java数组详解

向右看齐 2024-03-23 16:19 42阅读 0赞

**什么是数组**  
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。

**数组的创建及初始化**

T\[\] 数组名 = new T\[N\];

T：表示数组中存放元素的类型  
T\[\]：表示数组的类型  
N：表示数组的长度

常见的java数组定义有三种方式

//数组
    public class helloworld{
        
        public static void main(String[] args) {
        
            //java定义数组的第一种方式
            int[] arr1 = {
        1,2,3,4,5,6};
            //java定义数组的第二种方式
            int[] arr2 = new int[]{
        1,2,3,4,5,6};
            //java定义数组的第三种方式
            int[] arr3 = new int[10];//d动态初始化
        }
    }

int[] arr1 = {
        1,2,3,4,5,6};

与

int[] arr2 = new int[]{
        1,2,3,4,5,6};

他们都是静态初始化，都是在内存中开辟了六个整型变量的存储空间（连续），并且初始为123456

new是一个java的关键字，一般通过new来实现实例化对象。java中的数组其实就是一个对象。

最后一种只是开辟了一块内存空间（10个整型变量）又名动态初始化。系统默认数组元素没有初始化之前的值为0。

//java定义数组的非法定义
            int[] arr4 = new int[10]{
        1,2,3,4}//非法定义

java中 后面的\[\]中的数字与初始化的123456等是不能同时存在的，两者只能存在一个。

初始化也可以分成两步  
此外一开始不初始化，后面初始化也可以

int[] arr5 ;
     		arr5 = new int[]{
        1,2,3 4};//静态初始化分成两步
     		int[] arr6;
     		arr6 = new int[10];//动态初始化分成两步

分成两步是注意，数组类型是不可以省略的。  
所以这样是非法的

int[] arr6;
           arr6 = {
        1,2,3,4,5}//非法初始化
           int[] arr7 = new int[10];
           arr = {
        1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}//非法初始化

前面说了，int型数组没有手动初始化，系统会默认初始化为0.此外、其他数据类型也会系统也会初始化成特定的类型。

![在这里插入图片描述][a798a6658ffe4f3da9a6023d9c03ced8.png]如果数组中存储类型是引用类型，默认值为NULL；

实际上之所以数组和其他数据类型不一样，创建时需要用到new 而像int char等都不需要用到，这是因为数组是引用类型，其实字符串类型也是引用类型，但是字符串创建的时候可以直接写 String str = “abcde”,其实这是简写，真正的书写是String str =new String “abcde”.

**数组的使用**

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，该编号称为数组的下标，数组可以通过下标访问其任意位置的元素。

int[]array = new int[]{
        10, 20, 30, 40, 50};
    System.out.println(array[0]);
    System.out.println(array[1]);
    System.out.println(array[2]);
    System.out.println(array[3]);
    System.out.println(array[4]);
    // 也可以通过[]对数组中的元素进行修改
    array[0] = 100;
    System.out.println(array[0]);

1.  数组是一段连续的内存空间，因此支持随机访问，即通过下标访问快速访问数组中任意位置的元素
2.  下标从0开始，介于\[0, N）之间不包含N，N为元素个数，不能越界，否则会报出下标越界异常  
    ![在这里插入图片描述][6238615669c044df8e61dae8423bab53.png]**在数组中可以通过 数组对象.length 来获取数组的长度**

public class helloworld{
        
        public static void main(String[] args) {
        
            int[] arr1 = new int[4];
            System.out.println(arr1.length);
        }
    }

![在这里插入图片描述][16389d84c53840b4a8fd43c708404a5e.png]**遍历数组**

可以使用for循环

int[]array = new int[]{
        10, 20, 30, 40, 50};
    for(int i = 0; i < 5; i++){
        
    	System.out.println(array[i]);
    }

也可以使用for-each

public class helloworld{
        
        public static void main(String[] args) {
        
            int[] arr1 = new int[4];
            System.out.println(arr1.length);
            for(int x:arr1){
        //元素类型 x : 数组名
                System.out.println(x);//x也可以改成y、z等
            }
        }
    }

此外，还可以导入java里面的array包，调用这个包里面的方法  
如果单纯只是打印数组里面的内容，可以使用toString方法  
![在这里插入图片描述][28f776991013477eb517d1fb1c0a8510.png]

import java.util.Arrays;//java类里面的Arrays
    public class helloworld {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            int[] arr1 = new int[4];
            System.out.println(arr1.length);
    //        for (int x : arr1) {
        
    //            System.out.println(x);//x也可以改成y、z等
            System.out.println(Arrays.toString(arr1));
        }
    }

![在这里插入图片描述][2a821f3b9822436581ddb497c93ba836.png]

