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Java寒假学习Day5：数组常见算法

北京到西藏 • 2022-12-17 • 随笔 • 阅读 20

Java寒假学习Day5：数组常见算法,第1张

Java寒假学习Day5：数组常见算法

 

数组常见算法有以下几种：

1.数组元素的赋值(杨辉三角、回形数等) 1.1创建一个长度为6的int型数组，要求取值为1-30，同时元素值各不相同 
package Array;

public class ArraySF_Random {
	public static void main(String[] args) {
		// 方式一：
//				int[] arr = new int[6];
//				for (int i = 0; i < arr.length; i++) {// [0,1) [0,30) [1,31)
//					arr[i] = (int) (Math.random() * 30) + 1;
		//
//					boolean flag = false;
//					while (true) {
//						for (int j = 0; j < i; j++) {
//							if (arr[i] == arr[j]) {
//								flag = true;
//								break;
//							}
//						}
//						if (flag) {
//							arr[i] = (int) (Math.random() * 30) + 1;
//							flag = false;
//							continue;
//						}
//						break;
//					}
//				}
		//
//				for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
//					System.out.println(arr[i]);
//				}
		// 方式二：
		int[] arr = new int[6];
		for (int i = 0; i < arr.length; i++) {// [0,1) [0,30) [1,31)
			arr[i] = (int) (Math.random() * 30) + 1;

			for (int j = 0; j < i; j++) {
				if (arr[i] == arr[j]) {
					i--;
					break;
				}
			}
		}

		for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
			System.out.println(arr[i]);
		}
	}

}
1.2 从键盘输入一个整数（1~20） ，则以该数字为矩阵的大小，把1,2,3…n*n 的数字按照顺时针螺旋的形式填入其中。

例如： 输入数字2，则程序输出： 

1 2 

4 3 

输入数字3，则程序输出：

 1 2 3 

8 9 4 

7 6 5 

输入数字4， 则程序输出： 

1   2   3   4 

12  13  14  5 

11  16  15  6 

10   9  8    7

class RectangleTest {
	public static void main(String[] args) {
		Scanner scanner = new Scanner(System.in);
		System.out.println("输入一个数字");
		int len = scanner.nextInt();
		int[][] arr = new int[len][len];

		int s = len * len;
		
		int k = 1;
		int i = 0, j = 0;
		for (int m = 1; m <= s; m++) {
			if (k == 1) {
				if (j < len && arr[i][j] == 0) {
					arr[i][j++] = m;
				} else {
					k = 2;
					i++;
					j--;
					m--;
				}
			} else if (k == 2) {
				if (i < len && arr[i][j] == 0) {
					arr[i++][j] = m;
				} else {
					k = 3;
					i--;
					j--;
					m--;
				}
			} else if (k == 3) {
				if (j >= 0 && arr[i][j] == 0) {
					arr[i][j--] = m;
				} else {
					k = 4;
					i--;
					j++;
					m--;
				}
			} else if (k == 4) {
				if (i >= 0 && arr[i][j] == 0) {
					arr[i--][j] = m;
				} else {
					k = 1;
					i++;
					j++;
					m--;
				}
			}
		}

		// 遍历
		for (int m = 0; m < arr.length; m++) {
			for (int n = 0; n < arr[m].length; n++) {
				System.out.print(arr[m][n] + "t");
			}
			System.out.println();
		}
	}
}

方法2：

class RectangleTest1 {

	public static void main(String[] args) {
		int n = 7;
		int[][] arr = new int[n][n];

		int count = 0; // 要显示的数据
		int maxX = n - 1; // x轴的最大下标
		int maxY = n - 1; // Y轴的最大下标
		int minX = 0; // x轴的最小下标
		int minY = 0; // Y轴的最小下标
		while (minX <= maxX) {
			for (int x = minX; x <= maxX; x++) {
				arr[minY][x] = ++count;
			}
			minY++;
			for (int y = minY; y <= maxY; y++) {
				arr[y][maxX] = ++count;
			}
			maxX--;
			for (int x = maxX; x >= minX; x--) {
				arr[maxY][x] = ++count;
			}
			maxY--;
			for (int y = maxY; y >= minY; y--) {
				arr[y][minX] = ++count;
			}
			minX++;
		}

		for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
			for (int j = 0; j < arr.length; j++) {
				String space = (arr[i][j] + "").length() == 1 ? "0" : "";
				System.out.print(space + arr[i][j] + " ");
			}
			System.out.println();
		}
	}
}
1.3杨辉三角问题，参见： 

Java寒假学习Day5：二维数组简单习题_Dionysus_xu的博客-CSDN博客

2.求数值型数组中元素的最大值、最小值、平均数、总和等

定义一个int型的一维数组，包含10个元素，分别赋一些随机整数，
然后求出所有元素的最大值，最小值，和值，平均值，并输出出来 

要求：所有的随机数都是两位数

package Array;

public class ArraySF2 {
	public static void main(String[] args) {
		int[] arr = new int[10];
		
		for(int i=0;iarr[i])
				min=arr[i];
		}
		System.out.println("最小值为："+min);
		//总和
		int sum =0;
		for(int i=0;i
3.数组的复制、反转、查找(线性查找、二分法查找) 3.1数组复制

