帶你了解Java數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法之?dāng)?shù)組
1、Java數(shù)組介紹
在Java中,數(shù)組是用來存放同一種數(shù)據(jù)類型的集合,注意只能存放同一種數(shù)據(jù)類型(Object類型數(shù)組除外)。
①、數(shù)組的聲明
第一種方式:
數(shù)據(jù)類型 [] 數(shù)組名稱 = new 數(shù)據(jù)類型[數(shù)組長度];
這里 [] 可以放在數(shù)組名稱的前面,也可以放在數(shù)組名稱的后面,我們推薦放在數(shù)組名稱的前面,這樣看上去 數(shù)據(jù)類型 [] 表示的很明顯是一個數(shù)組類型,而放在數(shù)組名稱后面,則不是那么直觀。
第二種方式:
數(shù)據(jù)類型 [] 數(shù)組名稱 = {數(shù)組元素1,數(shù)組元素2,......}
這種方式聲明數(shù)組的同時直接給定了數(shù)組的元素,數(shù)組的大小由給定的數(shù)組元素個數(shù)決定。
//聲明數(shù)組1,聲明一個長度為3,只能存放int類型的數(shù)據(jù) int [] myArray = new int[3]; //聲明數(shù)組2,聲明一個數(shù)組元素為 1,2,3的int類型數(shù)組 int [] myArray2 = {1,2,3};
②、訪問數(shù)組元素以及給數(shù)組元素賦值
數(shù)組是存在下標(biāo)索引的,通過下標(biāo)可以獲取指定位置的元素,數(shù)組小標(biāo)是從0開始的,也就是說下標(biāo)0對應(yīng)的就是數(shù)組中第1個元素,可以很方便的對數(shù)組中的元素進行存取操作。
前面數(shù)組的聲明第二種方式,我們在聲明數(shù)組的同時,也進行了初始化賦值。
//聲明數(shù)組,聲明一個長度為3,只能存放int類型的數(shù)據(jù) int [] myArray = new int[3]; //給myArray第一個元素賦值1 myArray[0] = 1; //訪問myArray的第一個元素 System.out.println(myArray[0]);
上面的myArray 數(shù)組,我們只能賦值三個元素,也就是下標(biāo)從0到2,如果你訪問 myArray[3] ,那么會報數(shù)組下標(biāo)越界異常。
③、數(shù)組遍歷
數(shù)組有個 length 屬性,是記錄數(shù)組的長度的,我們可以利用length屬性來遍歷數(shù)組。
//聲明數(shù)組2,聲明一個數(shù)組元素為 1,2,3的int類型數(shù)組 int [] myArray2 = {1,2,3}; for(int i = 0 ; i < myArray2.length ; i++){ System.out.println(myArray2[i]); }
2、用類封裝數(shù)組實現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
上一篇博客我們介紹了一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)必須具有以下基本功能:
- ①、如何插入一條新的數(shù)據(jù)項
- ②、如何尋找某一特定的數(shù)據(jù)項
- ③、如何刪除某一特定的數(shù)據(jù)項
- ④、如何迭代的訪問各個數(shù)據(jù)項,以便進行顯示或其他操作
而我們知道了數(shù)組的簡單用法,現(xiàn)在用類的思想封裝一個數(shù)組,實現(xiàn)上面的四個基本功能:
ps:假設(shè)操作人是不會添加重復(fù)元素的,這里沒有考慮重復(fù)元素,如果添加重復(fù)元素了,后面的查找,刪除,修改等操作只會對第一次出現(xiàn)的元素有效。
package com.ys.array; public class MyArray { //定義一個數(shù)組 private int [] intArray; //定義數(shù)組的實際有效長度 private int elems; //定義數(shù)組的最大長度 private int length; //默認(rèn)構(gòu)造一個長度為50的數(shù)組 public MyArray(){ elems = 0; length = 50; intArray = new int[length]; } //構(gòu)造函數(shù),初始化一個長度為length 的數(shù)組 public MyArray(int length){ elems = 0; this.length = length; intArray = new int[length]; } //獲取數(shù)組的有效長度 public int getSize(){ return elems; } /** * 遍歷顯示元素 */ public void display(){ for(int i = 0 ; i < elems ; i++){ System.out.print(intArray[i]+" "); } System.out.println(); } /** * 添加元素 * @param value,假設(shè)操作人是不會添加重復(fù)元素的,如果有重復(fù)元素對于后面的操作都會有影響。 * @return添加成功返回true,添加的元素超過范圍了返回false */ public boolean add(int value){ if(elems == length){ return false; }else{ intArray[elems] = value; elems++; } return true; } /** * 根據(jù)下標(biāo)獲取元素 * @param i * @return查找下標(biāo)值在數(shù)組下標(biāo)有效范圍內(nèi),返回下標(biāo)所表示的元素 * 查找下標(biāo)超出數(shù)組下標(biāo)有效值,提示訪問下標(biāo)越界 */ public int get(int i){ if(i<0 || i>elems){ System.out.println("訪問下標(biāo)越界"); } return intArray[i]; } /** * 查找元素 * @param searchValue * @return查找的元素如果存在則返回下標(biāo)值,如果不存在,返回 -1 */ public int find(int searchValue){ int i ; for(i = 0 ; i < elems ;i++){ if(intArray[i] == searchValue){ break; } } if(i == elems){ return -1; } return i; } /** * 刪除元素 * @param value * @return如果要刪除的值不存在,直接返回 false;否則返回true,刪除成功 */ public boolean delete(int value){ int k = find(value); if(k == -1){ return false; }else{ if(k == elems-1){ elems--; }else{ for(int i = k; i< elems-1 ; i++){ intArray[i] = intArray[i+1]; } elems--; } return true; } } /** * 修改數(shù)據(jù) * @param oldValue原值 * @param newValue新值 * @return修改成功返回true,修改失敗返回false */ public boolean modify(int oldValue,int newValue){ int i = find(oldValue); if(i == -1){ System.out.println("需要修改的數(shù)據(jù)不存在"); return false; }else{ intArray[i] = newValue; return true; } } }
測試:
package com.ys.test; import com.ys.array.MyArray; public class MyArrayTest { public static void main(String[] args) { //創(chuàng)建自定義封裝數(shù)組結(jié)構(gòu),數(shù)組大小為4 MyArray array = new MyArray(4); //添加4個元素分別是1,2,3,4 array.add(1); array.add(2); array.add(3); array.add(4); //顯示數(shù)組元素 array.display(); //根據(jù)下標(biāo)為0的元素 int i = array.get(0); System.out.println(i); //刪除4的元素 array.delete(4); //將元素3修改為33 array.modify(3, 33); array.display(); } }
打印結(jié)果為:
3、分析數(shù)組的局限性
通過上面的代碼,我們發(fā)現(xiàn)數(shù)組是能完成一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)所有的功能的,而且實現(xiàn)起來也不難,那數(shù)據(jù)既然能完成所有的工作,我們實際應(yīng)用中為啥不用它來進行所有的數(shù)據(jù)存儲呢?那肯定是有原因呢。
數(shù)組的局限性分析:
- ①、插入快,對于無序數(shù)組,上面我們實現(xiàn)的數(shù)組就是無序的,即元素沒有按照從大到小或者某個特定的順序排列,只是按照插入的順序排列。無序數(shù)組增加一個元素很簡單,只需要在數(shù)組末尾添加元素即可,但是有序數(shù)組卻不一定了,它需要在指定的位置插入。
- ②、查找慢,當(dāng)然如果根據(jù)下標(biāo)來查找是很快的。但是通常我們都是根據(jù)元素值來查找,給定一個元素值,對于無序數(shù)組,我們需要從數(shù)組第一個元素開始遍歷,直到找到那個元素。有序數(shù)組通過特定的算法查找的速度會比無需數(shù)組快,后面我們會講各種排序算法。
- ③、刪除慢,根據(jù)元素值刪除,我們要先找到該元素所處的位置,然后將元素后面的值整體向前面移動一個位置。也需要比較多的時間。
- ④、數(shù)組一旦創(chuàng)建后,大小就固定了,不能動態(tài)擴展數(shù)組的元素個數(shù)。如果初始化你給一個很大的數(shù)組大小,那會白白浪費內(nèi)存空間,如果給小了,后面數(shù)據(jù)個數(shù)增加了又添加不進去了。
很顯然,數(shù)組雖然插入快,但是查找和刪除都比較慢,而且擴展性差,所以我們一般不會用數(shù)組來存儲數(shù)據(jù),那有沒有什么數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)插入、查找、刪除都很快,而且還能動態(tài)擴展存儲個數(shù)大小呢,答案是有的,但是這是建立在很復(fù)雜的算法基礎(chǔ)上,后面我們也會詳細(xì)講解。
4、總結(jié)
本篇文章就到這里了,希望能夠給你帶來幫助,也希望您能夠多多關(guān)注腳本之家的更多內(nèi)容!
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