前言:在C语言中我们已经学习过数组,接下来,我们再主要学习一下Java中的数组,在Java中,数组变得更加高效和使用。


1. 数组的基本概念

1.1 什么是数组?

数组:可以看成是相同类型元素的一个集合。

1. 数组中存放的元素其类型相同
2. 数组的空间是连在一起的
3. 每个空间有自己的编号,其实位置的编号为0,即数组的下标。


1.2数组的创建及初始化

1.2.1 数组的创建

数据类型[] 数组名称 = new 数据类型[数组的长度]

int[] array1 = new int[10]; // 创建一个可以容纳10个int类型元素的数组
double[] array2 = new double[5]; // 创建一个可以容纳5个double类型元素的数组
String[] array3 = new double[3]; // 创建一个可以容纳3个字符串元素的数组

1.2.2 数组的初始化

数组的初始化主要分为动态初始化以及静态初始化。

1. 动态初始化:在创建数组时,直接指定数组中元素的个数

int[] array = new int[10]

这种写法就直接固定了数组的个数

2.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

语法格式: 数组类型[] 数组名称 = {data1, data2, data3, …, datan};

int[] array1 = new int[]{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
double[] array2 = new double[]{1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0};
String[] array3 = new String[]{“hell”, “Java”, “!!!”};

【注意事项】
静态初始化虽然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[]

// 注意:虽然省去了new T[], 但是编译器编译代码时还是会还原
int[] array1 = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
double[] array2 = {1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0};
String[] array3 = {“hell”, “Java”, “!!!”};

一般我们都是以这种方法写出来的,比较高效简洁

注:C语言中 int arr[] = {1,2,3} 这样写法也可以,但是在Java中最好使用 int[] arr = {1,2,3}

习惯得改掉

注意事项:

这个必须得一步到位,

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
如果数组中存储元素类型为基类类型,默认值为基类类型对应的默认值,比如:

在Java中 ,默认值不会存随机值

如果是整形类型 那个默认就放0

如果是引用类型 默认放得值为null

如果是boolean类型 默认为false

如果数组中存储元素类型为引用类型,默认值为null


1.3数组的使用

1.3.1 数组中元素访问

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。比如:

【注意事项】
1. 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
2. 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。

抛出了 java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException 异常. 使用数组一定要下标谨防越界.


1.3.2 遍历数组

所谓 “遍历” 是指将数组中的所有元素都访问一遍, 访问是指对数组中的元素进行某种操作,比如:打印。

这是最基本的打印:

1. 如果数组中增加了一个元素,就需要增加一条打印语句
2. 如果输入中有100个元素,就需要写100个打印语句
3. 如果现在要把打印修改为给数组中每个元素加1,修改起来非常麻烦。

则可以使用循环来进行打印:

这是用的常见的方法:

 int[] array = {10, 20, 30, 40, 50};for (int i = 0 ; i < array.length; i++) {System.out.println(i);}

Java内不需要求数组的长度 里面配置了快捷方法

直接在数组.length

就可以直接算出数组的长度

也可以使用 for-each 遍历数组 这是Java中有的方法

for-each 是 for 循环的另外一种使用方式,能够更方便的完成对数组的遍历

第一个参数是打印的值

第二个参数是数组名


还有一直方法打印成字符串打印出来:Arrays.toString 用String 类型的参数接收


2. 数组是引用类型

基本类型变量与引用类型变量的区别:

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。

在上述代码中,a、b、arr,都是函数内部的变量,因此其空间都在main方法对应的栈帧中分配。
a、b是内置类型的变量,因此其空间中保存的就是给该变量初始化的值。
array是数组类型的引用变量,其内部保存的内容可以简单理解成是数组在堆空间中的首地址。

从上图可以看到,引用变量并不直接存储对象本身,可以简单理解成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。有点类似C语言中的指针,但是Java中引用要比指针的操作更简单。


认识null

null 在 Java 中表示 “空引用” , 也就是一个不指向对象的引用.

解析: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 号地址的内存没有任何关联.


