上篇博客咱們簡單介紹了數據結構和算法的概念，對此模糊很正常，後面會慢慢經過具體的實例來介紹。本篇博客咱們介紹數據結構的鼻祖——數組，能夠說數組幾乎能表示一切的數據結構，在每一門編程語言中，數組都是重要的數據結構，固然每種語言對數組的實現和處理也不相同，可是本質是都是用來存放數據的的結構，這裏咱們以Java語言爲例，來詳細介紹Java語言中數組的用法。java
一、Java數組介紹
在Java中，數組是用來存放同一種數據類型的集合，注意只能存放同一種數據類型(Object類型數組除外)。算法
①、數組的聲明編程
第一種方式：數組
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數據類型 [] 數組名稱 =
new
數據類型[數組長度];
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這裏 [] 能夠放在數組名稱的前面，也能夠放在數組名稱的後面，咱們推薦放在數組名稱的前面，這樣看上去 數據類型 [] 表示的很明顯是一個數組類型，而放在數組名稱後面，則不是那麼直觀。數據結構
第二種方式：數據結構和算法
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數據類型 [] 數組名稱 = {數組元素
1
，數組元素
2
，......}
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這種方式聲明數組的同時直接給定了數組的元素，數組的大小由給定的數組元素個數決定。編程語言
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//聲明數組1,聲明一個長度爲3，只能存放int類型的數據
int
[] myArray =
new
int
[
3
];
//聲明數組2,聲明一個數組元素爲 1,2,3的int類型數組
int
[] myArray2 = {
1
,
2
,
3
};
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②、訪問數組元素以及給數組元素賦值函數
數組是存在下標索引的，經過下標能夠獲取指定位置的元素，數組小標是從0開始的，也就是說下標0對應的就是數組中第1個元素，能夠很方便的對數組中的元素進行存取操做。post
前面數組的聲明第二種方式，咱們在聲明數組的同時，也進行了初始化賦值。
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//聲明數組,聲明一個長度爲3，只能存放int類型的數據
int
[] myArray =
new
int
[
3
];
//給myArray第一個元素賦值1
myArray[
0
] =
1
;
//訪問myArray的第一個元素
System.out.println(myArray[
0
]);
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上面的myArray 數組，咱們只能賦值三個元素，也就是下標從0到2，若是你訪問 myArray[3] ，那麼會報數組下標越界異常。
③、數組遍歷
數組有個 length 屬性，是記錄數組的長度的，咱們能夠利用length屬性來遍歷數組。
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//聲明數組2,聲明一個數組元素爲 1,2,3的int類型數組
int
[] myArray2 = {
1
,
2
,
3
};
for
(
int
i =
0
; i < myArray2.length ; i++){
System.out.println(myArray2[i]);
}
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二、用類封裝數組實現數據結構
上一篇博客咱們介紹了一個數據結構必須具備如下基本功能：
①、如何插入一條新的數據項
②、如何尋找某一特定的數據項
③、如何刪除某一特定的數據項
④、如何迭代的訪問各個數據項，以便進行顯示或其餘操做
而咱們知道了數組的簡單用法，如今用類的思想封裝一個數組，實現上面的四個基本功能：
ps:假設操做人是不會添加劇復元素的，這裏沒有考慮重複元素，若是添加劇復元素了，後面的查找，刪除，修改等操做只會對第一次出現的元素有效。
1 package com.ys.array;
2
3 public class MyArray {
4 //定義一個數組
5 private int [] intArray;
6 //定義數組的實際有效長度
7 private int elems;
8 //定義數組的最大長度
9 private int length;
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11 //默認構造一個長度爲50的數組
12 public MyArray(){
13 elems = 0;
14 length = 50;
15 intArray = new int[length];
16 }
17 //構造函數，初始化一個長度爲length 的數組
18 public MyArray(int length){
19 elems = 0;
20 this.length = length;
21 intArray = new int[length];
22 }
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24 //獲取數組的有效長度
25 public int getSize(){
26 return elems;
27 }
28
29 /**
30 * 遍歷顯示元素
31 */
32 public void display(){
33 for(int i = 0 ; i < elems ; i++){
34 System.out.print(intArray[i]+" ");
35 }
36 System.out.println();
37 }
38
39 /**
40 * 添加元素
41 * @param value,假設操做人是不會添加劇復元素的，若是有重複元素對於後面的操做都會有影響。
