1.5 数组

今日内容

        数组概念

        数组的定义

        数组的索引

        数组内存

        数组的遍历

        数组的最大值获取

        数组反转

        数组作为方法参数和返回值

目标

        理解容器的概念

        掌握数组的第一种定义方式

        掌握数组的第二种定义方式

        掌握数组的第三种定义方式

        使用索引访问数组的元素

        了解数组的内存图解

        了解空指针和越界异常

        掌握数组的遍历

        掌握数组最大值的获取

        了解数组反转的原理

        了解数组作为方法参数传递

        解数组作为方法的返回值

第一章 数组定义和访问

1.1 容器概述

案例分析

现在需要统计某公司员工的工资情况，例如计算平均工资、找到最高工资等。假设该公司有50名员工，用前面所学的知识，程序首先需要声明50个变量来分别记住每位员工的工资，然后在进行操作，这样做会显得很麻烦，而且错误率也会很高。因此我们可以使用容器进行操作。将所有的数据全部存储到一个容器中，统一操作。

容器概念

        容器： 是将多个数据存储到一起，每个数据称为该容器的元素。

        生活中的容器： 水杯，衣柜，教室

1.2 数组概念

        数组概念： 数组就是存储数据长度固定的容器，保证多个数据的数据类型要一致。

1.3  数组的定义

方式一

        格式：

数组定义格式详解：

        数组存储的数据类型： 创建的数组容器可以存储什么数据类型。

        [] :  表示数组。

        数组名字：为定义的数组起个变量名，满足标识符规范，可以使用名字操作数组。

        new ：关键字，创建数组使用的关键字。

        数组存储的数据类型： 创建的数组容器可以存储什么数据类型。

        [ 长度]：数组的长度，表示数组容器中可以存储多少个元素。

        注意：数组有定长特性，长度一旦指定，不可更改。

        和水杯道理相同，买了一个 2升的水杯，总容量就是2升，不能多也不能少。

定义可以存储3个整数的数组容器，代码如下：

方式二

        格式：

定义存储1，2，3，4，5整数的数组容器。

方式三

        格式：

定义存储1，2，3，4，5整数的数组容器

1.4 数组的访问

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。

格式：

数组的长度属性： 每个数组都具有长度，而且是固定的，Java中赋予了数组的一个属性，可以获取到数组的长度，语句为： 数组名 .length ，属性length的执行结果是数组的长度，int类型结果。由次可以推断出，数组的最大索引值为 数组名 .length-1 。

索引访问数组中的元素：

        数组名 [索引]=数值，为数组中的元素赋值

        变量 =数组名[索引]，获取出数组中的元素

第二章 数组原理内存图

2.1 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。

2.2 Java 虚拟机的内存划分

为了提高运算效率，就对空间进行了不同区域的划分，因为每一片区域都有特定的处理数据方式和内存管理方式。

JVM 的内存划分：

2.3 数组在内存中的存储

一个数组内存图

以上方法执行，输出的结果是[I@5f150435，这个是什么呢？是数组在内存中的地址。new出来的内容，都是在堆内存中存储的，而方法中的变量arr保存的是数组的地址。

输出arr[0]，就会输出arr保存的内存地址中数组中0索引上的元素

两个数组内存图

两个变量指向一个数组

第三章 数组的常见操作

3.1  数组越界异常

观察一下代码，运行后会出现什么结果。

创建数组，赋值3个元素，数组的索引就是0，1，2，没有3索引，因此我们不能访问数组中不存在的索引，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

3.2 数组空指针异常

观察一下代码，运行后会出现什么结果。

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，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。

空指针异常在内存图中的表现

3.3 数组遍历【重点】

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。

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。

3.4 数组获取最大值元素

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

3.5 数组反转

数组的反转： 数组中的元素颠倒顺序，例如原始数组为1,2,3,4,5，反转后的数组5,4,3,2,1

实现思想： 数组最远端的元素互换位置。

        实现反转，就需要将数组最远端元素位置交换

        定义两个变量，保存数组的最小索引和最大索引

        两个索引上的元素交换位置

        最小索引 ++，最大索引--，再次交换位置

        最小索引超过了最大索引，数组反转操作结束

第四章 数组作为方法参数和返回值

以前的方法中我们学习了方法的参数和返回值，但是使用的都是基本数据类型。那么作为引用类型的数组能否作为方法的参数进行传递呢，当然是可以的。

数组作为方法参数传递，传递的参数是数组内存的地址

4.2 数组作为方法返回值

数组作为方法的返回值，返回的是数组的内存地址

4.3 方法的参数类型区别

代码分析

1. 分析下列程序代码，计算输出结果。

2. 分析下列程序代码，计算输出结果。

注意事项：

数组的概念：是一种容器，可以同时存放多个数据值。

数组的特点：1. 数组是一种引用数据类型2. 数组当中的多个数据，类型必须统一3. 数组的长度在程序运行期间不可改变

数组的初始化：在内存当中创建一个数组，并且向其中赋予一些默认值。

两种常见的初始化方式：1. 动态初始化（指定长度）2. 静态初始化（指定内容）

动态初始化数组的格式：

数据类型[] 数组名称 = new 数据类型[数组长度];

解析含义：

左侧数据类型：也就是数组当中保存的数据，全都是统一的什么类型

左侧的中括号：代表我是一个数组

左侧数组名称：给数组取一个名字

右侧的new：代表创建数组的动作

右侧数据类型：必须和左边的数据类型保持一致

右侧中括号的长度：也就是数组当中，到底可以保存多少个数据，是一个int数字