401_01 Java 基础 | 004 数组
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内容图文
01 Java 基础 | 004 数组
1. what
- 奥义： 相同数据类型的有序结合。
- 引用类型
- 一个数组中，数组元素的类型是唯一的，只能存储一种数据类型的数据。
- 连续且有序
2. why
- 数组可以有序的存储数据，并且并通过下标的方式访问数据，对数据的处理方便快捷多态。
3. how
3.1 声明构建
3.1.1 声明
一维数组的声明方式有两种
type[] arr_name;//推荐使用这种方式
type arr_name;
注意：
int a[5];非法（声明数组不能指定其长度（数组中元素个数））- 原因是声明数组时并没有实例化对象，只有实例化数组对象时，jvm才分配空间，这时才与长度有关。
- 声明数组并没有数组被真正的创建。
3.1.2 构建
//方式一
type[] 变量名 = new type[数组中元素个数];
int[] a = new int[10];
//方式二
type 变量名[] = new type[]{元素列表};
int[] a = new int[]{1,2,3};
//可简写为（[]中不能再指定长度）
int[] a = {1,2,3};
3.1.3 内存结构
-
基本数据类型数组
-
public class DemoArray01 { public static void main(String[] args) { /* int[] s = null; s = new int[10];*/ int[] s = new int[10]; for (int i = 0; i < 10; i++){ s[i] = 2 * i + 1; System.out.println(s[i]); } } } -
引用数据类型数组
-
public class DemoArray02 { public static void main(String[] args) { /*Man[] mans; mans = new Man[10];*/ Man[] mans = new Man[10]; Man m1 = new Man(1,11); Man m2 = new Man(2,22); mans[0] = m1; mans[1] = m2; System.out.println(mans[0]); System.out.println(mans[1]); } } class Man{ private int age; private int id; public Man(int id, int age){ super(); this.age = age; this.id = id; } @Override public String toString() { return "Man{" + "age=" + age + ", id=" + id + '}'; } }
3.2 初始化
3.2.1 静态初始化
直接分配空间和赋值
//基础数据类型
int[] a = {1,2,3};
//引用数据类型
Man[] mans = {
new Man(1,1),new Man(2,2)
};
3.2.2 动态初始化
分配空间再分开赋值
int [] a = new int[2];
a[0] = 1;
a[1] = 2;
3.3.3 数组的默认初始化
数组是引用类型，元素---->类的实例变量。（分配空间，元素隐式初始化）
int a[] = new int[2];//0,0
boolean [] b = new boolean[2];//false,false
//每个数据类型的隐式初始化值就是数组的默认初始化
3.3 长度和界限
3.3.1 长度length
-
数组长度一旦确定，不能改变
-
length属性是Public final int，常量，只读。
3.3.2 界限
- [0, length-1]为合法区间
3.4 数据处理和基本操作
3.4.1 初始化
- 取值
类型 变量名 = 数组名[下标]; - 存值|取值
数组名[下标] = 数据;
3.4.2 遍历（for）
//数组连续有序
for (int 索引=0; 索引 < 长度; 索引++){
数组名[索引]; //操作
}
int[] arr = {1,2,3,4,5};
for(int i = 0; i < arr.length; i++){
System.out.println(arr[i]);
}
- 索引空间在数组合法空间0~length-1
- 每次索引后移一位
3.4.3 增强 for
-
可对数组和集合进行遍历
for (元素类型 局部变量 : 数组对象){ 局部变量 } //例子 int[] arr = {1,2,3,4,5}; for(int a : arr){ System.out.println(a); }
3.4.4 比较
-
重写equals()方法，否则调用的是object中的方法（比较值）
-
工具类：
java.util.Arrays类，其中equals([][])方法来比较两个数组内容是否相同public static void main(String[] args){ int[] a = {1,2,3}; int[] b = {1,2,3}; System.out.println(Arrays.equals(a,b)); }
3.4.5 打印
-
直接打印调用的是object的方法，打印出来是数组的地址
-
调用
Arrays工具类中的toString()方法int[] a = {1,2}; System.out.println(a); //[I@35ce36 System.out.println(Array.toString(a));//[1,2]
3.4.6 拷贝
-
Arrays工具类：public static Object[] copyOf(Object[] original, int newLength)---->拷贝原数组中指定长度的元素到一个新的数组并返回。public static Object[] copyOfRange(Object[] original, int from, int to)可指定起始位置和截至位置。
-
Systrm类：static void arraycopy(object src, int srcpos, object dest, int destpos. int length)-
