Java 数组

合集 - Java(42)

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13.Java 数组01-28

14.Java final 关键字01-28 15.Java 权限修饰符01-28 16.Java 匿名对象01-28 17.Java 内部类01-28 18.Java 面向对象思想01-28 19.Java 流程控制01-28 20.Java 接口01-28 21.Java 函数式接口01-28 22.Java 对象进行深拷贝01-28 23.Java内存区域（运行时数据区域）和内存模型（JMM）01-28 24.Java中的finally一定会被执行吗01-28 25.Java 包装类01-29 26.Java 缓冲流01-29 27.Java 日期时间类01-29 28.Java 序列化流01-29 29.Java 转换流01-29 30.Java 字节流、字符流01-30 31.Java File类01-30 32.Java StringBuilder类01-30 33.Java Collections类01-30 34.Java Collection集合01-30 35.Java ArrayList类01-30 36.Java List集合01-30 37.Java List的子类01-30 38.Java Set接口01-30 39.JVM参数01-30 40.Netty01-30 41.Java Stream 流02-04 42.Java 多任务异步导出数据到excel02-23

数组定义和访问

容器概念

容器：是将多个数据存储到一起，每个数据称为该容器的元素。
生活中的容器：水杯，衣柜，教室

数组概念

数组概念： 数组就是存储数据长度固定的容器，保证多个数据的数据类型要一致。

数组的定义

方式一

格式：

数组存储的数据类型[] 数组名字 = new 数组存储的数据类型[长度];

数组定义格式详解：
- 数组存储的数据类型：创建的数组容器可以存储什么数据类型。
- \[] : 表示数组。
- 数组名字：为定义的数组起个变量名，满足标识符规范，可以使用名字操作数组。
- new ：关键字，创建数组使用的关键字。
- 数组存储的数据类型：创建的数组容器可以存储什么数据类型。
- [ 长度]：数组的长度，表示数组容器中可以存储多少个元素。
- 注意： 数组有定长特性，长度一旦指定，不可更改。
  - 和水杯道理相同，买了一个 2升的水杯，总容量就是2升，不能多也不能少。
举例：
定义可以存储 3 个整数的数组容器，代码如下：

int[] arr = new int[3];

方式二

格式：

数据类型[] 数组名 = new 数据类型[]{元素1,元素2,元素3...};

举例：
定义存储 1，2，3，4，5 整数的数组容器。

int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5};

方式三

格式：

数据类型[] 数组名 = {元素1,元素2,元素3...};

举例：
定义存储 1，2，3，4，5 整数的数组容器。

int[] arr = {1,2,3,4,5};

数组的访问

索引：每一个存储到数组的元素，都会自动的拥有一个编号，从 0 开始，这个自动编号称为数组索引(index)，可以通过数组的索引访问到数组中的元素。
格式：

数组名[索引]

数组的长度属性：每个数组都具有长度，而且是固定的，Java 中赋予了数组的一个属性，可以获取到数组的
长度，语句为：数组名 .length，属性 length 的执行结果是数组的长度，int类型结果。由次可以推断出，数
组的最大索引值为数组名 .length-1。

public static void main(String[] args) {
   int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5};  
   //打印数组的属性，输出结果是5  
   System.out.println(arr.length);  
}

索引访问数组中的元素：
- 数组名 [索引]=数值，为数组中的元素赋值
- 变量 =数组名[索引]，获取出数组中的元素

public static void main(String[] args) {
    //定义存储int类型数组，赋值元素1，2，3，4，5
    int[] arr = {1,2,3,4,5};
    //为0索引元素赋值为6
    arr[0] = 6;
    //获取数组0索引上的元素
    int i = arr[0];
    System.out.println(i);
    //直接输出数组0索引元素
    System.out.println(arr[0]);
}

数组原理内存图

内存概述

内存是计算机中的重要原件，临时存储区域，作用是运行程序。我们编写的程序是存放在硬盘中的，在硬盘中的程
序是不会运行的，必须放进内存中才能运行，运行完毕后会清空内存。
Java虚拟机要运行程序，必须要对内存进行空间的分配和管理。

