Java数组

Posted 2020-11-22 wurengen

容器的概念

• 容器：是将多个数据存储到一起，每个数据称为该容器的元素。 例如生活中的容器：水杯，衣柜，教室

数组的概念

• 数组： 就是存储数据长度固定的容器，保证多个数据的数据类型要一致。

数组的特点：

• 数组是一种引用数据类型
• 数组当中的多个数据，类型必须统一
• 数组的长度在程序运行期间不可改变

数组的初始化

• 创建数组的动作我们称之为数组的初始化

两种常见的初始化方式：

• 动态初始化（指定长度）：在创建数组的时候，直接指定数组当中的数据元素个数。
• 静态初始化（指定内容）：在创建数组的时候，不直接指定数据个数多少，而是直接将具体的数据内容进行指定。

动态初始化数组的格式：

• 数据类型[] 数组名称 = new 数据类型[数组长度];

 // 创建一个数组，里面可以存放300个int数据   
 // 格式：数据类型[] 数组名称 = new 数据类型[数组长度];
 int[] arrayA = new int[300];

// 创建一个数组，能存放10个double类型的数据
double[] arrayB = new double[10];

// 创建一个数组，能存放5个字符串
 String[] arrayC = new String[5];

格式详解：

• 数据类型： 创建的数组容器可以存储什么数据类型。
• [ ] : 表示数组。
• 数组名字：为定义的数组起个变量名，满足标识符规范，可以使用名字操作数组。
• new：关键字，创建数组使用的关键字。
• 数据类型： 创建的数组容器可以存储什么数据类型。
• [数组长度]：数组的长度，表示数组容器中可以存储多少个元素。

注意：数组有定长特性，长度一旦指定，不可更改。 例如：买了一个2升的水杯，总容量就是2升，不能多也不能少。

静态初始化数组的标准格式：

• 数据类型[] 数组名 = new 数据类型[]{元素1,元素2,元素3...};

 // 直接创建一个数组，里面装的全都是int数字，具体为：5、15、25
int[] arrayA = new int[] { 5, 15, 25, 40 };

静态初始化数组的省略格式：

• 数据类型[] 数组名 = {元素1,元素2,元素3...};

// 省略格式的静态初始化
int[] arrayA = { 10, 20, 30 };

注意事项：

• 虽然静态初始化没有直接告诉长度，但是根据大括号里面的元素具体内容，也可以自动推算出来长度。
• 静态初始化标准格式可以拆分成为两个步骤。
• 动态初始化也可以拆分成为两个步骤。
• 静态初始化一旦使用省略格式，就不能拆分成为两个步骤了。

代码举例

// 静态初始化的标准格式，可以拆分成为两个步骤
int[] arrayB;
arrayB = new int[] { 11, 21, 31 };

// 动态初始化也可以拆分成为两个步骤
int[] arrayC;
arrayC = new int[5];

// 静态初始化的省略格式，不能拆分成为两个步骤。
// int[] arrayD;
//  arrayD = { 10, 20, 30 };

数组的基本使用

直接打印数组名称,得到的是数组的内存地址值。要想访问数组中的元素就必须通过数组的索引值来进行。索引： 每一个存储到数组的元素，都会自动的拥有一个编号，从0开始，这个自动编号称为数组索引 (index)，可以通过数组的索引访问到数组中的元素。

代码举例

package demo01;

public class MyDemo01Array {

    public static void main(String[] args) {
        //创建double类型数组
        double[] array = {1.1, 1.5, 3.14, 33.33, 88.88};
        //直接打印数组名称,得到的是数组的内存地址值
        System.out.println(array);
        //打印输出index为3的元素
        System.out.println(array[3]);
        //数组中index为4的元素赋值给一个变量
        double d = array[4];
        //为数组中的index为3的元素赋值
        array[3] = 6.66;
        //打印输出index为3的元素
        System.out.println(array[3]);
        //获取数组中元素的个数
        int length = array.length;
        System.out.println(length);
    }
}

