大家好，我是三叔，很高兴这期又和大家见面了，一个奋斗在互联网的打工人。
什么是数组
Java是一种面向对象的编程语言，提供了许多数据结构来处理和组织数据。其中，数组是一种常见且强大的数据结构，是存放在连续内存空间上的相同类型数据的集合。
数组可以通过下标访问到数组中的值，数组下标从0开始。
注意点：
- 数组下标从0开始
- 数组内存空间的地址是连续的
- 数组的元素是不能删的，只能覆盖。
因为数组的在内存空间的地址是连续的，所以我们在删除或者增添元素的时候，就难免要移动其他元素的地址。
例如删除下标为3的元素，需要对下标为3的元素后面的所有元素都要做移动操作，如图所示：
二维数组
例如：
int[][] rating = new int[3][4];
二位数组不是一个3*4的连续数组，但是是一组组连续的数组，如下图所示：
学习总结：
数组常见类型的算法考察：
1. 二分法
正因为数组是连续的内存空间，所以当存在一组数组是连续的，递增或者递减，都可以使用二分查找来找出目标值，读者可以看看笔者写的二分查找法，需要注意左右闭合区间取舍。
示例代码：
class Solution {
public int search(int[] nums, int target) {
int left = 0;
int right = nums.length - 1;// 定义区间 【left,right】
while(left <= right) {
// 计算中间位置，防止溢出，用减法
int middle = left + (right - left) / 2;
if(nums[middle] > target) {// 目标值小于中间值，在左边
right = middle - 1;
} else if (nums[middle] < target) {// 目标值大于中间值，在右边
left = middle + 1;
} else {// 刚好等于中间值，return
return middle;
}
}
return -1;
}
}
2. 双指针法
因为数组大小一旦定义，就无法改变，只能覆盖，数组在内存中是连续的地址空间，不能释放单一元素，如果要释放，就是全释放（程序运行结束，回收内存栈空间）。
所以在需要移除数组中的对象这类问题时，可以考虑双指针去处理，使用一个快慢指针，找出需要移除的目标值，通过移动快的指针取值放进新的数组中。
示例代码：
class Solution {
public int removeElement(int[] nums, int val) {
int len = nums.length;
int slowIndex = 0;
// 双指针
for(int fastIndex = 0; fastIndex < len; fastIndex++) {
if(val != nums[fastIndex]) {
nums[slowIndex++] = nums[fastIndex];
}
}
return slowIndex;
}
}
还有一种就是双向双指针，一个指针从左开始，一个指针从又开始，左到右找出等于目标值的对象，右到左找到不等于目标值的位置，每次用不等于的覆盖等于的位置
示例代码：
//相向双指针法
class Solution {
public int removeElement(int[] nums, int val) {
int left = 0;
int right = nums.length - 1;
while(right >= 0 && nums[right] == val) { //将right移到从右数第一个值不为val的位置
right--;
}
while(left <= right) {
if(nums[left] == val) { //left位置的元素需要移除
//将right位置的元素移到left（覆盖），right位置移除
nums[left] = nums[right];
right--;
}
left++;
while(right >= 0 && nums[right] == val) {
right--;
}
}
return left;
}
}
以上两种解题思路，笔者觉得第一种双向指针对大家来说相对容易理解。
3. 滑动窗口
给定一个含有 n 个正整数的数组和一个正整数 s ，找出该数组中满足其和 ≥ s 的长度最小的 连续 子数组，并返回其长度。如果不存在符合条件的子数组，返回 0。
滑动窗口的精妙之处在于根据当前子序列和大小的情况，不断调节子序列的起始位置。从而将O(n^2)的暴力解法降为O(n)。
示例代码：
class Solution {
public int minSubArrayLen(int target, int[] nums) {
int sum = 0;
int left = 0;
int result = Integer.MAX_VALUE;
for(int i = 0; i < nums.length; i++) {
sum =sum + nums[i];
while(sum >= target) {
result = Math.min(result, i - left + 1);
sum = sum - nums[left];
left++;
}
}
return result==Integer.MAX_VALUE ? 0 : result;
}
}
4. 螺旋旋转数组
给你一个正整数 n ，生成一个包含 1 到 n2 所有元素，且元素按顺时针顺序螺旋排列的 n x n 正方形矩阵 matrix 。
此题在于找出规律和临界点~
例如：
输出如下：
输入：n = 3
输出：[[1,2,3],[8,9,4],[7,6,5]]
代码示例：
class Solution {
public int[][] generateMatrix(int n) {
int offset = 1; // 控制循环次数
int[][] res = new int[n][n];
int start = 0; // 每次循环的开始点(start, start)
int count = 1; // 定义填充数字
int i;
int j;
while (offset <= n / 2) { // 判断边界后，loop从1开始
// 从左到右
for(j = start; j < n -offset; j++ ) {
res[start][j] = count++;
}
// 右侧从上到下
for(i = start; i < n - offset; i++) {
res[i][j] = count++;
}
// 下边从右到左
for(;j >= offset; j--) {
res[i][j] = count++;
}
// 左侧从下到上
for(; i >= offset; i--) {
res[i][j] = count++;
}
start++;
offset++;
}
if (n % 2 == 1) {
res[start][start] = count;
}
return res ;
}
}
数组常用api总结
- 计算数组长度
int[] nums = new int[5];
// 数组长度计算
int len = nums.length;
- 计算数组下标最大值
int[] nums = new int[5];
// 数组下标最大值
int maxIndex= nums.length - 1;
- 比较两个对象值的最小值
Math.min(len1, len2); // 返回两个值中较小的
上面是笔者在数组结构算法中常用的api总结，由于训练的时候没有idea那么灵活，这些基本方法没有联想功能，硬敲，熟能生巧。
备注：算法学习总结借鉴：《代码随想录》