Java 虚拟机的内存划分

为了提高运算效率，就对空间进行了不同区域的划分，因为每一片区域都有特定的处理数据方式和内存管理方式。

JVM 的内存划分：

区域名称	作用
寄存器	给 CPU 使用，和我们开发无关。
本地方法栈	JVM 在使用操作系统功能的时候使用，和我们开发无关。
方法区	存储可以运行的 class 文件。
堆内存	存储对象或者数组，new 来创建的，都存储在堆内存。
方法栈	方法运行时使用的内存，比如 main 方法运行，进入方法栈中执行。

[Java中的内存划分.png]

数组在内存中的存储

一个数组内存图

public static void main(String[] args) {
   int[] arr = new int[3];  
   System.out.println(arr);//[I@5f150435  
}

以上方法执行，输出的结果是 [I@5f150435，这个是什么呢？是数组在内存中的地址。new出来的内容，都是在堆
内存中存储的，而方法中的变量 arr 保存的是数组的地址。
输出 arr[0]，就会输出 arr 保存的内存地址中数组中 0 索引上的元素
[T只有一个数组的内存图.png]
[只有一个数组的内存图.png]

两个数组内存图

[T两个数组内存图.png]
[有两个独立数组的内存图.png]

两个变量指向一个数组

public static void main(String[] args) {
    // 定义数组，存储3个元素
    int[] arr = new int[3];
    //数组索引进行赋值
    arr[0] = 5;
    arr[1] = 6;
    arr[2] = 7;
    //输出3个索引上的元素值
    System.out.println(arr[0]);
    System.out.println(arr[1]);
    System.out.println(arr[2]);
    //定义数组变量arr2，将arr的地址赋值给arr2
    int[] arr2 = arr;
    arr2[1] = 9;
    System.out.println(arr[1]);
}

[T两个变量指向一个数组.png]
[两个引用指向同一个数组的内存图.png]

数组的常见操作

数组越界异常

观察一下代码，运行后会出现什么结果。

public static void main(String[] args) {
    int[] arr = {1,2,3};
    System.out.println(arr[3]);
}

创建数组，赋值 3 个元素，数组的索引就是 0，1，2，没有 3 索引，因此我们不能访问数组中不存在的索引，程序运
行后，将会抛出ArrayIndexOutOfBoundsException数组越界异常。在开发中，数组的越界异常是不能出现的，一旦出现了，就必须要修改我们编写的代码。
[ArrayIndexOutOfBoundsException.png]

数组空指针异常

观察一下代码，运行后会出现什么结果。

public static void main(String[] args) {
    int[] arr = {1,2,3};
    arr = null;
    System.out.println(arr[0]);
｝

arr = null这行代码，意味着变量 arr 将不会在保存数组的内存地址，也就不允许再操作数组了，因此运行的时候会抛出NullPointerException空指针异常。在开发中，数组的越界异常是不能出现的，一旦出现了，就必须要修改我们编写的代码。
[NullPointerException.png]
空指针异常在内存图中的表现
[数组空指针异常.png]

数组遍历【重点】

数组遍历：就是将数组中的每个元素分别获取出来，就是遍历。遍历也是数组操作中的基石。

public static void main(String[] args) {
    int[] arr = { 1, 2, 3, 4, 5 };
    System.out.println(arr[0]);
    System.out.println(arr[1]);
    System.out.println(arr[2]);
    System.out.println(arr[3]);
    System.out.println(arr[4]);
}

以上代码是可以将数组中每个元素全部遍历出来，但是如果数组元素非常多，这种写法肯定不行，因此我们需要改造成循环的写法。数组的索引是0到lenght -1，可以作为循环的条件出现。

public static void main(String[] args) {
    int[] arr = { 1, 2, 3, 4, 5 };
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
      System.out.println(arr[i]);
    }
}

