数组的定义与应用，你了解多少？|本次数组

这次给大家介绍一下数组的定义和应用。废话不多说，正文开始！

一、 数组的基本用法

1.什么是数组

数组本质上允许我们“批量”创建相同类型的变量。

例如：

如果需要表示两个数据，那么直接创建两个变量为int a；诠释 b

如果需要表示五个数据，可以创建五个变量 int a1；诠释a2；诠释a3；诠释a4；诠释a5；

但是如果你需要表示 10,000 个数据，那么你就不能创建 10,000 个变量。这时候就需要使用数组来帮助我们批量创建。

上面是一个整数数组。

注意：在 Java 中，数组中包含的变量必须是同一类型。

2. 创建数组

基本语法

在上面的例子中，我们以整数数组为例，创建一个int[]类型的数组数组，存储5个整数数据。解释了数组创建的用法。Java 数组的创建与 C 语言非常相似。相似，但有区别。

C语言版本数组创建：

Java版本数组创建：

我们可以看到两种写作方式之间的区别。在 Java 中，[ ] 必须位于数据类型旁边。

数组的数据连续存储在内存中。继续以上面的代码为例：

数组的每个元素都有对应的下标，下标->从0开始。如果我们想在这个数组中找到某个数据，我们通过数组的下标来访问它。

注意：数组也称为集合，包含一组相同类型的数据！！下标从位置 0 开始。

3.如何定义一个数组

定义方法一

我们上面写的代码是定义和初始化一个数组。

这种方式只定义了一个数组。这是我们定义数组的第一种方式。而这种方式定义的数组的默认大小是0.

定义 2

这里也定义了一个数组，但是这个数组定义使用了new等关键字为数组分配了一块内存，而这块内存有10条数据可以存储。

int[10] 分配的连续内存空间。

不过此时我们还没有初始化数组数组，所以此时数组的十个数据的默认值为0.