**数组是引用类型**

java代码是运行在jvm虚拟机中，虚拟机中也是要对内存你进行划分的，可以划分成：本地方法栈、堆、程序计数器、方法栈、虚拟机栈  
我们平时说栈实际是虚拟机栈。  
从底层来时，系统运行int\[\] array = new int\[\] \{1,2,3,4\}这段代码的时候，会先堆区创建四个整型变量（16个字节）的连续空间用来存1234，然后在栈区（虚拟机栈）中创建一个array变量，并存上 1234的首地址，所以其实这玩意和C里面的指针很像。所以这个引用类型应该也是四个字节  
![在这里插入图片描述][78c076373cba4fd6a3430cee56bb70ee.png]

public class helloworld {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            int[] arr1 = new int[]{
        1,2,3,4};
            System.out.println(arr1);
         }
    }

![在这里插入图片描述][bbbb4e0364514d3ea495a556d77a2ae0.png]  
如果将引用变量赋值为null，那么就是说这个arr1指向空

import java.util.Arrays;//java类里面的Arrays
    public class helloworld {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            int[] arr1 ;
            arr1 = null;
            System.out.println(arr1);//打印出来是null
            System.out.println(arr1[0]);//报错
        }
    }

![在这里插入图片描述][4f5db9645bcd49eda1b01bed3af46eab.png]注意的是  
C语言NULL可能指向的是0号地址空间，这个地址空间是受保护的，是不可以被访问的，所以会报错，但是java里面null没有和0号地址关联。  
JAVA中NULL只表示不指向任何对象。

**数组传参**  
//SE.7.01:00:00

先来看这个代码

import java.util.Arrays;
    
    public class helloworld {
        
        public static void fun_1(int[] arr) {
        
            arr = new int[]{
        10, 11, 12};
            System.out.println(Arrays.toString(arr));//结果是【10,11,12】
        }
    
        public static void fun_2(int[] arr) {
        
            arr[0] = 188;
        }
    
        public static void main(String[] args) {
        
            int[] arr1 = new int[]{
        1, 2, 3, 4, 5};
            int[] arr2 = new int[]{
        6, 7, 8, 9, 10};
            fun_1(arr1);
            fun_2(arr2);
            System.out.println(Arrays.toString(arr1));//结果依旧是盘【1，2，3，4，5】
            System.out.println(Arrays.toString(arr2));//结果是【188,7,8,9,10】
        }
    }

我们把整个过程顺一遍，首先在系统的堆区开辟两片连续内存空间，一片存1，2，3，4，5，一片存6，7，8，9，10。因为是在main函数内，所以arr1和arr2都是局部变量。所以是在栈区创建两个指向整型数组的引用类型变量arr1,arr2分别指向前面两块空间的首地址。假设arr1存的是0x12345678  
arr2存的是0x45678912  
现在执行fun1，arr还是局部变量，所以还是创建在栈区，然后将arr1的内容传给arr，所以arr的内容是0x12345678，然后执行`new int[]{10, 11, 12};`  
这一句，系统在堆区开辟一块空间存的是10,11,12，假设首地址是0x24681012,然后将arr指向这片空间，此时就要注意了，这之后，arr的内容不再是0x12345678，而是新的0x24681012.所以后面打印时，打印的是10,11,12.然后fun1执行结束，栈区里面的arr出栈，也就是局部变量销毁，同时堆区里面的0x12345678这片空间释放。  
但是执行fun\_2时，因为堆区并没有开辟新的空间，所以arr还是存的是0x45678912，所以arr\[0\]赋值188就是原本0x45678912这里的第一个元素改为188，所以打印时的元素会是188,7,8,9,10

所以实际上，当数组作为参数传递时，还是按值去传递的  
当形参修改指向时：`arr = new int[]{10, 11, 12};`只会影响形参指向，对实参没有任何影响  
当形参修改指向对象的值时，实参才会受到影响`arr[0] = 188;`

**数组作为返回值**  
SE.07.01:31:37

import java.util.Arrays;
    
    public class helloworld {
        
        public static int[] fun_double(int[] arr) {
        
            int i = 0;
            for (i = 0; i < arr.length; i++) {
        
                arr[i] = arr[i] * 2;
            }
            return arr;
        }
    
        public static void main(String[] args) {
        
            int[] arr1 = new int[]{
        1, 2, 3, 4, 5};
            int[] ret = fun_double(arr1);
            System.out.println(Arrays.toString(ret));
        }
    }

![在这里插入图片描述][ad01c0d4221e47a38b35538ce42a56b1.png]

但是下面这个代码要注意

import java.util.Arrays;
    
    public class helloworld {
        
        public static int[] fun_double(int[] arr) {
        
            int i = 0;
            for (i = 0; i < arr.length; i++) {
        
                arr[i] = arr[i] * 2;//这里对实参也有影响
            }
            return arr;
        }
    
        public static void main(String[] args) {
        
            int[] arr1 = new int[]{
        1, 2, 3, 4, 5};
            int[] ret = fun_double(arr1);
            System.out.println(Arrays.toString(ret));//打印出来是[2, 4, 6, 8, 10]
            System.out.println(Arrays.toString(arr1));//打印出来也是[2, 4, 6, 8, 10]
        }
    }

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