第三章 数组

1. 数组的理解：数组(Array)，是多个相同类型数据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。

2. 数组相关的概念：

数组名
元素
角标、下标、索引
数组的长度：元素的个数

1. 数组的特点：

2. 数组是序排列的

3. 数组属于引用数据类型的变量。数组的元素，既可以是基本数据类型，也可以是引用数据类型
4. 创建数组对象会在内存中开辟一整块连续的空间
5. 数组的长度一旦确定，就不能修改。

一维数组

1. 声明与初始化

int num;//声明
num = 10;//初始化
int id = 1001;//声明 + 初始化

int[] ids;//声明
//1.1 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
ids = new int[]{1001,1002,1003,1004};
//1.2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[] names = new String[5];

int[] arr4 = {1,2,3,4,5};//类型推断

2. 一维数组元素的引用

通过下标,下标是从[0~length-1]

//数组的角标（或索引从0开始的，到数组的长度-1结束。
names[0] = "王铭";
names[1] = "王赫";
names[2] = "张学良";
names[3] = "孙居龙";
names[4] = "王宏志"; // 假设长度位 5 

3. 数组属性

System.out.println(names.length);//5

数组一旦初始化，其长度就是确定的。arr.length数组长度一旦确定，就不可修改。

一维数组遍历

for(int i = 0;i < names.length;i++){
    System.out.println(names[i]);
}

4. 一维数组元素的默认初始化值

数组元素是整型：0
数组元素是浮点型：0.0
数组元素是char型：0或'\u0000'，而非'0'
数组元素是boolean型：false
数组元素是引用数据类型：null    

5. 一维数组的内存解析

• new 出来的东西在堆中
• 而stack是指向这个东西的地址

二维数组

1. 二维数组的声明与初始化

int[] arr = new int[]{1,2,3};//一维数组

//静态初始化
int[][] arr1 = new int[][]{{1,2,3},{4,5},{6,7,8}};
//动态初始化1
String[][] arr2 = new String[3][2];
//动态初始化2
String[][] arr3 = new String[3][];
//也是正确的写法：
int[] arr4[] = new int[][]{{1,2,3},{4,5,9,10},{6,7,8}};
int[] arr5[] = {{1,2,3},{4,5},{6,7,8}};//类型推断

2. 如何调用二维数组元素

System.out.println(arr1[0][1]);//2
System.out.println(arr2[1][1]);//null

arr3[1] = new String[4];
System.out.println(arr3[1][0]);
System.out.println(arr3[0]);//

3. 二维数组的属性

System.out.println(arr4.length);//3
System.out.println(arr4[0].length);//3
System.out.println(arr4[1].length);//4

4. 遍历二维数组元素

for(int i = 0;i < arr4.length;i++){ 
    for(int j = 0;j < arr4[i].length;j++){
        System.out.print(arr4[i][j] + "  ");
    }
    System.out.println();
}   

5. 二维数组元素的默认初始化值

 *   ⑤ 数组元素的默认初始化值 
 *   针对于初始化方式一：比如：int[][] arr = new int[4][3];
 *      外层元素的初始化值为：地址值
 *      内层元素的初始化值为：与一维数组初始化情况相同
 *      
 *   针对于初始化方式二：比如：int[][] arr = new int[4][];
 *      外层元素的初始化值为：null
 *      内层元素的初始化值为：不能调用，否则报错。

6. 二维数组的内存结构

理解数组的赋值和复制

数组的赋值

int[] array1,array2;
array1 = new int[]{1,2,3,4};

array2 = array1;

本质：将array1保存的数组的地址值赋给了array2，使得array1和array2共同指向堆空间中的同一个数组实体。

数组的复制

array2 = new int[array1.length];
for(int i = 0;i < array2.length;i++){
    array2[i] = array1[i];
}

我们通过new的方式，给array2在堆空间中新开辟了数组的空间。将array1数组中的元素值一个一个的赋值到array2数组中。

数组的反转

//法1
for(int i = 0;i < arr.length / 2;i++){
    String temp = arr[i];
    arr[i] = arr[arr.length - i -1];
    arr[arr.length - i -1] = temp;
}

//法2
for(int i = 0,j = arr.length - 1;i < j;i++,j--){
    String temp = arr[i];
    arr[i] = arr[j];
    arr[j] = temp;
}

Arrays工具类

• 定义在java.util包下。
• Arrays:提供了很多操作数组的方法。

//1.boolean equals(int[] a,int[] b):判断两个数组是否相等。
int[] arr1 = new int[]{1,2,3,4};
int[] arr2 = new int[]{1,3,2,4};
boolean isEquals = Arrays.equals(arr1, arr2);
System.out.println(isEquals);

//2.String toString(int[] a):输出数组信息。
System.out.println(Arrays.toString(arr1));


//3.void fill(int[] a,int val):将指定值填充到数组之中。
Arrays.fill(arr1,10);
System.out.println(Arrays.toString(arr1));


//4.void sort(int[] a):对数组进行排序。
Arrays.sort(arr2);
System.out.println(Arrays.toString(arr2));

//5.int binarySearch(int[] a,int key)
int[] arr3 = new int[]{-98,-34,2,34,54,66,79,105,210,333};
int index = Arrays.binarySearch(arr3, 210);
if(index >= 0){
    System.out.println(index);
}else{
    System.out.println("未找到");
}

数组常见异常

1. 数组角标越界异常：ArrayIndexOutOfBoundsException
2. 空指针异常：NullPointerException

int[][] arr2 = new int[4][];
System.out.println(arr2[0][0]);
//空指针异常