3. 数组的应用场景

3.1 保存数据

public class Test {public static void main(String[] args) {int[] array = {1, 2, 3};for(int i = 0; i < array.length; i++){System.out.println(array[i] + " ");}}}

3.2 作为函数的参数

public static void main(String[] args) {int[] arr = {1, 2, 3};func(arr);System.out.println("arr[0] = " + arr[0]);}public static void func(int[] a) {a[0] = 10;System.out.println("a[0] = " + a[0]);}

// 执行结果
a[0] = 10
arr[0] = 10

因为数组是引用类型,按照引用类型来进行传递,是可以修改其中存放的内容的。相当于C语言中的传地址参数


3.3 作为函数的返回值

在Java中 数组也可以作为返回值被带回来

public static int[] func(int[] arr) {for (int i = 0; i < arr.length ; i++) {arr[i] *= 2;}return arr;}public static void main(String[] args) {int[] arr = {1,3,5};int[] str = func(arr);for (int x:str) {System.out.print(x+" ");}}

解析:Java中可以拿数组做为返回值,只需要拿数组接收就行,高效


4.数组练习 (重点)

4.1 数组转字符串

解析:Java中提供了 Arrays.toString()函数

()里面是数组名就行

打印的就是字符串

模拟实现 Arrays.toString()函数:

public class Test {public static String myToString(int[] array) {//判断数组是否为空if (array == null) {return null;}String ret = "[";for (int i = 0; i < array.length ; i++) {ret += array[i];if (i != array.length-1) {ret += ", ";}}ret += "]";returnret;}public static void main(String[] args) {int[] array = {1,2,3,4,5,6};String ret = myToString(array);System.out.println(ret);}}

4.2 数组拷贝(重点)

拷贝:将一个数组的内容拷贝到另一个数组

这种方法是最基本的拷贝到另一个数组,效率比较低

接下来我们介绍Java中特有的方法 比较高效

高效方法:

Java中提供了函数,可以直接进行拷贝

Arrays.copyOf()函数

第一个参数为数组名

第二个参数为你要拷贝的长度 .length可以直接求出长度

这种直接赋值给自己,还可以进行扩大内存

原来的内存空间会消失,会开辟出一块新的内存空间

Arrays.copyOfRange()函数可以拷贝范围

第一个参数为数组名

第二个参数为拷贝开始的数组下标

第三个参数为拷贝结束的数组下标

from 1 to 3

从1下标到3下标

左闭右开 [ 1 , 3 ); 所以取不到3下标的元素

System.arraycopy()函数 也是拷贝 它一个有5个参数

第一个参数为拷贝的源地址

第二个参数为拷贝开始的下标

第三个参数为拷贝的目标地址

第四个参数为拷贝的目标开始下标

第五个参数为拷贝的长度

注:

这种可不是拷贝,这叫做赋值

因为它们所指向的还是同一块内存

引用了同一个数组 这不是拷贝


4.3查找数组中指定元素(二分查找)

二分查找的前提是数组已经排序好,不是乱序

这种算法效率较高 不是遍历所有数组去找

代码实现:

public class Test {public static int binarySearch(int[] array,int key) {int left = 0;int right = array.length-1;while (left <= right) {int mid = (left + right) / 2;if (array[mid]  key) {right = mid -1;} else {return mid;}}return -1;}public static void main(String[] args) {int[] array = {1,3,44,11,22,145,2};Arrays.sort(array);Scanner scanner = new Scanner(System.in);int key = scanner.nextInt();int ret = binarySearch(array,key);//找到了 ,返回它的下标找不到返回- 1System.out.println(ret);}}

接下里Java中内置了二分查找函数,更加方便

Arrays.sort()函数 是给你的数组自动排序

Array.binarySearch()函数:

4.4 数组排序(冒泡排序)

上一篇文章详细讲过

完整代码:

public class Test {public static void bubbleSort(int[] arr) {for (int i = 0; i < arr.length - 1 ; i++) {boolean flag = false;for (int j = 0; j  arr[j+1]) {int tmp = arr[j];arr[j] = arr[j+1];arr[j+1] =tmp;flag = true;}}if (flag == false) {return ;//说明已经有序}}}public static void main(String[] args) {int[] arr = {9, 5, 2, 7};bubbleSort(arr);System.out.println(Arrays.toString(arr));}}

冒泡排序性能较低. Java 中内置了更高效的排序算法

可以直接用Arrays.sort()函数实现

4.5 介绍Java中几个内置数组的函数 (重点)

Arrays.equals(arr1,arr2)函数

判断俩个数组是否相等

相等返回ture 反正false


Arrays.fill()函数

可以填充数组里面的内容

第一个参数为数组

第二个参数为填充的值

Arrays.fill()函数也可以进行局部添加


5.二维数组

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.

int[][] array1 = {1,2,3,4,5,6};

//这种写法是错误的,在Java中不能这样写

正确写法:

int[][] array2 = {{1,2,3},{4,5,6}};

int[][] array3 = new int[2][3]// 默认为0

打印遍历整个数组 :


在Java中,定义的时候可以省略列,但不是省略行

int[][] array = new int[2][];

但是我们可以给它new一个一维数组对象出来

array[0]= newint[3];

array[1] = new int[5];

注:这个可以打印不规则的数组的,并不会全部补全


总结:

后期博主会陆续更新Java SE的知识

如有不足之处欢迎补充交流

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