深入探究Java數據結構和算法(二)——數組

引言:

        存在即理,數組是數據結構的鼻祖,學習數據結構後者說任何語言的數據機構都離不開數組,只是不同的語言底層實現數組的方式不盡相同。

      有過JVM相關知識的經驗,我們都會知道,Java數組實例是存放在堆內存當中的。

Java數組介紹

在Java中,數組是用來存放同一種數據類型的集合,注意只能存放同一種數據類型。

  ①、數組的聲明

  第一種方式:

數據類型 []  數組名稱 = new 數據類型[數組長度];

這裏 [] 可以放在數組名稱的前面,也可以放在數組名稱的後面,我們推薦放在數組名稱的前面,這樣看上去 數據類型 [] 表示的很明顯是一個數組類型,而放在數組名稱後面,則不是那麼直觀。

  第二種方式:

數據類型 [] 數組名稱 = {數組元素1,數組元素2,......}

這種方式聲明數組的同時直接給定了數組的元素,數組的大小有給定的數組元素個數決定。

/聲明數組1,聲明一個長度爲3,只能存放int類型的數據
int [] myArray = new int[3];
//聲明數組2,聲明一個數組元素爲 1,2,3的int類型數組
int [] myArray2 = {1,2,3};

②、訪問數組元素以及給數組元素賦值

  數組是存在下標索引的,通過下標可以獲取指定位置的元素,數組小標是從0開始的,也就是說下標0對應的就是數組中第1個元素,可以很方便的對數組中的元素進行存取操作。

  前面數組的聲明第二種方式,我們在聲明數組的同時,也進行了初始化賦值。

//聲明數組,聲明一個長度爲3,只能存放int類型的數據
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 數組,我們只能賦值三個元素,也就是下標從0到2,如果你訪問 myArray[3] ,那麼會報數組下標越界異常。

  ③、數組遍歷

  數組有個 length 屬性,是記錄數組的長度的,我們可以利用length屬性來遍歷數組。

//聲明數組2,聲明一個數組元素爲 1,2,3的int類型數組
int [] myArray2 = {1,2,3};
for(int i = 0 ; i < myArray2.length ; i++){
    System.out.println(myArray2[i]);
}

用類封裝數組實現數據結構

上一篇博客我們介紹了一個數據結構必須具有以下基本功能:

  ①、如何插入一條新的數據項

  ②、如何尋找某一特定的數據項

  ③、如何刪除某一特定的數據項

  ④、如何迭代的訪問各個數據項,以便進行顯示或其他操作

  而我們知道了數組的簡單用法,現在用類的思想封裝一個數組,實現上面的四個基本功能:

  ps:假設操作人是不會添加重複元素的,這裏沒有考慮重複元素,如果添加重複元素了,後面的查找,刪除,修改等操作只會對第一次出現的元素有效。


package array;
 
public class MyArray {
    //定義一個數組
    private int [] intArray;
    //定義數組的實際有效長度
    private int elems;
    //定義數組的最大長度
    private int length;
     
    //默認構造一個長度爲50的數組
    public MyArray(){
        elems = 0;
        length = 50;
        intArray = new int[length];
    }
    //構造函數,初始化一個長度爲length 的數組
    public MyArray(int length){
        elems = 0;
        this.length = length;
        intArray = new int[length];
    }
     
    //獲取數組的有效長度
    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,假設操作人是不會添加重複元素的,如果有重複元素對於後面的操作都會有影響。
     * @return添加成功返回true,添加的元素超過範圍了返回false
     */
    public boolean add(int value){
        if(elems == length){
            return false;
        }else{
            intArray[elems] = value;
            elems++;
        }
        return true;
    }
     
    /**
     * 根據下標獲取元素
     * @param i
     * @return查找下標值在數組下標有效範圍內,返回下標所表示的元素
     * 查找下標超出數組下標有效值,提示訪問下標越界
     */
    public int get(int i){
        if(i<0 || i>elems){
            System.out.println("訪問下標越界");
        }
        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;
        }
    }
    /**
     * 修改數據
     * @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("需要修改的數據不存在");
            return false;
        }else{
            intArray[i] = newValue;
            return true;
        }
    }
 
}

測試

package array;

public class MyArrayTest {
    public static void main(String[] args) {
        //創建自定義封裝數組結構,數組大小爲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);
        //顯示數組元素
        array.display();
        //根據下標爲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修改爲33
        array.modify(3, 33);
        array.display();
    }
 
}

測試結構



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