Java数组

- 数组概述
- 数组声明创建
- 三种初始化及内存分析
- - 栈和堆
  - 三种初始化
- 小结
- 数组使用
- 多维数组
- Arrays类
- 稀疏数组

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

数组声明创建

变量类型变量名=变量的值

首先必须声明数组变量，才能在程序中使用数组。

dataType[] arrayRefVar;  //首选方法
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，语法如下：
```
dataType[] arrayRefVar = new dataType[arraySize];
```
数组的元素事通过索引来访问的，数组索引从0开始
获取数组的长度 arrays.length

package com.baidu.array;

public class Demo01 {
    public static void main(String[] args) {

        int[] arr0=new int[3];
        int[] arr1=new int[]{1,2,3};
        int[] arr3;          // 声明一个数组
        arr3 = new int[3];   // 创建一个数组

        for(int x:arr1){
            System.out.println(x);
        }
    }

三种初始化及内存分析栈和堆

栈和堆

堆和栈的空间都是在RAM即内存上，栈是在编译时候确定的，堆是在运行时候确定的。
栈的空间大小在程序运行前就已经确定了（静态），堆的空间大小可能随着程序的运行而发生变化（动态）。所以堆的速度相对于栈的速度要慢。
不同函数之间的栈数据不能共享。因为堆是在进程上，所以函数都可以访问堆。
什么时候是用栈什么时候使用堆
- 数据的size不确定时使用堆，数据的size确定时使用栈
- 使用非常庞大的内存时一般使用堆而不使用栈

Java里的栈堆分析

我们这里按照其中一种声明和创建数组的方式来介绍栈和堆，

在Java中声明数组后会在栈区中存放arr
创建数组会在推区内开辟一定空间来存放数组中的元素

三种初始化

数组初始化的意思是在数组声明，创建过程中给数组元素赋值，接下来介绍数组初始化的三种方式：

静态初始化

int[] a={1,2,3};
Man[] mans={new Man(),new Man()};

动态初始化
```
int[] a=new int[2];
a[0]=1;
a[1]=2;
```
数组的默认初始化
- 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同样的方式被隐式初始化。

package com.baidu.array;

public class Demo02 {
    public static void main(String[] args) {
        //静态初始化
        int[] arr1={1,2,3,4,5};  // 一经静态初始化，数组长度就不可改变了
        System.out.println(arr1[0]);
        System.out.println(arr1[1]);

        //动态初始化
        int[] arr2=new int[10];
        arr2[0]=1;
        System.out.println(arr2[0]);

    }
}

这里再理解一下数组的默认初始化

我们自己创建一个Man类

创建Man的数组

小结

数组一旦被创建，它的长度大小就是不可改变的
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，数组也可以看成是变量，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。

数组使用

For-Each循环

package com.baidu.array;

public class Demo04 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr0={1,2,3,4,5};
        // 增强for循环
        for (int arr : arr0) {
            System.out.println(arr0[arr]);
        }
    }
}

数组作方法入参

package com.baidu.array;

public class Demo04 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr0={23,24,25,26,27};
        printArray(arr0);
        }
    public static void printArray(int[] array){
        for (int i : array) {
            System.out.println(i);
        }
    }
}

数组作返回值

package com.baidu.array;

public class Demo04 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr0 = {23, 24, 25, 26, 27};
        printArray(arr0);
        System.out.println(arr0[0]);
    }

    public static int[] printArray(int[] array) {
        for (int i : array) {
            System.out.println(i);
        }
        array[0] = 99;
        return array;
    }
}

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];
```
解析：以上二维数组a可以看成一个俩行五列的数组

二维数组的使用a[0][0]

二维数组的每一元素可以看成是一个一维数组：

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
Array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(注意：是“不用”而不是“不能”)
具有以下常用功能
- 给数组赋值：fill方法
- 给数组排序：sort方法，按升序
- 比较数组：通过equals方法比较数组中元素值是否相等
- 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

package com.baidu.array;

import java.util.Arrays;

public class Demo06 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] array={25,1,4,25,6,7};
        Arrays.sort(array);
        System.out.println(Arrays.toString(array));
    }
}

稀疏数组

什么时候用稀疏数组？

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方式：
- 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，从而缩小程序的规模
如下图：左边是原始数组，右边是稀疏数组

package com.baidu.array;

public class Demo07 {
    public static void main(String[] args) {
        int[][] array=new int[11][11];
        array[1][2]=1;
        array[2][3]=2;

        //原始数组
        System.out.println("原始数组为：");
        for (int[] ints : array) {
            for (int anInt : ints) {
                System.out.print(anInt+"t");
            }
            System.out.println();
        }
        System.out.println("=======================");

        //稀疏数组
        //1.计算有效值个数
        int sum=0;
        for (int[] ints : array) {
            for (int anInt : ints) {
                if(anInt!=0){
                    sum++;
                }
            }
        }
        //2.创建稀疏数组
        int[][] array0=new int[sum+1][3];
        array0[0][0]=11;
        array0[0][1]=11;
        array0[0][2]=sum;
        int count=0;
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            for (int j = 0; j < array[i].length; j++) {
                if(array[i][j]!=0) {
                    count++;
                    array0[count][0]=i;
                    array0[count][1]=j;
                    array0[count][2]=array[i][j];
                }
            }
        }
        //输出稀疏数组
        System.out.println("稀疏数组为：");
        for (int[] ints : array0) {
            for (int anInt : ints) {
                System.out.print(anInt+"t");
            }
            System.out.println();
        }
        System.out.println("======================");

        //稀疏数组转原始数组
        int[][] array1=new int[array0[0][0]][array0[0][1]];
        for (int i = 1; i < array0.length; i++) {
            array1[array0[i][0]][array0[i][1]]=array0[i][2];
        }

        //输出原始数组
        System.out.println("转换为原始数组为：");
        for (int[] ints : array1) {
            for (int anInt : ints) {
                System.out.print(anInt+"t");
            }
            System.out.println();
        }
    }
}

Java数组

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