文章目录

• 数组的基本概念
• • 为什么要使用数组
  • 什么是数组
  • 数组的创建及初始化
  • • 数组的创建
    • 数组的初始化
  • 数组的使用
  • • 数组中元素的访问
    • 遍历数组
• 数组是引用类型
• • 基本数据类型与引用类型变量的区别
  • 认识null
• 数组的应用场景
• • 保存数据
  • 作为函数的参数
  • • 参数传基本数据类型
    • 参数传数组类型
  • 作为函数的返回值
• 数组练习
• • 数组转字符串
  • 数组拷贝
• 二维数组

数组的基本概念

为什么要使用数组

假设我们要储存五名同学的数学成绩，并对其进行输出，

public class Test {//为什么要使用数组public static void main(String[] args) {int student1 = 89;int student2 = 82;int student3 = 68;int student4 = 90;int student5 = 73;System.out.println(student1);System.out.println(student2);System.out.println(student3);System.out.println(student4);System.out.println(student5);}
}

在这种情况下，我们发现我们需要重复的创建变量，这大大降低了我们写代码的效率。我们发现这些数据的类型是相同的，这时我们就可以使用变量。

什么是数组

数组：相同类型元素大的一个集合。 在内存中是一段连续的空间。
【数组的特点】

• 数组中存放的元素类型相同；
• 数组的空间的是连在一起的；
• 每个空间都有自己单独的编号，其初始位置是0，即数组的下标。

那么我们如何创建数组呢？

数组的创建及初始化

数组的创建

T[] 数组名 = new T[N];

T：表示数组存放元素的类型
T[]:数组的数据类型；
N:表示数组的长度。

【数组创建的示例】

//数组创建的示例public static void main(String[] args) {int[] array2 = new int[5];double[] array3 = new double[3];}

数组的初始化

数组的初始化主要分为两种类型：动态初始化和静态初始化。

1. 动态初始化：在创建数组的时候，直接指定数组中元素的个数

int[] array = new int[10];

2. 静态初始化：在创建数组时不直接指定数据元素个数，而直接将具体的数据内容进行指定

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

【注意事项】

• 静态初始化虽然没指定数组的长度，编译器在编译时会根据{}中的元素个数来确定数组的长度；
• 静态初始化时，{}中数据类型必须与[]前数据类型一致；
• 静态初始化可以简写，省略后面的new T[]. (但是在编译器编译代码时还是会还原，自动加上省略的部分)；
• 数组也可以按照C语言一样创建数组，但是我们不会去使用这种方法，但是语法是支持的。

int[] array = new int[5];
int array[] = new int[5]; //语法支持，但不推荐；
int array[5] = new int[5];//语法不支持

• 静态和动态初始化可以分为两步，但是不可以省略格式；

int[] array1;
array1 = new int[10];
int[] array2;
array2 = new int[]{10,20,30};
//array2 = {1,2,3} 这种格式是错误的。

• 如果没有对数组进行初始化，数组中元素有其默认值，1. 如果数组中储存元素类型为基类类型，默认为基类类型对应的默认值：比如：byte\short\int\long 类型默认值为 0，float 默认值为 0.0f double 默认值为 0.0，char 类型默认值为 /u0000, ***boolean 默认值为 false ***. 2.如果数组中储存元素类型为引用类型，其默认值为 null

数组的使用

数组中元素的访问

//数组元素的访问public static void main(String[] args) {int[] array = new int[]{1,2,3,4,5};for (int i = 0; i < array.length; i++) {System.out.println(array[i]);}}

【注意事项】

1. 数组是一段连续的内存空间，因此支持随机访问，即通过下标可快速访问任意元素。
2. 下标从0开始，介于[0,N)

遍历数组

遍历：是指将数组中的所有元素都访问一遍。
【三种遍历数组的方法】

//数组元素的访问public static void main(String[] args) {int[] array = new int[]{1,2,3,4,5};for (int i = 0; i < array.length; i++) {System.out.println(array[i]);}for (int x: array) {System.out.println(x);}System.out.println(Arrays.toString(array));}

