数组

1. 数据概述

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

2. 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:

dataType[] arrayRefvar; //首选的方法
或
dataType arrayRefvar[]; //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:

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

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,其中的每个元素也被按照实例变量同样的方式被隐式初始化

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。

3. 数组使用

For-Each循环

for(int array:arrays) {
    System.out.println(array);
}

数组作方法入参

public static void printArrays(int[] arrays) {
    for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
        System.out.println("arrays[" + i + "] = " + arrays[i]);
    }
}

数组作返回值

public static int[] reverse(int[] arrays) {
    int[] result = new int[arrays.length];

    for (int i = 0,j = arrays.length - 1; i < arrays.length ; i++,j--) {
        result[i] = arrays[j];
    }

    return result;
}

4. 多维数组

声明并创建

int[][] arrays = {{1,2,3,4},{1,1,1,1},{3,2,4,5}};

5. 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AP中提供了一个工具类 Arrays供我们使用,从而可以对数据对象进行一些基本的操作。
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。

6. 稀疏数组

当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

public static void main(String[] args) {
    // 定义原始数组
    int[][] array1 = new int[11][11];
    // 赋值原始数组
    array1[1][2] = 1;
    array1[2][3] = 2;
    array1[1][3] = 1;
    // 打印原始数组
    printArrays(array1);

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

    // 创建稀疏数组
    int[][] zip = zipArray(array1);
    // 打印稀疏数组
    printArrays(zip);

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

    // 还原稀疏数组
    int[][] array2 = unzipArray(zip);
    printArrays(array2);
}

// 打印数组
public static void printArrays(int[][] array) {
    for(int[] a:array) {
        for (int b:a) {
            System.out.print(b + "\t");
        }
        System.out.println();
    }
}

// 压缩成稀疏数组
public static int[][] zipArray(int[][] arrays) {
    int sum = 0;
    for(int[] a:arrays) {
        for (int b:a) {
            if (b != 0) {
                sum++;
            }
        }
    }

    int[][] zip = new int[sum+1][3];

    zip[0][0] = arrays.length;
    zip[0][1] = arrays[0].length;
    zip[0][2] = sum;

    int commit = 0;
    for (int i = 0; i < arrays.length; i++) {
        for (int j = 0; j < arrays[i].length; j++) {
            if (arrays[i][j] != 0) {
                commit++;
                zip[commit][0] = i;
                zip[commit][1] = j;
                zip[commit][2] = arrays[i][j];
            }
        }
    }

    return zip;
}

// 还原稀疏数组
public static int[][] unzipArray(int[][] zip) {
    int[][] array = new int[zip[0][0]][zip[0][1]];

    for (int i = 0; i < zip[0][2]; i++) {
        array[zip[i+1][0]][zip[i+1][1]] = zip[i+1][2];
    }
    return array;
}