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(下标从0开始)
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。下面是声明数组变量的语法:
dataType[] arrayRefVar;// 首选的方法 数组类型[] 数组名称; 或 dataType arrayRefVar[]; // 效果相同,但是c和c++风格的 int[] arrays; // 定义一个整数类型数组
Java 语言使用new 操作符来创建数组,语法如下:
dataType[] arrayRefVar = new dataType[arraySize];
public static void main(String[] args){
int[] arrays = new int[数组的长度];
//就是数组里多少个元素
}
数组的元素是通过索引(下标)访问的,数组索引从0开始
public static void main(String[] args){
int[] arrays = new int[3];
// arrays[3]里的元素为: 索引从0开始
arrays[0] = 1;
arrays[1] = 2;
arrays[2] = 3;
}
获取数组长度: arrays.length
内存分析 跳转到内存分析详解
Java 内存分析(部分)
- 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
三种初始化
静态初始化:初始化时由程序猿显示指定每个数组元素的初始值,由系统决定数组的长度
int[] a = {1,2,3};
Man[] mans = {new Man(1,1),new Man(2,2)};
动态初始化:就是在初始化的时候指定数组长度(这时已经分配内存)
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
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 数组变量属于引用类型,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 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=new int[2];
System.out.println(a[2]);
// 报错:ArrayIndexOutOfBoundsException
}
ArrayIndexOutOfBoundsException:数组下标越界异常! 小结:
- 数组是相同数据类型(数据类型可以为任意类型)的有序集合 数组也是对象。数组元素相当于对象的成员变量 数组的长度是确定的,不可变的。如果越界,则报:ArrayIndexOutOfBounds
数组使用 跳转到数组的使用
普通的For 循环(用的多)
从它里面取出数据或一些下标来进行操作 For-Each 循环
在数组内我只需要找到是否有某个元素,而不用返回元素对应的数组下标时 ,使用For-Each 循环更便捷 对数组使用for-each循环时,隐藏了索引变量 一般用来打印输出结果 哪些类型的对象可以适用For-Each?
- 数组 Collection 类 任何实现了Iterable 接口的自定义类 根据面向接口的思想,Deolin 习惯把第三类对象称之为“可迭代的”对象 对实现了Iterable接口的对象,比如常见的集合,使用 for-each循环时,隐藏了迭代器。
可以对数组进行一些操作 数组做返回值
把数组修改一下,返回一个新的数组
public static void main(String[] args){
int [] a = new int [10];
//for循环遍历
for ( int i=0 ; i<10 ; i++ ){
System.out.print(a[i]+"t");
}
//for-each循环遍历
for ( int k : a);{
System.out.println(k);
}
//for-each循环基本语句
for ( 变量类型 变量名 : 数组名 ) {
需要执行的循环语句;
}
}
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[][] array = {{1,2},{3,4},{5,6},{7,8}};
解析:以上二维数组a 可以看成一个两行五列的数组 思考:多维数组的使用? // for-each循环遍历
for(int[] ints : array){ //array.for 加确认键
for(int anInt : ints){ //ints.for 加确认
System.out.println(anInt+"t");
}
}
// for 循环遍历
for(int i = 0; i < array.length; i++){
for(int j = 0; j < array[i].length; j++){
System.out.print(array[i][j]+"t");
}
}
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的操作 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(注意:是“不用”而不是“不能”) 具体以下常用功能:
- 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 跳转到Arrays类常见方法
//打印数组元素 使用Arrays.toString()
System.out.println(Arrays.toString(a));
// 数组进行排序 : 升序 Arrays.sort();
Arrays.sort(a);
System.out.println(Arrays.toString(a));
//数组填充,填充的元素为0
Arrays.fill(a,0);
System.out.println(Arrays.toString(a));
//起始索引、结束索引 Index:索引 填充的范围从索引 fromIndex(包括)一直到索引 toIndex(不包括)
Arrays.fill(a,2,4,0);
System.out.println(Arrays.toString(a));
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! 冒泡的代码还是相当简单的,两层循环,外层冒泡轮数,里层依次比较 我们看到嵌套循环,应该立马就可以得出这个算法的时间复杂度为O(n^2) 思考:如何优化?
import java.util.Arrays;
//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,我们就交换它们的值
//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
public class ArrayDemo07 {
public static void main(String[] args) {
int[] a = {2,53,32,1,12,63,52,43,22,34};
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));
}
public static int[] sort(int[] array){
int temp = 0; //临时变量
//外层循环,判断我们这个要走多少次
for (int i = 0; i < array.length-1; i++) {
boolean flag = false; //通过flag 标识位减少没有意义的比较
//内层循环,比较判断两个数,如果第一个数比第二个数小,则交换值
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;
flag = true;
}
}
if (flag==false){
break;
}
}
return array;
}
}
稀疏数组
当一个数组中大部分元素为0,或者同一值的数组时,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
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;
System.out.println("遍历原始二维数组:");
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
// 1.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 数组名称[行索引][列索引] 这里固定3列
// sum+1是加一行用来记录总数据(几行几列几个有效值)
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("还原稀疏数组");
// 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("还原稀疏数组:");
for (int[] ints : array3) {
for (int anInt : ints) {
System.out.print(anInt+"t");
}
System.out.println();
}
}
}



