Java基础篇--数组

目录

声明和初始化数组：

访问和修改数组元素：

数组长度：

遍历数组：

多维数组的遍历：

数组的常见操作和方法：

拓展小知识：

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数组是Java中的一种数据结构，用于存储相同类型的多个元素。它提供了一个连续的内存块来存储数据，并可以通过索引访问和操作数组中的元素。

声明和初始化数组：

• 数组声明：在声明数组时，需要指定数组的数据类型和名称。例如，int[] myArray; 声明了一个名为 myArray 的整型数组。
• 数组初始化：通过使用关键字 new 创建数组对象，并指定数组的长度或直接提供元素的初始值来初始化数组。
  • 通过指定长度初始化数组：myArray = new int[5]; 使用 new 关键字创建一个包含5个整数元素的整型数组。
  • 直接提供元素的初始值初始化数组：int[] myArray = {1, 2, 3, 4, 5}; 定义并初始化了一个包含元素 1、2、3、4 和 5 的整型数组。

int[] myArray;  // 声明一个整型数组变量
myArray = new int[5];  // 创建一个包含5个整数元素的数组

int[] myArray = {1, 2, 3, 4, 5};  // 声明并初始化一个整型数组

// 多维数组
int[][] myArray = new int[3][4];  // 声明一个3行4列的二维数组

访问和修改数组元素：

• 数组的索引从0开始，即第一个元素的索引是0。要访问和修改数组中的元素，可以使用方括号 [] 并提供相应的索引。
  • 获取数组中的元素值：int value = myArray[0]; 获取索引为0的元素值并赋给变量 value。
  • 修改数组中的元素值：myArray[1] = 10; 将索引为1的元素值设置为10。

int value = myArray[0];  // 获取数组中索引为0的元素值

myArray[1] = 10;  // 修改数组中索引为1的元素值

数组长度：

• 通过使用数组的 length 属性，可以获取数组的长度。例如，int length = myArray.length; 获取数组 myArray 的长度，并将其赋给变量 length。

int length = myArray.length;  // 获取数组的长度

遍历数组：

• 可以使用循环结构（例如 for 循环）来遍历数组中的元素并进行处理。
• 使用下标循环遍历：通过控制索引的范围，从0开始逐个访问数组中的元素并进行操作。

for (int i = 0; i < myArray.length; i++) {
    System.out.println(myArray[i]);
}

• 使用 for-each 循环遍历：使用 for-each 循环语法可以简化数组的遍历操作。它会依次遍历数组中的每个元素，而不需要显式地使用索引。

for (int num : myArray) {
    System.out.println(num);
}

多维数组的遍历：

多维数组是由数组组成的数组。可以使用嵌套的循环结构来遍历多维数组中的元素。

int[][] myArray = new int[3][4];  // 一个3行4列的二维数组

for (int i = 0; i < myArray.length; i++) {
    for (int j = 0; j < myArray[i].length; j++) {
        System.out.println(myArray[i][j]);
    }
}

数组的常见操作和方法：

java.util.Arrays 类能方便地操作数组，它提供的所有方法都是静态的。

以下是对 java.util.Arrays 类提供的常用方法的简要介绍：

1. fill 方法：用指定的值填充整个数组。
2. sort 方法：按升序对数组进行排序。
3. equals 方法：比较两个数组中的元素值是否相等。
4. binarySearch 方法：在已排序的数组中使用二分查找法查找指定元素。

注意：在使用索引访问和修改数组元素时，确保索引值在数组的有效范围内，以避免出现 ArrayIndexOutOfBoundsException 异常。

import java.util.Arrays;

public class ArraysExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 声明并初始化一个整型数组
        int[] array = {5, 2, 9, 1, 7};

        // 使用fill方法将整个数组填充为指定的值
        Arrays.fill(array, 0);
        System.out.println("使用fill方法后的数组: " + Arrays.toString(array));
        // 运行结果：使用fill方法后的数组: [0, 0, 0, 0, 0]

        // 使用sort方法对数组进行升序排序
        Arrays.sort(array);
        System.out.println("使用sort方法后的数组: " + Arrays.toString(array));
        // 运行结果：使用sort方法后的数组: [0, 0, 0, 0, 0]

        // 声明并初始化一个新的整型数组
        int[] newArray = {1, 2, 3, 4, 5};

        // 使用equals方法比较两个数组的元素值是否相等
        boolean isEqual = Arrays.equals(array, newArray);
        System.out.println("两个数组是否相等: " + isEqual);
        // 运行结果：两个数组是否相等: false

        // 使用binarySearch方法在已排序的数组中查找指定元素
        int index = Arrays.binarySearch(newArray, 4);
        System.out.println("查找元素的索引位置: " + index);
        // 运行结果：查找元素的索引位置: 3
    }
}

拓展小知识：

ArrayIndexOutOfBoundsException 是 Java 中的一个运行时异常，它表示数组访问超出了有效索引范围。这通常发生在以下情况下：

1. 索引小于零：尝试使用负数作为数组元素的索引。

   int[] myArray = {1, 2, 3};
   int value = myArray[-1];  // 导致 ArrayIndexOutOfBoundsException 异常
   

2. 索引大于等于数组长度：尝试访问或修改数组中不存在的索引位置。

   int[] myArray = {1, 2, 3};
   int value = myArray[3];  // 导致 ArrayIndexOutOfBoundsException 异常
   

3. 在嵌套数组（多维数组）中的某个维度上的索引超出范围。

   int[][] myArray = new int[3][4];  // 3行4列的二维数组
   int value = myArray[3][0];  // 导致 ArrayIndexOutOfBoundsException 异常
   

为避免 ArrayIndexOutOfBoundsException 异常，需要确保在访问和修改数组元素时，所使用的索引值位于合法的范围内：

• 数组的索引范围为从 0 到长度减一（length - 1）的整数范围。
• 多维数组的每个维度的索引范围也是相同的。

在编写代码时，需要仔细检查数组索引的使用，确保它们在合法范围内，可以通过条件判断、循环和边界检查等方法来避免 ArrayIndexOutOfBoundsException 异常的发生。