java算法：数组

java算法：数组

数组是最基本的数据结构。在java和大多数编程语言中都被定义为简单类型。数组的使用是开发有效算法的基础。

数组是相同类型数据的固定集合，它是连续存储的，通过下标来访问数组元素。由于它是与计算机的内存系统直接通讯，可以看成是最基本的数据结构。

例一：埃拉托色尼筛，打印出小于给定N的所有素数。

Java代码



public class Primes { public static void main(String[] args) { int N = Integer.parseInt(args[0]); boolean [] a = new boolean ; for(int i = 2; i < N ; i++){ a[i] = true; } for(int i = 2; i < N ; i++){ if(a[i] != false){ for(int j = i; j * i < N; j++){ a[i * j] = false; } } } for(int i = 2; i < N ; i++){ if(i > N - 100){ if(a [i]){ System.out.println(" " + i); } } } } }

public class Primes {
public static void main(String[] args) {
int N = Integer.parseInt(args[0]);
boolean [] a = new boolean
;
for(int i = 2; i < N ; i++){
a[i] = true;
}
for(int i = 2; i < N ; i++){
if(a[i] != false){
for(int j = i; j * i < N; j++){
a[i * j] = false;
}
}
}
for(int i = 2; i < N ; i++){
if(i > N - 100){
if(a [i]){
System.out.println(" " + i);
}
}
}
}

}

上述代码，计算一个布尔型的数组，如果i是素数，a[i]为true，否则，a[i]为false。首先，把数组中的所有元素置为true，然后把对应下标为非素数（是已知素数的倍数）的数组元素设为false。如果在所有较小素数的倍数都被设为false值后，a[i]的值仍为true，那么它肯定是一个素数。

对于其他对象而言，对数组的引用很有价值，因为它们可以把数组作为高级对象来有效地使用。

例二：健壮的数组分配

如果程序使用者敲入一个巨大的数作为命令行参数，它可能产生OutOfMemoryError异常错误，因此：

Java代码



boolean [] a; try{ a = new boolean ; }catch(OutOfMemoryException e){ System.out.println("Out of memory."); }

boolean [] a;
try{
a = new boolean
;
}catch(OutOfMemoryException e){
System.out.println("Out of memory.");
}

数组不仅准确地反映在大多数计算机上访问内存数据的基本方法，而且在应用中获得了广泛的应用，如，数组直接对应着向量，是描述具有下标的对象列表的数学术语。

例三：掷硬币模拟

Java代码



public class CoinFlip { static boolean heads(){ return Math.random() < 0.5; } public static void main(String[] args) { int i,j,cnt = 0; int N = Integer.parseInt(args[0]); int M = Integer.parseInt(args[1]); int [] f = new int[N + 1]; for (j = 0; j <= N; j++) { f[j]=0; } for (i = 0; i < M; i++, f[cnt]++) { for(cnt = 0, j = 0; j <= N; j++){ if(heads()){ cnt++ ; } } } for(j = 0; j <= N; j++){ if(f[j] == 0){ System.out.print("."); } for(i = 0; i < f[j]; i+= 10){ System.out.print("*"); } System.out.println(""); } } }

public class CoinFlip {
static boolean heads(){
return Math.random() < 0.5;
}
public static void main(String[] args) {
int i,j,cnt = 0;
int N = Integer.parseInt(args[0]);
int M = Integer.parseInt(args[1]);
int  [] f = new int[N + 1];
for (j = 0; j <= N; j++) {
f[j]=0;
}
for (i = 0; i < M; i++, f[cnt]++) {
for(cnt = 0, j = 0; j <= N; j++){
if(heads()){
cnt++ ;
}
}
}
for(j = 0; j <= N; j++){
if(f[j] == 0){
System.out.print(".");
}
for(i = 0; i < f[j]; i+= 10){
System.out.print("*");
}
System.out.println("");
}
}
}

从某种意义上说，当我们使用一个计算过的值来访问大小为N的数组时，只用一个操作就可以把N种可能性都考虑进去，效率上有了很大的提高。

例四：最近点计算

Java代码



public class ClosePoints { public static void main(String[] args) { int cnt = 0; int N = Integer.parseInt(args[0]); double d = Double.parseDouble(args[1]); Point [] a = new Point ; for(int i = 0; i < N; i++){ a[i] = new Point(); } for(int i = 0; i < N; i++){ for(int j = i + 1; j < N; j++){ if(a[i].distance(a[j]) < d){ cnt++; } } } System.out.println(cnt + " pairs closer than " + d); } }

public class ClosePoints {

public static void main(String[] args) {
int cnt = 0;
int N = Integer.parseInt(args[0]);
double d = Double.parseDouble(args[1]);
Point [] a = new Point
;
for(int i = 0; i < N; i++){
a[i] = new Point();
}
for(int i = 0; i < N; i++){
for(int j = i + 1; j < N; j++){
if(a[i].distance(a[j]) < d){
cnt++;
}
}
}
System.out.println(cnt + " pairs closer than " + d);
}

}

作为一个原型二次算法，它检查了N个数据项集合的所有数据对时，因此所花的时间与N平方成正比。