定义三

在Java中，初始化后=左边的[]不能填数字，而=右边的[]只能在第二个定义中赋值。

在定义模式三

总结一下定义数组的三种方式：

在这三种方式中，Java 中定义数组最常见的方式是方式一。

4. 数组的使用

(1）获取长度

预防措施

使用 arr。获取数组的长度。这个操作是成员访问操作符，后面会在面向对象中经常用到。

代码示例：

编译结果：

(2）访问数组中的元素

数组访问方法：

预防措施：

1.使用 [ ] 按下可索引数组元素。需要注意的是下标从0开始计数

2.使用 [ ] 操作来读取和修改数据。

3.下标访问操作不能超出有效范围[0, )，如果超出有效范围会出现下标越界异常

代码示例：

编译结果：

(3）下标越界

数组下标从0开始，范围为[0, arr.)，左闭右开区间，或[0, arr.-1]。

如果我们将下标的值放在数组的边界之外……

如下

编译结果：

(4） 遍历数组

所谓“遍历”，是指访问数组中的所有元素一次，不再重复。通常需要与循环语句匹配

1. 遍历方法（一）—–for循环

编译结果：

我们可以看到，for循环是用来一个一个遍历数组中的元素，并打印出来的。

2.遍历方法(二）—->for-each

for-each 是使用 for 循环的另一种方式。可以更方便的完成数组的遍历。它可以避免错误地编写循环条件和更新语句。

for-each 的基本使用

代码示例：

编译结果：

for-each遍历原理

遍历数组中的每个元素，取出每个元素，赋值给x，最后打印x，直到遍历完数组中的所有元素。

我们已经介绍了两种遍历方式，那么for循环和for-each有什么区别呢？

for循环可以获取数组下标，而for-each无法获取数组下标，所以for-each只能遍历所有c语言字符数组逆序输出，不能修改或操作数组元素。

3. 遍历方法（三） – 使用操作数组的工具类打印数组

它是一个用于操作 Java 数组的工具类。如果你想对数组做一些事情，你可以通过它来做。当然，有些事情是他做不到的。

例如：我们要打印一个数组，我们原本是用for循环或者for-​​each写的，但是我们也可以使用类来打印。

通过JDK的工具文档，我们找到了对应的工具类。

好吧，我们对 arr 数组进行如下操作：

编辑结果：

5.在内存中存储数组

我们在上一篇博客中已经简单介绍了Java中内存区域的划分，那么今天我们知道了数组的引用类型，那么它是如何存储在内存中的呢？

下面简单回顾一下Java的内存区域

我们知道，局部变量存放在Java虚拟机栈上，而数组的数据存放在堆上。数组的数据在堆上有一个特定的地址，而数组的变量其实就是这组数据的地址。栈上的这个变量根据这个地址找到堆上的数据。

数组的具体存储如下图所示：

当心：

上图是arr所指向的数据在堆中的地址。这个地址不是真实地址，是通过官方地址哈希得到的。但是我们可以把它当作真正的地址，因为这个地址也是唯一的。

那么为什么要对真实地址进行哈希处理呢？

这就是Java的安全性，它不会轻易暴露自己数据的地址。

二、数组作为方法参数

1.基本用法

代码示例：打印数组内容

在这段代码中

1.int [ ] a 是函数的形参，int [ ] arr 是函数实参。

2.如果需要获取数组的长度c语言字符数组逆序输出，也可以使用a.

2.理解引用类型

在上一篇博客Using 中，我们介绍了一个使用方法交换两个变量的具体案例。现在让我们回顾一下。

(1） 参数传递内置类型

我们使用内置类型作为参数来交换变量，但是最终编译的结果是两个变量没有交换。

为什么是这样？

交换形参的值而不影响实参的值。

(2）参数传递数组类型

我们使用数组作为参数来交换变量。编译运行后，我们发现两个变量的值交换成功了。此时，数组名 arr 是一个“引用”。传递参数时，参数是通过引用传递的。

那么为什么引用传递类型可以对形参和实参进行操作呢？

在这里，我们必须从记忆开始。上面我们介绍了数组在内存中的存储。

我们可以知道，存储在栈中的数组变量实际上存储了堆中数据的地址。当我们将 arr 数组作为参数传递给方法时，我们传入的是堆中数据的地址。在方法内部，我们可以根据这个地址找到堆中的数据，然后修改数据，从而实现形参改变实参的操作。

总结：

所谓的“引用”本质上只是存储了一个地址。Java将数组设置为引用类型，这样数组参数的后续传参只传入数组的地址到函数参数中。这样就避免了对整个数组Copy的需要（数组可能很长，所以复制的代价会很大）。

3.识别空

引用类型的值为 0 为空。

当我们将 null 分配给引用类型 arr 时，这意味着什么？

表示引用 arr，它不指向任何对象。

当我们运行这段代码时，显示的结果是空的，而不是一个值0.

