Java資料結構和演算法(二)——數組__Java資料結構和演算法

評論舉出了很多錯誤，一直沒再去改正，太懶，確實工作之後變懶了，答應了某人的事情一直也沒開始，開頭不易，

雖荒廢很多時間，但是種下一棵樹最好是在十年前，或者是現在。立下的目標也會逐一去實現。

記於2016-6-22 23:39:13

評論中的錯誤，find返回number看起來是個bug，不過仔細看下判斷方法，就發現很特別了。

 if(ua.find(1) != ua.number){            System.out.println("find,the number index is "+ua.find(1));        }else{            System.out.println("not found!");        }

如果返回的是number，那麼說明沒找到。思路不同而已。
二分尋找有問題，確實是while(end>=start)。

數組的用處是什麼呢。——當你需要將30個數進行大小排列的時候，用數組這樣的資料結構儲存是個很好的選擇，當你是一個班的班主任的時候，每次要記錄那些學生的缺勤次數的時候，數組也是很有用。數組可以進行插入，刪除，尋找等。

1)建立和記憶體配置

Java中有兩種資料類型，基本類型和物件類型，也有人稱為參考型別，Java中把數組當成對象，建立數組時使用new操作符。

int array[] = new int[10];

既然是對象，那麼array便是數組的一個引用，根據 Java編程思想(一) —— 一切都是對象 的記憶體配置，array會在棧中開闢空間，並且空間儲存著儲存數組儲存的地址，真正儲存對象的地方是對，new操作在堆中開闢了所需的空間，然後array指向頭地址。

初始化：

public class UseArray {    public static void main(String[] args) {        int array[] = new int[10];        System.out.println(array[2]);        UseArray a[] = new UseArray[12];        System.out.println(a[1]);        int array2[] ={1,2,3,4,5,5,6};    }}

new後的數組裡面的值被預設初始化為0，而對象的初始化是空的，null，當然還可以通過{}的方式初始化。

2)數組封裝後的使用

public class UseArray {    private int[] array;    private int number = 0;    public UseArray(int max){        array = new int[max];    }    public void insert(int value){        array[number] = value;        number++;    }    public int find(int value){        for (int i= 0; i < number; i++) {            if(array[i]==value)                return i;        }        return number;    }        public boolean delete(int value){        int index = find(value);        if(index != number){            for (int i = index; i < number-1; i++) {                array[i] = array[i+1];            }            number--;            return true;        }        return false;    }        public void display(){        for (int i = 0; i < number; i++) {            System.out.printf(array[i]+" ");        }    }    public static void main(String[] args) {        UseArray ua  = new UseArray(5);        ua.insert(1);        ua.insert(2);        ua.insert(6);        ua.insert(7);        ua.insert(3);                ua.display();        if(ua.find(5) != ua.number){            System.out.println("find,the number index is "+ua.find(5));        }else{            System.out.println("not found!");        }        if(ua.delete(5)!=true){            System.out.println("can not delete!");        }        ua.display();    }}

將整個數組封裝，用number代替數組的個數，插入資料的時候也不必理會往哪個下標插，當然，也可以自訂一個具體下標的方法。

方法比較簡單就不介紹了，但是存在的一個缺點在delete那裡，其實只是從刪除元素開始的左移而已，所以，雖然number減少了，但是最後一個元素並沒有刪除掉，只是display輸出展示的時候隱藏了而已，但是，下次插入元素的時候新元素便會取代掉最後一個元素的位置。

3)尋找最佳化——二分尋找

public int find(int value){        int start = 0;        int end = number-1;        while(end>=start){            int index =(end + start)/2;             if(array[index]==value){                return index;            }else if(array[index] >value){                end = index-1;            }else {                 start = index+1;            }        }        return number;    }

二分尋找前提是數組已經有序。剛開始index寫成end和start相減，造成死迴圈。其實要的是相加。1,2,3,6,7。index=2，value=7，3小於7，start=3，那麼index要的是3和4間的中間數，所以是相加之後除以2,6小於7，start=4，find到7。

排序的話倒是看—— Java資料結構和演算法(三)——簡單排序。

儲存物件的話原理一樣。

4)大O標記法

設N為資料總數，加入插入一個資料時間為K。

那麼線性尋找總時間T=K*N/2，因為尋找的話大概為比較數目的一半。

二分尋找的話T=k*log2(N)。

大O標記法，O可以看成是order of，大約是的意思，k/2也是常數，所以可以看成是O(N)。

數組的缺點呢，就是大小固定，尋找慢，如果你要經常尋找百萬層級的資料，還會用數組嗎。不會的，所以資料結構的選用要結合具體的實際情況，達到最大的效率值。