【JavaSE】Java基础语法(五)：数组详解

2023-05-24 110

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简介： 【JavaSE】Java基础语法(五)：数组详解

🍸1.1 数组介绍

数组就是存储数据长度固定的容器，存储多个数据的数据类型要一致。

🍸1.2 数组的动态初始化

1.2.1 什么是动态初始化

数组动态初始化就是只给定数组的长度，由系统给出默认初始化值

1.2.2 动态初始化格式

数据类型[] 数组名 = new 数据类型[数组长度];
int[] arr = new int[3];

代码 :

public class Demo2Array {
  public static void main(String[] args) {
    // 数据类型[] 数组名 = new 数据类型[数组的长度];
    // 通过new关键字创建了一个int类型的数组容器, 该容器可以存储5个int类型的整数, 该容器
    被arr数组变量所记录
    int[] arr = new int[5];
    // [I@10f87f48
    System.out.println(arr);
    byte[] bArr = new byte[3];
    // [B@b4c966a
    System.out.println(bArr);
  }
}

🍸1.3 数组元素访问

1.3.1 什么是索引

每一个存储到数组的元素，都会自动的拥有一个编号，从0开始。这个自动编号称为数组索引(index)，可以通过数组的索引访问到数组中的元素。

1.3.2 访问数组元素格式

数组名[索引];

1.3.3 示例代码

public class Demo3ArrayIndex {
  public static void main(String[] args) {
    int[] arr = new int[3]; // 0 1 2
    System.out.println(arr); // 数组的内存地址 [I@10f87f48
    // 数组名[索引] 访问数组容器中的空间位置
    System.out.println(arr[0]); // 0 系统自动分配的默认初始化值
    System.out.println(arr[1]);
    System.out.println(arr[2]);
    System.out.println("--------------");
    // 数组名[索引]
    arr[0] = 11;
    arr[1] = 22;
    arr[2] = 33;
    System.out.println(arr[0]);
    System.out.println(arr[1]);
    System.out.println(arr[2]);
  }
}

🍸1.4 内存分配

1.4.1 内存概述

🍁内存是计算机中的重要原件，临时存储区域，作用是运行程序。

🍁我们编写的程序是存放在硬盘中的，在硬盘中的程序是不会运行的。

🍁必须放进内存中才能运行，运行完毕后会清空内存。

🍁Java虚拟机要运行程序，必须要对内存进行空间的分配和管理。

1.4.2 java中的内存分配

目前我们只需要记住两个内存，分别是：栈内存和堆内存

🍸1.5 Java内存分配-一个数组内存图

🍸1.6 两个数组内存图

🍸1.7 多个数组指向相同内存图

🍸1.8 数组的静态初始化

1.8.1 什么是静态初始化

在创建数组时，直接将元素确定

1.8.2 静态初始化格式

完整版格式

数据类型[] 数组名 = new 数据类型[]{元素1,元素2,...};

简化版格式

数据类型[] 数组名 = {元素1,元素2,...};

1.8.3 示例代码

public class Demo1Array {
  /*
  数组静态初始化 : 初始化时指定每个数组元素的初始值，由系统决定数组长度
  完整格式:
  数据类型[] 数组名 = new 数据类型[]{数据1,数据2,数据3...};
  简化格式:
  数据类型[] 数组名 = {数据1,数据2,数据3...};
  */
  public static void main(String[] args) {
    // 数据类型[] 数组名 = new 数据类型[]{数据1,数据2,数据3...};
    int[] arr = new int[]{11,22,33};
    System.out.println(arr[0]);
    System.out.println(arr[1]);
    System.out.println(arr[2]);
    // 数据类型[] 数组名 = {数据1,数据2,数据3...};
    int[] arr2 = {44,55,66};
    System.out.println(arr2);
    System.out.println(arr2[0]);
    System.out.println(arr2[1]);
    System.out.println(arr2[2]);
  }
}

🍸1.9 数组操作的两个常见问题

1.9.1 索引越界异常

出现原因

public static void main(String[] args) {
  int[] arr = new int[3];
  System.out.println(arr[3]);
}

