Java学习笔记(04)-数组

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1 数组的定义

  • 数组是相同类型数据的有序集合,按照一定的先后次序排列组合,元素类型必须相同;
  • 每一个数据称作一个数组元素,每个数组可以通过一个下标访问;
  • 长度是确定的,数组一旦被创建,大小就是不可以改变的;
  • 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;
  • 下标的合法区间:[0,length-1]。

2 数组声明和创建

  1. 数组必须声明数组变量
  2. 使用new操作符来创建数组
  3. 数组元素是通过索引访问的,数组索引从0开始
  4. 获取数组长度arrays.length
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        int[] nums;//声明
        nums = new int[5];//创建
        //给数组中元素赋值
        nums[0]=1;
        nums[1]=2;
        nums[2]=3;
        nums[3]=4;
        nums[4]=5;
        //输出所有数组元素
        for(int i=0;i<nums.length;i++){
            System.out.println(nums[i]);
        }
    }
}

3 三种初始化及内存分析

3.1 内存分析

graph LR  
A(Java内存)-->B(堆) 
B-->C[存放new的对象和数组] 
B-->D[可以被所有的线程共享不会存放别的对象引用] 
A(Java内存)-->E(栈)
E-->F[存放基本变量类型,会包含这个基本类型的具体数值]
E-->G[引用对象的变量,会存放这个引用在堆里面的具体地址]
A(Java内存)-->H(方法区)
H-->I[可以被所有的线程共享]
H-->J[包含了所有的class和stayic变量]

3.2 三种初始化

  • 静态初始化:创建+赋值
int[] nums = {1,2,3,4,5};
  • 动态初始化:包含默认初始化,默认值为0
int[] nums = 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
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        int[] nums = {1, 2, 3, 4, 5};
        printArray(nums);
        System.out.print("\n");
        int[] reverse = reverse(nums);
        printArray(reverse);
    }
    //打印数组元素
    public static void printArray(int[] nums){
        for(int i = 0; i < nums.length; i++){
            System.out.print(nums[i]+" ");
        }
    }
    //反转数组
    public static int[] reverse(int[] nums){
        int[] result = new int[nums.length];
        //反转操作
        for(int i=0,j=result.length-1;i<nums.length;i++,j--){
            result[j]=nums[i];
        }
        return result;
    }
}

4 二维数组

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

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        int[][] array = {{1,2},{3,4},{5,6},{7,8}};
        for(int i = 0; i < array.length; i++){
            for(int j = 0;j<array[i].length;j++){
                System.out.print(array[i][j]);
            }
        }
    }
}

5 冒泡排序

  • 比较数组中,两个相邻的元素,如果第一个数比第二个数大,就交换他们的位置
  • 每一次比较,都会产生出一个最大或最小值
  • 下一轮可少一次排序
  • 依次循环,直到结束
import java.util.Arrays;

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        int[] array = {12, 3, 5, 65, 32, 4, 8, 72};
        int[] sort = sort(array);
        System.out.println(Arrays.toString(sort));
    }
    public static int[] sort(int[] array){
        int temp=0;//临时变量
        //外层循环,判断要走多少次
        for(int i = 0; i < array.length-1; i++){
            //内层循环,比较两个数,第一个数比第二个数大,交换位置
            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;
                }
            }
        }
        return array;
    }
}

6 稀疏数组

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        //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;
        //输出原始数组
        System.out.println("输出原始数组");
        for(int [] ints:array1){
            for(int anInt:ints){
                System.out.print(anInt+"\t");
            }
            System.out.println();
        }
        //转换为稀疏数组,获取有效值个数
        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("有效值个数:"+sum);

        //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,存放在稀疏数组中
        int count=0;
        for(int i=1;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("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");
        }
        //还原稀疏数组
        //读取稀疏数组
        int[][] array3 = new int[array2[0][0]][array2[0][1]];
        //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];
        }
        //输出还原后的数组
        System.out.println("还原的数组");
        for(int [] ints:array3){
            for(int anInt:ints){
                System.out.print(anInt+"\t");
            }
            System.out.println();
        }
    }
}