【Java编程进阶】花费数小时,带你学透Java数组,这些常用方法你还记得吗?

简介: 数组在 Java 编程中是一个非常基础且重要的概念,简单来说,就是把具有相同数据类型的数据存储在地址连续的内存空间中,目的是在程序设计中方便这一类数据的管理。每一个内容都有编号,这个编号从 0 开始,称为数组下标。数组分为一维数组和二维数组,还有一些和数组相关的重要内容,例如数组中元素的查找,排序等,下面做详细的讲解。

在这里插入图片描述

个人主页:橙子

推荐学习专栏:Java 编程进阶之路【从入门到精通】


1. 数组

数组在 Java 编程中是一个非常基础且重要的概念,简单来说,就是把具有相同数据类型的数据存储在地址连续的内存空间中,目的是在程序设计中方便这一类数据的管理。每一个内容都有编号,这个编号从 0 开始,称为数组下标。

数组分为一维数组和二维数组,还有一些和数组相关的重要内容,例如数组中元素的查找,排序等,下面做详细的讲解。

2. 一维数组

2.1 声明

语法:

元素类型[] 变量名称 示例:int[] intArray; 
元素类型 变量名称[] 示例:int intArray[]; 

上面两种声明方法效果相同,还可以在一行声明多个数组:

int[] array1,array2,array3;

2.2 初始化

数组的初始化过程就是给数据分配内存空间的过程,一维数组有两种初始化方法,分别是静态初始化和动态初始化。

静态初始化:声明数组时,对数组初始化,此时知道数组的内容,数组的大小会根据初始值的个数确定长度。

int[] arr = { 1,2,3,4 }; //省略情况
int[] arr = new int[] { 1,2,3,4 };//可以省略new int[]

动态初始化:此时不知道数组的内容,声明时需要指定数组的长度。

int[] arr = new int[10]; //定义10个int类型的数组

同样,我们可以使用如下的方法创建数组:

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};

2.3 使用

数组的长度属性:在 Java 中,万物皆对象,比如这里的数组,所以我们可以直接获取数组的长度的属性。

示例:

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = new int[]{1, 2, 3, 4, 5};
        int num = arr.length;
        System.out.println(num);
    }
}

数组元素的访问:数组中每个数据都有自己的编号,称为数组下标,数组下标从0开始,我们可以通过数组下标访问数组元素。

示例:

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
       int[] arr=new int[]{1,2,3,4,5};
       System.out.println(arr[3]);
    }
}

同时,我们可以使用数组下标修改数组内容:

arr[0]=0;

数组的遍历:在 Java中有两种方式遍历数组,分别是 for 循环和增强 for 循环。

//for循环遍历数组
int[]array = new int[]{10, 20, 30, 40, 50};
for(int i = 0; i < array.length; i++){
    System.out.println(array[i]);
}
//foreach增强循环遍历数组
int[] array = {1, 2, 3};
for (int x : array) {
System.out.println(x);
}
/**
*int x :array表示的是数组中的数据类型+变量名 : 数组名
*/

3. 二维数组

二维数组本质上是以数组作为数组元素的数组,即“数组的数组”。

3.1 声明

语法格式:

类型说明符 数组名[常量表达式][常量表达式]

示例:

int tempArray[][]=new int[][3]; //错误 
int tempArray[][]=new int[3][]; //正确 
int tempArray[][]=new int[3][4]; //正确

3.2 初始化

静态初始化:

public static void main(String[] args) 
{ 
int[][] Arr={{1,2},{3,4},{5,6}}; 
}

动态初始化:

public static void main(String[] args) 
{ 
  int[][] Arr=new int[10][10]; 
  for(int i=0;i<10;i++){ 
     for(int j=0;j<10;j++){ 
         myArr[i][j] = (i+1)*j; 
      } 
  } 
}

3.3 使用

二维数组的遍历:这里和一维数组一样,也可以使用 for 循环和 foreach 循环来遍历。

示例:

int[][] arr1 = { {1,2,3},{4,5,6} };
//for
for (int i = 0; i < arr1.length; i++) {
    for (int j = 0; j < arr1[i].length; j++) {
 
         System.out.print(arr1[i][j] + " ");
     }
     System.out.println();
}
    //foreach
    for (int[] x : arr1) {
        for (int y : x) {
            System.out.print(y + " ");
        }
        System.out.println();
    }

4. 数组在内存中的分布

在学习 Java 数组时,我们一定要弄明白其在内存中的分布情况,这对于我们理解数组和使用数组都是十分重要的。为什么我们要说二位数组其实也可以理解为一维数组?