数组长度为3，索引范围是0~2，但是我们却访问了一个3的索引。

程序运行后，将会抛出ArrayIndexOutOfBoundsException 数组越界异常。在开发中，数组的越界异常是不能出现的，一旦出现了，就必须要修改我们编写的代码。

解决方案

将错误的索引修改为正确的索引范围即可！

1.9.2 空指针异常

出现原因

public static void main(String[] args) {
  int[] arr = new int[3];
  //把null赋值给数组
  arr = null;
  System.out.println(arr[0]);
}

arr = null 这行代码，意味着变量arr将不会在保存数组的内存地址，也就不允许再操作数组了，因此运行的时候会抛出 NullPointerException 空指针异常。在开发中，空指针异常是不能出现的，一旦出现了，就必须要修改我们编写的代码。

解决方案

给数组一个真正的堆内存空间引用即可！

🍸1.10 数组遍历

数组遍历：就是将数组中的每个元素分别获取出来，就是遍历。遍历也是数组操作中的基石。

public static void main(String[] args) {
int[] arr = { 1, 2, 3, 4, 5 };
System.out.println(arr[0]);
System.out.println(arr[1]);
System.out.println(arr[2]);
System.out.println(arr[3]);
System.out.println(arr[4]);
}

以上代码是可以将数组中每个元素全部遍历出来，但是如果数组元素非常多，这种写法肯定不行，因此我们需要改造成循环的写法。数组的索引是 0 到 lenght-1 ，可以作为循环的条件出现。

public static void main(String[] args) {
  //定义数组
  int[] arr = {11, 22, 33, 44, 55};
  //使用通用的遍历格式
  for(int x=0; x<arr.length; x++) {
    System.out.println(arr[x]);
  }
}

🍸1.11 数组获取最大值

最大值获取：从数组的所有元素中找出最大值。

实现思路：

🍁定义变量，保存数组0索引上的元素

🍁遍历数组，获取出数组中的每个元素

🍁将遍历到的元素和保存数组0索引上值的变量进行比较

🍁如果数组元素的值大于了变量的值，变量记录住新的值

🍁数组循环遍历结束，变量保存的就是数组中的最大值

代码实现：

import java.util.Scanner;
public class Test2Array {
  public static void main(String[] args) {
    int[] arr = {12,45,98,73,60};
    // 1. 假设数组中的第一个元素为最大值
    int max = arr[0];
    // 2. 遍历数组, 获取每一个元素, 准备进行比较
    for(int i = 1; i < arr.length; i++){
    // 3. 如果比较的过程中, 出现了比max更大的, 让max记录更大的值
    if(arr[i] > max){
    max = arr[i];
    }
    }
    // 4. 循环结束后, 打印最大值.
    System.out.println("max:" + max);
  }
}

🍸1.12 数组元素求和

需求：键盘录入5个整数，存储到数组中，并对数组求和

思路：

🍁 1.创建键盘录入对象，准备键盘录入

🍁2.定义一个求和变量，准备记录累加后的结果

🍁 3.动态初始化一个长度为5的int数组，准备存储键盘录入的数值

🍁 4.将键盘录入的数值存储到数组中

🍁 5.遍历数组，取出每一个元素，并求和

🍁 6.输出总和

代码实现

import java.util.Scanner;
public class Test3Array {
  public static void main(String[] args) {
    // 1.创建键盘录入对象，准备键盘录入
    Scanner sc = new Scanner(System.in);
    // 2.定义一个求和变量，准备记录累加后的结果
    int sum = 0;
    // 3.动态初始化一个长度为5的int数组，准备存储键盘录入的数值
    int[] arr = new int[5];
    // 4.将键盘录入的数值存储到数组中
    for(int i = 0; i < arr.length; i++){
      System.out.println("请输入第" + (i+1) + "个整数:");
      //arr[i] = 10;
      arr[i] = sc.nextInt();
    }
    // 5.遍历数组，取出每一个元素，并求和
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
      sum += arr[i];
    }
    // 6.输出总和
    System.out.println("sum:" + sum);
  }
}