Java数组的介绍

1.数组概述

• 相同类型的有序结合

2.数组的声明创建

java数组的声明主要有两种方式

• dataType[] num = new dataType[size];
• dataType num[] = new dataType[size];
• 从 0 开始， 有length属性

package com.luckylight.array;

public class ArrayDemo1 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] a = new int[50];
        for (int i = 0; i < a.length; i ++ ) {
            a[i] = i + 1;
        }
        long sum = 0;
        for (int i = 0; i < a.length; i ++ ) {
            sum += a[i];
        }
        System.out.println("数组总和=" + sum);
    }
}

java内存简单介绍

具体是声明一个数组，然后进行初始化，内存分配如下所示：

数组的初始化

• 静态初始化 + 赋值

int a[] = {1, 2, 3, 5};		// 基本类型
Max[] mans = {new Man(), new Man()};	// 引用类型

• 动态初始化 包含默认初始化，有些数据默认为0， 有些数据默认为 none

int[] b = new int[10];

数组的四个基本特点

• 数组长度是确定的，一旦被创建，他的大小就不可被改变，想要变就需要new一个新的。

• 元素必须是相同类型，不允许出现混合类型(和python的list, tuple不一样)

• 数组中的元素可以使任何数据类型，包括基本类型和引用类型

• 数组变量属于引用类型，数组也可以看做对象，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中的对象实在堆中的，因此数组无论保存原始类型还是其他对象类型，数组对象本身就在堆中。

package com.luckylight.array;

public class ArrayDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] a = new int[5];
        System.out.println(a.length);
        // a = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}; 这个会报错
        a = new int[8];
        System.out.println(a.length);


        int[] b = {1, 2, 3, 4, 5};
        System.out.println(b.length);
        b = new int[8];
        System.out.println(b.length);
    }
}

3. 数组的遍历

数组下标合法区间 0 ~ (length-1);

数组越界会显示：ArrayIndexOutOfBoundsException

普通型循环，和增强型循环遍历数组

for (int i = 0; i < a.length; i ++ ) {
    a[i] = i;
}
for (int x : a) {
    System.out.println(x);
}

数组可以作为参数，也可以作为函数返回值

package com.luckylight.array;

public class ArrayDemo3 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] a = new int[20];
        for (int i = 0; i < a.length; i ++ ) {
            a[i] = i;
        }
        PrintArray(a);
        for (int x : a) {       // 这个只是会取出来数字，并不会和数组元素所在的内存联系起来(不存在引用关系)
            x = 0;
        }
        PrintArray(a);

        int[] b = reverse(a);
        PrintArray(b);
    }
    public static int[] reverse(int []a) {
        int []b = new int[a.length];
        for (int i = 0; i < a.length; i ++ ) {
            b[i] = a[a.length - 1 - i];
        }
        return b;
    }

    public static void PrintArray(int []a) {
        String res = "";
        for(int x : a) {
            res = res + x + ", ";
        }
        System.out.println(res);
    }
}

4. 多维数组的创建与遍历

数组的创建

int[][] a = new int[3][2];
int b[][] = new int[3][2];
int c[][] = {{1, 2}, {3, 4}, {5, 6}};
a[0].length, a.length;

多维数组的尝试

package com.luckylight.array;

public class ArrayDemo4 {
    public static void main(String[] args) {
        int[][] a = new int[2][3];
        int[][] b = {{1, 2}, {3, 4}, {5, 6}};   // 注意内部 {} 之间是 分号 ;
        System.out.println(a.length);
        System.out.println(a[0].length);
        System.out.println(b.length);
        System.out.println(b[0].length);
        System.out.println("================");
        for (int[] x : b) {
            for (int y : x) {
                System.out.println(y);
            }
        }
    }
}

