【JavaSE】数组

文章目录

一.数组的定义与使用
二.引用类型和JVM的内存分布
三.对null的认识
四.数组的使用场景
- 1.数组做方法的返回值
五.数组常用方法
六.二维数组

一.数组的定义与使用

数组是用来存放相同数据类型的一个集合。

1.创建数组

java 复制代码

类型[] 数组名 = new 类型[n];

如：

java 复制代码

int[] arr = new int[5];

2.数组的初始化

1.动态初始化

需要指定数组元素个数。

java 复制代码

类型[] 名字 = new 类型[n]   //数组存放的值是根据类型来确定的默认值

数据类型	默认值
整型类型：byte，short，int，long	0
float	0.0f
double	0
char	/u000
boolean	false

如：

java 复制代码

int[] arr = new int[5];  //存放的都是0
boolean[] boolArr = new boolean[5];  //存放的都是false

2.静态初始化

不能指定数组元素个数，根据初始化内容决定个数。

java 复制代码

int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5};
可简写成：int[] arr = {1,2,3,4,5};

3.分步初始化

先定义数组，之后再为数组初始化。

java 复制代码

//定义一个未初始化的int型数组
int[] arr;
arr = new int[3];		//可行
arr = new int[]{1,2,3};		//可行
arr = {1,2,3};		//不可行

4.求数组长度

使用length方法

java 复制代码

int[] arr = {1,2,3,4,5};
int r = arr.length;  //r的值为5就是数组长度

5.打印数组

1.循环遍历

java 复制代码

for(i = 0; i < arr.length; i++) {
	System.out.print(arr[i] + " ");
}

2.for each方法

java 复制代码

for(int x : arr) {
	System.out.print(x + " ");
}

这串代码是什么意思? 循环结束条件是打印完数组为止，x是一个变量，用于接收需要遍历的数组元素，其类型必须和数组元素类型一致，arr是需要打印的数组名，每循环一次就会按照顺序把数组中存放的元素赋值给x。

3.Arrays.toString()方法

用于将数组转换成字符串。

java 复制代码

String str = Arrays.toString(arr);
System.out.println(str);  // 打印出[1,2,3,4,5]的样式

二.引用类型和JVM的内存分布

1.引用类型

引用类型是用来存放地址的，数组就是引用类型，数组名是引用变量，存放了它所指向元素的首元素地址。

2.JVM对内存的划分

JVM翻译过来就是Java虚拟机，功能是划分计算机内存，便于管理和维护。

现阶段我们主要了解虚拟机栈 和堆

虚拟机栈：主要存储局部变量(局部变量就是在方法内部定义的变量)，当方法被执行时会在此空间开辟一块内存，方法运行结束后，会销毁开辟的空间。
堆：JVM所管理的最大内存区，使用new创建的对象都是存储在堆区的，堆随着程序的开始而创建，程序的结束而销毁。

3.对数组名存储地址的理解

1.内存的开辟

java 复制代码

public static void main(String[] args) {
    int a = 1;
    int b = 2;
    int[] arr = new int[]{1,2,3};
}

2.以下代码输出结果是什么？

java 复制代码

public static void func() {
    int[] array1 = new int[3];
    array1[0] = 10;
    array1[1] = 20;
    array1[2] = 30;
    
    int[] array2 = new int[]{1,2,3,4,5};
    array2[0] = 100;
    array2[1] = 200;
    
    array1 = array2;  //将array2中的地址赋值给array1
    array1[2] = 300;
    array1[3] = 400;
    array2[4] = 500;
    
    for (int i = 0; i < array2.length; i++) {
        System.out.println(array2[i] + " ");
    }
}

图中array1数组最初指向自己本身创建的对象(蓝色箭头)，元素分别是10,20,30；array2数组也是如此，元素分别是100,200,3,4,5；看第11行代码array1 = array2; 执行这一行的意思就是将array2数组存放的地址赋值给array1，因此array1数组指向了地址为0x8023这个对象(荧光色箭头)，而地址为0x2233这个对象则会被JVM自动回收，原因就是没有引用指向它了，所以第12,13,14行代码操作的数组其实是array2，而不是array1。最终输出100 200 300 400 500

3.练习：调用test1()方法和test2()方法后，array数组分别打印出什么?

java 复制代码

public static void test1(int[] array) {
    array[0] = 99;
}
public static void test2(int[] array) {
    array = new int[]{100,200,300};
}
public static void main(String[] args) {
    int[] array = {1,2,3};
    test1(array);
    test2(array);
    for (int i = 0; i < array.length; i++) {
        System.out.print(array[i] + " ");
    }
}

调用test1()方法后打印出99 2 3

调用test2()方法后打印出1 2 3

三.对null的认识

java 复制代码

public static void main(String[] args) {
    int[] arr = null;
    System.out.println(arr.length);
}

1.给数组赋null值是什么意思？意思就是该数组不指向任何对象，切忌不能理解成数组指向了一个空对象。

2.什么时候给数组赋null值？当我们需要创建一个数组，但不知道初始化什么的时候就可以使用。
给数组赋null值后，如果再次操作数组的话会报错---NullPointerException空指针异常，如下图：

