数组简介：
数组(Array)是Java 语言中内置的一种基本数据存储结构，通俗的理解，就是一组数的集合，目的是用来一次存储多个数据。
数组是程序中实现很多算法的基础，可以在一定程度上简化代码的书写。
备注：
- 数组的好处：数组里的每个元素都有编号，编号从0开始，并且依次递增，方便操作这些元素；
- 使用Java数组：必须先声明数组，再给该数组分配内存；
- 数组对应在内存中一段连续空间。
- 数组元素必须是相同数据类型，也可以是引用数据类型，但是同一个数组中的元素必须是同一类数据类型。
数组的声明
Java数组有两种声明方式：
//数组的两种声明方式
int[] a;
int b[];
数组的初始化
Java数组有三种初始化方式：静态初始化、用new声明、用new声明的同时初始化
//静态初始化
int[] array1 = {4,5,6};
Integer[] b = {
new Integer(1),
new Integer(2),
new Integer(3),
3, //Autoboxing
3 //Autoboxing
};
//用new声明，之后分别初始化数组中的每个元素，声明时需指定数组大小
int[] array2 = new int[3];
array2[0] = 1;
array2[1] = 2;
array2[2] = 3;
(注：如果数组元素类型为基本数据类型，在完成new操作之后，数组中的元素会自动初始化为空值，可以直接使用.)
//用new声明的同时初始化，这种方式不能指定数组的大小，数组大小由初始化列表中数据个数决定
int[] array3 = new int[]{1,2,3};
数组的遍历
//for循环遍历
System.out.print("for循环遍历数组：");
for(int i = 0; i < 3; i++){
System.out.print(" " + arr[i]);
}
//foreach遍历数组
System.out.print("foreach循环遍历数组：");
for(int i: arr){
System.out.print(" " + i);
}
//Lambda表达式
Arrays.stream(arr).forEach(item -> {
System.out.print(item + " ");
});
基本数据类型对应数组中元素的默认值
int数组中元素默认值是：0
float数组中元素默认值是：0.0
double数组中元素默认值是：0.0
char数组中元素默认值是：'\u0000' 0
boolean数组中元素默认值是：false
public static void main(String[] args) {
byte arrByte[] = new byte[1];
for (int i = 0; i < arrByte.length; i++) {
System.out.println("arrByte ==> "+arrByte[i]);
}
short arrShort[] = new short[1];
for (int i = 0; i < arrShort.length; i++) {
System.out.println("arrShort ==> "+arrShort[i]);
}
int arrInt[] = new int[1];
for (int i = 0; i < arrInt.length; i++) {
System.out.println("arrInt ==> "+arrInt[i]);
}
long arrLong[] = new long[1];
for (int i = 0; i < arrLong.length; i++) {
System.out.println("arrLong ==> "+arrLong[i]);
}
float arrFloat[] = new float[1];
for (int i = 0; i < arrFloat.length; i++) {
System.out.println("arrFloat ==> "+arrFloat[i]);
}
double arrDouble[] = new double[1];
for (int i = 0; i < arrDouble.length; i++) {
System.out.println("arrDouble ==> "+arrDouble[i]);
}
boolean arrBoolean[] = new boolean[1];
for (int i = 0; i < arrBoolean.length; i++) {
System.out.println("arrBoolean ==> "+arrBoolean[i]);
}
char arrChar[] = new char[1];
for (int i = 0; i < arrChar.length; i++) {
System.out.println("arrChar ==> "+arrChar[i]);
}
}
多维数组
二维数组：(其实是一个一维数组，它的每一个元素又是一个一维数组),
可以看做是一张表格。
初始化分为动态初始化和静态初始化
动态初始化
int[][] arr = new int[3][2];
定义了一个二维数组，其中有3个一维数组，每一个一维数组中有2个元素
静态初始化
int[][] arr = new int{{1,2},{3,4},{5,6}};
int[][] arr = {{1,2},{3,4},{5,6}};
数组操作
-
判断数组是否重复
-
求最大最小值
-
数组排序
数组的内存分配
分配内存空间
数组名=new 数据类型[数组长度]；
解释：new关键字用来实现为数组或对象分配内存;数组具有固定的长度。获取数组的长度： 数组名.length
定义数组+分配内存空间
数据类型[]数组名=new 数据类型[数组长度];
解释：定义数组时不指定长度，分配空间时指定数组长度；如：String cities[] = new String[6];
数组元素
获取数组元素：数组名[下标值];
数组下标从0开始 比如：scores[0]=75；
数组的内存分配 栈内存和堆内存
解释：如定义一个数组 int[]scores将在栈内存中为scores 分配内存空间，其值是一个不确定的值。
当执行语句scores=new int[5]时，将在堆内存分配连续5个空间，每个空间4个字节，用于存放整型数据，其初始值为0，然后将该段空间首地址，也就是第一个元素的地址，比如0*3000，赋给scores变量。该地址相当于一个指针，指向堆内存中分配的空间。此时堆内存中分配的5个空间可以分别使用scores[0],一直到scores[4]来表示。当执行四个赋值语句时，分别用指定值填充到对应元素位置。如果此时将null值赋给scores时，scores变量将不再指向任何位置，此时堆内存中分配的空间就变成了垃圾，由垃圾回收器在某一时间进行回收。
在方法中定义的变量，包括基本数据类型变量和引用数据类型变量，都将在栈内存中分配空间，当超过变量作用范围后，自动回收。
操作数组的工具类-Arrays
