JAVA SE—— 数组（详细！！！）

Posted 2022-01-04 Perceus

@TOC

---

✨一、 数组基本用法

1.数组的作用

能让我们批量创建相同类型的变量

---

2.数组的创建

下面这三种创建方式都是可以的

int[] arr1=new int[] 1,2,3,4;

int[] arr2=1,2,3,4;

int[] arr3=new int[4];

---

3. 数组的使用

（1）获取长度

注意事项

代码示例：

  public static void main(String[] args) 
        int[] array = 1,2,3,4,5;
        System.out.println(array.length);
    

---

（2）访问数组中的元素

注意事项：

代码示例：

    public static void main(String[] args) 
        int[] array = 1,2,3,4,5;

    //获取数组中的元素的个数
    //System.out.println(array.length);

    //访问数组中的元素
     System.out.println(array[1]); // 执行结果: 2
     System.out.println(array[2]); // 执行结果: 3

    //修改数组中的元素 
    array[2] = 100; 

     System.out.println(array[2]); // 执行结果: 100

---

（3）下标越界

数组下标从0开始，范围是 [0,arr.length) ,左闭右开的区间，或者是[ 0,arr.length-1].

如果我们将下标的值超出数组的范围…

如下所示

 public static void main(String[] args) 
        int[] arr = 1,2,3,4,5,6;
        System.out.println(arr[100]);
    

---

（4）遍历数组（三种方法）

1.遍历方式（一）----- for循环

public static void main(String[] args) 
        int[] arr = 1, 2, 3;
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) 
            System.out.println(arr[i]);
        
    

---

2.遍历方式（二）----> for-each

 public static void main(String[] args) 
        int[] arr = 1,2,3,4,5;
        for (int x:arr) 
            System.out.print(x+" ");
        
    

两种遍历的方式我们介绍完了，那么for循环和for-each有什么区别？

---

3.遍历方式（三）-----> 使用操作数组的工具类进行数组的打印（Arrays）

​ Arrays 就是操作Java数组的工具类，你要对数组做什么事情，就可以通过他来做，当然有些事情他是完成不了的.

 比如说：我们要打印数组，我们本来是用for循环 或者 for-each 来写的，但是我们也可以用Arrays的工具类打印.

 通过JDK的工具文档，我们查找到了相应的工具类.

代码如下：

  public static void main(String[] args) 
        int[] arr = 1,2,3,4,5;
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    

---

⛲二、数组作为参数的方法

1.理解引用类型

（1）参数传内置类型

我们用 内置类型作为参数，进行交换变量，但是最后编译的结果 两个变量却并未发生交换.

这是为什么呢？

（2）参数传数组类型

结果:

我们用数组作为参数，进行交换变量，编译运行后，发现成功交换两个变量的值。此时数组名 arr 是一个 “引用”. 当传参的时候, 是按照引用传参.

那么为什么传引用类型可以 形参可对实参进行操作呢？

这里我们就要先从内存说起

数组在内存中的储存:

如下图：

---

总结:

---

（3）JVM内存区域划分

public class TheDefinitionAndUseOfArrays 
    public static void main(String[] args) 
        int[] array =1,2,3,4,5;
        int a = 10;

    

array 和 a 都是局部变量,在栈上开辟空间
那么问题来了，a的空间里存的是 10，但是数组后面的数据，放在哪里？
和 10 一样放在栈上？
对象是存放在 堆上的

看一下JVM的5个部分

关于上面的划分方式, 后面慢慢理解. 此处我们重点理解 虚拟机 栈 和 堆.

---

（4）初始null

指针有空指针，那引用有空引用（引用里面存的地址是空的）吗？

public class TheDefinitionAndUseOfArrays 
    public static void main(String[] args) 
        int[] array = 1,2,3,4,5;
        int[] array1 = null;
        //当一个引用被赋予null，就代表这该引用不指向任何对象
        // 既然该引用不指向任何对象，那么我这样写代码会怎么样？
        System.out.println(array1.length);
        // 求一个空引用所指向的对象的长度，但是空引用不会指向任何一个对象的
        // 何来的长度？那么代码运行的效果如何？
         图14，由图可知该写法是错误的，另外引用被指为null，堆上是不会分配内存给它的
        // 意思是你都不创建任何对象，你还想拿我空间，疯了？

        System.out.println(array1[0]);
        // 这个写法毫无疑问也是错的，没对象，你怎么访问对象里的东西？
    

---

⛹️‍三、数组作为方法的返回值

代码示例：

    public static void main(String[] args) 
        int[] arr = 1, 2, 3;
        transform(arr);
        printArray(arr);
    
    public static void printArray(int[] arr) 
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) 
            System.out.println(arr[i]); 
    
    public static void transform(int[] arr) 
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) 
            arr[i] = arr[i] * 2; 
    

