数组的定义与使用

一、数组的基本概念

1.数组的概念

在Java中，数组也是一类元素的集合，但是与C语言不同的是数组存放变量不依赖指针，而是引用变量，数组就是一个引用类型的变量（后面细说）

2.数组的定义和初始化

数组创建的格式为：

数据类型+\[\]+数组名 = new+数据类型+ $数组长度$ ;

这两个数据类型必须一致。

例如：创建一个数组

java 复制代码

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        //静态初始化
        int[] arr1 = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
        int[] arr2 = new int[]{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
        //动态初始化
        int[] arr3 = new int[10];
    }
}

上述就是数组创建及初始化的三种方式，其中动态初始化就是指只给定了数组长度，没有给定具体内容，不过也可以像C语言一样int arr\[\]={...}这样初始化，不推荐这样写，因为这合法不合理。

注：数组初始化之后就不能再次初始化了，换言之，数组只有一次初始化的机会。

默认初始化

如果一个数组创建出来之后没有进行任何初始化和赋值操作，那么Java会有一个默认值，不同类型的数组其默认值也不同。

二、数组的使用

1.数组中元素访问

数组在内存中是一段连续的空间，数组名中存放的是第一个对象的地址，相当于首元素地址。

例如：

java 复制代码

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        //静态初始化
        int[] arr1 = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
        System.out.println(arr1[0]);
        System.out.println(arr1[1]);
        System.out.println(arr1[2]);
        System.out.println(arr1[3]);
        System.out.println(arr1[6]);
    }
}

2.遍历数组

遍历数组的方法和C语言一样，都可以利用while、do while和for三种循环语句遍历。

例如：

java 复制代码

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        //静态初始化
        int[] arr1 = new int[10];
        for (int i = 0; i < arr1.length; i++) {
            arr1[i] = i;
        }
        for (int j = 0; j < arr1.length; j++) {
            System.out.print(arr1[j] + " ");
        }
        System.out.println();
    }
}

三、数组是引用类型

1.初始JVM的内存分布

内存是一段连续的存储空间，主要存放程序运行时的数据

Java虚拟机运行时数据区：

程序计数器 **：**保存下一条执行的指令的地址；
虚拟机 **栈：**每个方法在执行时都要先创建一个栈帧，栈帧中包含局部变量表、操作数栈、动态链接、返回地址等，当方法运行结束后，栈帧就被销毁了，栈帧中的数据也就被销毁了；
**堆：**new所创建的对象都在堆中，堆随着程序开始运行而创建，程序退出则销毁，堆中的数据只要还在使用，就不会被销毁；
**方法区：**存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。

2.基本类型变量和引用类型变量的区别

基本类型变量存放的是具体的数据，而引用类型变量存放的是引用对象的地址，一般称作对象的引用。

比如有一个代码

java 复制代码

public class Test(){
      public static void main(String[]args){
             int a = 10;
             int b = 20;
             int[] arr = new int[3];
      }
}

它的各个变量在内存中分布情况：

null在Java中表示空引用，即这个引用变量不指向任何对象，null的作用类似于C语言的NULL指针，都是表示一个无效的内存空间，如果强行引用则会报错，不过null与0号地址没有关系。

四、数组的应用场景

1.保存数据

数组可以通过for循环或初始化时存放数据。

2.作为函数的参数

数组也可以在方法中作为形参和实参进行传递，在传参时，如果将数组作为实参，那么形参改变实参也会跟着改变。

引用变量本质上就是一个存放地址的变量，.Java将其设置为引用类型，这样在进行传参的时候，传给形参的就是第一个对象的地址，这样就避免了对整个数组的拷贝，有效的节省了空间。

3.作为函数的返回值

数组还可以作为数组的返回值。

例如：斐波那契数列的第n项

java 复制代码

public class Math {
    //获取前n像斐波那契数
    public static int[] math(int n) {
        if (n <= 0) {
            return null;
        }

        int[] array = new int[n];
        array[0] = array[1] = 1;
        for (int i = 2; i < n; ++i) {
            array[i] = array[i - 1] + array[i - 2];
        }

        return array;
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] array = math(10);
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            System.out.println(array[i]);
        }
    }
}

五、二维数组

二维数组本质上也是一维数组，存放的是内容是一维数组，二维数组的用法和一维数组没有太大差别，而且还存在三维数组和四维数组，只不过出现频率都很低。