在我们弄清楚了数组在内存中的分布以后,这个问题就不难理解了。

要弄清楚数组在内存中的分布,首先要明白 JVM 内存分布情况。为了方便管理内存,JVM对内存进行了划分,Java 作为一门面向对象语言,实际上JVM 内存是以类和对象的分布划分的。

在这里插入图片描述

上图大致的表示了Java虚拟机运行时的数据区,Java经过编译后产生的.class文件被加载到 JVM 虚拟机里面的本地方法栈里面运行,Java虚拟机栈通常存放局部变量等,堆区是 Java 中最大的一块内存,用来存放对象,且不用手动释放内存,后面我们会学到Java垃圾处理机制,他会自动释放这一部分的内存,方法区用来存放常量,静态变量等。

这里我们主要看堆区和 Java 虚拟机栈。数组作为引用数据类型,在创建时,其实是创建了一个对象的引用,这个引用用来存放数组对象的首地址,例如:

int[] array = new int[]{1, 2, 3, 4};//静态初始化

此时,Java虚拟机栈上会开辟一块内存空间,存放引用数据类型的变量 array ,并且在堆区中开辟了内存空间存放 new 出来的对象,array 指向堆区中的这个对象,即存储对象的地址。如图:

在这里插入图片描述

此时,对于二维数组来说也不难理解,在 Java 虚拟机栈上的引用类型的变量指向了堆区的对象,其实在 Java 中当栈中的变量不在指向该对象时,说明该对象已经不在需要,此时堆区的对应内存就会被释放,无需手动释放。

在这里插入图片描述

5. 数组常用的方法

Java 中的 Arrays 工具类包括了数组常用的一些方法,比如数组的查找,排序,数组的拷贝等方法,而这些方法,是数组中非常基础且重要的部分,同样在我们的程序中也经常使用到。当然在使用之前需要导入:

import java.util.Arrays;

5.1 Arrays.toString方法

作用:将一维数组转化为字符串。如果你要将二维数组转化为字符串,请使用 Arrarys.deepToString

示例:

import java.util.Arrays;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
            int[] array = new int[] { 1,2,3,4 };
            System.out.println(Arrays.toString(array));//[1,2,3,4]
    }
}

5.2 Arrays.copyOf方法

作用:从下标0开始复制数组中的内容到一个新的数组。

示例:

import java.util.Arrays;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int[] array = new int[] { 1,2,3,4 };
        int[] ret = Arrays.copyOf(array,2);
        System.out.println(Arrays.toString(ret));//[1,2]
    }
}

5.3 Arrays.copyOfRange方法

作用:和上一个方法相似,这个方法的作用是指定了复制的范围,并且这个方位是左闭右开的范围。

示例:

import java.util.Arrays;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int[] array = new int[] { 1,2,3,4 };
        int[] ret = Arrays.copyOfRange(array,2,4);
        System.out.println(Arrays.toString(ret));//[3,4]
    }
}

5.4 Arrays.sort方法

作用:对数组中的元素升序排列。

示例:

import java.util.Arrays;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int[] array = new int[] { 4,3,2,1 };
        Arrays.sort(array);
        System.out.println(Arrays.toString(array));//[1,2,3,4]
    }
}

5.5 Arrays.fill方法

作用:把数组内容全部填充为一个值。如果你想填充数组中指定位置的值,请使用重载的方法:

public static void fill(int[] a, int fromIndex, int toIndex, int val)

其中四个参数的含义分别是:要填充的数组,要填充的数组的第一个元素的索引(包括该元素),要填充数组的最后一个元素的索引(不包括该元素),要填充在数组中的值。

示例:

import java.util.Arrays;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int[] array = new int[10];
        Arrays.fill(array,10);
        Arrays.fill(array,2,8,20);
        System.out.println(Arrays.toString(array));
    }
}