这个代码固然可行, 但是破坏了原有数组. 有时候我们不希望破坏原数组, 就需要在方法内部创建一个新的数组, 并由方法返回出来。

修改后的代码：

  public static void main(String[] args) 
        int[] arr = 1, 2, 3;
        int[] output = transform(arr);
        printArray(output);
    
    public static void printArray(int[] arr) 
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) 
            System.out.println(arr[i]);
        
    
    public static int[] transform(int[] arr) 
        int[] ret = new int[arr.length];
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) 
            ret[i] = arr[i] * 2;
        
        return ret;
    

---

※思考题※

题目一：输出是什么

import java.util.Arrays;
public class TheDefinitionAndUseOfArrays 
    public static void main(String[] args) 
        int[] array = 1,2,3,4,5;
        func1(array);
        System.out.println(Arrays.toString(array));// 图 18

    
    public static void func1(int[] array)
        array = new int[]11,2,13,4,51;
    

题目二：输出是什么

import java.util.Arrays;
public class TheDefinitionAndUseOfArrays 
    public static void main(String[] args) 
        int[] array = 1,2,3,4,5;
        func2(array);
        System.out.println(Arrays.toString(array));
    

    public static void func2(int[] array)
        array[0] = 99;
    

题解：

public class TheDefinitionAndUseOfArrays 
    public static void main(String[] args) 
        int[] array = 1,2,3,4,5;
        int[] array2 = array;
     这代表  array2 这个引用 指向 引用array指向 的对象
     array 和 array2 指向的是同一个对象
    

---

⛵四、数组练习

1.模拟实现toString

题目要求：

public static String my_toString(int[] arr) 

        String s="[";

        for(int i=0;i<arr.length;i++)
        
            s=s+arr[i];
            if(i<arr.length-1)
                s+=",";
        
        s+="]";
        return s;
    
    public static void main(String[] args) 
        int[] arr = 1, 2, 3, 4, 5, 6;

        String ss=my_toString(arr);

        System.out.println(ss);

    

2.数组拷贝

数组的拷贝方式

  //数组拷贝
    public static void main(String[] args) 
        int[] arr = 1,2,3,4,5;
        int[] copy = new int[arr.length];
        for (int i = 0; i <arr.length ; i++) 
            copy[i] = arr[i];
        
        System.out.println(Arrays.toString(copy));
    

在这种拷贝方式中，我们首先通过 new 一个新的和 arr 一样长度数组 copy，再通过 for 循环将 arr 数组中的内容 一 一赋给copy数组，达到 最终的数组拷贝的效果.

---

（1）copyOf（）

我们先通过JKD的工具文档，来看一下拷贝工具的用法

功能：复制指定的数组，用零截取或填充（如有必要），以便复制具有指定的长度.

具体看一下Java当中copyOf方法的具体实现

首先 Arrays.copyOf() 的返回类型是 int [ ] ,第一个参数是 原数组（要拷贝的数组），第二个参数是新数组的长度（可以自己定），如果新的数组的长度比原数组长的话，大于原数组长度的元素都补为0 。 具体如下所示…

---

（2）copyOfRange（）

我们先通过JDK文档来查看这个工具类的功能

功能：将指定数组的指定范围复制到新的数组中.

具体看一下Java当中copyof方法的具体实现

 copyOfRange 方法的返回类型是 int [ ] ,第一个参数是 原数组 ，第二、三参数是要拷贝原数组数据的下标 ，一定要切记 是左闭右开的区间 ， [ from , to ).

代码示例

我们打开 System.arraycopy 方法的具体实现，发现没有和上面几种拷贝方法的实现过程，System.arraycopy 有前面的 native 可知，这是一个本地方法。

---

本地方法

System.arraycopy 没有返回值，第一个参数原数组（要拷贝的数组），第二个参数是原始数组要拷贝的下标，第三个参数是目的地数组 ，第四个参数是 目的地数组的下标，第五个数组是要拷贝的长度.

