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1 数组
1.1 概述
数组是相同数据类型的多个数据的容器。
这些元素按线性顺序排列。所谓线性顺序是指除第一个元素外,每一个元素都有唯一的前驱元素;除最后一个元素外,每一个元素都有唯一的后继元素。(“简单理解就是:一个跟一个顺序排列”)
1.2 创建格式
- 格式 1. 数据类型[] 数组名称 = new 数据类型[数组长度];
int[] a = new int[];
- 格式 2. 数据类型[] 数组名称 = {数组内容 1,数组内容 2,数组内容 3…数组内容 n};
int[] a = {1, 2, 3};
- 格式 3. 数据类型[] 数组名;
- 格式 3. 属于只创建了数组引用名, 并未在内存创建数组空间。
int[] a;
- 格式 4. 数据类型[] 数组名称 = new 数据类型[]{内容 1,内容 2,内容 3…内容 n};
int[] a = new int[]{1, 2, 3};
1.3 下标
可以理解为数组中内容的数字序号,从 0 开始 ,对于长度为 n 的数组,下标的范围是 0~n-1。
可以通过下标的方式访问数组中的每一个元素
1.4 数组长度获取
数组名称.length
1.5 注意
使用数组不当, 会出现如下问题:
- 数组未赋值: 空指针异常
- 超出长度的下标操作: 数组越界异常
注意:数组的长度在创建时就固定了。
2 数组常用算法
2.1 冒泡排序
2.1.1 原理
- 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大,就交换他们两个。
- 对每一对相邻元素做同样的工作,从开始第一对到结尾的最后一对。在这一点,最后的元素应该会是最大的数。
- 针对所有的元素重复以上的步骤,除了最后一个。
- 持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤,直到没有任何一对数字需要比较。
2.1.2 名称由来
是因为最小(或最大)的元素会经由交换慢慢“浮”到数列的顶端(降序或升序),就如同水中的气泡最终会上浮到顶端一样,故名“冒泡排序”。
2.1.3 口诀
升序:
- N个数字来排队
- 两两相比小靠前,
- 外层 循环
length - 1
- 内层循环
length - i - 1
降序:
- N个数字来排队
- 两两相比大靠前,
- 外层 循环
length - 1
- 内层循环
length - i - 1
private static void sort(int[] numbers) {
for (int i = 0; i < numbers.length - 1; i++) {
for (int j = 0; j < numbers.length - 1 - i; j++) {
if (numbers[j] > numbers[j + 1])
swap(numbers, j, j + 1);
}
}
}
2.2 二分查找
2.2.1 概述
二分查找也称折半查找(Binary Search),它是一种效率较高的查找方法。但是,二分查找要求数组数据必须采用顺序存储结构有序排列。
2.2.2 原理
假设数组中元素是按升序排列,将数组中间位置的数据与查找数据比较,如果两者相等,则查找成功;否则利用中间位置记录将数组分成前、后两个子数组,如果中间位置数据大于查找数据,则进一步查找前子数组,否则进一步查找后子数组。
重复以上过程,直到找到满足条件的数据,则表示查找成功,直到子数组不存在为止,表示查找不成功。
private static void binarySearch(int[] numbers, int target){
int l = 0;
int r = numbers.length - 1;
while (l < r){
int mid = l + (r - l) / 2;
if (numbers[mid] == target){
System.out.println("排序后,6的索引是:" + mid);
return;
}else if(numbers[mid] > target){
mid = r;
}else {
mid = l;
}
}
}