概念

• 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。

声明创建

首先必须声明数组变量，オ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
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。

语法：

dataType[] arrayRefVar =new dataType [arraySize];

数组的元素是通过索引访向的，数组索引从0开始。

获取数组长度： arrays. length。

四个基本特点

• 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。

内存分析

例如：

//声明数组
int[] array;
//创建数组
array=new int[10];
//给数组元素赋值
array[0]=1;
array[1]=2;
array[2]=3;
array[3]=4;
array[4]=5;
array[5]=6;
array[6]=7;
array[7]=8;
array[8]=9;
array[9]=10;

三种初始化

**静态初始化：**创建 + 赋值

int[] a = {
   1, 2, 3, 4, 5, 6};

动态初始化

int[] b=new int[10];
b[0]=10;

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。

数组边界

下标的合法区[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]);
 }

ArraylndexOutOfBoundsException： 数组下标越界异常！

数组的使用

For-Each循环

int[] a = {
   1, 2, 3, 4, 5, 6};
for (int i : a) {
   
	System.out.println(i);
}

数组作方法入参

public static void printArray(int[] arrays){
   
	for (int array : arrays) {
   
        System.out.println(array);
    }
}

数组作返回值

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

二维数组

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。

例如：

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

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。

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。
• 打印数组元素： 通过toString方法。

冒泡排序

冒泡排序无疑是最为出名的排序算法之一。

冒泡的代码还是相当简单的，两层循环，外层冒泡轮数、里层依次比较，江湖中人人尽皆知。

我们看到嵌套循环，应该立马就可以得出这个算法的时间复杂度为O(n2)。

基础版：

	public static int[] bubbleSort(int[] arrays) {
   
        int temp = 0;
        for (int i = 0; i < arrays.length - 1; i++) {
   
            //每排序一趟，则至少有一个元素已经有序，用 j<arrays.length-i-1 可以缩小排序范围 
            for (int j = 0; j < arrays.length - 1 - i; j++) {
   
                //当前面的元素大于后面的元素时，交换位置
                if (arrays[j] > arrays[j + 1]) {
   
                    temp = arrays[j];
                    arrays[j] = arrays[j + 1];
                    arrays[j + 1] = temp;
                }
            }
        }
        return arrays;
    }

优化版：

	public static int[] bubbleSort(int[] arrays) {
   
        int temp = 0;
        for (int i = 0; i < arrays.length - 1; i++) {
   
            //flag初始化为true
            boolean flag = true;
            //每排序一趟，则至少有一个元素已经有序，用 j<arrays.length-i-1 可以缩小排序范围 
            for (int j = 0; j < arrays.length - 1 - i; j++) {
   
                //当前面的元素大于后面的元素时，交换位置
                if (arrays[j] > arrays[j + 1]) {
   
                    temp = arrays[j];
                    arrays[j] = arrays[j + 1];
                    arrays[j + 1] = temp;
                    //若程序进入if语句,则必然会发生交换，当发生交换时把flag置成 false
                    flag = false;
                }
            }
            //判断,如果flag=true，说明上一趟排序没有发生交换，数列已经有序，break
            if (flag) {
   
                break;
            }
        }
        return arrays;
    }

最终优化版：

	public static int[] bubbleSort(int[] arrays) {
   
        int temp = 0;
        int k=arrays.length-1;
        int m=0;
    	//用k来保存新的判断条件
        for (int i = 0; i < k; i++) {
   
            //flag初始化为true
            boolean flag = true;
            m=0;
            //每排序一趟，则至少有一个元素已经有序，用 j<arrays.length-i-1 可以缩小排序范围 
            for (int j = 0; j < arrays.length - 1 - i; j++) {
   
                //当前面的元素大于后面的元素时，交换位置
                if (arrays[j] > arrays[j + 1]) {
   
                    temp = arrays[j];
                    arrays[j] = arrays[j + 1];
                    arrays[j + 1] = temp;
                    //若程序进入if语句,则必然会发生交换，当发生交换时把flag置成 false
                    flag = false;
                    //记住最后一次交换的位置
                    m=j;
                }
            }
            //判断,如果flag=true，说明上一趟排序没有发生交换，数列已经有序，break
            if (flag) {
   
                break;
            }
            //将新的长度赋值给k
            k=m;
        }
        return arrays;
    }

稀疏数组

当一个数组中大部分元素为0,或者为同ー值的数组时，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

如下图：左边是原始数组，右边是稀疏数组

public class Main {
   
    public static void main(String[] args) {
   
        int[][] arr = new int[6][7];
        arr[0][3] = 22;
        arr[0][6] = 15;
        arr[1][1] = 11;
        arr[1][5] = 17;
        arr[2][3] = -6;
        arr[3][5] = 39;
        arr[4][0] = 91;
        arr[5][2] = 28;
        System.out.println("输出原始数组");
        for (int[] ints : arr) {
   
            for (int anInt : ints) {
   
                System.out.print(anInt + "\t");
            }
            System.out.println();
        }
        System.out.println("===============================");
        int sum = 0;
        for (int[] ints : arr) {
   
            for (int anInt : ints) {
   
                if (anInt != 0) {
   
                    sum++;
                }
            }

        }
        System.out.println("有效值的个数：" + sum);
        System.out.println("稀疏数组");
        int[][] arr1 = new int[sum + 1][3];
        arr1[0][0] = arr.length;
        arr1[0][1] = arr[0].length;
        arr1[0][2] = sum;
        int count = 0;
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
   
            for (int j = 0; j < arr[0].length; j++) {
   
                if (arr[i][j] != 0) {
   
                    count++;
                    arr1[count][0] = i;
                    arr1[count][1] = j;
                    arr1[count][2] = arr[i][j];
                }
            }
        }
        for (int[] ints : arr1) {
   
            for (int anInt : ints) {
   
                System.out.print(anInt + "\t");
            }
            System.out.println();
        }
    }
}