老婆最可爱~

数组

1、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

2、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
  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];
  

• 数组的元素是通过索引访问的，数组索引从0开始

• 获取数组长度：

  arrays.length
  

3、内存分析

• Java内存分析：

  

3、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[2] = 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

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 = new int[2];
      System.out.println(a[2]);
  }
  

• 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
  • 数组长度是确定的，不可变的。如果越界，则报：ArrayIndexOutOfBoundsException

6、数组使用

• 普通for循环

  int[] arrays = {1,2,3,4,5};
  for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
      System.out.println(array[i]);
  }
  

• For-Each循环

  int[] arrays = {1,2,3,4,5};
  for (int array : arrays) {
      System.out.println(array);
  }
  

• 数组作为方法入参

  // 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;
  }
  

• 数组作返回值

7、多维数组

• 多维数组可以看成数组的数组，比如二位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可以看成一个两行五列的数组

  

• 使用：

  a[1][2];
  

8、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）
• 具有一下常用功能：
  • 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

9、冒泡排序

• 冒泡排序无疑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

  // 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，都会产生出一个最大，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 static int[] sort(int[] array) {
      // 临时变量
      int temp = 0;
      // 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标识符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;
                  flag = true;
              }
              if (flag == false)
                  break;
          }
      }
      return array;
  }
  

10、稀疏数组

• 需求：编写五子棋游戏中，有存盘退出和续上盘的功能

  

• 分析问题：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

• 解决：稀疏数组

• 稀疏数组介绍

  • 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：

    • 记录数据一共有几行几列，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

  • 如图：左边是原始数组，右边是稀疏数组

    

package com.xiaohua;

/**
 * @author 黄大姐
 * @description 稀疏数组
 * @date 2020-03-05 16:01
 */
public class Demo {
    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();
        }
        // 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();
        }
    }
}