Java-масиви рядків. Сортування масиву в java. Двовимірний масив java
У практиці програмування існує величезна кількість різних наборів і типів даних, якими система може маніпулювати і за допомогою яких програміст може організовувати оброблювану інформацію.
Типи даних в мовах програмування
Це невід`ємна частина більшості мов програмування, за допомогою якої описується розмір і характеристика даних, розміщених в конкретній комірці пам`яті, що забезпечує коректну роботу програм в процесі виконання тієї чи іншої запропонованої операції.
Наприклад, одним з основоположних типів даних є цілочисельні змінні. Вони можуть бути як знаковими, так і навпаки, а сама назва вже передає інформацію про вміст комірки такого роду.
Крім цілочисельних змінних, існують їх аналоги з плаваючою комою, які використовуються для подання дійсних величин. Нарешті, до так званим примітивним типів даних відносяться строкові і символьні змінні і покажчики. Всі разом це є відокремлену мовну одиницю.
структури даних
Більш високим рівнем організації в програмуванні вважається об`єднання декількох одиниць примітивного типу даних в більш складну структуру. Серед композитних типів найбільш поширеними вважаються так звані Java-масиви. Також можна виділити списки, кортежі, стеки і черги.
Відео: Програмування на Java для початківців # 9 (Масив)
Основною відмінністю масивів є те, що вони надають довільний доступ до своїх елементів. Проте, складність полягає в тому, що розмір необхідно максимально точно вказувати на етапі ініціалізації структури. Цей недолік усувається в більш складних типах даних, наприклад, в списках. Такого роду системи мають можливість динамічно розширюватись з додаванням нових елементів, проте доступ до даних в них займає більшу кількість часу.
У більшості сучасних мов програмування всі ці структури присутні і грають украй важливу роль у функціонуванні як прикладних програм, так і в роботі самої екосистеми. І Java - не виняток.
Мова програмування Java. Основні одиниці
Java є строго універсальна мова програмування, байткод якого виконується всередині віртуальної машини, що дозволяє виконувати операції і отримувати однаковий результат незалежно від архітектури обчислювальної середовища і операційної системи.
В останньому релізі мови Java існує вісім примітивних типів: логічний boolean, цілочисельні byte, integer, short, long, види чисел з плаваючою комою, представлені float і double і символьний char.
Java-масив являє собою набір даних одного типу, розташованих в пам`яті один за одним і мають свій порядковий номер (індекс), за яким програміст або система можуть отримувати доступ до окремого елементу, що зберігається в масиві. Нумерація в індексі починається з нуля (перший елемент) і збільшується на одиницю для кожного наступного. При цьому Java-масив надає довільний доступ до даних - призначений для користувача код може звертатися до будь-якого елементу масиву, незалежно від його розташування в межах структури.
об`єкти
Не варто забувати, що Java - це перш за все об`єктно-орієнтована мова програмування. Тому дані елементи є невід`ємною частиною моделі пам`яті. Особливістю систем такого типу можна назвати те, що Java-масиви можуть зберігати об`єкти точно так же, як вони зберігають примітивні типи даних. Найбільш поширеним об`єктом в мові є рядки. Вони являють собою набори символів, організованих в єдиній і незмінної осередку пам`яті.
Масив рядків Java є впорядкованим набором покажчиків на інші ділянки пам`яті, в кожному з яких зберігається шуканий об`єкт. Необхідний набір символів користувач отримує, таким чином, з віддаленого місця в пам`яті віртуальної машини і працює з нею непряму.
Двовимірні масиви (матриці)
Таке явище, як матриця, являє собою двовимірний масив Java-об`єктів або примітивів, що організовує їх за принципом "ряд-стовпець". Таку структуру даних іноді описують як "масив масивів". Пов`язано це з тим, що кожен ряд елементів або стовпець є звичайним одновимірний Java-масив, а їх сукупність становить матрицю.
У двовимірному варіанті кожен з векторів може мати свою власну довжину, відмінну від інших. При зверненні до окремо взятому елементу масиву використовується два індексу для вказівки розташування потрібної комірки пам`яті. Перший - це номер рядка, в якій розташований необхідний об`єкт. Другий індекс - це номер стовпця, або порядковий номер елемента всередині вектора. Індексація елементів всередині двовимірних структур починається з нуля, як і в випадку з одновимірними масивами. Тому для звернення до останнього елемента масиву довжиною N символів буде використовуватися індекс [N-1].
Сортування елементів
Найбільш поширеною завданням при роботі з масивами є саме сортування. Ця тривіальна на перший погляд завдання значно ускладнюється при збільшенні кількості елементів всередині вектора або матриці.
Відео: Заповнення випадковими числами масиву в Java
Існує велика кількість різних алгоритмів, призначених для сортування елементів всередині тієї чи іншої структури - метод бульбашки, сортування вибором, вибірка злиттям або методом вставки. Всі методи відрізняються між собою швидкістю виконання поставленого завдання і кількістю пам`яті, додатково необхідної для зберігання тимчасових даних і результатів, отриманих в ході проміжних операцій.
Деякі алгоритми можуть мати різний коефіцієнт оптимальності в залежності від набору вхідних даних. У Java сортування масиву може виконуватися засобами стандартного допоміжного класу Arrays, який має статичний метод sort, сортують елементи по зростанню і використовує метод швидкої вибірки. Проте, даний алгоритм є нестійким, а час його виконання може відрізнятися навіть при обробці масивів однакової довжини. Ця сортування відома як якнайшвидша для упорядкованих великих випадкових списків. Програмістам ж доступні всі засоби для реалізації будь-якого іншого алгоритму сортування відповідно до параметрів завдання і вимог до результату.
