Java数据结构篇一：数组详解
[本篇参考地址见底] 项目开发中，如果需要存储大量的数据，例如如果需要读取100个数，那么就需要定义100个变量，显然重复写100次代码，是没有太大意义的。Java语言提供了数组（array）的数据结构，可以解决这个问题。
数组的概念
一个数组是相同数据类型的元素按一定顺序排列的集合。使用数组可以将同一类型的数据存储在连续的内存位置。数组中各元素的类型相同，通过下标的方式来访问数组中的元素，下标从0开始。
由此得出，数组具有以下基本特点：
┡ 数组的长度是确定的，数组一旦被创建，它的大小就是不可以改变的。
┡ 数组的元素必须是相同类型，不能出现混合类型。
┡ 数组类型可以是任意数据类型，包括基本数据类型和引用类型。
一维数组
数组在使用之前必须先声明，也就是要先定义后使用。一维数组的定义格式为：
┡ 数据类型[] 数组名;
┡ 数据类型 数组名[];
这两种声明方式完全等价，不过在实际开发中，我们一般推荐使用第一种方式。
数组的初始化
数组声明之后，仅仅是定义了一个数组引用，系统并没有为数组分配任何内存，因此现在还不能访问它的任何元素。必须经过数组初始化后，才能使用数组的元素。
数组的初始化分为静态初始化和动态初始化两种。
┡ 静态初始化就是在定义数组的同时给数组元素赋值。静态初始化使用一对大括号将初值括起来，大括号中元素的个数就是数组的长度。
格式：数据类型[] 数组名 = { ，，};
例如：int[] arr = {1,2,3};
┡ 动态初始化就是在定义数组时，只指定数组的长度，不为它赋值。在使用到的时候在给它添加元素。
格式：数据类型[] 数组名 = new 数据类型[数组长度];
例如：int[] arr = new int[3];
arr[0] = 1;
arr[1] = 2;
arr[2] = 3;
数组内存图解
首先我们要先了解Java中堆和栈的概念。我们可以这样理解：
我们定义的局部变量都存储在栈中；而堆中存放的都是数组和对象（其实数组也是对象）。凡是new建立的都是在堆中，堆中存放的都是实体（对象），实体可以有多个属性，如果一个数据消失，这个实体没有消失，还可以用，所以堆是不会释放的；但是栈不一样，栈里存放的都是单个变量，变量被释放了，那就没有了。
下面，我们通过对一个数组的声明和初始化的例子来看内存的分配情况。
1.声明一个数组
int[] s = null;
这时，只是声明了一个数组变量，这个变量存储在栈中，堆内存中是不会发生变化的：
2.给数组分配空间
s = new int[10];
当给数组分配空间以后，才会在堆内存中给数组真的分配空间，并且变量 s 会指向数组在堆内存中的地址：
3.给数组元素赋值
for(int i = 0;i
s[i] = i + 1;
}
遍历数组
遍历数组有两种方式：
┡ 普通 for 循环
for(int i = 数组第一个元素的下标; i
System.out.println(数组名[i]); // 输出下标为 i 的元素值
}
数组中的元素个数 length 是数组类中唯一的数据成员变量，使用 new 创建数组时系统自动给 length 赋值。数组一旦创建完毕，其大小就固定下来了。
┡ 增强 for 循环（JDK 1.5之后可用）
for(数组中元素的数据类型 变量名 ：数组名){
System.out.println(变量名); // 输出元素值
}
多维数组
数组元素可以声明为任何类型，当数组的类型是一个一维数组类型时，这样可以建立数组的数组，即二维数组。同理，可以得到多维数组。一般来讲，n 维数组时 n-1 维数组的数组。声明多维数组时使用类型及多对方括号。以二维数组为例，定义格式如下：
类型[][] 数组名;
也可以使用如下两种方式声明一个二维数组：
类型[] 数组名[];
类型 数组名[][];
推荐使用第一种。例如：int[][] arr; 就表示一个二维数组。
多维数组的初始化
与一维数组一样，多维数组的初始化也分为静态和动态两种。
静态初始化时，在定义数组的同时为数组元素赋值。例如，二维数组 arr 的初始化如下：
int[][] arr = {, , };
这里，不必指出数组每一维的大小，系统会根据初始化时给出的初值的个数自动计算数组每一维的大小。外层括号所包含各元素是数组第一维的各元素，内层括号对应于数组第二维的元素。
对二维数组进行动态初始化时，有两种分配内存空间的方法：直接分配与按维分配。
┡ 直接分配就是直接为每一维分配空间，声明数组时，给出各维的大小。以二维数组为例，定义格式如下：
类型[][] 数组名 = new 类型[第一维数组的长度][第二维数组的长度];
例如：int[][] arr = new int[2][3]; 声明了一个2行3列的二维数组。
┡按维分配是从最高维起，分别为每一维分配内存。
创建二维数组的一般格式为：
类型[][] 数组名 = new 类型[第一维数组的长度][];
数组名[0] = new 类型[第二维数组的长度];
数组名[1] = new 类型[第二维数组的长度];
……
如果创建数组时第二维大小是一样的，则创建的是一个矩阵数组。
多维数组的访问
在定义并初始化多维数组后，可以使用多维数组中的每个元素。仍以二维数组为例，访问方式为：
数组名[第一维下标][第二维下标];
数组下标都是从 0 开始，第一维也称为行，第二维也称为列。
多维数组也有length属性，但它只表示第一维数组的长度。例如：
int[][] a = new int[3][4];
a.length 的值就是 3，a[0].length 的值就是 4。
原因如下：
数组对象及其引用入栈过程
在Java中，数组同样是一个对象，所以对象在内存中如何存放同样适用于数组；正如我们都知道的，java运行时数据区包括堆，JVM栈和其它。如下代码是一个小例子，那么就让我们来看看数组和它的引用在内存中是如何存放的.
class A {
int x;
int y;
}
...
public void m1() {
int i = 0;
m2();
}
public void m2() {
A a = new A();
}
...如上代码，让我们来调用方法m1，看看发生了什么：
当m1被调用的时候，栈帧Frame-1被创建并push到栈中，同时局部变量i也在栈帧Frame-1内创建。
然后，m2方法在m1方法内部被调用，栈帧Frame-2被创建并push到栈中，在m2方法中，一个新的对象A在堆中被创建，而它的引用则被put到栈帧Frame-2里；
现在内存中堆和栈的大致情况如下图：数组同样是对象，所以数组和对象以及引用在内存中的分布如上所示；
参考文章：
https://cloud.tencent.com/developer/news/586383
https://www.cnblogs.com/ssh-html/p/9886277.html
https://www.cnblogs.com/chenpi/p/5489732.html