Java①(BV12J41137hu):第八天

2021/11/7 17:14:30

本文主要是介绍Java①(BV12J41137hu):第八天,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

数组的定义:

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它们。

数组声明创建:

首先必须声明数组变量,才能在程序中使用数组。声明数组变量的语法:

dataType[] arrayRefVar;  //首选的方法
或
dataType arrayRefVar[];  //效果相同,但不是首选方法

Java语言使用new操作符来创建数组,语法:

dataType[] arrayRefVar = new dataType[arraySize];

数组的元素是通过索引访问的,数组索引从开始。

获取数组长度:

arrays.length

如:获取数组中所有元素的和

    //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.声明一个数组

        nums = new int[10]; //2.创建一个数组

        //3.给数组元素中赋值
        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 = sum + nums[i];
        }
        System.out.println("总和为:"+sum);  //总和为:55
    }

Java内存分析:

①堆:

可以存放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。

②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)。

③方法区:

可以被所有的线程共享,包含了所有的class和static变量。

 如:

    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]);   //1

        //动态初始化:包含默认初始化
        int[] b = new int[10];
        b[0] = 10;
        b[1] = 20;

        System.out.println(b[0]); //10
        System.out.println(b[1]); //20
        System.out.println(b[2]); //0
        System.out.println(b[3]); //0
    }

 数组的四个基本特点:

①其长度是确定的,数组一旦被创建,它的大小就是不可以改变的;

②其元素必须是相同类型,不允许出现混合类型;

③不同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;

④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中的对象是在堆中的,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。

数组边界:

下标的合法区间:[0,length-1],如果越界就会报错。

ArrayIndexOutOfBoundsException:数组下标引起异常!

数组的使用:

1.普通for循环:

    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 = 1;i < arrays.length;i++){
            if(arrays[i]>max){
                max = arrays[i];
            }
        }
        System.out.println("max="+max);
    }

输出:

如:

    public static void main(String[] args) {
        int[] a = {1,2,3,4,9999,31313131,543,21,3,23};
        printArray(a); //[1,2,3,4,9999,31313131,543,21,3,23]
    }

    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]+",");
            }
        }
    }

2.For-Each循环

foreach 循环语句是 for 语句的特殊简化版本,主要用于执行遍历功能的循环。

foreach循环语句的语法格式如下:

for(类型 变量名:集合){
    语句块;
}

其中,“类型”为集合元素的类型,“变量名”表示集合中的每一个元素,“集合”是被遍历的集合对象或数组。每执行一次循环语句,循环变量就读取集合中的一个元素。

如: 

    public static void main(String[] args) {
        int[] arrays = {1,2,3,4,5};

        //JDK1.5,没有下标
        for(int array : arrays){
            System.out.println(array);
        }
    }

输出:

 

3.数组作方法入参

如:

    public static void main(String[] args) {
        int[] arrays = {1,2,3,4,5};
        printArray(arrays);
    }

    //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]+" ");  //1 2 3 4 5 
        }
    }

4.数组作返回值

如:

    public static void main(String[] args) {
        int[] arrays = {1,2,3,4,5};
        int[] reverse = reverse(arrays);
        printArray(reverse);

    }

    //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;
    }

    public static void printArray(int[] arrays){
        for(int i = 0;i < arrays.length;i++){
            System.out.print(arrays[i]+" ");
        }
    }

输出:

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,其每一个元素都是一个一维数组。

 

二维数组  int a[ ][ ] = new int[2][5];   二维数组a可以看成一个两行五列的数组。

如:

    public static void main(String[] args) {

        //[4][2]
        /*
            1,2  array[0]
            2,3  array[1]
            3,4  array[2]
            4,5  array[3]
         */
        int[][] array = {{1,2},{2,3},{3,4},{4,5}};

        printArray(array[1]);

        System.out.println("\n"+array[0][0]);  //1
        System.out.println(array[3][1]);  //5

        //获取数组长度
        System.out.println(array.length);  //4
        System.out.println(array[0].length); //2

        //获取数组里的所有元素
        System.out.println("数组中有元素:");
        for(int i = 0;i<array.length;i++){
            for(int j = 0;j<array[i].length;j++){
                System.out.println(array[i][j]);
            }
        }
    }

    //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]+"\t");  //2	3
        }
    }

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,但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操作。

查看JDK帮助文档。

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(是”不用“而不是”不能“)。

具有以下功能:

    ①给数组赋值:通过fill方法。

    ②对数组排序:通过sort方法,按升序。

    ③比较数组:通过equals方法比较不同数组中的元素值是否相等。

    ④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。

如:

package com.Ystudy.array;

import java.util.Arrays;

public class ArrayDemo08 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] a = {1,2,3,4,9999,31313131,543,21,3,23};
        int[] b = {1,2,3};
        System.out.println(a); //[I@2437c6dc

        //打印数组元素Arrays.toString
        System.out.println(Arrays.toString(a)); //[1, 2, 3, 4, 9999, 31313131, 543, 21, 3, 23]

        //比较数组
        System.out.println(Arrays.equals(a,b)); //false

        //a数组中元素为9999在数组中的位置
        System.out.println(Arrays.binarySearch(a,9999)); //4

        //对数组进行排序:升序
        Arrays.sort(a);
        System.out.println(Arrays.toString(a)); //[1, 2, 3, 3, 4, 21, 23, 543, 9999, 31313131]

        //数组填充  将第[2,4)个元素填充为0
        Arrays.fill(a,2,4,0);
        System.out.println(Arrays.toString(a)); //[1, 2, 0, 0, 4, 21, 23, 543, 9999, 31313131]
    }
}

冒泡排序:

重复地走访过要排序的数列,一次比较两个元素,如果他们的顺序错误就把他们交换过来。走访数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换,也就是说该数列已经排序完成。这个算法的名字由来是因为越小的元素会经由交换慢慢"浮"到数列的顶端。

比较相邻的元素。如果第一个比第二个大,就交换他们两个;对每一对相邻元素作同样的工作,从开始第一对到结尾的最后一对,这步做完后,最后的元素会是最大的数;针对所有的元素重复以上的步骤,除了上一步最后一个;持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤,直到没有任何一对数字需要比较。

嵌套循环,这个算法的时间复杂度为O(n2)。

如:

package com.Ystudy.array;

/*
    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,就交换它们的位置;
    2.每一次比较,都会产生一个最大或者最小的数字;
    3.下一轮则可以少一次排序;
    4.依次循环直到结束。
 */

import java.util.Arrays;

public class ArrayDemo10 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] a = {1,4,5,6,72,2,2,2,25,6,7};

        int[] sort = sort(a);//调用完我们自己写的排序方法后,返回一个排序后的数组

        System.out.println(Arrays.toString(sort)); //[72, 25, 7, 6, 6, 5, 4, 2, 2, 2, 1]
    }
    public static int[] sort(int[] array){
        //临时变量
        int temp = 0;

        //外层循环,判断这个要走多少次
        for(int i = 0;i < array.length-1;i++){
            //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+1]>array[j]){
                    temp = array[j];
                    array[j] = array[j+1];
                    array[j+1] = temp;
                }
            }
        }
        return array;
    }
}

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:

    ①记录数组一共有几行几列,有多少个不同值;

    ②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,从而缩小程序的规模。

如下图,左边是原始数组,右边是稀疏数组。

 

package com.Ystudy.array;

public class ArrayDemo11 {
    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;
        //输出原始的数据
        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,将非零的值存放在稀疏数组中
        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();
        }
    }


}

输出:

 

 



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