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数组知识解答

luoye 2021年06月13日 编程语言 142 0

数组概述

  * 1.数组的理解:数组(Array),是多个相同类型数据一定顺序排列的集合,并使用一个名字命名,
  * 并通过编号的方式对这些数据进行统一管理。
  *
  * 2.数组相关的概念:
  * >数组名
  * >元素
  * >角标、下标、索引
  * >数组的长度:元素的个数
  *
  * 3.数组的特点:
  * 1数组是序排列的
  * 2数组属于引用数据类型的变量。数组的元素,既可以是基本数据类型,也可以是引用数据类型
  * 3创建数组对象会在内存中开辟一整块连续的空间
  * 4数组的长度一旦确定,就不能修改。
  *
  * 4. 数组的分类:
  * ① 照维数:一维数组、二维数组、。。。
  * ② 照数组元素的类型:基本数据类型元素的数组、引用数据类型元素的数组

  数据结构:
  1.数据与数据之间的逻辑关系:集合、一对一、一对多、多对多
  2.数据的存储结构:
  线性表:顺序表(比如:数组)、链表、栈、队列
  树形结构:二叉树
  图形结构:

  算法:
  排序算法:
  搜索算法:

一维数组  

1.一维数组的声明与初始化

正确的方式: 
int num;//声明 
num = 10;//初始化 
int id = 1001;//声明 + 初始化 
 
int[] ids;//声明 
//1.1 静态初始化:数组的初始化和数组元素的赋值操作同时进行 
ids = new int[]{1001,1002,1003,1004}; 
//1.2动态初始化:数组的初始化和数组元素的赋值操作分开进行 
String[] names = new String[5]; 
 
int[] arr4 = {1,2,3,4,5};//类型推断 
 
错误的方式: 
//    int[] arr1 = new int[]; 
//    int[5] arr2 = new int[5]; 
//    int[] arr3 = new int[3]{1,2,3};

2.一维数组元素的引用:通过角标的方式调用。

//数组的角标(或索引从0开始的,到数组的长度-1结束。 
names[0] = "王铭"; 
names[1] = "王赫"; 
names[2] = "张学良"; 
names[3] = "孙居龙"; 
names[4] = "王宏志";//charAt(0) 
 
3.数组的属性:length 
System.out.println(names.length);//5 
System.out.println(ids.length); 
 
说明: 
数组一旦初始化,其长度就是确定的。arr.length 
数组长度一旦确定,就不可修改。

4.一维数组的遍历

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

5.一维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

6.一维数组的内存解析

 二维数组

  1.如何理解二维数组?
  数组属于引用数据类型
  数组的元素也可以是引用数据类型
  一个一维数组A的元素如果还是一个一维数组类型的,则,此数组A称为二维数组。


  2.二维数组的声明与初始化

正确的方式: 
 
int[] arr = new int[]{1,2,3};//一维数组 
//静态初始化 
int[][] arr1 = new int[][]{{1,2,3},{4,5},{6,7,8}}; 
//动态初始化1 
String[][] arr2 = new String[3][2]; 
//动态初始化2 
String[][] arr3 = new String[3][]; 
//也是正确的写法: 
int[] arr4[] = new int[][]{{1,2,3},{4,5,9,10},{6,7,8}}; 
int[] arr5[] = {{1,2,3},{4,5},{6,7,8}};//类型推断 
错误的方式: 
//    String[][] arr4 = new String[][4]; 
//    String[4][3] arr5 = new String[][]; 
//    int[][] arr6 = new int[4][3]{{1,2,3},{4,5},{6,7,8}}; 
3.如何调用二维数组元素: 
System.out.println(arr1[0][1]);//2 
System.out.println(arr2[1][1]);//null 
 
arr3[1] = new String[4]; 
System.out.println(arr3[1][0]); 
System.out.println(arr3[0]);//

4.二维数组的属性:

System.out.println(arr4.length);//3 
System.out.println(arr4[0].length);//3 
System.out.println(arr4[1].length);//4

5.遍历二维数组元素

for(int i = 0;i < arr4.length;i++){ 
 
for(int j = 0;j < arr4[i].length;j++){ 
System.out.print(arr4[i][j] + " "); 
} 
System.out.println(); 
}

6.二维数组元素的默认初始化值
  * 规定:二维数组分为外层数组的元素,内层数组的元素
  * int[][] arr = new int[4][3];
  * 外层元素:arr[0],arr[1]等
  * 内层元素:arr[0][0],arr[1][2]等
  *
  * ⑤ 数组元素的默认初始化值
  * 针对于初始化方式一:比如:int[][] arr = new int[4][3];
  * 外层元素的初始化值为:地址值
  * 内层元素的初始化值为:与一维数组初始化情况相同
  *
  * 针对于初始化方式二:比如:int[][] arr = new int[4][];
  * 外层元素的初始化值为:null
  * 内层元素的初始化值为:不能调用,否则报错。

