Java 数组零基础入门
“这是 JavaMemo 的第 4 篇原创。
”
上一节我们彻底搞懂了 Java 中的基础数据类型，本节进一步学习 Java 中的数组。
数组是在几乎所有编程语言都有的数据类型，其本身也是一种数据结构。一说到数组首先就能想到的就是，数组在内存中是一段连续的内存空间，所以我们能通过索引直接访问其中的元素。
这篇文章就把 Java 中数组常用的知识点拿出来一起学习一下，由于面向的是初学者，所以会把一些涉及技术细节的用更适合普通人理解的俗话去演绎，大家搬好小板凳。先来看一下内容大纲。
Java数组零基础入门--大纲
认识数组
在 Java 中数组是相同类型变量的集合，例如， int 数组就是 int 类型变量的集合。数组中的变量是有序的，每个都有一个索引。
单个变量和数组，数组可以保存多个变量
数组的特点
数组是相同类型的变量的集合，所有元素的类型都一样
可以指定数组包含的元素个数 ，最多为 int 的最大值个元素
每个元素都有一个固定的编号，称之为索引（index ），从0开始递增，索引类型为 int
可以像操作变量一样读写数组中的任何一个元素，如果说之前的变量是一张有名字的纸，可以通过这个名字读写这个变量；数组则是一个有名字的本子。本子有一个名字，每页纸有一个页码。可以通过本子的名字和页码读写对应的数组元素。
数组是定长的创建之后，长度不可以改变。
数组的语法
创建数组的语法：
元素类型[] 变量名 = new 元素类型[数组长度]使用数组的语法：
通过：数组变量名[索引]，
可以使用这个变量，可以读取也可以给它赋值下面看一个例子帮助理解数组的这两个基础语法。
public class CreateArray {
public static void main(String[] args) {
int[] intArray = new int[9];
intArray[2] = 16;
System.out.println(intArray[2]);
double[] doubleArray = new double[100];
System.out.println(doubleArray[66]);
// 也可以在创建数组的时候，指定数组包含的所有元素
String[] strArray = new String[]{"one", "two"};
System.out.println(strArray[0]);
}
}例子：用数组处理多门课的成绩
public class ScoreArrayMaxScore {
public static void main(String[] args) {
// 声明六个变量， 分别代表六门科目的成绩
int YuWenIndex = 0;
int ShuXueIndex = 1;
int WaiYuIndex = 2;
int WuLiIndex = 3;
int HuaXueIndex = 4;
int ShengWuIndex = 5;
// 每门课的名字
String[] names = new String[6];
names[YuWenIndex] = "语文";
names[ShuXueIndex] = "数学";
names[WaiYuIndex] = "外语";
names[WuLiIndex] = "物理";
names[HuaXueIndex] = "化学";
names[ShengWuIndex] = "生物";
// 每门课的成绩
double[] scores = new double[6];
// 用随机数给成绩赋值
for (int i = 0; i < 6; i++) {
scores[i] = 80 + Math.random() * 20;
}
// 计算最高成绩和最高成绩对应的科目的索引
double maxScore = -1;
int maxScoreIndex = -1;
for (int i = 0; i < 6; i++) {
System.out.println(names[i] + "的成绩为" + scores[i]);
if (maxScore < scores[i]) {
maxScore = scores[i];
maxScoreIndex = i;
}
}
// 输出最高成绩科目和成绩
System.out.println("最高分的科目为" + names[maxScoreIndex] + "，成绩为：" + maxScore);
}
}理解数组
理解计算机如何使用内存，完成变量功能
内存就像是有一沓白纸的本子，只能通过页码编号访问，也就是所谓的内存地址。
变量就是使用一个固定的地址加上这个地址对应的内存。计算机通过地址，读写地址对应的内存空间完成变量的赋值和访问的功能。就好像可以根据页码编号，在指定的白纸上写字，或者擦掉再复写。
变量的名就是地址，变量的实就是地址指向的内存里的值。
理解数组的名与实
数组的“实“是一块地址连续的内存，就像是编号连续的一沓白纸。
数组的名，就是这个块连续内存的第一个内存的地址。
数组的变量和基本类型的变量一样，本身代表一个地址。但是与基本变量不一样的是，这个地址的值，是数组的第一个元素所在的内存地址。
通过 数组变量名[索引] 方式访问数组元素的实质，就是在数组原有地址（第一个元素）的基础上，加上索引，获得想要的元素位于内存的地址后进行访问。
数组的初始值
数组里的每个元素都有初始值，初始值和元素类型有关，是元素类型的默认值，对于数字类型，初始值就是0，对于boolean类型，初始值是 false。
数组的操作
数组的长度
数组变量的length 属性，可以获取数组的长度。
int[] array = new int[10];
// 通过.length获取数组的长度
system.out.println(array.length);数组是定长的，创建之后，长度不可以改变。
数组越界问题
使用数组常见的一个错误是 IndexOutOfBoundException 数组越界，比如下面就是一个越界的例子
public class IndexOutOfBoundExample {
public static void main(String[] args) {
int[] array = new int[5];
System.out.println(array[array.length]);
}
}如果没有把握数组是否会越界，可以把索引和数组长度做比较，注意索引是从 0 开始的，不是从 1 开始的。
public class CompareIndex {
public static void main(String[] args) {
int size = 60;
double[] array = new double[size];
for (int i = 0; i < 10; i++) {
