Java基础--数组(Arrays)

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。本篇博客是对Java基础中的数组进行详细说明。

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目录：

• 数组的概述
• 一维数组的使用
• 多维数组的使用
• Arrays工具类的使用
• 数组使用中的常见异常

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数组的概述

☃  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

☃ 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)

☃ 数组的常见概念:

    ☄ 数组名、下标（索引）、元素、数组的长度

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一维数组的使用

一维数组的声明和初始化赋值

语法：type var[] 或 type[] var

// 声明
int []arr1;
//静态初始化：数组的初始化和数组元素的赋值操作同时进行
arr1 = new int[] {1,2,3,4,5,6,7,8,9};
// 或 int []arr1 = {1,2,3};
double dArray[] = new double[] {1,2,3,4,5,6};

// 动态初始化：数组的初始化和数组元素的赋值操作分开进行
String strArray[] = new String[5];
// 通过下标赋值操作
strArray[0] = "hello";
strArray[1] = "world";

// 错误写法：
// int[] array1 = new int[];
// int[9] array2 = new int[9];
// int[] array3 = new int[3]{1,2,3};

//总结，数组一旦初始化完成，长度就确定了

一维数组的取值

☃ 只有声明和初始化数组后，才可以引用数组中的每个元素

☃ 数组元素的引用方式：数组名[数组元素下标]

  ☄ 数组元素下标可以是整型常量或整型表达式。如a[3] , b[i] , c[2*i]

  ☄ 数组元素下标从0开始；长度为n的数组合法下标取值范围: 0 —>n-1；如int a[]=new

int[3]; 可引用的数组元素为a[0]、a[1]、a[2]，一旦下标超过length会造成数组越界

☃ 每个数组都有一个属性length指明它的长度，方法为数组名.length，数组一旦初始化，其长度是不可变的

int ages[] = new int[3];
ages[0] = 19;
ages[1] = 16;
ages[2] = 23;

一维数组的长度和遍历

数组长度：数组名.length

数组遍历(通过循环)

//遍历数组
for(int i = 0;i < arr1.length;i++) {
	System.out.println(arr1[i]);
}

数组元素的默认初始化值

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初始化

// 例如
int []arr = new intp[3];
for(int i = 0;i < arr.length;i++) {
	System.out.print(arr1[i]);
}
//输出：000

☃ 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！)

数组元素类型	元素默认初始值
byte	0
short	0
int	0
long	0L
float	0.0F
double	0.0
char	'0' 或写为:’\u0000’(表现为空)
boolean	false
引用类型（包括String）	null(非字符串“null”)

内存简化结构

练习：

利用数组计算斐波那契数列的前n个数(n>=3)，并以每行5个数输出

斐波那契数列:F(1)=1，F(2)=1, F(n)=F(n - 1)+F(n - 2)（n ≥ 3，n ∈ N*）

import java.util.Scanner;
public class fibonacciDemo {
	public static void main(String[] args) {
		@SuppressWarnings("resource")
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		System.out.print("请输入要输出的斐波那契数列的个数n:");
		int n = sc.nextInt();
		int fibonacci[] = new int[n];
		fibonacci[0] = 1;
		fibonacci[1] = 1;
		for(int i = 2;i < fibonacci.length;i++) {
			fibonacci[i] = fibonacci[i-2] + fibonacci[i-1];
		}
		System.out.println("前" + n + "位斐波那契数列数为：");
		for (int i = 0; i < fibonacci.length; i++) {
			System.out.print(fibonacci[i] + "\t");
			if((i + 1) % 5 == 0) {
				System.out.println();
			}
		}
	}
}

结果：

多维数组的使用

**多维数组介绍**

☃ Java 语言里提供了支持多维数组的语法，一维数组可以看成是线性的，二维数组可以看出一个表格分为行和列

☃ 二维数组的理解可以看成是一维数组

array1又作为另一个一维数组array的元素而存在，即一维数组的元素不是数字或者字符串而是另一个数组。其实，从数组底层的运行机制看，其实没有多维数组。

☃ 常用的数组一般也就一维数组和二维数组。

二维数组的初始化

静态初始化：

int[][] arr = new int[][]{{1,2,3},{4,5},{6,7,8}};
//相当于动态初始化
int[][] arr = new int[3][];
arr[0] = new int[3];
arr[1] = new int[2];
arr[2] = new [3];
//+赋值
arr[0][0] =1 ;arr[0][1] = 2;arr[0][2] = 3;
arr[1][0] = 4;arr[1][1] = 5;
arr[2][0] = 6;arr[2][1] = 7;arr[2][2] = 8;

