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.
Содержание
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.
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.
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.
