4-数组 1、数组概述
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。
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 dataType arrayRefVar[]; // 效果相同，但不是首选的方法
Java语言使用new操作符来创建数组，语法如下：
dataType[] arrayRefVar = new dataType[arraySize];
数组的元素是通过索引访问的，数组索引从0开始。
// 获取数组长度： arrays.length
import java.util.Scanner;
public abstract class Demo1 {
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
//1.声明一个数组
int[] nums;
//2.这里面可以存放10个int类型的数字
nums = new int[10];
// 1，2可以合并
// int[] nums = new int[10];
// 3.赋值
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
nums[i] = scanner.nextInt();
}
// 4.遍历输出数组
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
System.out.println(nums[i]);
}
scanner.close();
}
}
三种初始化：
- 静态初始化：创建+复制
int[] a = {1,2,3};
- 动态初始化：包含默认初始化
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。
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。
- 数组中的元素可以说任何数据类型，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，因此数组无论报错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：
- 数组下标的合法区间：[0，length-1]，如果越界就会报错。
- ArrayIndexOutOfBoundsException：数组下标越界异常！
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
- For-Each循环
- 数组作方法入参
- 数组作返回值
public abstract class Demo1 {
public static void main(String[] args) {
int[] arrays = { 1, 2, 3, 4, 5 };
// For-Each循环:没有下标
for (int i : arrays) {
System.out.print(i + " ");
}
System.out.println("===================");
printArray(arrays);
System.out.println("===================");
int[] reverse = reverse(arrays);
printArray(reverse);
}
// 打印数组元素（数组作方法入参）
public static void printArray(int[] array) {
for (int i : array) {
System.out.print(i + " ");
}
}
// 反转数组（数组作返回值）
public static int[] reverse(int[] array) {
int[] result = new int[array.length];
for (int i = 0, j = result.length - 1; i < array.length; i++, j--) {
result[j] = array[i];
}
return result;
}
}
4、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]; // 可以看成是一个两行五列的数组：
package Java;
public abstract class Demo1 {
public static void main(String[] args) {
// 4行2列
int[][] array = {{1,2},{2,3},{3,4},{4,5}};
// 打印输出
for (int i = 0; i < array.length; i++){
for (int j = 0; j < array[i].length; j++){
System.out.println(array[i][j]);
}
}
}
}
5、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。
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”）。
具有以下常用功能：
- 给数组复制：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。
package Java;
import java.util.Arrays;
public abstract class Demo1 {
public static void main(String[] args) {
int[] a = {12, 135, 75, 354, -5, 431, 312, 0, 6745, 321};
System.out.println(a);
// 打印数组元素
System.out.println(Arrays.toString(a));
// 数组排序
Arrays.sort(a);
System.out.println(Arrays.toString(a));
// 数组填充
Arrays.fill(a, 8);
System.out.println(Arrays.toString(a));
// 指定范围填充（3~5）
Arrays.fill(a, 3, 5, 6);
System.out.println(Arrays.toString(a));
}
}
6、冒泡排序
总共有八大排序，冒泡排序是较为出名的排序算法之一。
冒泡排序的步骤：
- 从一端开始，比较数组中两个相邻的元素。
- 根据排序要求（升序还是降序）来重新排列这两个数字，例如升序时，就将两个数中较大的放在后面，较小的放在前面（通过交换它们的位置来实现）
- 每一次比较都会产生一个最大或者最小的数，如此则下一轮就会减少一次排序。
- 依次循环，直到结束。
package Java;
public abstract class Demo1 {
public static void main(String[] args) {
int[] a = {12, 135, 75, 354, -5, 431, 312, 0, 6745, 321};
int t = 0;
// 冒泡排序
// 外层循环，判断要比较多少轮
for (int i = 0; i < a.length - 1; i++){
// 内层循环，判断相邻两个数的大小
for (int j = 0; j < a.length - 1 - i; j++){
// 判断是否需要交换两个数的位置
if (a[j + 1] > a[j]) {
t = a[j + 1];
a[j + 1] = a[j];
a[j] = t;
}
}
}
}
}
冒泡的代码，两层循环，外层冒泡轮数，内层依次比较。时间复杂度为O(n2)
超详细的冒泡排序：https://blog.csdn.net/hcz666/article/details/117810787
（学习”狂神说Java“的笔记）
