多維陣列、Arrays類、稀疏陣列、氣泡排序
阿新 • • 發佈：2021-12-02
多維陣列
- 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堆陣列
- 其中每個元素就是一個數組。
- 二維陣列：
int a[][] = new int[2][5];
- 解析：二維陣列a可以看成一個兩行三列的陣列。
- 思考：多維陣列的使用？
num[1][0];
(
- 程式碼練習：
package com.guoba.Array; public class Demo05 { public static void main(String[] args) { /* 1,2 array[0] 00 01 2,3 array[1] 10 11 3,4 array[2] 20 21 */ int[][] array = {{1,2},{2,3},{3,4}}; printArray(array[0]);//列印二維陣列中第一個元素的值 System.out.println(); System.out.println("=========================="); System.out.println(array[0][0]);//1 System.out.println(array[0][1]);//2 } //列印陣列元素 public static void printArray(int[] arr){ for (int j = 0; j < arr.length; j++) { System.out.print(arr[j]+" "); } } }
package com.guoba.Array; public class Demo06 { public static void main(String[] args) { //遍歷列印多維陣列的值 int[][] array = {{1,2},{2,3},{3,4}}; for (int i = 0; i < array.length ; i++) { for (int j = 0; j < array[i].length; j++) { System.out.print(array[i][j]+"\t"); } } } }
Arrays類
Arrays類
- 陣列工具類java.util.Arrays
- 由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操作
- 檢視JDK幫助文件
- 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
- 功能：
- 》給陣列物件賦值：通過fill方法
- 》對陣列進行排序：通過short方法,升序
- 》比較陣列：通過equals方法比較陣列中的元素值是否相等。
- 》查詢陣列元素：通過binarySearch方法能對排序好的陣列進行二分法查詢操作
package com.guoba.Array; import java.util.Arrays; public class Demo07 { public static void main(String[] args) { int[] a = {1,2334,324,54,4,6,546,5,7,7,7,34,34324}; System.out.println(a); //列印陣列元素 System.out.println(Arrays.toString(a)); //自定義方法，與toString效果相同。 arrayPrint(a); Arrays.sort(a);//對陣列進行排序 System.out.println(Arrays.toString(a)); } public static void arrayPrint(int[] a){ for (int i = 0; i < a.length; i++) { if (i == 0){ System.out.println("["); } if (i == a.length){ System.out.println(a[i]+"]"); }else { System.out.println(a[i]+", "); } } } }
氣泡排序
- 最為出名的排序演算法之一
- 程式碼是兩層
- 迴圈外層冒泡輪數
- 裡層依次比較
- 巢狀迴圈 》時間複雜度為O(n2).
- 思考：如何優化？
- 》加個判斷若是排好的則直接跳出迴圈
程式碼如下：
package com.guoba.Array;
import java.util.Arrays;
public class Demo08_maopao {
public static void main(String[] args) {
int[] array = {1,2,3,4,5,6};
int[] sort = sort(array);//呼叫我們自己寫的氣泡排序
System.out.println(Arrays.toString(sort));//使用工具類的toString輸出
}
//氣泡排序
//1.比較陣列中，兩個相同的元素，如果第一個數比第二個數大，則互換位置
//2.每一次比較，都會產生出一個最大最小的數字
//3.下一輪可以減少一次排序
//4.依次迴圈，直到結束
public static int[] sort(int[] array){
int temp = 0;
//外層迴圈，判斷我們要走多少次(輪數)；
for (int i = 0; i < array.length-1; i++) {
boolean flag = false;//優化，若排好，則少走一層
for (int j = 0; j < array.length-1-i; j++) {
if (array[j+1]>array[j]){
temp =array[j+1];//藉助第三方臨時變數交換兩個陣列元素的值
array[j+1] = array[j];
array[j] = temp;
}
}
if (flag == false){
break;
}
}
return array;
}
}
稀疏陣列
- 需求：編寫五子棋遊戲中，有存檔退出和續上盤的功能。
- 分析問題：因為該二維陣列很多預設值都為0，因此記錄了很多沒用的資料。
- 解決：稀疏陣列
- 場景：當一個數組中大部分元素為0，或者為同一值的陣列時，可以用稀疏陣列來儲存。
- 處理方式：
- 》記錄陣列一共有幾行幾列，有多少個不同值。
- 》把具有不同值的元素及行列及值記錄在一個小規模陣列中，從而縮小程式規模。
- 如下圖，左邊為原始陣列，右邊為稀疏陣列。
(
)
程式碼練習如下：
package com.guoba.Array;
/**
* 利用稀疏陣列，存放棋盤黑白子資訊，避免普通陣列存放大量無用資訊
* 思路：利用稀疏陣列只存放有效值，記錄他們的座標。
* 步驟：
* 1.建立一個棋盤11*11（建立二維陣列11*11） 1：黑子 2：白子0：沒有棋子
* 2.輸出這個原始陣列
* 3.轉換為稀疏陣列
* 》獲取有效值個數
* 》建立一個稀疏陣列的陣列
* 》遍歷二維陣列，將非零的值存放到二維陣列中。
* 4.遍歷、輸出稀疏陣列
*
* 思考：能不能還原它？
* 當然能，我們按照這個思路，首先還是遍歷這個稀疏陣列，然後把拿到的值存放到一個新的數組裡
* 1.讀取稀疏陣列
* 2.給其中的元素還原它的值
*/
public class Demo09 {
public static void main(String[] args) {
//1.建立一個棋盤11*11（建立二維陣列11*11）0：沒有棋子 1：黑子 2：白子
int[][] array1 = new int[11][11];
array1[1][2] = 1;//一黑子
array1[2][3] = 2;//一白子
//2.輸出這個原始陣列
System.out.println("輸出這個原始陣列");
for (int[] ints:array1) {
for (int anInt:ints) {
System.out.print(anInt+"\t");
}
System.out.println();
}
//3.轉換為稀疏陣列
//(1)獲取有效值個數
int sum = 0;//存取有效值，預設設為0
for (int i = 0; i <11 ; i++) {
for (int j = 0; j <11 ; j++) {
if (array1[i][j] != 0){
sum++;//若遍歷出的值不為0，則有效值加1
}
}
}
System.out.println("==================================");
System.out.println("有效值個數："+sum);
//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，將非零的值存放到二維陣列中。
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];
}
}
}
//4.遍歷、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"+ array2[i][1]+"\t" + array2[i][2]+"\t");
}
//還原稀疏陣列
System.out.println("==================================");
System.out.println("還原");
//1.讀取稀疏陣列
int[][] array3 = new int[array2[0][0]][array2[0][1]];
//2.給其中的元素還原它的值
for (int i = 1; i < array2.length; i++) {
array3[array2[i][0]][array2[i][1]] = array2[i][2];
}
//列印輸出
System.out.println("輸出這個還原陣列");
for (int[] ints:array3) {
for (int anInt:ints) {
System.out.print(anInt+"\t");
}
System.out.println();
}
}
}