四.数组的使用场景

1.数组做方法的返回值

当我们的方法需要返回多个值的时候，我们就可以返回一个数组。

java 复制代码

public static int[] backValue() {
    int a = 10;
    int b = 20;
    int[] array = new int[]{a,b};
    return array;
//    return new int[]{a,b};
    }
public static void main(String[] args) {
    System.out.println(Arrays.toString(backValue()));  //打印出[10,20]
}

上述代码创建数组时使用了变量当作数组元素，这是可行的。

五.数组常用方法

以下数组常用方法均在java.util.Arrays类里面，使用前需要导包。

1.数组转字符串

java 复制代码

Arrays.toString(array);

2.数组拷贝

Arrays.copyOf(参数1，参数2);

参数1 -> 需要拷贝的数组

参数2 -> 需要拷贝的长度，可以小于拷贝数组，从第一个元素开始

java 复制代码

int[] array = {1,2,3,4,5};
int[] newArray = Arrays.copyOf(array,array.length)    //[1,2,3,4,5]
int[] newArray = Arrays.copyOf(array,3);    // [1,2,3]

Arrays.copyOfRange(参数1，参数2，参数3);

参数1 -> 需要拷贝的数组

参数2 -> 拷贝数组的起始下标(包含)

参数3 -> 拷贝数组的终止下标(不包含)

包含了起始下标但不不含终止下标，即 [起始下标,终止下标)

java 复制代码

int[] array = {1,2,3,4,5};
int[] newArray = Arrays.copyOfRange(array,1,4);    //[2,3,4]

System.arrayCopy(参数1，参数2，参数3，参数4，参数5)

参数1 -> 需要拷贝的数组

参数2 -> 拷贝数组的起始下标

参数3 -> 用于接收的数组

参数4 -> 接收数组的起始下标(即从哪里开始存放)

参数5 -> 需要拷贝的长度

java 复制代码

int[] array = {1,2,3,4,5};
int[] newArray = new int[array.length];    //[0,0,0,0,0]
System.arrayCopy(array,0,newArray,0,5);    //[1,2,3,4,5]
System.arrayCopy(array,2,newArray,1,3);    //[0,3,4,5,0]

3.二分查找数组中的元素

Arrays.binarySearch(参数1，参数2)

参数1 -> 需要查找的数组

参数2 -> 需要查找的元素

返回值：若在数组中找到该元素，则返回该元素所在下标；若没有找到，则返回-1

应用前提：数组必须是有序的，可以使用Arrays.sort(array);

java 复制代码

int[] array = {2,7,4,5,0,6};
Arrays.sort(array);    //[0,2,4,5,6,7]
Arrays.binarySearch(array, 4);    //返回2
Arrays.binarySearch(array, 9);    //返回-1

4.比较两个数组

Arrays.equals(数组1，数组2);

返回值：若两个数组分别对应下标的元素相等，则返回true；否则，返回false。

java 复制代码

int[] array1 = {1,2,3,4};
int[] array2 = {1,2,3,4};
int[] array3 = {1,2,3,5};
Arrays.equals(array1, array2);    //true
Arrays.equals(array1, array3);    //false

5.修改数组中的值

Arrays.fill(参数1，参数2，参数3，参数4);

参数1 -> 需要修改的数组

参数2 -> 起始下标(包含)

参数3 -> 终止下标(不包含)

参数4 -> 用什么值修改

java 复制代码

int[] array = {1,2,3,4,5,6};
Arrays.fill(array, 1, 5, 99);
//修改后的数组为[1,99,99,99,99,6]

六.二维数组

1.定义一个二维数组

java 复制代码

int[][] array = new int[2][3];    //定义了一个2行3列且所有元素都为0的二维数组
int[][] array = new int[][]{{1,2,3},{4,5,6}};    //定义了一个第1行元素为1,2,3；第2行元素为4,5,6的二维数组
int[][] array = {{1,2,3},{4,5,6}};    //等价与上一行代码

可以将二维数组理解成一个数组里面装了多个数组，这也就是为什么二维数组的元素是{}里面还有多个{}。

2.对二维数组的认识

java 复制代码

int[][] array = {{1,2,3},{4,5,6}};
array.lenth的值是多少？
array[0].length的值又是多少?

现在画一个二维数组的理解图：

由图可以知道：二维数组array存放了两个一维数组，分别是array[0]和array[1]，array[0]指向了地址为0x6767这个对象，array[1]指向了地址为0x2323这个对象。所以array.length的值为2，因为它存放了2个一维数组，而array[0].length的值为3，因为array[0]是个一维数组，它存放了3个元素。

3.二维数组的打印

1.循环遍历

java 复制代码

int[][] array = {{1,2,3},{4,5,6}};
for (int i = 0; i < array.length; i++) {
    for (int j = 0; j < array[i].length; j++) {
        System.out.print(array[i][j] + " ");
    }
    System.out.println();
}

理解了二维数组后，那么在打印二维数组的时候外层循环的终止条件就可以写成array.length，内层循环终止条件则是array[i].length

2.使用Arrays.deepToString()方法

java 复制代码

int[][] array = {{1,2,3},{4,5,6}};
System.out.println(Arrays.deepToString(array));    //[[1, 2, 3], [4, 5, 6]]

4.不规则二维数组

不规则二维数组指每一行的列数不相同。

那该如何定义一个不规则二维数组呢?

java 复制代码

int[][] array = new int[2][];    //不指定列数
array[0] = {1,2,3};
array[1] = {4,5,6,7};

java 复制代码

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