那么我们再来看看另一个问题。当我们将 null 分配给 arr 时，arr 数组的长度是多少？

我们猜测它可能是 0，现在让我们运行代码。

结果如下：

此时编辑器报错，错误类型：空指针异常。

嗯，这时候我们就可以知道给arr赋值了null，arr没有指向任何数组对象，也没有在堆上开辟内存空间，所以找不到它的长度。

总结：

空值。任何事情，都会发生空指针异常错误。

经验：以后只要出现这样的异常，肯定是这个引用为空。

4.JVM内存区域划分介绍

一个宿舍楼将分为几个不同的区域：大一学生、大二学生……计算机专业、通信专业……

记忆也是类似的。这条大走廊被分成许多部分，每个区域存储着不同的数据。

JVM的内存分为几个区域，如图：

程序计数器（PC）：

只是一个小空间，保存下一条要执行的指令的地址。

虚拟机堆栈（JVM 堆栈）：

关键是存储局部变量表（当然还有其他信息）。我们刚刚创建的int[] arr之类的存储地址的引用就存储在这里。

本机方法栈（Stack）

本机方法堆栈类似于虚拟机堆栈。唯一保存的是方法的局部变量。在某些版本的 JVM 实现中（例如），本机方法堆栈和虚拟机堆栈是在一起的。

堆：

JVM 管理的最大内存区域。用 new 创建的对象保存在堆上（比如之前的 new int[]{1, 2, 3} ）

方法区（Area）：

用于存储类信息、常量、静态变量、实时编译器编译的代码等数据已经被虚拟机加载。方法编译的字节码存放在这个区域。

运行时常量池（Pool）：

它是方法区的一部分，存储文字（字符串常量）和符号引用。（注意从JDK1.7开始，运行时常量池在堆上）

关于上面的划分方法，后面我们会慢慢了解。这里我们重点了解虚拟机栈和堆。

1.局部变量和引用存放在栈上，新对象存放在堆上。

2.堆空间很大，栈空间比较小。

3.堆是整个JVM共享的，每个线程都有一个栈（一个Java程序中可能有多个栈）。

三、数组作为方法的返回值

代码示例：

此代码可行，但破坏了原始数组。有时我们不想破坏原来的数组，需要在方法内部新建一个数组，并有方法返回。

修改后的代码：

这样，原始数组就不会被破坏。

另外，由于数组是引用类型，所以返回时只返回数组的首地址给函数调用者，不复制数组的内容，效率更高。

四、数组练习

1.数组转字符串

题目要求：

实现一种将整数数组转换为字符串的方法。

例如数组 {1, 2, 3} ，返回字符串为“[1, 2, 3]”，注意逗号的位置和个数。

2.数组复制

数组复制方法

1.for 循环复制

在这个拷贝方法中，我们首先通过new拷贝一个与arr长度相同的新数组，然后通过for循环将arr数组的内容一一赋值给拷贝数组，达到最终数组拷贝的效果。

2.数组的工具类

1）()

我们先通过JKD的工具文档看一下复制工具的使用方法

功能：复制指定的数组，截断或用零填充（如果需要），使副本具有指定的长度。

下面我们来看看Java中方法的具体实现

首先.()的返回类型是int[]，第一个参数是原数组（要复制的数组），第二个参数是新数组的长度（可以自己设置），如果新数组的长度比原数组长，如果长，大于原数组长度的元素用0填充。具体如下……

(2）()

我们先通过JDK文档看一下这个工具类的功能

功能：将指定数组的指定范围复制到一个新数组中。

下面我们来看看Java中方法的具体实现

该方法的返回类型是 int [ ] ，第一个参数是原始数组，第三个参数二、是要复制的原始数组数据的下标。一定要记住，它是一个左闭右开的区间，[ from , to )。

代码示例

3.。

我们打开方法的具体实现，发现并没有上述复制方法的实现过程。如上一节所述，这是一种本地方法。

本机方法

1. 在本机方法堆栈上运行

2.底层由C/C++代码实现

. 没有返回值，第一个参数是原数组（要复制的数组），第二个参数是要复制的原数组的下标，第三个参数是目标数组，第四个参数是下标目标数组。index，第五个数组是要复制的长度。

