Java基础：数组的应用

超、凢脫俗 2023-10-05 19:21 58阅读 0赞

## 数组的应用 ##

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### Araays类 ###

1.  java给我们提供了，数组的工具类java.util.Arrays
2.  由于数组对象本身并没有什么方法可以供我们调用,但API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。
3.  **查看JDK帮助文档** [前半部分有教学查看jdk以及如何查看源码][jdk]
4.  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")

具有一下常用功能：

1.  给数组赋值:通过fil方法。
2.  对数组排序:通过sort方法,按升序。
3.  比较数组:通过等于方法比较数组中元素值是否相等。
4.  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.

例子

package first;
    
    import java.util.Arrays;
    
    public class Demo2 {
        
    	  public static void main(String[] arg) {
        
    		  int []a = {
        1,2,34,233,888};
    		  System.out.println(a);
    		  //打印数组元素Arrays.toString
    		  System.out.print(Arrays.toString(a));
    	      System.out.println("系统的Araays类");
    		  printArray(a);
    	  }
    	  public static void printArray(int[]a) {
        
    		  
    		  for(int i = 0;i<a.length;i++) {
        
    			  if(i==0) {
        
    				  System.out.print("[");
    			  }
    			  if(i==a.length-1) {
        
    				  System.out.print(a[i]+"]");
    			  }else {
        
    				  System.out.print(a[i]+", ");
    		       }
    		  }
    		  System.out.print("自己写的");
    	  }
    	  
    }
    /*
    [I@7852e922
    [1, 2, 34, 233, 888]系统的Araays类
    [1, 2, 34, 233, 888]自己写的
    */

因此，要通过JDK帮助文档合理使用工具类

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### 冒泡排序 ###

八大排序中的冒泡排序相对简单

冒泡的代码有两层循环，外层冒泡轮数，里层依次比较。

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)。

##### 冒泡排序的原理： #####

1.  比较数组中，两个相邻的元素，如果第一个数比第二个数大，我们就交换他们的位置
2.  每一次比较，都会产生出一个最大，或者最小的数字；
3.  下一轮则可以少一次排序！
4.  依次循环，直到结束！

package first;
    
    import java.util.Arrays;
    
    public class Demo2 {
        
    	  public static void main(String[] arg) {
        
    		  int[]a = {
        1,4,88,34,3,6};
    		  
    		  int[]last = sort(a);//调用完我们自己写的排序方法后，返回一个排序后的数组
    		  
    		  System.out.println(Arrays.toString(last));
    	  }
    	  public static int[] sort(int [] array) {
        
    		  //临时变量
    		  int temp = 0;
    		  //外层循环，判断走多少次
    		  for(int i = 0;i<array.length-1;i++) {
        
    			  //内层循环，比较判断两个数，交换位置
    			  for(int j =0;j<array.length-1-i;j++) {
        
    				  if(array[j]>array[j+1]) {
        
    					  temp = array[j];
    					  array[j]=array[j+1];
    					  array[j+1]=temp;
    				  }
    			  }  
    		  }
    				  return array;
    			  }
    		  
    	  }
    /*
    [1, 3, 4, 6, 34, 88]
    */

##### 优化（通过flag标识位减少没有意义的比较） #####

这种优化对于已经排好或者相对快排好的顺序的数组比较友好

package first;
    
    import java.util.Arrays;
    
    public class Demo2 {
        
    	  public static void main(String[] arg) {
        
    		  int[]a = {
        1,4,88,34,3,6};
    		  
    		  int[]last = sort(a);//调用完我们自己写的排序方法后，返回一个排序后的数组
    		  
    		  System.out.println(Arrays.toString(last));
    	  }
    	  public static int[] sort(int [] array) {
        
    		  //临时变量
    		  int temp = 0;
    		  //外层循环，判断走多少次
    		  for(int i = 0;i<array.length-1;i++) {
        
    			  
    			  boolean flag = false;  //通过flag标识位减少没有意义的比较
    			  //内层循环，比较判断两个数，交换位置
    			  for(int j =0;j<array.length-1-i;j++) {
        
    				  if(array[j]>array[j+1]) {
        
    					  temp = array[j];
    					  array[j]=array[j+1];
    					  array[j+1]=temp;
    					  flag = true;
    				  }
    			  }  
    			  if(flag==false) {
        
    				  break;   //当全都没交换的时候就说明已经排好了，可以退出循环了
    			  }
    		  }
    				  return array;
    			  }
    	  }

