前言
本文为Java数组相关知识，Java全栈学习路线可参考：【Java全栈学习路线】最全的Java学习路线及知识清单，Java自学方向指引，内含最全Java全栈学习技术清单~
一、数组概述
数组是相同类型数据的有序集合
数组描述的是相同类型的若干个数据，按照一定的先后次序排列组合而成
其中，每一个数据称作一个数组元素，每个数组元素可以通过一个下标来访问他们
二、数组声明创建
1.数组的声明创建
- 首先必须声明数组变量，才能在程序中使用数组。下面是声明数组变量的语法：
dataType[] arrayRefVar; //首选的方法 或 dataType arrayRefVar[];//效果相同
Java语言使用new操作符来创建数组，语法如下：
dataType[] arrayRefVar=new dataType[arraySize];
数组的元素是通过索引访问的，数组索引从0开始
获取数组的长度：
arrays.length
代码示例：
package com.wang.array; public class ArrayDemo01 { //变量的类型 变量的名字=变量的值 //数组类型 public static void main(String[] args) { int[] nums;//1.定义 int nums2[]; nums=new int[10];//这里面可以存放10个int类型的数字 //3.给数组中元素赋值 nums[0]=1; nums[1]=2; nums[2]=3; nums[3]=4; nums[4]=5; nums[5]=6; nums[6]=7; nums[7]=8; nums[8]=9; nums[9]=10; //计算所有元素的和 int sum=0; //获取数组长度：arrays.length for (int i=0;i<nums.length;i++){ sum+=nums[i]; } System.out.println("总和为:"+sum); } }
2.内存分析
Java内存
- 堆：存放new的对象和数组；可以被所有的线程共享，不会存放别的对象引用
- 栈：存放基本变量类型(会包含这个基本类型的具体数值)；引用对象的变量(会存放这个引用在堆里面的具体地址)
- 方法区：可以被所有的线程共享；包含了所有的class和static变量
3.三种初始化
- 静态初始化
int[] a={1,2,3}; Man[] mans={new Man(1,1),new man(2,2)}
动态初始化
int[] a=new int[2]; a[0]=1; a[1]=2;
数组默认初始化
数组是引用类型，它的元素相当于类的实例变量，因此数组一经分配空间，其中的每个元素也被按照实例变量相同的方式被隐式初始化。
代码示例：
package com.wang.array; public class Demo02 { public static void main(String[] args) { //静态初始化:创建+赋值 int[] a={1,2,3,4,5,6,7,8}; System.out.println(a[0]); //Man [] mans={new Man(),new Man()}; //动态初始化:包含默认初始化(int初始化为0,String初始化null) int[] b=new int[10]; b[0]=10; System.out.println(b[0]); System.out.println(b[8]); } }
4.数组的四个基本特点
其长度是确定的，数组一旦被创建，它的大小就是不可以变的。
其元素必须是相同类型，不允许出现混合类型。
数组中的元素可以是任何数据类型，包括基本类型和引用类型。
数组变量属引用类型，数组也可以看成是对象，数组中的每个元素相当于该对象的成员变量。数组本身就是对象，Java中对象是在堆中的，因此数组无论保存原始类型还是其他对象类型，数组对象本身是在堆中的。
5.数组边界
- 下标的合法区间：[0:length-1],如果越界就会报错:
public static void main(String[] args) { int[] a={1,2,3,4,5,6,7,8}; for(int i=0;i<=a.length;i++){ System.out.println(a[i]); }
- java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException：数组下标越界异常！
三、数组使用
package com.wang.array; public class Demo03 { public static void main(String[] args) { int[] arrays={1,2,3,4,5}; //打印全部的数组元素 for(int i=0;i<arrays.length;i++) { System.out.println(arrays[i]); } System.out.println("===================="); //计算所有元素的和 int sum=0; for(int i=0;i<arrays.length;i++){ sum+=arrays[i]; } System.out.println("sum=:"+sum); System.out.println("===================="); //查找最大元素 int max=arrays[0]; for(int i=0;i<arrays.length;i++){ if(arrays[i]>max){ max=arrays[i]; } } System.out.println("max="+max); } }
一般使用步骤：
For-Each循环
数组作方法入参
数组作返回值
代码示例：
package com.wang.array; public class AarrayDemo04 { public static void main(String[] args) { int[] arrays={1,2,3,4,5}; //JDK1.5 没有下标 //For-Each循环 // for (int array : arrays) { // System.out.println(array); // } printArray(arrays); int[] reverse=reverse(arrays); printArray(reverse); } //打印数组元素 public static void printArray(int[] arrays){ for (int i=0;i<arrays.length;i++){ System.out.print(arrays[i]+" "); } } //反转数组 public static int[] reverse(int[] arrays){ int[] result=new int[arrays.length]; //反转的操作 for (int i=0,j=result.length-1;i<arrays.length;i++,j--){ result[j]=arrays[i]; } return result; } }
四、多维数组
- 多维数组可以看成是数组的数组，比如二维数组就是一个特殊的一维数组，其每个元素都是一个一维数组
- 二维数组
int a[][]=new int[2][5];
代码示例：
package com.wang.array; public class ArrayDemo05 { public static void main(String[] args) { int[][] array={ {1,2},{3,4},{4,5},{5,6} }; System.out.println(array[0][0]); System.out.println(array[0][1]); for(int i=0;i<array.length;i++){ for(int j=0;j<array[i].length;j++){ System.out.println(array[i][j]); } } } }