代码示例：

注意点：

  System.arraycopy 最后一个参数 ——要拷贝的数组长度，这个数据不能超过原数组的长度，否则编辑器会发生错误报告：数组越界。

---

clone可以理解为是一份资料的备份

代码示例：

---

⌚五、理解深拷贝与浅拷贝

浅拷贝：复制基本类型的属性；引用类型的属性复制，复制栈中的变量 和 变量指向堆内存中的对象的指针，不复制堆内存中的对象。

深拷贝：复制基本类型的属性；引用类型的属性复制，复制栈中的变量 和 变量指向堆内存中的对象的指针和堆内存中的对象。

---

假设B复制了A，修改A的时候，看B是否发生变化：

如果B跟着也变了，说明是浅拷贝，拿人手短！（修改堆内存中的同一个值）

如果B没有改变，说明是深拷贝，自食其力！（修改堆内存中的不同的值）

通俗来说就是：

---

⚽六、二维数组

1.二维数组的创建

跟一维数组几乎一样，只要初始化了数据，你的[][]里就不能有数字的存在

public class TheDefinitionAndUseOfArrays 
    public static void main(String[] args) 
        // 创建一个 2行3列的二维数组
        int[][] array = 1,2,3,4,5,6;
        int[][] array2 = new int[][]1,2,3,4,5,6;
        int[][] array3 = new int[2][3];
    

---

2.二维数组的打印

方法一：

public class TheDefinitionAndUseOfArrays 
    public static void main(String[] args) 
        // 创建一个 2行3列的二维数组
        int[][] array = 1,2,3,4,5,6;
        int[][] array2 = new int[][]1,2,3,4,5,6;
        int[][] array3 = new int[2][3];
        print(array);
    
    public static void print(int[][] array)
        // 按照我们以前对C的理解，二维数组的存储模式应该为 图60
        for (int i = 0; i < 2; i++) 
            for (int j = 0; j < 3; j++) 
                //打印一行数据
                System.out.print(array[i][j] + " ");
            
            System.out.println();// 换行
        
    

如果计算的算，每个二维数组都自己去算它有几个元素吧。
怎么去获得 行 和 列？
这里就引用C语言的一个概念，二维数组是一个特殊的一维数组
经过前面讲解，大家都知道数组是存储在堆上的，再加上面这句话的概念

修改代码如下：

public class TheDefinitionAndUseOfArrays 
    public static void main(String[] args) 
        // 创建一个 2行3列的二维数组
        int[][] array = 1,2,3,4,5,6;
        int[][] array2 = new int[][]1,2,3,4,5,6;
        int[][] array3 = new int[2][3];
        print(array);
        // 这里我们在用实例证明一下
        // array.length 是否能的得到 行数 2
        System.out.println(array.length);
        // array[下标].length 是否能得到 列数3
        System.out.println(array[0].length);
        System.out.println(array[1].length);
    
    public static void print(int[][] array)
        // 按照我们以前对C的理解，二维数组的存储模式应该为图60
        for (int i = 0; i < array.length; i++) 
            for (int j = 0; j < array[i].length; j++) 
                //打印一行数据
                System.out.print(array[i][j] + " ");
            
            System.out.println();// 换行
        
    

---

方法二：

public class TheDefinitionAndUseOfArrays 
    public static void main(String[] args) 
        int[][] array = 1,2,3,4,5,6;
        print(array);
    
    public static void print(int[][] array)
        for (int[] ret:array) // array元素的数据类型是一个一维数组，我就需要一个相同的类型的变量来接收
            for (int x:ret) 
                // ret是一个一维数组的数组名，接下来就跟前面使用foreach是一样，将 引用ret 所指向的对象（数组）的元素，
                // 读取并赋值给 与其元素类型相同的变量， 我们再将其输出。就可以了
                System.out.print(x + " " );
            
            System.out.println();//换行
        
    

---

方法三：二维数组也有对应的 方法：Arrays.deepToString( 数组名 )

import java.util.Arrays;

public class TheDefinitionAndUseOfArrays 
    public static void main(String[] args) 
        int[][] array = 1,2,3,4,5,6;
        System.out.println(Arrays.deepToString(array));
    

---

⌛七、不规则的二维数组

（1）不规则二维数组定义

Java中不规则二维数组的定义

---

C语言中数组的定义

int[][2] = 1,2,3,4,5,6,7;

而在Java中我们只能 定义行，列不用规定值

int[][] arr = new int[2][];

---

代码如下：

public static void main(String[] args) 
        int[][] arr = new int[2][];
        arr[0] = new int[]1,2,3;
        arr[1] = new int[]4,5;                    
        System.out.println(Arrays.deepToString(arr));    
 

编译结果：

首先我们规定了一个 有两行的二维数组

int [ ] [ ] arr = new int [2] [ ];

我们自己给每一行的数组规定有多少列。

arr [ 0 ] = new int [ ]  1,2,3 
arr [ 1 ] = new int [ ]  4,5 ;

这就是不规则的二维数组的定义。

---

（2）内存中的不规则二维数组

与规则的二维数组内存存储基本相同。

---