数组

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序组合而成。
• 其中，每一个数据称作一个数组元素，每个数组元素可以同通过一个下标来来访问它们。

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。下面是声明数组变量的方法：

dataType[] arrarRefVar;//首选的方法
或
dataType arrarRefVar[];//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[] arrarRefVar = 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;

三种初始化

• 静态初始化

int[] a = {1,2,3};

• 动态初始化

int[] a = new int[10];
a[0] = 1;
a[01] = 2;

• 声明并初始化

int[] a = new int[]{1,2,3};

• 数组的默认初始化
  1. 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
• 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

数组使用

• 普通的For循环
• For-Each循环
• 数组作为方法入参
• 数组作为返回值

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数组，其每一个元素都是一个一位数组。
• 二维数组

int[][] a = new int[2][5];

• 以上二维数组a可以看成一个2行5列的数组。

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，从而可以对数组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")。
• 具有以下常用功能:
  1. 给数组填充：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方法比较数组元素是否相等。
  4. 查找数组元素：通过bunarySearch方法能对排序好的数组进行二分查找法操作。

冒泡排序

• 冒泡排序无意识最为出名的排序算法之一，总共有八大排序！
• 冒泡排序的算法就是两层循环，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(n2)。

package zch.array;

import java.util.Arrays;

public class ArrayDemo06 {
    public static void main(String[] args) {
        //冒泡排序
        int[] array = {3,7,1,4,9};
        sort(array);
        System.out.println(Arrays.toString(array));
    }

    public static int[] sort(int[] array){
        int temp = 0;
        for (int i = 0; i < array.length - 1; i++) {
            boolean flag = false;
            for (int j = 0; j < array.length - 1 - i; j++) {
                if (array[j+1] < array[j]){
                    temp = array[j+1];
                    array[j+1] = array[j];
                    array[j] = temp;
                    flag = true;
                }
            }
            if (!flag){
                break;
            }
        }

        return array;
    }
}

稀疏数组

• 当一个数组中大部分元素为0，或者为同一值得数组时，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，有多少个不同的值
  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。

package zch.array;

import java.util.Arrays;

public class ArrayDemo07 {
    public static void main(String[] args) {
        //原数组
        int[][] array1 = new int[11][11];
        array1[1][2] = 1;
        array1[2][3] = 2;

        System.out.println("输出原数组");

        for (int i = 0; i < array1.length; i++) {
            for (int j = 0; j < array1[i].length; j++) {
                System.out.print(array1[i][j] + "\t");
            }
            System.out.println();
        }

        //计算原数组有效个数
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < array1.length; i++) {
            for (int j = 0; j < array1[i].length; j++) {
                if (array1[i][j] != 0){
                    sum ++;
                }
            }
        }
        System.out.println("有效值的个数为：" + sum);
        System.out.println("======================");

        //新建稀疏数组
        int[][] array2 = new int[sum + 1][3];
        array2[0][0] = 11;
        array2[0][1] = 11;
        array2[0][2] = sum;

        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];
                }
            }
        }
        System.out.println("打印稀疏数组");
        for (int i = 0; i < array2.length; i++) {
            for (int j = 0; j < array2[i].length; j++) {
                System.out.print(array2[i][j] + "\t");
            }
            System.out.println();
        }

        System.out.println("=====================");
        System.out.println("还原");


        //还原数组
        int[][] array3 = new int[array2[0][0]][array2[0][1]];
        for (int i = 1; i < array2.length; i++) {
            for (int j = 0; j < array2[i].length; j++) {
                array3[array2[i][0]][array2[i][1]] = array2[i][2];
            }
            System.out.println();
        }

        for (int i = 0; i < array3.length; i++) {
            for (int j = 0; j < array3[i].length; j++) {
                System.out.print(array3[i][j] + "\t");
            }
            System.out.println();
        }
    }
}