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2
的long
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) |
- 无序数组插入快,查找和删除慢
- 有序数组查找快,插入和删除慢
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