数组

数组的概述

数组(Array),是多个相同类型数据按一定顺序排列的集合,并使用一个名字命名,并通过编号的方式
对这些数据进行统一管理。

数组的常见概念

  • 数组名
  • 下标(或索引)
  • 元素
  • 数组的长度

数组本身是引用数据类型,而数组中的元素可以是任何数据类型,包括基本数据类型和引用数据类型。创建数组对象会在内存中开辟一整块连续的空间,而数组名中引用的是这块连续空间的首地址。数组的长度一旦确定,就不能修改。我们可以直接通过下标(或索引)的方式调用指定位置的元素,速度很快。

数组的分类:

  • 按照维度:一维数组、二维数组、三维数组、…
  • 按照元素的数据类型分:基本数据类型元素的数组、引用数据类型元素的数组(即对象数组)

一维数组的使用

动态初始化:数组声明且为数组元素分配空间与赋值的操作分开进行

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int[] arr = new int[3];
arr[0] = 3;
arr[1] = 9;
arr[2] = 8;


String names[];
names = new String[3];
names[0] = “钱学森”;
names[1] = “邓稼先”;
names[2] = “袁隆平”;

静态初始化:在定义数组的同时就为数组元素分配空间并赋值。

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int arr[] = new int[]{ 3, 9, 8};
//或
int[] arr = {3,9,8};

String names[] = {“李四光”,“茅以升”,“华罗庚”}

数组是引用类型,它的元素相当于类的成员变量,因此数组一经分配空间,其中的每个元素也被按照成员变量同样的方式被隐式初始化。例如:

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public class Test {
public static void main(String argv[]){
int a[]= new int[5];
System.out.println(a[3]);//a[3]的默认值为0
}
}
  • 对于基本数据类型而言,默认初始化值各有不同
  • 对于引用数据类型而言,默认初始化值为null(注意与0不同!)
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public class Test{
public static void main(String args[]){
int[] s;
s = new int[10];
//int[] s=new int[10];
//基本数据类型数组在显式赋值之前,
//Java会自动给他们赋默认值。
for ( int i=0; i<10; i++ ) {
s[i] =2*i+1;
System.out.println(s[i]);
}
}
}

一维数组的内存解析

多维数组的使用

格式1(动态初始化):int[][] arr = new int[3][2];

  • 定义了名称为arr的二维数组
  • 二维数组中有3个一维数组
  • 每一个一维数组中有2个元素
  • 一维数组的名称分别为arr[0], arr[1], arr[2]
  • 给第一个一维数组1脚标位赋值为78写法是:arr[0][1] = 78;

格式2(动态初始化):int[][] arr = new int[3][];

  • 二维数组中有3个一维数组。
  • 每个一维数组都是默认初始化值null (注意:区别于格式1)
  • 可以对这个三个一维数组分别进行初始化
    arr[0] = new int[3]; arr[1] = new int[1]; arr[2] = new int[2];
    注:
    int[][]arr = new int[][3]; //非法

格式3(静态初始化):int[][] arr = new int[][]{{3,8,2},{2,7},{9,0,1,6}};

  • 定义一个名称为arr的二维数组,二维数组中有三个一维数组

  • 每一个一维数组中具体元素也都已初始化

  • 第一个一维数组 arr[0] = {3,8,2};

  • 第二个一维数组 arr[1] = {2,7};

  • 第三个一维数组 arr[2] = {9,0,1,6};

  • 第三个一维数组的长度表示方式:arr[2].length;

  • 注意特殊写法情况:int[] x,y[]; x是一维数组,y是二维数组。

  • Java中多维数组不必都是规则矩阵形式

二维数组的内存解析


数组中涉及到的常见算法

二分法查找算法

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        //二分法查找:要求此数组必须是有序的。
int[] arr3 = new int[]{-99,-54,-2,0,2,33,43,256,999};
boolean isFlag = true;
int number = 256;
//int number = 25;
int head = 0;//首索引位置
int end = arr3.length - 1;//尾索引位置
while(head <= end){
int middle = (head + end) / 2;
if(arr3[middle] == number){
System.out.println("找到指定的元素,索引为:" + middle);
isFlag = false;
break;
}else if(arr3[middle] > number){
end = middle - 1;
}else{//arr3[middle] < number
head = middle + 1;
}
}
if(isFlag){
System.out.println("未找打指定的元素");
}

Arrays工具类的使用

java.util.Arrays类的sort()方法提供了数组元素排序功能:

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import java.util.Arrays;
public class SortTest {
public static void main(String[] args) {
int [] numbers = {5,900,1,5,77,30,64,700};
Arrays.sort(numbers);
for(int i = 0; i < numbers.length; i++){
System.out.println(numbers[i]);
}
}
}

数组使用中的常见异常

数组脚标越界异常(ArrayIndexOutOfBoundsException)

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int[] arr = new int[2];
System.out.println(arr[2]);
System.out.println(arr[-1]);
//访问到了数组中的不存在的脚标时发生。

空指针异常(NullPointerException)

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int[] arr = null;
System.out.println(arr[0]);
//arr引用没有指向实体,却在操作实体中的元素时。

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