static int binarySearch(type[] a, type key) /*使用二分搜索法来搜索key元素在数组中的索引；若a数组不包括key，返回负数。
（该方法必须已按升序排列后调用）。 */
static int binarySearch(type[] a, int fromIndex, int toIndex, type key) /*使用二分搜索法来搜索key元素在数组中
从fromIndex到toIndex的索引；若a数组不包括key，返回负数。（该方法必须已按升序排列后调用）。*/
static boolean[] copyOf(type[] original, int newLength) //复制指定的数组见下面备注
static byte[] copyOfRange(type[] original, int from, int to) //将数组的指定范围复制到一个新数组。
static boolean equals(type[] a, type[] a2) //如果两个数组长度相等和元素一一相等，则返回 true
static void fill(type[] a, type val) //将a数组所有元素都赋为val。
static void fill(type[] a, int fromIndex, int toIndex, type val) //将a数组从formIndex 到tiondex索引之间的元素都赋为val。
static void sort(type[] a) //sort(int[] arr)对指定的数组按数字升序进行排序。
static void sort(type[] a, int fromIndex, int toIndex) //对指定数组的从formIndex 到tiondex索引之间的元素按数字升序进行排序。
static String toString(type[] a) //返回指定数组内容的字符串表示形式。多个数组元素之间用英文逗号或空格隔开。
动态数组
什么是动态数组
数据结构中顺序表的物理实现，同类数据元素的集合，在计算机中以连续的地址存储，大小在创建时决定，但是可以改变。
为什么使用动态数组
支持随机访问,查询速度快。但是插入和删除都需要移动元素，比起链表开销较大。如：java集合类中的ArrayList Vector等
动态数组实现代码(ArrayList原理)
/**
* 顺序表的实现
*/
public class ArrayList<E> {
private Object[] data = null; // data: 用来保存此线性表数据的数组
private int capacity; // capacity： 线性表的容量
private int current; // current： 当前数据的下标
/**
* 初始化为声明大小，则设置为10。
*/
ArrayList() {
this(10);
}
/**
* 初始化线性表，声明保存数据的数组大小。
* @param initialSize 顺序表的初始化大小
*/
ArrayList(int initialSize) {
if (initialSize >= 0) {
this.capacity = initialSize;
data = new Object[initialSize];
current = 0;
} else {
throw new RuntimeException("初始化大小不能小于0：" + initialSize);
}
}
/**
* 在线性表的末尾添加元素，添加之前确认线性表是否已满
* @param e 待加入的元素
* @return
*/
public boolean AddElement(E e) {
ensureCapacity();
data[current] = e;
++current;
return true;
}
/**
* 检查存储数据的数组容量，如果数组已经满，则扩充容量；否则不操作。
*/
private void ensureCapacity() {
int index;
if (current == capacity) {
capacity *= 2;
Object[] newData = new Object[capacity];
for(index = 0; index < current; ++index) {
newData[index] = data[index];
}
data = newData;
}
}
/**
* 返回下标为index的元素
* @param index 欲取得元素的下标
* @return
*/
public E get(int index) {
validateIndex(index);
return (E) data[index];
}
/**
*
* @param index 待插入的位置
* @param e 待插入的元素
* @return
*/
public boolean set(int index, E e) {
validateIndex(index);
data[index] = e;
return true;
}
/**
* 验证下标值是否合法，非法时抛出异常
* @param index 待验证的下标值
*/
private void validateIndex(int index) {
if (index < 0 || index > current) {
throw new RuntimeException("无效的下标：" + index);
}
}
/**
* 返回当前顺序表的大小
* @return
*/
public int size() {
return current;
}
/**
* 在指定位置插入指定元素
* @param index 待插入的位置
* @param e 待插入的元素
* @return
*/
public boolean insert(int index, E e) {
validateIndex(index);
ensureCapacity();
for (int temp = current; temp > index; --temp) {
data[temp] = data[temp - 1];
}
data[index] = e;
return true;
}
/**
* 删除下标为index元素
* @param index 待删除元素的下标
* @return
*/
public boolean delete(int index) {
validateIndex(index);
for ( ; index < current - 1; ++index) {
data[index] = data[index + 1];
}
data[current - 1] = null;
--current;
return true;
}
@Override
public String toString() {
String str = "[ ";
for (Object o : data) {
if (o != null) {
str += o + " ";
}
}
str += "]";
return str;
}
}
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