資料結構與演算法——陣列

線性結構：陣列：

對陣列的基本操作：

package dataStruct;

public class TestArray {

	public static void main(String[] args) {
		//建立一個陣列
		int [] arr1 = new int [3];
		//獲取陣列的長度
		int length1= arr1.length;
		System.out.println(length1);
		//訪問陣列中的元素:陣列名[下標] 注意:下標從零開始,最大可取到長度—1。
		int element0 = arr1[0];
		System.out.println("element0="+element0);
		//為陣列中的元素賦值
		arr1[0]=40;
		System.out.println(arr1[0]);
		arr1[1]=30;
		arr1[2]=70;
		//遍歷陣列
		for(int i=0;i<arr1.length;i++) {
			System.out.println(arr1[i]);	
		}
		//建立陣列的同時為他賦值
		int[] arr2= new int[] {22,56,88,12};
		
		System.out.println("arr2 length:"+arr2.length);

	}

}

將一個數加入的一個陣列中:

package dataStruct;

import java.util.Arrays;

public class TestOpArray {

	public static void main(String[] args) {
		//陣列的長度不可變
		int[] arr1 =new int[] {9,8,7};
		//Array.toString() 
		//方法將陣列直接輸出
		System.out.println(Arrays.toString(arr1)); 
		//新陣列長度+1
		int[] arr2 =new int[arr1.length+1];
		//遍歷陣列1將陣列1中的數傳給陣列2
		for(int i=0;i<arr1.length;i++) {
			arr2[i]=arr1[i];
		}
		//設定要新增的數
		int newnumber=6;
		//將新陣列的最後一個數值設為要新增的
		arr2[arr2.length-1]=newnumber;
		//改變arr1的指標，使之指向arr2
		arr1=arr2;
		System.out.println(Arrays.toString(arr1));
	}

}

從陣列中刪除一個元素：

package dataStruct;

import java.util.Arrays;
import java.util.Scanner;


public class TestOpArray2 {

	public static void main(String[] args) {
		int[] arr1=new int[] {6,5,4,3,2};
		System.out.println(Arrays.toString(arr1));
		
        Scanner input =new Scanner(System.in);
        System.out.println("輸入想要刪除的數的位置");
        int n=input.nextInt();

		int[] arr2=new int[arr1.length-1];
		/*使用一個for
		 * for(int i=0;i<n;i++) { 
		 * 		arr2[i]=arr1[i]; 
		 * } 
		 * for(int j=n+1;j<arr1.length;j++) {
		 * 		arr2[j-1]=arr1[j]; 
		 * }
		 */
		
		//使用兩個for迴圈
		for(int i=0;i<arr1.length;i++) {
			if(i<n) {
				arr2[i]=arr1[i];
			}if(i>n) {
				arr2[i-1]=arr1[i];
			}
		}
		arr1=arr2;
		System.out.println(Arrays.toString(arr1));
	}

}

物件導向的陣列：

陣列例項:

例項類：

package dataStruct.util;

import java.util.Arrays;

public class MyArray {
	private int[] arr;
	//建構函式
	public  MyArray() {
		 arr=new int[0];	
	}
	//獲取數字大小
	public int size() {
		return arr.length;
	}
	//在陣列後新增一個元素
	public void add(int newn) {
		int[] arr2=new int[arr.length+1];	
		for(int i=0;i<arr.length;i++) {
			arr2[i]=arr[i];
		}
		arr2[arr2.length-1]=newn;
		arr=arr2;	
	}
	//列印陣列
	public void show() {
			System.out.println(Arrays.toString(arr));	
	}
	//刪除陣列中的元素
	public void delete(int n) {
		if(n<0||n>arr.length-1) {
			throw new RuntimeException("下標越界");
		}
		int[] arr2=new int[arr.length-1];
		for(int i=0;i<arr.length;i++) {
			if(i<n) {
				arr2[i]=arr[i];
			}if(i>n) {
				arr2[i-1]=arr[i];
			}
		}
		arr=arr2;
	}
	//獲取陣列中的某一個元素
	public int get(int n) {
		return arr[n];	
	}
	//像陣列指定位置新增元素
	public void addOne(int n,int a) {
		int [] arr2 =new int[arr.length+1];
		for(int i=0;i<n;i++) {
			arr2[i]=arr[i];
		}
		arr2[n]=a;
		for(int j=n;j<arr.length;j++) {
			arr2[j+1]=arr[j];
		}
		arr=arr2;
	}
	//替換指定位置的元素
	public void set(int index, int element) {
		// 判斷下標是否越界
		if (index < 0 || index > arr.length - 1) {
			throw new RuntimeException("下標越界");
		}
		arr[index] = element;
	}
	
	}
}

測試類：

package dataStruct;

import dataStruct.util.MyArray;

public class TestMyArray {

	public static void main(String[] args) {
		MyArray ma=new MyArray();
		ma.show();
		ma.add(5);
		ma.add(7);
		ma.add(6);
		ma.show();
		
		int s=ma.size(); 
		System.out.println(s); 
		
		ma.delete(0); 
		ma.show();
		
		System.out.println(ma.get(1));
		
		ma.addOne(1, 9);
		ma.show();
		
		ma.set(2, 88);
		ma.show();
	}

}

查詢演算法：

1.先行查詢法：

遍歷數值挨個找相同

package dataStruct;

public class TestArraySearch {

	public static void main(String[] args) {
	    int[] arr=new int[] {5,6,9,1,3,4,7};
	    //目標元素下標
	    int index=-1;
	    //目標元素值
	    int n=3;
	    for(int i=0;i<arr.length;i++) {
	    	if(arr[i]==n) {
	    		index=i;
	    	}
	    }
	    System.out.println(index);
	}

}

2.二分法查詢：

目標陣列必須有序

public int binarySearch(int target) {
		//記錄開始位置
		int begin = 0;
		//記錄結束位置
		int end = elements.length-1;
		//記錄中間的位置
		int mid = (begin+end)/2;
		//迴圈查詢
		while(true) {
			//什麼情況下沒有這個元素？
			//開始在結束位置之後或重合,沒有這個元素
			if(begin>=end) {
				return -1;
			}
			//判斷中間的這個元素是不是要查詢的元素
			if(elements[mid]==target) {
				return mid;
				//中間這個元素不是要查的元素
			}else{
				//判斷中間這個元素是不是比目標元素大
				if(elements[mid]>target) {
					//把結束位置調整到中間位置前一個位置
					end=mid-1;
				//中間這個元素比目標元素小
				}else {
					//把開始位置調整到中間位置的後一個位置
					begin = mid+1;
				}
				//取出新的中間位置
				mid=(begin+end)/2;
			}
		}
	}