【Java】数组

文章目录

• 数组
• • 一、数组的定义
  • 二、数组的声明与创建
  • 三、内存分析
  • 四、三种初始化
  • 五、数组的四个基本特点
  • 六、数组边界
  • 七、数组的使用
  • 八、多维数组
  • 九、Arrays类
  • 十、稀疏数组

数组

一、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

二、数组的声明与创建

• 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
dataType arrayRefVar[];   //效果相同，担不是首选方法

• 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

• toSrting方法可以直接遍历数组元素

System.out.println(Arrays.toString());

• 数组元素的默认初始化值
  数组元素是整型：0
  数组元素是浮点型：0.0
  数组元素是char型：0或’\u0000’，而非’0’
  数组元素是boolean型：false
  数组元素是引用数据类型：null

三、内存分析

• Java内存分析：

四、三种初始化

• 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[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际变量，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

五、数组的四个基本特点

• 长度是确定的，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

六、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，则报错：ArrayIndexOutOfBoundsException

七、数组的使用

• For-each循环

  public class Demo03 {
      public static void main(String[] args) {
          int[] arrays = {1,2,3,4,5};
          for(int x : arrays){
              System.out.println(x);
          }
      }
  }
  

• 数组作为方法入参

  public class Demo04 {
      public static void main(String[] args) {
          int[] arrays = {1,2,3,4,5};
  
          printArray(arrays);
      }
  
      public static void printArray(int[] arrays){
          for (int array : arrays) {
              System.out.println(array);
          }
      }
  }
  

• 数组作为返回值

    //反转数组
      public static int[] reverse(int[] arrays){
          int[] result = new int[arrays.length];
          for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
              result[i] = arrays[arrays.length-1-i];
          }
          return result;
      }
  

八、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

• 二位数组

  int a[][] = new int[2][3];
  

• 解析：以上二维数组a可以看成一个两行三列的数组

九、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中提供类一个工具类Arrays供我们使用，从而可以堆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

十、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：因为该二位数组的很多默认值是0，因此记录类许多没有意义的数据

• 解决：稀疏数组

• 党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

  package com.yushaoyi.Array;
  
  /**
   * @author ZhuYuchen
   * @create 2020-09-13-20:27
   * @site https://www.cnblogs.com/yushaoyi/
   */
  public class Demo08 {
      public static void main(String[] args) {
          //创建一个二位数组
          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(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;
          //遍历二位数组，将非零的值存放到稀疏数组中
          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
          for (int i = 0; i < array2.length; i++) {
              System.out.println(array2[i][0]+"\t"+array2[i][1]+"\t"+array2[i][2]+"\t");
          }
  
      }
  }