数组做为一种根底的数据存储构造,利用非常宽泛。数组是用间断的内存空间来存储固定长度的、雷同数据类型的一种数据结构。数据结构是跟语言无关的,这里,应用java来进行数组的相干操作。数组的索引是从0开始的。

一 数组初始化

创立数据有两种形式,一种是先申明一个固定长度的数据,而后再给数组赋值,另一种是间接赋值。

第一种

数据类型[] 数组名称 = new 数据类型[长度];

这里的[]标识这申明了一个数组,这个[]除了能够放在数据类型前面,也能够放在数组名词前面,成果一样。如果我申明一个长度为2long类型的数组,并赋值:

long[] arr = new long[2];arr[0] = 1;arr[1] = 2;

第二种

数据类型[] 数组名称 = {元素1,元素2, ...};

这样在数组初始化的时候间接给数组赋值,数组的长度由元素的个数决定。

二 自定义类封装数组实现数据操作

public class MyArray {        // 自定义数组    private long[] arr;    // 无效数据长度    private int element;    public MyArray(){        arr = new long[9];    }    public MyArray(int maxsize){        arr = new long[maxsize];    }    /**     * 显示数组元素     */    public void display(){        System.out.print("[");        for (int i = 0; i < element; i++) {            System.out.print(arr[i]+" ");        }        System.out.print("]");    }}

2.1 增加元素

数组是用间断的内存空间来存储数据的,则每次增加的时候会往以后数组的最初一个元素上增加元素,一次就能够加上元素,所以它的复杂度为O(1),如果定义一个长度为9数组,数组中曾经有两个元素,则增加第三个元素如下:

public void add(long value){    arr[element] = value;    element++;}

2.2 依据值查问元素地位

这种查找形式也叫做线性查找,就是依据传入的值循环去遍历元素,来获取对应的地位,实践上均匀查问一个元素须要破费N/2次,所以它的复杂度为O(N)。

public int find(long value){    int i;    for (i = 0; i < element; i++) {        if(value == arr[i]){            break;        }    }    if(i == element){        return -1;    }else {        return i;    }}

2.3 依据索引查问元素

依据索引来查找元素,也就是获取对应地位的元素,其复杂度为O(1)。

public long get(int index){    if(index >= element || index < 0){        throw new ArrayIndexOutOfBoundsException();    }else {        return arr[index];    }}

2.4 依据索引删除元素

删除对应索引的元素后,咱们须要将所有改索引前面的元素,向前挪动一位。如果我要删除索引为2的元素,如下:

实践上均匀删除一个元素,咱们须要挪动N/2次,所以它复杂度也为O(N)。

public void delete(int index){    if(index >= element || index < 0){        throw new ArrayIndexOutOfBoundsException();    }else {        for (int i = index; i < element; i++) {            arr[index] = arr[index+1];        }        element --;    }}

2.5 批改元素

批改某个地位的元素,间接依据索引就一次就能够批改对应的元素,所以它的复杂度为O(1)。

public void change(int index,long newValue){    if(index >= element || index < 0){        throw new ArrayIndexOutOfBoundsException();    }else {        arr[index] = newValue;    }}

三 有序数组

有序数组是数组的一种非凡类型,有序数组中的元素依照某种程序进行排列。

3.1 增加元素

在增加元素的时候,将元素按程序增加到某个地位。如下,在一个数组中增加一个33的元素。

首先,将索引为3的元素挪动到索引为4的地位,而后将索引为2的元素挪动到索引为3的地位,最初将33增加到索引为2的地位。实践上插入一个元素须要挪动元素的个数为N/2个,所以它的复杂度为O(N)。

public void add(long value){    int i;    for (i = 0; i < element; i++) {        if(arr[i]>value){            break;        }    }    for (int j = element; j > i; j--){        arr[j] = arr[j-1];    }    arr[i] = value;    element++;}

3.2 二分法依据元素查问索引

在无序数组中,应用线性法进行查找相干元素,线性法即按索引按个查找。有序数组能够应用二分法来查找元素,二分发是指将一个数组从两头分成两个,判断元素位于哪个数组中,而后反复这样的操作。

如果有8个元素的一个数组,数组内容为有序的0-7的序列,要查找5这个元素,第一次分成0-3和4-7两个数组,而后再将4-7分成4-5和6-7连个数组,最初再将4-5分成4和5就查问进去具体的元素了,这样宰割3次就能够查问出长度为8的数组中具体的元素,其复杂度即为O(logN)(logN在计算机中底数个别指的是2,意思为2的几次方等于n)。

public int search(long value){    // 两头值    int middle = 0;    // 最小值    int low = 0;    // 最大值    int pow = element;    while (true){        middle = (low + pow) / 2;        if(arr[middle] == value){            return middle;        }else if (low > pow){            return -1;        }else{            if(arr[middle] > value){                pow = middle - 1;            }else{                low = middle + 1;            }        }    }}

四 总结

复杂度越低意味着算法更加优良,所以O(1) > O(logN) > O(N) > O(N^2)。

算法复杂度
线性查找O(N)
二分法查找O(logN)
无序数组插入O(1)
有序数组插入O(N)
无序数组删除O(N)
有序数组删除O(N)
  1. 无序数组插入快,查找和删除慢
  2. 有序数组查找快,插入和删除慢

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