int index = (int) (Math.random() * size * 3);
if (index >= 0 && index < array.length) {
System.out.println(array[index]);
} else {
System.out.println("数组出界！");
}
}
}
}数组变量指向新数组
数组变量可以指向新的数组实体。这时候，数组变量的值就是新的数组实体的地址了，这种数组变量的赋值操作，叫做让变量指向新的数组。
public class AssignArray {
public static void main(String[] args) {
int[] array = new int[3];
array[0] = 9;
System.out.println("array长度为" + array.length + "。array[0] = " + array[0] + " array 指向的地址为：" + array);
array = new int[32];
System.out.println("array长度为" + array.length + "。array[0] = " + array[0] + " array 指向的地址为：" + array);
}
}上面的例程的输出是
array长度为3。array[0] = 9 array 指向的地址为：[I@78e03bb5
array长度为32。array[0] = 0 array 指向的地址为：[I@5e8c92f4可以看到数组变量指向新数组后，变量值保存的数组地址发生了变化。
如果没有别的数组变量指向原来的数组实体，也就是说，如果没有数组变量“记得”原来数组的地址，原来的数组实体就再也不可访问，也就好像“消失”了。后面会被GC回收。
多维数组
二维数组是一维数组的延伸。
二维数组定义的语法，比如定义一个doubule类型的二维数组
double[][] = new doube[3][6]，第一维有三个元素，每个元素的值都是指向的double一维数组的地址，第二维数组的长度为6。一般写代码时最多就用到二维数组，再多维，写的程序太难让人理解，不推荐使用。
public class MultiDimensionArray {
public static void main(String[] args) {
// 创建一个double类型的二维数组
double[][] multiDimensionArr = new double[3][5];
// 循环查看每个数组元素的值，在给数组元素赋值前，数组元素的值其实都是每种类型的初始值。
for (int i = 0; i < multiDimensionArr.length; i++) {
for (int j = 0; j < multiDimensionArr[i].length; j++) {
System.out.println("multiDimensionArr[" + i + "][" + j + "]=" + multiDimensionArr[i][j]);
}
}
// 其实第一维的数组，每个元素都是一个下一维度的属于的变量。在这里我们可以改变这个变量的值
// 也就是让它指向一个新的变量。
multiDimensionArr[2] = new double[100];
// 检查每个的数组的长度，发现最后一个的长度不一样了，因为它指向了新的数组。
for (int i = 0; i < multiDimensionArr.length; i++) {
System.out.println("multiDimensionArr[" + i + "].length=" + multiDimensionArr[i].length);
}
}
}例子-利用二维数组存储多年的成绩
import java.util.Scanner;
public class OneArrayForAll {
public static void main(String[] args) {
// 声明六个变量， 分别代表六门科目的成绩
int YuWenIndex = 0;
int ShuXueIndex = 1;
int WaiYuIndex = 2;
int WuLiIndex = 3;
int HuaXueIndex = 4;
int ShengWuIndex = 5;
// 每门课的名字
String[] names = new String[6];
names[YuWenIndex] = "语文";
names[ShuXueIndex] = "数学";
names[WaiYuIndex] = "外语";
names[WuLiIndex] = "物理";
names[HuaXueIndex] = "化学";
names[ShengWuIndex] = "生物";
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入共有多少年的成绩：");
int yearCount = scanner.nextInt();
double[][] scores = new double[yearCount][names.length];
for (int i = 0; i < yearCount; i++) {
for (int j = 0; j < names.length; j++) {
scores[i][j] = 80 + Math.random() * 20;
}
}
System.out.println("请问要查看第几年的成绩？");
int yearToUse = scanner.nextInt() - 1;
System.out.println("请问要查看第几科的成绩？");
int scoreToUse = scanner.nextInt() - 1;
System.out.println("第" + (yearToUse + 1) + "年的第" + (scoreToUse + 1) + "门的成绩是：" + scores[yearToUse][+scoreToUse]);
}
}总结
关于数组方面的基础内容差不多就是这些，学会后，掌握常规的数组使用方法完全不在话下。
其实真正使用 Java 开发程序的时候大部分时候不会直接使用数组，更多会用 ArrayList 这样支持自动扩容和范型的容器，不过它也是在数组的基础上实现的，学知识跟吃饭一样要一口一口啃，等我们把最基础的知识都掌握了后面会有专门的章节学习 ArrayList 这样的容器。
今天仍然是一篇面向零基础人群的内容，如果你工作中需要开始使用 Java，或者身边有刚开始学 Java 的朋友，欢迎把文章分享给他们。
