Java学习之数组

Posted 2021-01-30 adil

一、什么是数组？

　　1. 数组是一个存储多个相同类型的数据的容器，实现对这些数据的统一管理

　　2. 数组中的元素可以是任何数据类型，包括基本数据类型和引用数据类型

　　3. 数组属于引用类型，数组型数据是对象，数组中的每个元素相当于该对象的成员变量

二、一维数组

　　1. 什么是初始化？

　　　　所谓的初始化就是为数组分配内存空间，并且为每个数组元素赋值

　　　　Java中的数组必须先初始化，然后才能使用

　　2. 初始化有几种方式？

　　　　1）动态初始化

　　　　　　指的是初始化时只指定数组长度，由虚拟机为数组分配初始值

　　　　　　格式：

　　　　　　　　数据类型[] 数组名 = new 数据类型[数组长度]；

　　　　　　例如：

　　　　　　　　int[] arr = new int[3];

　　　　2）静态初始化

　　　　　　指的是初始化时就为数组分配空间并依次对数组元素赋值

　　　　　　格式：

　　　　　　　　数据类型[] 数组名 = new 数据类型[]{元素1，元素2...}；//（静态初始化标准格式）

　　　　　　　　数据类型[] 数组名 = {元素1， 元素2...}；//（静态初始化简化格式）

　　　　　　例如：

　　　　　　　　int[] arr1 = new int[]{1, 2, 3, 4, 5};

　　　　　　　　或者

　　　　　　　　int[] arr2 = {1, 2, 3, 4, 5};

　　3. 注意：数组是引用类型，它的元素相当于类的成员变量，因此数组已经分配空间，其中的每个元素也被按照成员变量同样的方法被隐式初始化，一旦初始化，其长度是不可变的

　　4. 初始化默认值问题？

　　　　整型数组　　byte / short / int / long　　默认值为0

　　　　浮点型数组　float/ double　　　　　 默认值为0.0

　　　　字符型数组　char　　　　　　　　   默认值为u0000

　　　　布尔型数组　boolean　　　　　　　 默认值为false

　　5. 存放数组元素值

　　　　格式：

　　　　　　数组名[索引]  = 数值

　　　　例如：

　　　　　　//创建一个数组

　　　　　　int[] arr = new int[3];

　　　　　　//依次为数组元素赋值

　　　　　　arr[0] = 10;

　　　　　　arr[1] = 20;

　　　　　　arr[2] = 30;

　　6. 取出数组元素

　　　　格式：

　　　　　　数组名[索引]；

　　　　例如：

　　　　　　//创建一个数组

　　　　　　int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5};

　　　　　　//我要取出第三个元素（值为3），由于数组的索引是从0开始的，所以第三个元素的索引值为（数组长度-1），即为2

　　　　　　//将取出的数组元素放到一个变量里存储，以便后续对该结果变量进行相关处理

　　　　　　int num = arr[2];

　　　　　　//打印这个值

　　　　　　System.out.println(num);

　　7. 一维数组在内存中的分配

 1 package com.cnblogs;
 2 
 3 import java.util.Arrays;
 4 
 5 public class ArrayDemo1 {
 6     public static void main(String[] args) {
 7         /**
 8          * 动态初始化数组，并依次打印赋值前后的数组
 9          */
10         //动态初始化数组，并为数组分配空间
11         int[] arr1 = new int[3];
12         //打印数组
13         System.out.println(Arrays.toString(arr1));//[0, 0, 0]
14         //分割线
15         System.out.println("----------");
16         //为数组元素赋值
17         arr1[0] = 1;
18         arr1[1] = 2;
19         arr1[2] = 3;
20         //打印数组
21         System.out.println(Arrays.toString(arr1));//[1, 2, 3]
22         //分割线
23         System.out.println("----------");
24                 
25         /**
26          * 静态初始化数组，并打印数组
27          */
28         //静态初始化数组，在定义的同时就为数组元素分配空间并赋值
29         //静态初始化精简版
30         int[] arr2 = {4, 5, 6};
31         //静态初始化标准版
32         //int[] arr2 = new int[]{4, 5, 6};
33         //打印数组
34         System.out.println(Arrays.toString(arr2));//[4, 5, 6]
35     }
36 }

 　　　　结果为：

　　　　

　　　　分析：

　　　　1. 第11行代码　　int[] arr1　　创建一个int类型的数组，引用变量（数组名）为arr1，此时在栈区中开辟内存空间。

　　　　2. 第11行代码　　new int[3]　　在堆内存中开辟空间，由于是int类型的数组，所以虚拟机会为每个数组元素赋上默认值0，

　　　　3. 第11行代码　　int[] arr1 = new int[3]　　将new出来的数组的内存地址值复制给arr1引用变量（数组名），arr1指向堆内存中的new出来的数组。此时，完成了数组的创建以及初始化这一整个流程

　　　　4. 第13行　　打印数组（由于没有手动给该数组赋值，所以打印出来的数组元素值都为虚拟机默认给该数组初始化的值0）

　　　　5. 第17-19行　　通过引用变量指向该数组，根据索引来为数组元素赋值

　　　　6. 第21行　　由于我们通过索引给数组元素赋值了，所以打印出来的结果和第13行打印出来的结果不一样

　　　　7. 后面的同理...