5. Arrays类

• java提供一种工具类 java.util.Arrays
• 在工具类 Arrays中，提供了一系列对数据对象的基本操作

有问题可以直接查看 JDK 的帮助文档，或者是 直接看 Arrays里面的源码

• 有以下几种常见的方法
  • fill 方法
  • sort 方法
  • equals 方法
  • binarySearch 方法
• 这些方法都是 static 修饰的方法，可以直接通过类名调用，当然也可以通过定义对象来进行调用。

package com.luckylight.array;

import java.util.Arrays;

public class ArrayDemo5 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] a = {0, 3, 2, 1, 4, 6, 5};
        System.out.println(Arrays.toString(a));

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

        Arrays.fill(a, 0, 2, 100);  // 并不会真正到达 2这里离，修改的是 st ~ ed-1
        System.out.println(Arrays.toString(a));

        System.out.println(Arrays.equals(a, a));    // 比较是否相等
    }
}

这里介绍写一个简单的冒泡排序，直接上代码就好

package com.luckylight.array;

import java.lang.reflect.Array;
import java.util.Arrays;

public class ArrayDemo6 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] a = {5, 7, 3, 9, 1, -0, 35, 8, 100, -40, 1};
        System.out.println(Arrays.toString(a));

        a = bubbleSort(a);

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

    /**
     * @author luckyLight
     * @version 1.2.3
     * @param a
     * @return
     */
    public static int[] bubbleSort(int []a) {
        int n = a.length;
        boolean flag = true;
        int tmp = 0;
        // 进行 n - 1 次大循环
        // 这个边界问题一定要注意
        for (int i = 1; i <= n - 1; i ++ ) {
            flag = true;
            for (int j = 0; j <= n - i - 1; j ++ ) {
                if (a[j] > a[j + 1]) {
                    tmp = a[j]; a[j] = a[j + 1]; a[j + 1] = tmp;
                    flag = false;
                }
            }
            if (flag) {
                break;
            }
        }
        return a;
    }
}

6. 稀疏数组

对于二维数组而言，就是把行数值，列数值，存储内容出起来就ok了。。。

确切的的说是离散化(具体如何的快速查找，就需要数据结构和算法的支持，比如说hash，折半查找等等)

package com.luckylight.array;

import java.util.Arrays;

public class ArrayDemo7 {
    public static void main(String[] args) {
        // 未 Hash前的数组并输出
        int[][] a = new int[20][20];
        a[0][5] = 10;
        a[3][7] = 8;
        a[12][9] = 77;
        a[18][18] = 57;
        for (int i = 0; i < a.length; i ++ ) {
            for (int j = 0; j < a[0].length; j ++ ) {
                System.out.print(a[i][j] + ", ");
            }
            System.out.println("");
        }

        // 构造Hash数组
        int cnt = 1;
        for (int i = 0; i < a.length; i ++ ) {
            for (int j = 0; j < a[0].length; j ++ ) {
                if (a[i][j] != 0) {
                    cnt ++;
                }
            }
        }


        System.out.println("cnt=" + cnt);
        int[][] aHash = new int[cnt][3];
        aHash[0][0] = a.length; aHash[0][1] = a[0].length; aHash[0][2] = cnt - 1;

        cnt = 1;
        for (int i = 0; i < a.length; i ++ ) {
            for (int j = 0; j < a[0].length; j ++ ) {
                if (a[i][j] != 0) {
                    aHash[cnt][0] = i; aHash[cnt][1] = j; aHash[cnt][2] = a[i][j];
                    cnt ++;
                }

            }
        }

        // 输出 Hash数组
        for (int i = 0; i < aHash.length; i ++ ) {
            System.out.printf("(%d, %d)=%d
", aHash[i][0], aHash[i][1], aHash[i][2]);
        }

        // 进行未 Hash稀疏之前的还原
        int[][] b = new int[aHash[0][0]][aHash[0][1]];  //  默认初始化为 0
        for (int i = 1; i < aHash.length; i ++ ) {
            b[aHash[i][0]][aHash[i][1]] = aHash[i][2];
        }

        // 输出还原后的 b 数组
        for (int i = 0; i < b.length; i ++ ) {
            System.out.println(Arrays.toString(b[i]));
        }

    }
}