第一种遍历的方式，我们能够轻松理解；
第二种我们可以使用 for-each 遍历数组；
第三种我们可以使用 java 提供的包内的方法来遍历数组。

数组是引用类型

基本数据类型与引用类型变量的区别

基本变量：基本数据类型所创立的变量，空间存放的是所对应的值；
引用变量：引用数据类型说创建的变量，其空间中储存的是对象所在空间的地址。

//基本数据类型和引用数据类型所存放的位置public static void main(String[] args) {int a = 29;int b = 99;double[] array = new double[]{3.14, 1.56, 4.99};}

在上述代码中a\b\array，都是函数内部的变量，因此其开辟的空间都在main方法对应的栈帧中分配。

• a\b都是内置类型的变量，其空间中储存的都是该变量的值。
• array是数组类型的引用变量，其内部保存的内容可以简单理解成是数组在堆空间中的首地址。
  
  引用变量不直接储存数据的值，而是在堆区开辟新的空间，在堆区存放数据，而在栈中存放对应堆区的地址。

认识null

***null 在Java中表示“空引用”，也就是一个不指向对象的引用。

//nullpublic static void main(String[] args) {int[] array = null;System.out.println(array[0]);}

null 的作用类似于C语言的空指针，都是表示一个无效的内存地址，如果我们对它进行操作会导致空指针异常问题（NullPointerException）。

Java中没有约定 null 与 0 号地址有任何关系。

数组的应用场景

保存数据

//数组的应用场景 保存数据public static void main(String[] args) {int[] students = {99, 100, 66};for (int x: students) {System.out.print(x + " ");}}

作为函数的参数

参数传基本数据类型

  //参数传基本数据类型public static int func(int num) {num = 0;return num;}public static void main(String[] args) {int num = 20;func(num);System.out.println(num);}

在这种情况下，形参只是实参的临时拷贝，我们修改形参的值，并不会影响实参。

参数传数组类型

    //参数传数组类型public static int[] func (int[] array) {for (int i = 0; i < array.length; i++) {array[i] = i;}return array;}public static void main(String[] args) {int[] array = {10, 20, 30};func(array);for (int x: array) {System.out.print(x + " ");}}

我们发现，如果对引用类型进行数值上的修改，数组的内容会真的改变。
总结：所谓的引用本质上只是存了一个地址。Java中将数组设定成引用类型，这样的话后续进行数组参数传参，***其实只是将数组的地址传到函数的形参当中，但是使用的仍让是堆上相同的空间。

作为函数的返回值

示例：获取斐波那契数列的前N项

 //作为方法的返回值 获取斐波那契数列的前N项public static int[] fibonacci (int num) {int[] array = new int[num];array[0] = 1;array[1] = 1;for (int i = 2; i < num; i++) {array[i] = array[i-1] + array[i-2];}return array;}public static void main(String[] args) {int n = 9;System.out.println(Arrays.toString(fibonacci(n)));}

数组练习

数组转字符串

 //数组转字符串public static void main(String[] args) {int[] array = {10, 20, 30, 40, 50};String str = Arrays.toString(array);System.out.println(str);}

Java中提供了 Java.util.Arrays 包，其中包含了一些操作数组的常用方法。

数组拷贝

//数组拷贝public static void main(String[] args) {int[] array = {10, 20, 30, 40, 50, 60};//copyOf 方法进行拷贝，并会建立一个新的数组int[] newArr1 = Arrays.copyOf(array, array.length);System.out.println(Arrays.toString(newArr1));//拷贝某个范围int[] newArr2 = Arrays.copyOfRange(array, 2, 5);System.out.println(Arrays.toString(newArr2));}

二维数组

二维数组本质上就是一维数组，只不过每个元素又是一个一维数组。
【基本语法】

数据类型[][] 数组名称 = new 数据类型[行数][列数]{初始化数据类型}；

【代码示例】

 //二维数组public static void main(String[] args) {int[][] array1 = {{1,2}, {3,4}};int[][] array2 = new int[][]{{1,2}, {3,4}};int[][] array3 = new int[2][2];int[][] array4 = new int[2][];}

二维数组创建的方式有四种，第一种和第二种直接初始化，第三种和第四种指定元素的个数，但不能初始化，这里与C语言有点不一样，Java中不要指定列数，指定相应的行数即可。
二维数组我们在此处只做简单的了解。