将 src 数组里的元素值赋给 dest 数组的元素
-
srcopos：从 src 数组的第几个元素开始赋值
-
length：指定多少元素
-
String[] s = {"Mircosoft","IBM","Sun","Oracle","Apple"};
Sting[] sBak = new Stings[6];
Sting.arryacope (s, 0, sbak, 0, s.length)
3.4.7 查找
1、顺序查找
public class ArrayDemo01 {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {23, 6, 3, 10, 85};
int aim = 10;
int i = -1;
for (i = 0; i < arr.length; i++){
if (aim == arr[i]){
break;
}
}
System.out.println(i); //3,数组下标从0开始，第三个是10
}
}
2、二分查找
-
奥义：对半查找（Binary Search）
-
特点：效率高
-
要求
- 线性表顺序存储结构
- 元素按关键字有序排列
-
实质：
- 不断将有序数据集对半分割，并检查每个分区的中间元素
- 不断将有序数据集对半分割，并检查每个分区的中间元素
public class BinarySearchDemo {
public static void main(String[] args) {
BinarySearchDemo array = new BinarySearchDemo();//创建类的对象，以便于调用这个类的方法
int[] arr = {2,3,4,5,6,13,14,16,21,28}; //创建要进行查找的数组，必须有序
int binarySearch = array.binarySearch(arr, 21);//创建一个对象接收通过binarySearch方法查找到的数据在数组中的下标
System.out.println(binarySearch);//输出下标
//System.out.println(array.binarySearch(arr, 21)); //简化
}
public static int binarySearch(int[] array, int targetElement){
int leftIndex = 0; //左边位置
int rightIndex = array.length - 1; //右边位置
int middleIndex = (leftIndex + rightIndex) / 2; //中间位置
//如果左边的位置还是小于右边的位置，则还没找完
while (leftIndex <= rightIndex){
//获取中间位置的元素值
int middleElement = array[middleIndex];
//判断元素应该在左边还是右边还是刚好找到
if(targetElement < middleElement){
//如果目标在左边，则移动右边的标记
rightIndex = middleIndex - 1;
}else if(targetElement > middleElement){
//如果目标在右边，则移动左边的标记
leftIndex = middleIndex + 1;
}else{
return middleIndex;
}
//一个新的中间位置
middleIndex = (leftIndex + rightIndex) / 2;//Q:有什么意义？
}
return -1;//Q：为什么返回0，1，-1结果都一样？
}
}
3.4.8 排序
1、冒泡排序
-
从下标（位置）0开始，当前位置数据和后面数据进行比较
-
若前大，则数据交换，标记位置向后移动一位，重复直到最后一个
-
重复前面步骤
public class BobbleSortDemo01 { public static void main(String[] args) { int[] arr1 = {1,5,7,9,16,2,4}; System.out.println(Arrays.toString(arr1));//查看数组arr1中数据 /* * 冒泡排序 * 1、每一趟找到最大的 * 2、总共比较次数为 arr.length-1 次 * 3、第一次的比较次数为 arr.length - 1 次，依次递减 * */ //定义标记 int temp; for (int i = 0; i < arr1.length-1; i++){ for (int j = 0; j < arr1.length-1; j++){ if (arr1[j] > arr1[j + 1]) { //交换位置 temp = arr1[j]; arr1[j] = arr1[j + 1]; arr1[j + 1] = temp; } } } System.out.println(Arrays.toString(arr1));//输出排序后的数组arr1 } }
2、选择排序
-
随便假定一个数为最小（大）元素，存放在数组排序序列起始位置。
-
从剩余未排序元素中找最小（大）元素，放到已排序序列末尾
-
重复执行，直到所有元素排序结束
public class SelectionSortDemo01 { public static void main(String[] args) { int[] arr = {1,23,5,8,11,78,45}; System.out.println(Arrays.toString(arr)); int temp; for(int i = 0; i < arr.length; i++){ for(int j = i + 1; j < arr.length; j++){ if (arr[i] > arr[j]){ temp = arr[i]; arr[i] = arr[j]; arr[j] = temp; } } } System.out.println(Arrays.toString(arr)); } }
3.5 多维数组
int[][] arr = new int[3][]; //必须给定高维
int[][] arr1 = new int [2][3];
int[][] arr2 = {{},{},{}};
//多为数组加[],一般使用一维数组。
内容总结
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来源：【匿名】