数组基本使用——java SE

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一、数组的定义

1.1什么是数组？

可以看成是相同类型元素的一个集合。在内存中是一段连续的空间。

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，起始位置的编号为0，即数组的下标。

1.2数组的初始化

1.静态初始化

int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5};
double[] arr1 = new double[]{1.0,2.0,3.0,4.0,5.0};

1.静态初始化虽然没有指定数组的长度，编译器会根据{}种的个数来确定数组的个数.
2.静态初始化可以省去后面的new 类型[ ]

int[] arr2 = {1,2,3,4,5};	
//虽然省去了new 类型,但是在编译代码时会还原
int[] arr2 = new int[]{1,2,3,4,5};	

在初始化当中，省略格式不能拆分

int[] arr;
arr = {1,2,3}; //这样是错误的，因为arr存储的时引用地址，不能直接赋值.

2.动态初始化

int[] arr = new int[10];//这里动态初始10个int变量,默认为0

3.如果对数组没有进行初始化时，元素有一个默认值

类型	默认值
byte	0
short	0
int	0
long	0
float	0.0f
double	0.0
char	/u0000
boolean	false
引用	null

1.3数组的访问

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

int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5};

在访问时不能超出数组的范围，否则会出现数组越界

int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5};
System.out.println(arr[5]);

1.4遍历数组的两种方式

1.for遍历

public static void main(String[] args) {
        int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5};
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.print(arr[i]+" ");
        }
    }

1.foreach遍历

public static void main(String[] args) {
        int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5};
        for (int x: arr) {
            System.out.print(x+" ");
        }
    }

二、数组的存储

2.1JVM内存分布

程序计数器 (PC Register): 只是一个很小的空间, 保存下一条执行的指令的地址

虚拟机栈(JVM Stack): 与方法调用相关的一些信息，每个方法在执行时，都会先创建一个栈帧，栈帧中包含有：局部变量表、操作数栈、动态链接、返回地址以及其他的一些信息，保存的都是与方法执行时相关的一些信息。比如：局部变量。当方法运行结束后，栈帧就被销毁了，即栈帧中保存的数据也被销毁了。

本地方法栈(Native Method Stack): 本地方法栈与虚拟机栈的作用类似. 只不过保存的内容是Native方法的局部变量. 在有些版本的 JVM 实现中(例如HotSpot), 本地方法栈和虚拟机栈是一起的

堆(Heap): JVM所管理的最大内存区域. 使用 new 创建的对象都是在堆上保存 (例如前面的 new int[]{1, 2,3} )，堆是随着程序开始运行时而创建，随着程序的退出而销毁，堆中的数据只要还有在使用，就不会被销毁。

方法区(Method Area): 用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据. 方法编译出的的字节码就是保存在这个区域

2.2数组在JVM内存的分布

int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5};

从上图可以看出,引用变量并不直接存储对象本身，而是存储对象在堆中的起始地址，通过此地址去访问数组.

再给大家举一个例子加深理解：

int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5};
int[] arr1 = new int[]{1,2,3,4,5};
arr1 = arr;

当创建两个数组时，随便存储的值和大小是一模一样的，但在堆中开辟两块不同的空间.

当执行arr1 = arr时

一个引用只能指向一个对象,一个对象可以被对各引用指向

2.3重识null

null 在 Java 中表示 “空引用” , 也就是一个不指向对象的引用

int[] arr = null;
System.out.println(arr[0]);

因为arr=null时,arr未指向任何对象,所以不能进行任何的访问.这里出现了空指针异常
在java中null和0地址没有关系

三、数组在函数中的使用

3.1基本数据类型的传参

 public static void swap(int x,int y) {
        int h = x;
        x = y;
        y = h;
    }
    public static void main(String[] args) {
        int a = 10;
        int b = 20;
        swap(a,b);
        System.out.println("交换后 a="+a+" b="+b);
    }

在方法的使用这篇博客中有写到:基本类型的传参,函数中改变形参,不影响实参.

3.2引用数据类型的传参

public static void mul(int[] arr) {
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            arr[i]*=2;
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5};
        mul(arr);
        for (int x: arr) {
            System.out.print(x+" ");
        }
    }

引用类型的传参,函数中改变形参,实参也将被改变.

四、数组常用方法

4.1length

 public static void main(String[] args) {
        //求数组的长度
        int[] arr = {1,1,4,4,4,3,44,4,2,2,4};
        int length = arr.length;
        System.out.println(length);
    }

我们定义一个数组时,在遍历时可能会需要数组长度时,直接用.length即可.

4.2tostring()

public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {1,1,4,4,4,3,44,4,2,2,4};
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }

tostring是把数组用字符串的形式打印.

4.3sort()

public static void main(String[] args) {
        int[] arr={9,8,7,6,5,4,3,2,1};
        Arrays.sort(arr);
        for (int x: arr) {
            System.out.print(x+" ");
        }
    }

sort可以将数组进行正向排序

4.4equals()

public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {1,2,3,4,5};
        int[] arr1 = {1,2,3,4,5};
        boolean flg = Arrays.equals(arr,arr1);
        System.out.println(flg);
    }

equals用来判断两个数组是否相等.

4.5copyOf()

public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {1,2,3,4,5};
        int[] arr1 = Arrays.copyOf(arr,arr.length);
        for (int x: arr1) {
            System.out.print(x+" ");
        }
    }

copyOf可以将数组克隆一份给另一个数组,也可以指定复制数组的某一个范围的元素.copuOfRange.

4.6binarySearch()

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

可以直接使用库提供的binarySearch()二分查找去查找元素是否在数组中,如果在返回下标,如果不存在返回随机负数

五、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

5.1初始化

        int[][] array = new int[2][3];

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

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

5.2二维数组的打印

1.深层

public static void main(String[] args) {
        int[][] arr = new int[][]{{1,2,3},{4,5,6}};
        System.out.println(Arrays.deepToString(arr));
    }

2.for循环

public static void main(String[] args) {
        int[][] arr = new int[][]{{1,2,3},{4,5,6}};
        for (int i = 0; i < 2; i++) {
            for (int j = 0; j < 3; j++) {
                System.out.print(arr[i][j]+" ");
            }
            System.out.println();
        }
    }

3.foreach遍历

public static void main(String[] args) {
        int[][] arr = new int[][]{{1,2,3},{4,5,6}};
        for (int[] arr1: arr) {
            for (int x: arr1) {
                System.out.print(x+" ");
            }
            System.out.println();
        }
    }

5.3二维数组内存的存储

在这里arr存储的是一个一维数组的地址,一维数组中存储的也是一个一个数组的地址,这样就组成了一个二维数组.那我们如何求二维数组的行列数呢,二维数组名.length即是行数,二维数组指向的一维数组.length就是列数.

public static void main(String[] args) {
        int[][] arr = new int[][]{{1,2,3},{4,5,6}};
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            for (int j = 0; j < arr[0].length; j++) {
                System.out.print(arr[i][j]+" ");
            }
            System.out.println();
        }
    }

总结

java数组就到这里了,大家可以对比一下一个和C语言有啥相同有啥不同之处.