代码示例：

当心：

. 最后一个参数——要复制的数组长度，这个数据不能超过原数组的长度，否则编辑器会报错：数组越界。

4..clone —-> 生成当前数组的副本

功能：生成当前数组的副本。

代码示例：

3. 查找数组中最大的元素

题目内容：给定一个整数数组，求其中最大的元素（类似于求最小元素）

代码：

4. 求数组中元素的平均值

主题内容

给定一个整数数组，求平均值

代码：

当心：

最后，在aver方法中计算平均值的时候，记得sum * 1.0，这样计算出来的平均值就是数据的类型。

5.在数组中查找指定元素（顺序查找）

主题内容

给定一个数组，并给定一个元素，找出该元素在数组中的位置。

代码

6.在数组中查找指定元素（二分查找）

对于已排序的数组，可以使用更有效的二分查找。

什么是有序数组？

顺序分为“升序”和“降序”，如1 2 3 4，为升序。例如4 3 2 1，降序为降序。

以升序数组为例，二分查找的思路是先取中间位置的元素，看要查找的值是大于还是小于中间元素。小的话往左边找；否则，去右边找到它。

代码：

二分查找的具体思路可以看我之前的博客——在有序数组中查找特定的数n（二分查找）了解详情。

7.检查数组的顺序

主题内容

给定一个整数数组，判断该数组是否排序（升序）

代码：

当心：

记得检查传入的数组是否为null，如果传入的arr数组为null，则返回false类型。

8.数组排序（冒泡排序）

主题内容

给定一个数组，按升序（降序）对数组进行排序。

算法思路

每次尝试在要排序的当前范围内查找最小（或最大）元素时，将其放在数组的前面（或后面）。

代码：

关于冒泡排序的详细解释可以看我之前的博客——排序算法的冒泡排序，这里就不过多介绍了。

9.数组倒序

主题内容

给定一个数组，以相反的顺序对元素进行排序。

想法

设置两个下标，分别指向第一个元素和最后一个元素。交换两个位置的元素。

然后让前一个下标自动递增，后一个下标递减，循环可以继续。

代码：

五、二维数组

二维数组本质上是一维数组，只是每个元素都是一维数组。

正则二维数组

(1）二维数组的定义

(2）内存中的二维数组

以上面的 int[2][3] 为例

前面我们说过，二维数组本质上是一个特殊的一维数组。

这个数组的每一行arr[0]和arr[1]构成一个一维数组，每一行存储指向每一列数据的地址。

每列也是一个单独的一维数组，指向堆中的每一条数据。

(3） 打印二维数组

知道了二维数组在内存中的存储和指向，我们就知道了arr。获取行数和 arr [ i ]。获取列数。

for循环打印

我们在 for 循环中打印这个二维数据。

代码示例：

@​​>

打印结果：

2.for-each 打印

如果我们使用 for-each 打印，代码示例：

打印结果如下：

3. 工具类打印

在一个一维数组中，我们希望将数组转换为一个字符串来打印。( )。那么二维数组转字符串的工具类是什么？

如果我们用 . ( )

结果打印出由 arr 行表示的数组的内容——由该列表示的一维数组的地址。明显地。( ) 不能打印二维数组的全部内容。

我们查阅了 JDK 文档并找到了 ( ) 实用程序类。

功能：返回指定数组的“深层内容”的字符串表示形式。

我们使用 () 来打印…

结果如下：

二维数组的内容打印成功。

( ) 可以正确打印出二维数组的所有数据。

不规则二维数组

在C语言中，我们定义一个二维数组只能定义列，而不指定行的值。

C语言中数组的定义

在Java中，我们只能定义行，列不需要指定值。

Java中不规则二维数组的定义

什么是不规则二维数组？

在前面规则的二维数组中，每一行的数据数和列数都是一样的。不规则的二维数组指定行数，列数自己确定，每行的列数自己确定。

(1）不规则二维数组的定义

编译结果：

首先我们指定一个有两行的二维数组

int [ ] [ ] arr = 新的 int [2] [ ];

我们自己指定数组的每一行有多少列。

arr[ 0 ] = 新的 int [ ] { 1,2,3 }

arr [ 1 ] = 新 int [ ] { 4,5 };

这是不规则二维数组的定义。

(2）内存中的二维数组

与常规的二维数组内存存储基本相同。

(3） 方式

同样，还有“三维数组”、“四维数组”等更复杂的数组，但出现的频率很低。

今天的分享已经结束，请多多包涵，指点！

文章来源:http://www.toutiao.com/a6953962692805853709/

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