使用简单数组
     (1)创建一个名为ArrayTest的类，在main()方法中声明array1和array2两个变量，
                    他们是int[]类型的数组。
     (2)使用大括号{}，把array1初始化为8个素数：2,3,5,7,11,13,17,19。
     (3)显示array1的内容。
     (4)赋值array2变量等于array1，修改array2中的偶索引元素，使其等于索引值
        (如array[0]=0,array[2]=2)。打印出array1。

package Array;

public class ArraySF2_1 {
	public static void main(String[] args) {
		//(2)使用大括号{}，把array1初始化为8个素数：2,3,5,7,11,13,17,19。
		int[] array1 = new int[]{2,3,5,7,11,13,17,19};
		//(3)显示array1的内容。
		for(int i=0;i

思考：array1和array2是什么关系？

从最后的首地址位置可以看出，在堆中是同一个数组，只是把arr1的地址赋给了arr2

提升：实现array2对array1数组的复制

package Array;

public class ArraySF2_2 {
	public static void main(String[] args) {
		int[] array1 = new int[]{2,3,5,7,11,13,17,19};
		System.out.println("arr1为：");
		for(int i=0;i

 

 3.2数组反转

 

package Array;

public class ArraySF2_3 {
	public static void main(String[] args) {
		String[] arr = new String[] {"AA","BB","CC","DD","EE","FF","GG"};
		//数组复制
		String[] arr1 = new String[arr.length];
		for(int i = 0; i < arr1.length;i++) {
			arr1[i]=arr[i];
		}
		//数组反转
		for(int i=0;i

 

 3.3数组查找

3.3.1线性查找 
package Array;


public class ArraySF2_4 {
	public static void main(String[] args) {
		String[] arr = new String[] { "AA", "BB", "CC", "DD", "EE", "FF", "GG" };
		String dest = "BB";
		boolean flag = true;
		for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
			if (dest.equals(arr[i])) {
				System.out.println("找到了，位置为：" + i);
				flag = false;
				break;
			}
		}
		if (flag) {
			System.out.println("很遗憾，没找到");
		}
	}
}
3.3.2二分查找

 

package Array;

public class ArraySF2_5 {
	public static void main(String[] args) {
		//二分法
		//前提：查找的数组要有序
		int arr[] = new int[] {-41,-33,-21,-17,0,14,27,37,46,51};
		int dest = -33;
		int head = 0;
		int end = arr.length-1;
		boolean isFlag=true;
		
		while(head<=end) {
			int middle = (head+end)/2;
			if(dest == arr[middle]) {
				System.out.println("找到了！索引为："+middle);
				isFlag = false;
				break;
			}else if(dest < arr[middle]) {
				end = middle - 1;
			}
			else {
				head = middle + 1;
			}
		}
		if(isFlag) {
			System.out.println("很抱歉，没找打");
		}
	}
}
4.数组元素的排序算法

假设含有n个记录的序列为{R1，R2，...,Rn},其相应的关键字序列为{K1，K2，...,Kn}。将这些记录重新排序为{Ri1,Ri2,...,Rin},使得相应的关键字值满足条Ki1<=Ki2<=...<=Kin,这样的一种操作称为排序。

通常来说，排序的目的是快速查找。（二分法要先排序）

4.1排序算法的指标

①时间复杂度：分析关键字的比较次数和记录的移动次数

②空间复杂度：分析排序算法中需要多少辅助内存

③稳定性：若两个记录A和B的关键字值相等，但排序后A、B的先后次序保持不变，则称这种排

序算法是稳定的。

4.2排序算法分类

4.2.1内部排序：整个排序过程不需要借助于外部存储器（如磁盘等），所有排序 *** 作都在内存中

完成。

八种常见的内部排序：（红色要求掌握，蓝色要求了解思想

）

①直接选择排序

② 堆排序

③ 冒泡排序

④ 快速排序

⑤ 直接插入排序

⑥折半插入排序

⑦Shell排序

⑧归并排序
4.2.2 外部排序：参与排序的数据非常多，数据量非常大，计算机无法把整个排序过程放在内存中完成，必须借助于外部存储器（如磁盘）。外部排序最常见的是多路归并排序。可以认为外部排序是由多次内部排序组成。

4.3具体代码实现 4.3.1冒泡排序 
package Array;

public class ArraySF3_1 {
	
	public static void main(String[] args) {
		
		int[] arr = new int[] {-7,41,32,33,62,-40,33,72,108,9,0,-55};
		
		for(int i=0;iarr[j+1]) {
					int temp = arr[j];
					arr[j]=arr[j+1];
					arr[j+1]=temp;
				}
			}
		}
		//排序后输出
		for(int i=0;i
4.3.2快速排序 
package com.atguigu.array.sort;


public class QuickSort {
	private static void swap(int[] data, int i, int j) {
		int temp = data[i];
		data[i] = data[j];
		data[j] = temp;
	}

	private static void subSort(int[] data, int start, int end) {
		if (start < end) {
			int base = data[start];
			int low = start;
			int high = end + 1;
			while (true) {
				while (low < end && data[++low] - base <= 0)
					;
				while (high > start && data[--high] - base >= 0)
					;
				if (low < high) {
					swap(data, low, high);
				} else {
					break;
				}
			}
			swap(data, start, high);
			
			subSort(data, start, high - 1);//递归调用
			subSort(data, high + 1, end);
		}
	}
	public static void quickSort(int[] data){
		subSort(data,0,data.length-1);
	}
	
	
	public static void main(String[] args) {
		int[] data = { 9, -16, 30, 23, -30, -49, 25, 21, 30 };
		System.out.println("排序之前：n" + java.util.Arrays.toString(data));
		quickSort(data);
		System.out.println("排序之后：n" + java.util.Arrays.toString(data));
	}
}

后续关于算法问题我会在数据结构里仔细讲一遍，包括思想，算法

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原文地址: https://outofmemory.cn/zaji/5707483.html

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