动态初始化：

动态初始化格式1：
int[][] arr = new int[3][2];
/*
   定义了一个3行2列的数组，可以理解为arr二维数组中有3个一维数组
   每个一维数组中有两个元素，即arr[0],arr[1],arr[2]三个一维数组
   | arr[0][0] | arr[0][1] |
   | arr[1][0] | arr[1][1] |
   | arr[2][0] | arr[0][1] |
*/
赋值方式为：
    arr[1][1] = 10;  //给第二行第二列元素赋值
--------------------------------------------------------
动态初始化格式2：
int[][] arr = new int[3][];
/*
  定义一个有3个一维数组元素的二位数组arr,每个一维数组初始都为null
  在使用时动态为这3个一维数组设置大小
*/
arr[0] = new int[1];
arr[1] = new int[2];
arr[2] = new int[3];
| arr[0][0] |
| arr[1][0] | arr[1][1] |
| arr[2][0] | arr[2][1] | arr[2][2] |
//int[][] arr = new int[][3];写法错误

tip1:数组下标都是从0开始的

tip2:注意特殊写法情况：int[] x,y[]; x是一维数组，y是二维数组

练习：

将9*9乘法表结果存放到二维数组并打印出完整9*9乘法表

public class arrayDemo {
	public static void main(String args[]) {
		int arr[][] = new int [9][];
//		给二维数组的一维元素初始化
		for(int i = 0;i < arr.length;i++) {
			arr[i] = new int[i+1];
		}
//		给二维数组赋值
		for(int i = 0;i < arr.length;i++) {
			for(int j = 0;j < arr[i].length;j++) {
				arr[i][j] = (i+1) * (j+1);
			}
		}
//		打印9*9乘法表
		for(int i = 0;i < arr.length;i++) {
			for(int j = 0;j < arr[i].length;j++) {
				System.out.print((i+1) + "*" + (j+1) + "=" + arr[i][j]+"\t");
			}
			System.out.println();
		}
	}
}

结果：

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Array工具类的使用

java.util.Arrays类即为操作数组的工具类，包含了用来操作数组的各种方法

序号	方法	说明
1	boolean equals(var a[],var b[])	判断两个数组是否相等
2	String toString(var a[])	以字符串形式输出数组信息
3	void fill(var a[],var val)	将指定值添加到数组中
4	void sort(var a[])	对数组进行排序
5	int binarySearch(var a[],int key)	对排序后的数组进行二分法检索指定值的下标

☀ equals方法判断的数组类型必须相等

☀ 若数组为空fill方法直接添加值到数组所有元素，若数组有值则将所有元素值替换为指定值

public class arrayUtil {
	public static void main(String[] args) {
		int a[] = new int[] {4,2,3};
		int b[] = new int[] {4,1,3};
		char[] c = new char[] {'a','b','c'};
		char[] d = new char[] {'a','b','c'};
		//equals(var a[],int b[])用法
		System.out.println("数组a和b是否相等：" + Arrays.equals(a, b));
		System.out.println("数组c和d是否相等：" + Arrays.equals(c, d));
		//toString(var a[])用法
		System.out.println(Arrays.toString(c));
		//fill(var a[],val)用法
		Arrays.fill(a, 8);
		for(int i = 0;i < a.length;i++) {
			System.out.print(a[i] + "\t");
		}
		System.out.println();
		//sort(var a[])用法
		Arrays.sort(b);
		for(int i = 0;i < b.length;i++) {
			System.out.print(b[i] + "\t");
		}
		//binaryArray(var a[],key)用法
		System.out.println("查找数组d中的元素'b':" + Arrays.binarySearch(c, 'c'));
	}
}

结果：

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数组使用中的常见异常

数组越界异常（ArrayIndexOutOfBoundsException）

☃ 数组越界异常是由于访问了数组中不存在的脚标时发生

int arr[] = new int[]{1,2,2};
System.out.println(arr[3]);  //数组越界，arr长度为3，脚标为0，1，2，无法访问到arr[3]

空指针异常(NullPointerException)

☃ arr引用没有指向实体，却在操作实体中的元素时发生

int arr[] = null;
System.out.println(arr[0]);//报错，arr[]未初始化,指针为空

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