五、Arrays类
数组的工具类java.util.Arrays
由于数组对象本身并没有什么方法可以供我们调用，API中提供了一个工具类Arrays供我们使用，从而可以对数据对象进行一些基本的操作。
Arrays类中的方法都是static修饰的静态方法，在使用的时候可以直接使用类名进行调用，而不用使用对象来调用
Arrays类具有以下常用功能：
给数组赋值： 通过fill方法；
对数组排序： 通过sort方法，按升序；
比较数组： 通过equals方法比较数组中的元素值是否相等。
查找数组元素： 通过binarySearch方法能对排序好的数组进行二分查找法操作。
代码示例：
package com.wang.array; import java.util.Arrays; public class ArrayDemo06 { public static void main(String[] args) { int[] a={1,435,241,78,22,12421,66}; System.out.println(a);//[I@1b6d3586 //打印数组元素 System.out.println(Arrays.toString(a)); printArray(a); System.out.println(); System.out.println("===================================================="); Arrays.sort(a);//数组进行排序 System.out.println(Arrays.toString(a)); Arrays.fill(a,0);//数组填充 System.out.println(Arrays.toString(a)); } public static void printArray(int[] a){ for (int i=0;i<a.length;i++){ if (i==0){ System.out.print("["); } if (i==a.length-1){ System.out.print(a[i]+"]"); }else{ System.out.print(a[i]+", "); } } } }
六、冒泡排序
- 冒泡排序是最为出名的排序算法之一，总共有八大排序
- 冒泡代码两层循环，外层冒泡轮数，里层依次比较
- 代码示例：
package com.wang.array; import java.util.Arrays; public class Array07 { public static void main(String[] args) { int[] a={1,35,5558,213,32,436,57876,23}; int[] sorted=sort(a);//调用完冒泡排序后，返回一个排序后的数组 System.out.println(Arrays.toString(a)); } //冒泡排序 //1.比较数组中，两个相邻的元素，如果第一个数比第二个数大，我们就交换他们的位置 //2.每一次比较，都会产生一个最大，或者最小的数字 //3.下一轮可以少一次排序 //4.以此循环，直到结束 public static int[] sort(int[] array){ //外层循环，判断我们要走多少次 boolean flag=false;//通过flag标识减少没有意义的比较 for(int i=0;i<array.length-1;i++){ //n内层循环，比较判断两个数，如果第一个数比第二个数大，则交换位置 for(int j=0;j<array.length-1-i;j++){ if (array[j]>array[j+1]){ int temp; temp=array[j]; array[j]=array[j+1]; array[j+1]=temp; flag=true; } } if (flag==false){ break; } } return array; } }
七.稀疏数组
当一个数组中大部分元素为0，或者为同一值的数组时，可以使用稀疏数组来保存该数组。
稀疏数组的处理方式是：
记录数组一共有几行几列，有多少个不同的值
把具有不同值的元素和行列及值记录在一个小规模的数组中，从而缩小程序规模
代码示例：
需求：编写五子棋游戏中，有存盘退出和续上盘的功能；因为该二维数组的很多值是默认值0，因此记录了很多没有意义的数据。
package com.wang.array; public class ArrayDemo08 { public static void main(String[] args) { //1.创建一个二维数组11*11 0：没有棋子，1：黑棋，2：白棋； int[][] array1=new int[11][11]; array1[1][2]=1; array1[2][3]=2; //输出原始的数组； System.out.println("输出原始的数组"); for (int[] ints : array1) { for (int anInt : ints) { System.out.print(anInt+"\t"); } System.out.println(); } System.out.println("=================================="); //转换为稀疏数组保存 //获取有效值的个数； int sum=0; for (int i=0;i<11;i++){ for (int j=0;j<11;j++) if(array1[i][j]!=0){ sum++; } } System.out.println("有效值的个数："+sum); //2.创建一个稀疏数组的数组 int[][] array2=new int[sum+1][3]; array2[0][0]=11; array2[0][1]=11; array2[0][2]=sum; //遍历二维数组，将非零的值存放到稀疏数组中 int count=0; for(int i=0;i<array1.length;i++){ for(int j=0;j<array1[i].length;j++){ if(array1[i][j]!=0){ count++; array2[count][0]=i; array2[count][1]=j; array2[count][2]=array1[i][j]; } } } //输出稀疏数组 System.out.println("稀疏数组"); for (int i=0;i<array2.length;i++){ System.out.println(array2[i][0]+"\t"+ array2[i][1]+"\t"+array2[i][2]+"\t"); } System.out.println("==================================="); System.out.println("还原："); //1.读取稀疏数组 int[][] array3=new int[array2[0][0]][array2[0][1]]; //2.给其中的元素还原它的值 for(int i=1;i<array2.length;i++){ array3[array2[i][0]][array2[i][1]]=array2[i][2]; } //3.打印 System.out.println("输出还原的数组"); for (int[] ints : array3) { for (int anInt : ints) { System.out.print(anInt+"\t"); } System.out.println(); } } }
后记
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