三、二维数组

　　1. 什么是二维数组？

　　　　Java实际上没有多维数组，只有一维数组。多维数组可以理解为"数组中的数组"。二维数组本质上是一个一维数组，只是该数组的每个数组元素都是一个一维数组

　　　　注意：其实一维数组和多维数组和二维数组并没有多少区别，没必要把多维数组想的太复杂了

　　2. 格式？

　　　　数据类型[][] 数组名 = new 数据类型[二维数组的长度 / 包含的一维数组的个数][每个一维数组的长度]；

　　　　例如：

　　　　　　int[][] arr = new int[3][5];//定义了一个整型的二维数组，其中包含3个一维数组，每个一维数组可以存储5个整数

 　　3. 获取多维数组的元素

　　　　arr[0];//索引为0的位置上的一维数组

　　　　arr[1][3];//如果要获取具体的元素需要两个下标

 　　4. 二维数组在内存中的分配

　　

 1 package com.cnblogs;
 2 
 3 import java.util.Arrays;
 4 
 5 public class ArrayDemo2 {
 6     public static void main(String[] args) {
 7         /**
 8          * 二维数组动态初始化
 9          */
10         //二维数组初始化
11         String[][] str1 = new String[2][2];
12         
13         str1[0][0] = "鸣人";
14         str1[0][1] = "路飞";
15         str1[1][0] = "一护";
16         str1[1][1] = "柯南";
17         
18         //打印数组
19         System.out.println(Arrays.toString(str1));//[[Ljava.lang.String;@f6b7e0e, [Ljava.lang.String;@5a20d10a]
20 
21         //打印数组
22         for(int i = 0; i < str1.length; i++) {
23             for(int j = 0; j < str1.length; j++) {
24                 System.out.print(str1[i][j] + " ");
25             }
26             System.out.println();
27         }
28         
29         int[][] arr1 = new int[3][];
30         arr1[0] = new int[3];
31         arr1[1] = new int[2];
32         arr1[2] = new int[1];
33         arr1[1][1] = 90;
34         arr1[2][0] = 100;
35         
36         //打印二维数组
37         System.out.println(Arrays.deepToString(arr1));
38     }
39 }

 　　　　结果为：

　　　　

　　

 

四、数组常见异常

　　1. 数组索引越界异常（ArrayIndexOutOfBoundsException）

　　　　当引用变量访问了数组不存在的索引时，就会引发该异常

　　2. 空指针异常（NullPointerException）

　　　　1）如果数组名没有指向任何数组对象，即数组的值为null，但依旧使用该数组名访问数组的索引，就会引发该异常

　　　　2）如果一个引用类型的变量没有被赋值，但还是调用了它相关的方法，也会引发该异常

 1 package com.cnblogs;
 2 
 3 import java.util.Random;
 4 
 5 public class ArrayExceptionDemo {
 6     public static void main(String[] args) {
 7         /**
 8          * 空指针异常，数组名没有指向数组对象，所以无法根据索引访问该数组
 9          */
10         int[] arr1 = {1, 2, 3, 4, 5};
11         arr1 = null;
12         System.out.println(arr1[2]);
13         
14         /**
15          * 空指针异常，r没有指向Random对象，所以无法访问Random对象中的nextInt()方法
16          */
17         Random r = new Random();
18         r = null;
19         System.out.println(r.nextInt(10));
20         
21         /**
22          * 数组索引越界异常，arr2数组索引最大为3，没有4索引
23          */
24         int[] arr2 = {1, 2, 3};
25         System.out.println(arr2[4]);
26     }
27 }

五、学习中的感想

　　1. 数组的索引是从0开始的

　　2. 无论是遍历数组，还是通过for循环创建数组，以及给数组赋值等，一定时刻要注意索引值，不能数组索引越界，也不能少计算错一个索引

　　3. 熟悉数组在内存中的分配情况

　　4. 熟悉Arrays工具类中的方法，sort()，toString()等常用方法