陣列排序 及 二維陣列的拷貝
多維陣列
java 支援兩種資料型別的多維陣列。第一種是矩形陣列，也稱等長陣列。在二維矩形陣列中，每一行有相同的列數。例：int[][] A = new int[4][2];
java 支援的第二種多維陣列是交錯陣列，即所謂的正交陣列、變長陣列、鋸齒形陣列。在二維交錯陣列中，每一行可以有不同的列數。
在多維陣列中，比較常用的是二維陣列。多維陣列的宣告、例項化和初始化與一維陣列的宣告、例項化和初始化相類似。宣告多維陣列時，用[]對錶示維數。兩個[]對錶示二維陣列，3個[]對錶示三維陣列，以此類推。
基本資料型別的陣列未初始化的值均為 0 , 物件陣列 :初始化為null , Boolean:初始化預設為false，字串：/u0000。
- 舉例：
package com.k;
import java.util.Arrays;
public class Yichang {
public static void main(String[] args){
int[][] array = {{1, 2, 3},{4, 5, 6}};
int[][] brray = new int[2][3];
int[][] arr1 = new int[2][3]; //宣告並建立一個二維整型陣列（2行3列）
int[][] arr2 = {{1,2,3},{4,5 [[0, 0, 0], [0, 0, 0]]
[[0, 0, 0], [0, 0, 0]]
[[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
[[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
[[0, 0], [0, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 0, 0]]
二維陣列的拷貝
二維陣列的拷貝和一維陣列的拷貝類似，同樣有四種，分別是for迴圈拷貝，Object.clone()，System.arraycopy()，Arrays.copyOf() 四種拷貝方法。下面是程式碼示例：
- for迴圈拷貝（淺拷貝）
package com.k;
import java.util.Arrays;
public class Yichang {
public static void main(String[] args){
int[][] array = {{1, 2, 3},{4, 5, 6}};
int[][] brray = new int[2][3];
for (int i = 0; i < array.length; i++) {
for (int j = 0; j < array[i].length; j++) {
brray[i][j] = array[i][j];
}
}
System.out.println(Arrays.deepToString(brray));
}
}
[[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
class TestArray2 {
private int val;
public void setVal(int val) {
this.val = val;
}
public int getVal() {
return this.val;
}
}
public class Yichang {
public static void main(String[] args) {
TestArray2[][] testArray2 = new TestArray2[2][2];
testArray2[0][0] = new TestArray2();
testArray2[0][1] = new TestArray2();
testArray2[1][0] = new TestArray2();
testArray2[1][1] = new TestArray2();
TestArray2[][] testArray3 = new TestArray2[2][2];
for (int i = 0; i < testArray2.length; i++) {
for (int j = 0; j < testArray2.length; j++) {
testArray3[i][j] = testArray2[i][j];
}
}
System.out.println("拷貝完成");
for (int i = 0; i < testArray2.length; i++) {
for (int j = 0; j < testArray2.length; j++) {
System.out.print(testArray2[i][j].getVal() + " ");
}
}
System.out.println();
for (int i = 0; i < testArray3.length; i++) {
for (int j = 0; j < testArray3.length; j++) {
System.out.print(testArray3[i][j].getVal() + " ");
}
}
System.out.println();
testArray2[0][0].setVal(100);
System.out.println("修改完成");
for (int i = 0; i < testArray2.length; i++) {
for (int j = 0; j < testArray2[i].length; j++) {
System.out.print(testArray2[i][j].getVal()+" ");
}
}
System.out.println();
for (int i = 0; i < testArray3.length; i++) {
for (int j = 0; j < testArray3[i].length; j++) {
System.out.print(testArray3[i][j].getVal()+" ");
}
}
System.out.println();
}
}
拷貝完成
0 0 0 0
0 0 0 0
修改完成
100 0 0 0
100 0 0 0
- ** Arrays.deepToString() 方法是多維陣列以字串形式輸出。**
- Object.clone()
class TestArray2 {
private int val;
public void setVal(int val) {
this.val = val;
}
public int getVal() {
return this.val;
}
}
public class Yichang {
public static void main(String[] args) {
TestArray2[][] testArray2 = new TestArray2[2][2];
testArray2[0][0] = new TestArray2();
testArray2[0][1] = new TestArray2();