7.二维数组的内存结构

 数组常见算法 

  1.数组的创建与元素赋值:
  杨辉三角(二维数组)、回形数(二维数组)、6个数,1-30之间随机生成且不重复。
  2.针对于数值型的数组:
  最大值、最小值、总和、平均数等
  3.数组的赋值与复制
  int[] array1,array2;
  array1 = new int[]{1,2,3,4};
  3.1 赋值:
  array2 = array1;
  如何理解:将array1保存的数组的地址值赋给了array2,使得array1和array2共同指向堆空间中的同一个数组实体。

  

  3.2 复制:

  

array2 = new int[array1.length]; 
for(int i = 0;i < array2.length;i++){ 
array2[i] = array1[i]; 
}

   如何理解:我们通过new的方式,给array2在堆空间中新开辟了数组的空间。将array1数组中的元素值一个一个的赋值到array2数组中。

   4.数组元素的反转

    //方法一: 
//        for(int i = 0;i < arr.length / 2;i++){ 
//            String temp = arr[i]; 
//            arr[i] = arr[arr.length - i -1]; 
//            arr[arr.length - i -1] = temp; 
//        } 
         
        //方法二: 
//        for(int i = 0,j = arr.length - 1;i < j;i++,j--){ 
//            String temp = arr[i]; 
//            arr[i] = arr[j]; 
//            arr[j] = temp; 
//        }

  5.数组中指定元素的查找:搜索、检索
  5.1 线性查找:
  实现思路:通过遍历的方式,一个一个的数据进行比较、查找。
  适用性:具有普遍适用性。
  5.2 二分法查找:
  实现思路:每次比较中间值,折半的方式检索。
  适用性:(前提:数组必须有序)

  6.数组的排序算法

  理解:
  1)衡量排序算法的优劣:
  时间复杂度、空间复杂度、稳定性

  2)排序的分类:内部排序 与 外部排序(需要借助于磁盘)

  3)不同排序算法的时间复杂度

  

int[] arr = new int[]{43,32,76,-98,0,64,33,-21,32,99}; 
         
        //冒泡排序 
        for(int i = 0;i < arr.length - 1;i++){ 
             
            for(int j = 0;j < arr.length - 1 - i;j++){ 
                 
                if(arr[j] > arr[j + 1]){ 
                    int temp = arr[j]; 
                    arr[j] = arr[j + 1]; 
                    arr[j + 1] = temp; 
                } 
                 
            } 
             
        }        

   4)手写冒泡排序

        int[] arry = new int[]{43,32,76,-98,0,64,33,-21,32,99}; 
        for (int i=arry.length-1;i>0;i--){ 
            for(int j =0;j<i;j++){ 
                if (arry[j]>arry[j+1]){ 
                    int temp = arry[j]; 
                    arry[j]=arry[j+1]; 
                    arry[j+1]=temp; 
                } 
            } 
 
        } 
        for (int i=0;i<arry.length;i++){ 
            System.out.println(arry[i]); 
        }    

Arrays工具类的使用

  1.理解:
  ① 定义在java.util包下。
  ② Arrays:提供了很多操作数组的方法。

  

     //1.boolean equals(int[] a,int[] b):判断两个数组是否相等。 
        int[] arr1 = new int[]{1,2,3,4}; 
        int[] arr2 = new int[]{1,3,2,4}; 
        boolean isEquals = Arrays.equals(arr1, arr2); 
        System.out.println(isEquals); 
         
        //2.String toString(int[] a):输出数组信息。 
        System.out.println(Arrays.toString(arr1)); 
         
             
        //3.void fill(int[] a,int val):将指定值填充到数组之中。 
        Arrays.fill(arr1,10); 
        System.out.println(Arrays.toString(arr1)); 
         
 
        //4.void sort(int[] a):对数组进行排序。 
        Arrays.sort(arr2); 
        System.out.println(Arrays.toString(arr2)); 
         
        //5.int binarySearch(int[] a,int key) 
        int[] arr3 = new int[]{-98,-34,2,34,54,66,79,105,210,333}; 
        int index = Arrays.binarySearch(arr3, 210); 
        if(index >= 0){ 
            System.out.println(index); 
        }else{ 
            System.out.println("未找到"); 
        }

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