5.6 Arrays.equals方法

作用:判断连个数组的内容是否相等,调用时需要传入两个需要比较的数组作为参数。

示例:

import java.util.Arrays;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr1 = new int[] { 4,3,2,1 };
        int[] arr2 = new int[] { 1,2,3,4 };
        int[] arr3 = new int[] { 1,2,3,4 };
        System.out.println(Arrays.equals(arr1, arr2));//false
        System.out.println(Arrays.equals(arr2, arr3));//true
    }
}

5.7 Arrays.binarySearch方法

作用:利用二分查找查找数组中的元素,数组中的元素需要升序排列。

import java.util.Arrays;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr1 = new int[] { 1,2,3,4};

        System.out.println(Arrays.binarySearch(arr1, 2));//下标是1
    }
}

6. 总结

理解数组的思想,熟练使用数组的常用方法和明确 Java 数组在内存中的分布情况是 Java 基础篇中十分重要的一部分。


Java编程基础教程系列

【Java编程进阶】Java数据类型详解

【Java编程进阶】流程控制结构详解

【Java编程进阶】方法初识

在这里插入图片描述

欢迎订阅学习Java编程进阶之路专栏专栏文章持续更新!

目录
相关文章
|
4天前
|
SQL Java 数据库
2025 年 Java 从零基础小白到编程高手的详细学习路线攻略
2025年Java学习路线涵盖基础语法、面向对象、数据库、JavaWeb、Spring全家桶、分布式、云原生与高并发技术,结合实战项目与源码分析,助力零基础学员系统掌握Java开发技能,从入门到精通,全面提升竞争力,顺利进阶编程高手。
94 1
|
4天前
|
Java 开发者
Java并发编程:CountDownLatch实战解析
Java并发编程:CountDownLatch实战解析
|
8天前
|
Java
Java 数组学习笔记
本文整理Java数组常用操作:遍历、求和、查找、最值及二维数组行求和等典型练习,涵盖静态初始化、元素翻倍、去极值求平均等实例,帮助掌握数组基础与应用。
|
15天前
|
NoSQL Java 关系型数据库
超全 Java 学习路线,帮你系统掌握编程的超详细 Java 学习路线
本文为超全Java学习路线,涵盖基础语法、面向对象编程、数据结构与算法、多线程、JVM原理、主流框架(如Spring Boot)、数据库(MySQL、Redis)及项目实战等内容,助力从零基础到企业级开发高手的进阶之路。
103 1
|
21天前
|
算法 Java
Java多线程编程:实现线程间数据共享机制
以上就是Java中几种主要处理多线程序列化资源以及协调各自独立运行但需相互配合以完成任务threads 的技术手段与策略。正确应用上述技术将大大增强你程序稳定性与效率同时也降低bug出现率因此深刻理解每项技术背后理论至关重要.
53 16
|
30天前
|
安全 Java Shell
Java模块化编程(JPMS)简介与实践
本文全面解析Java 9模块化系统(JPMS),帮助开发者解决JAR地狱、类路径冲突等常见问题,提升代码的封装性、性能与可维护性。内容涵盖模块化核心概念、module-info语法、模块声明、实战迁移、多模块项目构建、高级特性及最佳实践,同时提供常见问题和面试高频题解析,助你掌握Java模块化编程精髓,打造更健壮的应用。
|
1月前
|
安全 算法 Java
Java泛型编程:类型安全与擦除机制
Java泛型详解:从基础语法到类型擦除机制,深入解析通配符与PECS原则,探讨运行时类型获取技巧及最佳实践,助你掌握泛型精髓,写出更安全、灵活的代码。
|
1月前
|
存储 缓存 Java
Java数组全解析:一维、多维与内存模型
本文深入解析Java数组的内存布局与操作技巧,涵盖一维及多维数组的声明、初始化、内存模型,以及数组常见陷阱和性能优化。通过图文结合的方式帮助开发者彻底理解数组本质,并提供Arrays工具类的实用方法与面试高频问题解析,助你掌握数组核心知识,避免常见错误。
|
1月前
|
安全 Java 数据库连接
2025 年最新 Java 学习路线图含实操指南助你高效入门 Java 编程掌握核心技能
2025年最新Java学习路线图,涵盖基础环境搭建、核心特性(如密封类、虚拟线程)、模块化开发、响应式编程、主流框架(Spring Boot 3、Spring Security 6)、数据库操作(JPA + Hibernate 6)及微服务实战,助你掌握企业级开发技能。
234 3