代码执行后的结果

结论：

• 为数组中的元素赋值  格式：数组名[索引]=数值；
• 获取出数组中的元素 格式：变量=数组名[索引]；
• 获取数组中的长度（数组中元素的个数）格式：数组名.length

数组的默认值

使用动态初始化数组的时候，其中的元素将会自动拥有一个默认值。规则如下：

PS：静态初始化其实也有默认值的过程，只不过系统自动马上将默认值替换成为了大括号当中的具体数值。

内存概述

内存是计算机中的重要原件，临时存储区域，作用是运行程序。我们编写的程序是存放在硬盘中的，在硬盘中的程序是不会运行的，必须放进内存中才能运行，运行完毕后会清空内存。 Java虚拟机要运行程序，必须要对内存进行空间的分配和管理。

Java虚拟机的内存划分

为了提高运算效率，就对空间进行了不同区域的划分，因为每一片区域都有特定的处理数据方式和内存管理方式。

JVM的内存划分：

ps:

栈存放的是方法中的局部变量。局部变量：方法的参数，或者方法{}内部的变量。一旦离开作用域，立刻从栈内存中消失。

数组在内存中的存储

直接打印输出数组变量名称是打印输出数组在内存中的地址。new出来的内容，都是在堆内存中存储的，而方法中的数组变量名保存的是数组的地址。 输出数组变量[0]，就会输出数组变量保存的内存地址中数组中0索引上的元素。

数组在内存之中的变化

使用数组最容易出现的2个问题

数组越界异常

我们访问了数组中不存在的索引，程序运行后，将会抛出 ArrayIndexOutOfBoundsException 数组越界异常。在开发中，数组的越界异常是不能出现的，一 旦出现了，就必须要修改我们编写的代码。例如：

package demo01;

public class MyDemo01ArrayIndex {
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个字符串数组
        String[] test = {"早", "晚"};
        //访问数组中不存在的index
        System.out.println(test[2]);
    }
}

代码执行后的结果

数组空指针异常

数组变量名没有保存数组的内存地址，我们去操作数组，运行的时候 会抛出 NullPointerException 空指针异常。在开发中，数组的越界异常是不能出现的，一旦出现了，就必须要修 改我们编写的代码。例如：

package demo01;

public class MyDemo02ArrayNull {
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个字符数组,指向null。没有保存数组的内存地址
        char[] test = null;
        //使用数组
        System.out.println(test[1]);
    }
}

代码执行后的结果

遍历数组

数组遍历： 就是将数组中的每个元素分别获取出来，就是遍历。遍历也是数组操作中的基石。

解析：

要想把数组中的元素全部获取出来，就必须知道数组中元素的个数。我们可以通过数组名称.length获取。重复的事情，如果次数有限则建议使用for循环。因此遍历数组如下所示

package demo01;

public class MyDemo03Array {
    public static void main(String[] args) {
        //准备测试数组
        int[] test = {1, 2, 3, 4, 5};
        //遍历数组
        for (int i = 0; i < test.length; i++) {
            //通过index获取数组中每一个元素
            System.out.print(test[i] + "  ");
        }
    }
}

代码执行后的结果

数组作为方法参数和返回值

数组作为方法参数

• 数组作为方法参数传递，传递的参数是数组内存的地址。

 public static void printArray(int[] array) {
        System.out.println("printArray方法收到的参数是：");
        System.out.println(array); // 地址值
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            System.out.println(array[i]);
        }
    }

数组作为方法返回值

一个方法可以有0、1、多个参数；但是只能有0或者1个返回值，不能有多个返回值。如果希望一个方法当中产生了多个结果数据进行返回，怎么办？解决方案：使用一个数组作为返回值类型即可。

• 数组作为方法的返回值，返回的是数组的内存地址

 public static int[] calculate(int a, int b, int c) {
        int sum = a + b + c; // 总和
        int avg = sum / 3; // 平均数
       
        int[] array = { sum, avg };
        System.out.println("calculate方法内部数组是：");
        System.out.println(array); // 地址值
        return array;
    }

总结:

• 方法的参数为基本类型时,传递的是数据值. 方法的参数为引用类型时,传递的是地址值.