Java基礎八：陣列
陣列的定義
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陣列是相同型別資料的有序集合
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陣列描述的是相同型別的若干個資料，按照一定的先後次序排列組合而成
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其中每一個數據成為一個數組元素，每個陣列元素可以通過一個下標來訪問他們
陣列宣告建立
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首先必須宣告陣列變數，才能在程式中使用陣列，下面是宣告陣列變數的語法：
dataType[] arrayRefVar;//首選的方法 int[] num; num = new int[10];
//或
dataType arrayRefVar[];//效果相同，但不是首選方法
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Java語言使用new操作符來建立陣列，語法如下：
dataType[] arrayRefVar = new dataType[arraySize];//int[] num = new int[10]
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陣列的元素是通過索引訪問的，陣列索引從0開始
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獲取陣列長度：arrays.length
簡單記憶體分析
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Java記憶體分析：
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堆
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存放new的物件和陣列
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可以被所有的執行緒共享，不會存放別的物件引用
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棧
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存放基本變數型別（會包含這個基本型別的具體數值）
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引用物件的變數（會存放這個引用在堆裡面的具體地址）
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方法區
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可以被所有的執行緒共享
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包含了所有的class和static變數
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常見錯誤：java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException,陣列越界
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三種初始化
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靜態初始化
int[] a = {1,2,3}
Man[] mans = {new Man(1,1),new Man(2,2)}
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動態初始化
int[] a = new int[2];
a[0] = 1;
a[1] = 2;
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陣列的預設初始化
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陣列是引用型別，他的元素相當於類的例項變數，因此陣列一經分配空間，其中的每個元素也被按照例項變數同樣的方式被隱式初始化
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陣列的四個基本特點
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其長度時確定的。陣列一旦被建立，它的打小就是不可以改變的
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其元素必須是相同型別，不允許出現混合型別
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陣列中的元素可以是任何資料型別，包括基本型別和引用型別
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陣列變數屬引用型別，陣列也可以看成是物件，陣列中的每個元素相當於該物件的成員變數。陣列本身就是物件，Java中物件是在堆中的，因此陣列無論儲存原式型別還是其他物件型別，陣列物件本身是在堆中的
陣列邊界
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下標的合法區間：[0，length-1]，如果越界就會報錯java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException
陣列使用
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普通的for迴圈
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For-Each迴圈
int[] arrays = {1,2,3,4,5}
for(int array : arrays){
System.out.println(array);
}
/**
1
2
3
4
5
**/
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陣列作方法入參
//列印陣列元素
public static void printArray(int[] arrays){
for(int i = 0;i < arrays.length; i++){
System.out.print(arrays[i]+" ");
}
}
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陣列做返回值
//反轉陣列
public static void reverseArray(int[] arrays){
int[] result = new int[arrays.length];
for(int i = 0, j = result.length-1;i<arrays.length;i++,j--){
result[j] = arrays[i];
}
return result;
}
多維陣列
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多維陣列可以看成是陣列的陣列，比如二維陣列就是一個特殊的一維陣列，其每個元素都是一個一維陣列
int[][] array = {{1,2,3},{2,3,4,},{3,4,5}};
int a[][] = new int[3][3];//可以看成三行三列的陣列
Arrays類
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陣列的工具類java.util.Arrays
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用於陣列物件本身並沒有什麼方法可以供我們呼叫，但API中提供了一個工具類Arrays供我們使用，從而可以對資料物件進行一些基本的操作
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檢視JDK幫助文件
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Arrays類中的方法都是static修飾的靜態方法，在使用的時候可以直接使用類名進行呼叫，而“不用“使用物件來呼叫（注意，是”不用“，不是”不能“）
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具有以下常用功能：
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給陣列賦值：通過fill方法
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對陣列排序：通過sort方法，按升序
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比較陣列：通過equals方法比較陣列中元素是否相等
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查詢陣列元素：通過binarySearch方法能對排序好的陣列進行二分查詢操作
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氣泡排序
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氣泡排序無疑是最為出名的排序演算法之一，共有八大排序
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氣泡排序相當簡單，兩層迴圈，外層冒泡輪數，裡層依次比較。
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我們看到巢狀迴圈們應該立馬就可以得出這個演算法的時間複雜度為O(n^2)
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思考：如何優化
import java.util.Arrays;
public class demo1 {
public static void main(String[] args) {
int[] arrays = {1,7,4,22,21,11,2,42};
sort(arrays);
System.out.print(Arrays.toString(arrays));
}
public static void sort(int[] arrays){
int flag = 0;
for (int i = 0; i < arrays.length; i++){
for (int j=i+1; j <arrays.length; j++){
if (arrays[i] > arrays[j]){
flag = arrays[i];
arrays[i] = arrays[j];
arrays[j] = flag;
}
}
}
}
}
//[1, 2, 4, 7, 11, 21, 22, 42]
稀疏陣列
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需求：編寫五子棋遊戲中，有存檔退出和續上盤的功能（使用二維陣列記錄棋盤）
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分析問題：因為該二維陣列很多值預設值是0，因此記錄了很多沒有意義的資料
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稀疏陣列介紹
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當一個數組中大部分元素為0，或者為同一值的陣列時，可以使用稀疏陣列來儲存該陣列
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稀疏陣列的處理方式是：
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記錄陣列一共有幾行幾列，有多少個不同值
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把具有不同值的元素和行列及值記錄在一個小規模的陣列中，從而縮小程式的規模
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演示：
public class test {
public static void main(String[] args) {
//1，建立一個二維陣列 11*11 0：沒有棋子，1：黑棋，2：白棋
int[][] array1 = new int[11][11];
array1[1][2] = 1;
array1[2][3] = 1;
System.out.println("輸出原始陣列");
for(int[] ints : array1){
for (int anInt : ints){
System.out.print(anInt+"\t");
}
System.out.println();
}
//轉換為稀疏陣列儲存
//獲取有效值的個數
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("有效個數為："+sum);
//2,建立一個稀疏陣列的陣列
int[][] array2 = new int[sum+1][3];
array2[0][0] = 11;
array2[0][1] = 11;
array2[0][2] = sum;
//遍歷二維陣列，將非零的值，存放稀疏陣列中
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];
}
}
}
//輸出稀疏陣列
System.out.println("輸出稀疏陣列");
for (int i = 0; i < array2.length; i++) {
System.out.println(array2[i][0]+"\t"