42 * @return添加成功返回true,添加的元素超過範圍了返回false
43 */
44 public boolean add(int value){
45 if(elems == length){
46 return false;
47 }else{
48 intArray[elems] = value;
49 elems++;
50 }
51 return true;
52 }
53
54 /**
55 * 根據下標獲取元素
56 * @param i
57 * @return查找下標值在數組下標有效範圍內，返回下標所表示的元素
58 * 查找下標超出數組下標有效值，提示訪問下標越界
59 */
60 public int get(int i){
61 if(i<0 || i>elems){
62 System.out.println("訪問下標越界");
63 }
64 return intArray[i];
65 }
66 /**
67 * 查找元素
68 * @param searchValue
69 * @return查找的元素若是存在則返回下標值，若是不存在，返回 -1
70 */
71 public int find(int searchValue){
72 int i ;
73 for(i = 0 ; i < elems ;i++){
74 if(intArray[i] == searchValue){
75 break;
76 }
77 }
78 if(i == elems){
79 return -1;
80 }
81 return i;
82 }
83 /**
84 * 刪除元素
85 * @param value
86 * @return若是要刪除的值不存在，直接返回 false;不然返回true，刪除成功
87 */
88 public boolean delete(int value){
89 int k = find(value);
90 if(k == -1){
91 return false;
92 }else{
93 if(k == elems-1){
94 elems--;
95 }else{
96 for(int i = k; i< elems-1 ; i++){
97 intArray[i] = intArray[i+1];
98
99 }
100 elems--;
101 }
102 return true;
103 }
104 }
105 /**
106 * 修改數據
107 * @param oldValue原值
108 * @param newValue新值
109 * @return修改爲功返回true，修改失敗返回false
110 */
111 public boolean modify(int oldValue,int newValue){
112 int i = find(oldValue);
113 if(i == -1){
114 System.out.println("須要修改的數據不存在");
115 return false;
116 }else{
117 intArray[i] = newValue;
118 return true;
119 }
120 }
121
122 }
測試：
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package
com.ys.test;
import
com.ys.array.MyArray;
public
class
MyArrayTest {
public
static
void
main(String[] args) {
//建立自定義封裝數組結構，數組大小爲4
MyArray array =
new
MyArray(
4
);
//添加4個元素分別是1,2,3,4
array.add(
1
);
array.add(
2
);
array.add(
3
);
array.add(
4
);
//顯示數組元素
array.display();
//根據下標爲0的元素
int
i = array.get(
0
);
System.out.println(i);
//刪除4的元素
array.delete(
4
);
//將元素3修改成33
array.modify(
3
,
33
);
array.display();
}
}
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打印結果爲：
三、分析數組的侷限性
經過上面的代碼，咱們發現數組是能完成一個數據結構全部的功能的，並且實現起來也不難，那數據既然能完成全部的工做，咱們實際應用中爲啥不用它來進行全部的數據存儲呢？那確定是有緣由呢。
數組的侷限性分析：
①、插入快，對於無序數組，上面咱們實現的數組就是無序的，即元素沒有按照從大到小或者某個特定的順序排列，只是按照插入的順序排列。無序數組增長一個元素很簡單，只須要在數組末尾添加元素便可，可是有序數組卻不必定了，它須要在指定的位置插入。
②、查找慢，固然若是根據下標來查找是很快的。可是一般咱們都是根據元素值來查找，給定一個元素值，對於無序數組，咱們須要從數組第一個元素開始遍歷，直到找到那個元素。有序數組經過特定的算法查找的速度會比無需數組快，後面咱們會講各類排序算法。
③、刪除慢，根據元素值刪除，咱們要先找到該元素所處的位置，而後將元素後面的值總體向前面移動一個位置。也須要比較多的時間。
④、數組一旦建立後，大小就固定了，不能動態擴展數組的元素個數。若是初始化你給一個很大的數組大小，那會白白浪費內存空間，若是給小了，後面數據個數增長了又添加不進去了。
很顯然，數組雖然插入快，可是查找和刪除都比較慢，並且擴展性差，因此咱們通常不會用數組來存儲數據，那有沒有什麼數據結構插入、查找、刪除都很快，並且還能動態擴展存儲個數大小呢，答案是有的，可是這是創建在很複雜的算法基礎上，後面咱們也會詳細講解。
四、總結
本篇博客咱們講解了數組的基本用法，以及用Java語言中的類實現了一個數組的數據結構，可是咱們分析該數據結構，發現存在不少性能問題，後面會講解別的數據結構，看看那些數據結構是如何處理這些問題的。固然在講解數據結構以前，下篇博客咱們會簡單的介紹幾種經常使用的排序算法。