【Java SE】06. 数组

1. 数组的基本概念

1.1 数组的概念

假设现在要存5个学生的Java SE考试成绩，并对其进行输出，按照之前掌握的知识点会写出如下代码：

java 复制代码

public static void main(String[] args){
    int score1 = 70;
    int score2 = 80;
    int score3 = 85;
    int score4 = 60;
    int score5 = 90;

    System.out.println(score1);
    System.out.println(score2);
    System.out.println(score3);
    System.out.println(score4);
    System.out.println(score5);
}

上述代码没有任何问题，但如果有20名同学成绩呢？需要创建20个变量吗？仔细观察这些学生成绩发现所有成绩的类型都是相同的，这就可以使用数组来存储。

数组可以看成是相同类型元素的一个集合，在内存中是一段连续的空间。

1.2 数组的创建与初始化

1.2.1 数组的创建

java 复制代码

public static void main(String[] args) {
    // T[] 数组名 = new T[N];

    int[] array1 = new int[10];
    double[] array2 = new double[10];
    String[] array3 = new String[10];
}

1.2.2 数组的初始化

数组的初始化主要分为 动态初始化 和 静态初始化。

• 动态初始化： 在创建数组时直接指定数组中元素的个数
**• 静态初始化：**在创建数组时不直接指定数据元素个数而直接将具体的数据内容进行指定

java 复制代码

public static void main(String[] args) {
    int[] array1 = new int[]{0,1,2,4};
    int[] array2 = {0,1,2,4};
}

注意事项：

**•**静态初始化没有指定数组的长度，编译器在编译时会根据{}中元素个数来确定数组的长度。

**•**静态初始化时{}中数据类型必须与[]前数据类型一致。

**•**静态初始化可以简写，省去后面的new T[]，即按照C语言的形式创建。

**•**静态和动态初始化也可以分为两步，但是省略格式不可以。
java 复制代码
public static void main(String[] args) {
    int[] array1;
    array1 = new int[10];

    int[] array2;
    array2 = new int[]{10, 20, 30};

    // 注意省略格式不可以拆分, 否则编译失败
    // int[] array3;
    // array3 = {1, 2, 3};
}
**•**如果没有对数组进行初始化，数组中元素有其默认值

1.3 数组的使用

数组在内存中是一段连续的空间，空间的编号都是从0开始的，依次递增，该编号称为数组的下标，数组可以通过下标访问其任意位置的元素。

java 复制代码

public static void main(String[] args) {
    int[]array = new int[]{10, 20, 30, 40, 50};
    System.out.println(array[0]);
    System.out.println(array[1]);
    System.out.println(array[2]);
    System.out.println(array[3]);
    System.out.println(array[4]);

    for(int i = 0; i < array.length; i++){
        System.out.print(array[i] + " ");
    }
    System.out.println("");
    for(int x : array){
        System.out.print(x + " ");
    }
    System.out.println("");
    // 也可以通过[]对数组中的元素进行修改
    array[0] = 100;
    System.out.println(array[0]);
}

注意事项：

**•**数组是一段连续的内存空间，因此支持随机访问，即通过下标访问快速访问数组中任意位置的元素

**•**下标从0开始，介于[0, N）之间不包含N，N为元素个数，不能越界，否则会报出下标越界异常

2. 引用类型

数组是引用类型。

2.1 初识JVM的内存分布

内存是一段连续的存储空间，主要用来存储程序运行时数据的。

程序运行时代码需要加载到内存
程序运行产生的中间数据要存放在内存
程序中的常量也要保存
有些数据可能需要长时间存储，而有些数据当方法运行结束后就要被销毁

如果对内存中存储的数据不加区分的随意存储，那对内存管理起来将会非常麻烦。因此JVM也对所使用的内存按照功能的不同进行了划分：

2.2 基本变量与引用变量

基本数据类型创建的变量，称为基本变量，该变量空间中直接存放的是其所对应的值；而引用数据类型创建的变量，一般称为对象的引用，其空间中存储的是对象所在空间的地址。

引用变量并不直接存储对象本身，存储的是对象在堆中空间的起始地址。通过该地址，引用变量便可以去操作对象。

2.3 null

null 在 Java 中表示 "空引用" , 也就是一个不指向对象的引用。null 的作用类似于 C 语言中的 NULL (空指针)，都是表示一个无效的内存位置，因此不能对这个内存进行任何读写操作，一旦尝试读写就会抛出 NullPointerException。

**注意:**Java 中并没有约定 null 和 0 号地址的内存有任何关联.

3. 二维数组

二维数组本质上也就是一维数组，只不过每个元素又是一个一维数组。

java 复制代码

public static void main(String[] args) {
    int[][] arr = {
            {1, 2, 3, 4},
            {5, 6, 7, 8},
            {9, 10, 11, 12}
    };

    for (int row = 0; row < arr.length; row++) {
        for (int col = 0; col < arr[row].length; col++) {
            System.out.printf("%d\t", arr[row][col]);
        }
        System.out.println("");
    }
}