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### 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：

1.  记录数组一共有几行几列，有多少个不同值
2.  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

稀疏数组的图示：（左为二维数组，右为其对应的稀疏数组）

![81208d39cf1b4028ea1e5d6df6fe7da1.png][]

理解稀疏数组是如何对应二维数组后，开始进行实际操作

**例题：**

将一个11\*11的二维数组转化为稀疏数组，再还原为正常二维数组，其中有效值只有再位置【1】【2】和【2】【3】的两个数

package first;
    
    public class Demo2 {
        
    	  public static void main(String[] arg) {
        
    		  //创建一个二维数组 11*11  0：没有棋子，  1：黑棋，  2：白棋
    		  int[][]array1 = new int[11][11];
    		  array1[1][2] = 1;
    		  array1[2][3] = 2;
    		  //输出原始的数组
    		  System.out.println("输出原始的数组");
    		  for(int[] ints:array1) {
        
    			  for(int anInt:ints) {
        
    				  System.out.print(anInt+"\t");
    			  }
    			  System.out.println();
    		  }
    		  
    		  System.out.println("==========");
    		  
    		  //转换为稀疏数组保存
    		  //获取有效值个数
    		  int sum=0;
    		  for(int i = 0;i<11;i++) {
        
    			  for(int j = 0;j<11;j++) {
        
    				  if(array1[i][j]!=0) {
        
    					  sum++;
    				  }
    			  }
    		  }
    		  System.out.println("有效值的个数"+sum);
    		  
    		  //创建一个稀疏数组的数组
    		  int[][]array2 = new int[sum+1][3];
    		  array2[0][0] = 11;
    		  array2[0][1] = 11;
    		  array2[0][2] = sum;
    		  //遍历二维数组，将非零的值，存放稀疏数组中
    		  int count = 0;
    		  for(int i = 0; i < array1.length;i++) {
        
    			  for(int j = 0; j < array1[i].length;j++) {
        
    				if(array1[i][j]!=0) {
        
    					count++;
    					array2[count][0] = i;
    					array2[count][1] = j;
    					array2[count][2] = array1[i][j];
    				}  
    			  }
    		  }
    		  //输出稀疏数组
    		  System.out.println("稀疏数组");
    		  
    		  for(int i = 0;i<array2.length;i++) {
        
    			  System.out.println(array2[i][0]+"\t"
    					  +array2[i][1]+"\t"
    					  +array2[i][2]+"\t");
    		  }
    		  System.out.println("==========");
    		  System.out.println("还原");
    		  //1.读取稀疏数组
    		  int[][]array3 = new int[array2[0][0]][array2[0][1]];
    		  //2.给其中的元素还原它的值
    		  for(int i = 1;i<array2.length;i++) {
        
    			  array3[array2[i][0]][array2[i][1]]= array2[i][2];
    		  }
    		  //3.打印
    		  System.out.println("输出还原的数值");
    		  for(int[] ints:array3) {
        
    			  for(int anInt:ints) {
        
    				  System.out.print(anInt+"\t");
    			  }
    			  System.out.println();
    		  }
    			  }
    		  
    	  }

输出的结果：

输出原始的数组
    0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	
    0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	
    0	0	0	2	0	0	0	0	0	0	0	
    0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	
    0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	
    0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	
    0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	
    0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	
    0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	
    0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	
    0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	
    ==========
    有效值的个数2
    稀疏数组
    11	11	2	
    1	2	1	
    2	3	2	
    ==========
    还原
    输出还原的数值
    0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	
    0	0	1	0	0	0	0	0	0	0	0	
    0	0	0	2	0	0	0	0	0	0	0	
    0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	
    0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	
    0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	
    0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	
    0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	
    0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	
    0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	
    0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0

这段代码理解后对于二维数组的理解基本不会产生问题了

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### 下一节: ###

[什么是面向对象编程1][1]

[jdk]: https://www.bilibili.com/video/BV12J41137hu?p=57&spm_id_from=pageDriver
[81208d39cf1b4028ea1e5d6df6fe7da1.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/81208d39cf1b4028ea1e5d6df6fe7da1.png
[1]: https://blog.csdn.net/weixin_48063660/article/details/113732598