数组获取最大值元素

最大值获取：从数组的所有元素中找出最大值。
实现思路：
- 定义变量，保存数组 0 索引上的元素
- 遍历数组，获取出数组中的每个元素
- 将遍历到的元素和保存数组 0 索引上值的变量进行比较
- 如果数组元素的值大于了变量的值，变量记录住新的值
- 数组循环遍历结束，变量保存的就是数组中的最大值

public static void main(String[] args) {
    int[] arr = { 5, 15, 2000, 10000, 100, 4000 };
    //定义变量，保存数组中0索引的元素
    int max = arr[0];
    //遍历数组，取出每个元素
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
      //遍历到的元素和变量max比较
      //如果数组元素大于max
      if (arr[i] > max) {
        //max记录住大值
        max = arr[i];
      }
    }
    System.out.println("数组最大值是： " + max);
}

数组反转

数组的反转：数组中的元素颠倒顺序，例如原始数组为 1,2,3,4,5，反转后的数组为 5,4,3,2,1
实现思想： 数组最远端的元素互换位置。
- 实现反转，就需要将数组最远端元素位置交换
- 定义两个变量，保存数组的最小索引和最大索引
- 两个索引上的元素交换位置
- 最小索引 ++，最大索引 --，再次交换位置
- 最小索引超过了最大索引，数组反转操作结束

public static void main(String[] args) {
    int[] arr = { 1, 2, 3, 4, 5 };
    /*
      循环中定义变量min=0最小索引
      max=arr.length‐1最大索引
      min++,max‐‐
      */
    for (int min = 0, max = arr.length ‐ 1; min <= max; min++, max‐‐) {
      //利用第三方变量完成数组中的元素交换
      int temp = arr[min];
      arr[min] = arr[max];
      arr[max] = temp;
    }
    // 反转后，遍历数组
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
      System.out.println(arr[i]);
    }
}

数组作为方法参数和返回值

数组作为方法参数

以前的方法中我们学习了方法的参数和返回值，但是使用的都是基本数据类型。那么作为引用类型的数组能否作为方法的参数进行传递呢，当然是可以的。

数组作为方法参数传递，传递的参数是数组内存的地址。

public static void main(String[] args) {
    int[] arr = { 1, 3, 5, 7, 9 };
    //调用方法，传递数组
    printArray(arr);
}
/*
创建方法，方法接收数组类型的参数    
进行数组的遍历    
*/
public static void printArray(int[] arr) {
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
      System.out.println(arr[i]);
    }
}

[数组作为方法参数.png]

数组作为方法返回值

数组作为方法的返回值，返回的是数组的内存地址

public static void main(String[] args) {
    //调用方法，接收数组的返回值
    //接收到的是数组的内存地址
    int[] arr = getArray();
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
      System.out.println(arr[i]);
    }
}
/*
创建方法，返回值是数组类型    
return返回数组的地址    
*/
public static int[] getArray() {
    int[] arr = { 1, 3, 5, 7, 9 };
    //返回数组的地址，返回到调用者
    return arr;
}

[数组作为方法返回值.png]

方法的参数类型区别

代码分析

分析下列程序代码，计算输出结果。

public static void main(String[] args) {
    int a = 1;
    int b = 2;
    System.out.println(a);
    System.out.println(b);
    change(a, b);
    System.out.println(a);
    System.out.println(b);
}
public static void change(int a, int b) {
    a = a + b;
    b = b + a;
}

分析下列程序代码，计算输出结果。

public static void main(String[] args) {
    int[] arr = {1,3,5};
    System.out.println(arr[0]);
    change(arr);
    System.out.println(arr[0]);
}
public static void change(int[] arr) {
   arr[0] = 200;  
}

总结:
- 方法的参数为基本类型时,传递的是数据值. 方法的参数为引用类型时,传递的是地址值.

posted @ 2025-01-28 20:12 Thousand_Mesh 阅读(3) 评论(0) 编辑收藏举报

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