testArray2[1][0] = new TestArray2();
testArray2[1][1] = new TestArray2();
TestArray2[][] testArray3 = new TestArray2[2][2];
for (int i = 0; i < testArray2.length; i++) {
for (int j = 0; j < testArray2.length; j++) {
testArray3[i] = testArray2[i].clone();
}
}
System.out.println("拷貝完成");
for (int i = 0; i < testArray2.length; i++) {
for (int j = 0; j < testArray2.length; j++) {
System.out.print(testArray2[i][j].getVal() + " ");
}
}
System.out.println();
for (int i = 0; i < testArray3.length; i++) {
for (int j = 0; j < testArray3.length; j++) {
System.out.print(testArray3[i][j].getVal() + " ");
}
}
System.out.println();
testArray2[0][0].setVal(100);
System.out.println("修改完成");
for (int i = 0; i < testArray2.length; i++) {
for (int j = 0; j < testArray2[i].length; j++) {
System.out.print(testArray2[i][j].getVal()+" ");
}
}
System.out.println();
for (int i = 0; i < testArray3.length; i++) {
for (int j = 0; j < testArray3[i].length; j++) {
System.out.print(testArray3[i][j].getVal()+" ");
}
}
System.out.println();
}
}
拷貝完成
0 0 0 0
0 0 0 0
修改完成
100 0 0 0
100 0 0 0
- System.arraycopy():
for (int i = 0; i < testArray2.length; i++) {
System.arraycopy(testArray2[i], 0, testArray3[i], 0, testArray2[i].length);
}
- Arrays.copyOf():
for (int i = 0; i < testArray2.length; i++) {
testArray3[i] = Arrays.copyOf(testArray2[i], testArray2[i].length);
}
匿名陣列
使用陣列時，一般需要先宣告陣列變數，然後建立並初始化一個數組並賦值給宣告的陣列變數。Java語言也支援匿名陣列，即在需要陣列變數的地方，直接通過下列形式建立一個匿名陣列。
- new 陣列型別[] {初始值設定項}； //建立一個一維匿名陣列
- new 陣列型別[][] {初始值設定項}；//建立一個二維匿名陣列
可變引數
Java可變引數，適用於引數個數不確定，型別確定的情況，Java把可變引數當做陣列處理。
可變引數使用時需要注意：
1.只能出現在引數列表的最後；
2.“…”位於變數型別和變數名之間，前後有無空格都可以；
3.呼叫可變引數的方法時，編譯器為該可變引數隱含建立一個數組，在方法體中以陣列的形式訪問可變引數。
時間複雜度：
一個演算法中的語句執行次數稱為語句頻度或時間頻度。記為T(n)。 時間複雜度，在剛才提到的時間頻度中，n稱為問題的規模，當n不斷變化時，時間頻度T(n)也會不斷變化。但有時我們想知道它變化時呈現什麼規律。為此，我們引入時間複雜度概念。 一般情況下，演算法中基本操作重複執行的次數是問題規模n的某個函式，用T(n)表示，若有某個輔助函式f(n),使得當n趨近於無窮大時，T（n)/f(n)的極限值為不等於零的常數，則稱f(n)是T(n)的同數量級函式。記作T(n)=Ｏ(f(n)),稱Ｏ(f(n)) 為演算法的漸進時間複雜度，簡稱時間複雜度。
按數量級遞增排列，常見的時間複雜度有：常數階O(1),對數階O(log2n),線性階O(n), 線性對數階O(nlog2n),平方階O(n2)，立方階O(n3),…， k次方階O(nk),指數階O(2n)。隨著問題規模n的不斷增大，上述時間複雜度不斷增大，演算法的執行效率越低。
陣列的排序
- 氣泡排序
- 直接插入排序
- 選擇排序
氣泡排序
氣泡排序(Bubble Sort)，又被稱為氣泡排序或泡沫排序。它是一種較簡單的排序演算法。它會遍歷若干次要排序的數列，每次遍歷時，它都會從前往後依次的比較相鄰兩個數的大小；如果前者比後者大，則交換它們的位置。這樣，一次遍歷之後，最大的元素就在數列的末尾！ 採用相同的方法再次遍歷時，第二大的元素就被排列在最大元素之前。重複此操作，直到整個數列都有序為止！
圖文舉例氣泡排序過程：陣列{20,40,30,10,60,50}排序
- 舉例：
public class PaiXu {
public static void MaoPao(int[] array){
int tmp = 0;
Boolean swap = true;
for(int i = 0;i <= array.length-1; i++){
for(int j = 0;j < array.length-1-i;j++){
if(array[j] > array[j+1]){
tmp = array[j];
array[j] = array[j+1];
array[j+1] = tmp;
swap = true;
}
}
if (!swap){
break; //氣泡排序及優化
}
}
}
public static void main(String[] args) {
int[] array={2,1,5,10,3,8};
MaoPao(array);
System.out.println(Arrays.toString(array));
}
}
[1, 2, 3, 5, 8, 10]
- 氣泡排序時間複雜度：
最壞的時間複雜度為O(n^2),最好的時間複雜度為O(n)。 - 氣泡排序的穩定性：
氣泡排序是穩定的演算法，它滿足穩定演算法的定義。
演算法穩定性 – 假設在數列中存在a[i]=a[j]，若在排序之前，a[i]在a[j]前面；並且排序之後，a[i]仍然在a[j]前面。則這個排序演算法是穩定的！
直接插入排序
直接插入排序(Straight Insertion Sort)的基本思想是：把n個待排序的元素看成為一個有序表和一個無序表。開始時有序表中只包含1個元素，無序表中包含有n-1個元素，排序過程中每次從無序表中取出第一個元素，將它插入到有序表中的適當位置，使之成為新的有序表，重複n-1次可完成排序過程。
- 舉例：