Java数组（Array）

àì夳堔傛蜴生んèń 2023-07-17 04:44 113阅读 0赞

数组(Array)，是多个相同类型数据一定顺序排列的集合，并使用一个名字命名，并通过编号的方式对这些数据进行统一管理。

**数组相关的概念：**

*  数组名
 *  元素
 *  角标、下标、索引
 *  数组的长度：元素的个数

**数组的特点：**

1.  数组是按序排列的
2.  数组属于引用数据类型的变量。数组的元素，既可以是基本数据类型，也可以是引用数据类型
3.  创建数组对象会在内存中开辟一整块连续的空间
4.  数组的长度一旦确定，就不能修改。

**数组的分类：**

*  ① 按维数：一维数组、二维数组、… 、n维数组
 *  ②按数组元素的类型：基本数据类型元素的数组、引用数据类型元素的数组

## 一维数组 ##

声明与初始化

//正确的方式：
    		int num;//声明
    		num = 10;//初始化
    		int id = 1001;//声明 + 初始化
    		
    		int[] ids;//声明
    		//1.1 静态初始化:数组的初始化和数组元素的赋值操作同时进行
    		ids = new int[]{ 1001,1002,1003,1004};
    		//1.2动态初始化:数组的初始化和数组元素的赋值操作分开进行
    		String[] names = new String[5];
    
    	int[] arr4 = { 1,2,3,4,5};//类型推断

错误的方式：

// int[] arr1 = new int[];
    // int[5] arr2 = new int[5];
    // int[] arr3 = new int[3]{1,2,3};

**一维数组元素的引用**：通过角标的方式调用。  
//数组的角标（或索引从0开始的，到数组的长度-1结束。

names[0] = "王铭";
    names[1] = "王赫";
    names[2] = "张学良";
    names[3] = "孙居龙";
    names[4] = "王宏志";//charAt(0)

**数组的属性**：length

System.out.println(names.length);//5
    System.out.println(ids.length);

说明：  
数组一旦初始化，其长度就是确定的。arr.length  
数组长度一旦确定，就不可修改。  
4.一维数组的遍历  
for(int i = 0;i < names.length;i++)\{  
System.out.println(names\[i\]);  
\}  
5.一维数组元素的默认初始化值  
> 数组元素是整型：0

*      > 数组元素是浮点型：0.0
 *      > 数组元素是char型：0或'\u0000'，而非'0'
 *      > 数组元素是boolean型：false
 *  
 *      > 数组元素是引用数据类型：null

6.一维数组的内存解析  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM4NjA1MTQ1_size_16_color_FFFFFF_t_70]

## 二维数组 ##

*  数组属于引用数据类型
 *  数组的元素也可以是引用数据类型
 *  一个一维数组A的元素如果还是一个一维数组类型的，则，此数组A称为二维数组。

**二维数组的声明与初始化**  
正确的方式：

int[] arr = new int[]{ 1,2,3};//一维数组
    	//静态初始化
    	int[][] arr1 = new int[][]{ { 1,2,3},{ 4,5},{ 6,7,8}};
    	//动态初始化1
    	String[][] arr2 = new String[3][2];
    	//动态初始化2
    	String[][] arr3 = new String[3][];
    //也是正确的写法：
    	int[] arr4[] = new int[][]{ { 1,2,3},{ 4,5,9,10},{ 6,7,8}};
    	int[] arr5[] = { { 1,2,3},{ 4,5},{ 6,7,8}};//类型推断

错误的方式：

// String[][] arr4 = new String[][4];
    // String[4][3] arr5 = new String[][];
    // int[][] arr6 = new int[4][3]{ {1,2,3},{4,5},{6,7,8}};

**如何调用二维数组元素**:

System.out.println(arr1[0][1]);//2
    		System.out.println(arr2[1][1]);//null
    		
    		arr3[1] = new String[4];
    		System.out.println(arr3[1][0]);
    	System.out.println(arr3[0]);//

**二维数组的属性**：

System.out.println(arr4.length);//3
    		System.out.println(arr4[0].length);//3
    		System.out.println(arr4[1].length);//4

**遍历二维数组元素**：

for(int i = 0;i < arr4.length;i++){ 
    			
    			for(int j = 0;j < arr4[i].length;j++){ 
    				System.out.print(arr4[i][j] + " ");
    			}
    			System.out.println();
    	}

