数组概述

• 数组是相同类型数组的有序集合。
• 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他们。

数组声明创建

• 首先必须声明数组变量，才能在程序中使用数组。下面是声明数组变量的语法：

  dataType[] arrayRefVar;//首选方法
  dataType arrayRefVar[];//效果相同，但不推荐
  

• Java中使用new操作符来创建数组，语法如下：

  dataType[] arrayRefVar = new dataType[arraySice];//定义一个什么类型的数组就new一个什么类型的数组
  int[] number = new int[5];//定义一个int类型的数组，在这个数组中可以存放5个int类型的数据。
  //也可以拆开来写
  int[] number;//声明一个数组
  number = new int[5];//创建一个数组
  

• 数组元素是通过索引访问的，数组索引从零开始。

  int[] number = new int[5];
  

• 获取数组长度：

  arrays.length
  

  int[] number = new int[5];
  System.out.println(number.length);//输出为5
  

多维数组

• 多维数组可以看成是数组的数组，比如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。

二维数组

• 二维数组的声明和创建

  int[][] a = {{2,3},{5,4},{6,7,8}};//静态初始化
  int[][] a = new int[2][5];//动态初始化
  

• 解析：直接上图，容易理解，查看上图静态初始化和动态初始化分析图
  
  

三维数组

• 三维数组的声明和创建和二维数组基本一样，不同点就是多个 “[]”如下↓↓↓

  int[][][] a = {{{2,3},{2,3,4}},{{2,3,4,5},{3,2,4}},{{1,2,3},{3,2}}};//静态初始化
  int[][][] a = new int[2][3][4];//动态初始化
  

四维数组

数组的使用

数组的四个基本特点

• 其长度是确定的，数组一旦被创建，他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。

数组的三种初始化

• 静态初始化

  在数组定义的时候给它的元素赋值

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

• 动态初始化

  int[] numbers = new int[5];//这时数组元素已被默认初始化
  //后面我们可以给数组元素赋值如：
  numbers[0] = 3;
  numbers[1] = 4;
  

• 默认初始化

  请查看上条↑↑↑

遍历一维数组

• 我们给数组赋值，我们肯定要使用，比如要打印数组中所有的元素，肯定不会一个一个去打印吧，少的时候还可以接受，那比如说数组元素有几十个呢，就算你写出来了，代码也不够简洁，而且也费时费力。但是我们可以通过for循环来遍历数组，从而达到以上目的，具体代码如下。

  for(int i = 0;i < array.length/*获取数组长度*/;i++){//注意：数组下标是从0开始，所以不可以写成i <= array.length
      System.out.println(array[i]);//打印数组元素
  }
  

  当然，也可以使用增强型的for循环：

  for(int array : array){ //不使用下标，适用于打印数组元素，但是不适用于操作数组元素
      System.out.println(array);
  }
  

• 应用的实例：我们需要打印出这个数组中的最大值。

  int max = 0;
  for(int i = 0;i < array.length; i++){
      if(array[i] > max){
          max = array[i];
      }
  }
  System.out.println(max);
  

内存分析

• Java内存分析图：
  

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。
• 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的值是否相等。
  • 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。

稀疏数组

• 介绍

  • 当一个数组中大部分元素为0，或者为同一值的数组是，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激烈，有多少个不同值
    • 把具体有不同值的元素个行列及值记录在一个小规模数组中，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
    

具体代码

• 将它封装成了方法：

public class SparseArray {
    public int[][] toSparseArray(int[][] array){
        //获取非0个数
        int sum =0;//创建一个计数器
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            for (int j = 0; j < array[i].length; j++) {
                if (array[i][j] != 0) {
                    sum++;
                }
            }
        }
        //转换为稀疏数组
        int[][] sparseArray = new int[sum+1][3];
        sparseArray[0][0] = array.length;
        sparseArray[0][1] = array[0].length;
        sparseArray[0][2] = sum;
        int judge = 0;
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            for (int j = 0; j < array[i].length; j++) {
                if (array[i][j] != 0) {
                    judge++;
                    sparseArray[judge][0] = i;
                    sparseArray[judge][1] = j;
                    sparseArray[judge][2] = array[i][j];
                }
            }
        }
        return sparseArray;
    }
    //转换为普通数组
    public int[][] toArray(int[][] array){
        int[][] temperaryArray = new int[array[0][0]][array[0][1]];
        for (int i = 1; i < array.length; i++) {
            temperaryArray[array[i][0]][array[i][1]] = array[i][2];
        }
        return temperaryArray;
    }
}