**二维数组元素的默认初始化值**

*  规定：二维数组分为外层数组的元素，内层数组的元素  
    int\[\]\[\] arr = new int\[4\]\[3\];  
    外层元素：arr\[0\],arr\[1\]等  
    内层元素：arr\[0\]\[0\],arr\[1\]\[2\]等
    
    数组元素的默认初始化值  
    针对于初始化方式一：比如：int\[\]\[\] arr = new int\[4\]\[3\];  
    外层元素的初始化值为：地址值  
    内层元素的初始化值为：与一维数组初始化情况相同
    
    针对于初始化方式二：比如：int\[\]\[\] arr = new int\[4\]\[\];  
    外层元素的初始化值为：null  
    内层元素的初始化值为：不能调用，否则报错。

**二维数组的内存结构**

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM4NjA1MTQ1_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

## 数组常见用法 ##

**1.数组的创建与元素赋值**：  
杨辉三角（二维数组）、回形数（二维数组）、6个数，1-30之间随机生成且不重复。  
**2.针对于数值型的数组**：  
最大值、最小值、总和、平均数等  
**3.数组的赋值与复制**

int[] array1,array2;
    array1 = new int[]{ 1,2,3,4};

3.1 赋值：

array2 = array1;

如何理解：将array1保存的数组的地址值赋给了array2，使得array1和array2共同指向堆空间中的同一个数组实体。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM4NjA1MTQ1_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
3.2 复制：

array2 = new int[array1.length];
    for(int i = 0;i < array2.length;i++){ 
    array2[i] = array1[i];
    }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM4NjA1MTQ1_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
如何理解：我们通过new的方式，给array2在堆空间中新开辟了数组的空间。将array1数组中的元素值一个一个的赋值到array2数组中。  
4.数组元素的反转

//方法一：
    // for(int i = 0;i < arr.length / 2;i++){ 
    // String temp = arr[i];
    // arr[i] = arr[arr.length - i -1];
    // arr[arr.length - i -1] = temp;
    // }

//方法二：
    // for(int i = 0,j = arr.length - 1;i < j;i++,j--){ 
    // String temp = arr[i];
    // arr[i] = arr[j];
    // arr[j] = temp;
    // }

**5.数组中指定元素的查找：搜索、检索**  
5.1 线性查找：  
实现思路：通过遍历的方式，一个一个的数据进行比较、查找。  
适用性：具有普遍适用性。  
5.2 二分法查找：  
实现思路：每次比较中间值，折半的方式检索。  
适用性：（前提：数组必须有序）

**6.数组的排序算法**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM4NjA1MTQ1_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]

理解：  
1）衡量排序算法的优劣：  
时间复杂度、空间复杂度、稳定性

2）排序的分类：内部排序 与 外部排序（需要借助于磁盘）

3）不同排序算法的时间复杂度

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzM4NjA1MTQ1_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]  
4）手写冒泡排序

int[] arr = new int[]{ 43,32,76,-98,0,64,33,-21,32,99};
    	
    	//冒泡排序
    	for(int i = 0;i < arr.length - 1;i++){ 
    		
    		for(int j = 0;j < arr.length - 1 - i;j++){ 
    			
    			if(arr[j] > arr[j + 1]){ 
    				int temp = arr[j];
    				arr[j] = arr[j + 1];
    				arr[j + 1] = temp;
    			}
    			
    		}
    		
    	}

## 数组的常见异常 ##

1.数组角标越界异常：**ArrayIndexOutOfBoundsException**

int[] arr = new int[]{ 1,2,3,4,5};
    
    		
    // for(int i = 0;i <= arr.length;i++){ 
    // System.out.println(arr[i]);
    // }
    		
    // System.out.println(arr[-2]);
    		
    // System.out.println("hello");

2.空指针异常：**NullPointerException**

//情况一：
    // int[] arr1 = new int[]{1,2,3};
    // arr1 = null;
    // System.out.println(arr1[0]);
    		
    		//情况二：
    // int[][] arr2 = new int[4][];
    // System.out.println(arr2[0][0]);
    		
    		//情况：
    		String[] arr3 = new String[]{ "AA","BB","CC"};
    		arr3[0] = null;
    		System.out.println(arr3[0].toString());

小知识：一旦程序出现异常，未处理时，就终止执行。

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