Java基础教程：深入理解数组-CSDN博客

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本文详细介绍了Java中的数组，包括数组的概念、定义格式、动态初始化、元素访问、内存分配以及常见问题如索引越界和空指针异常。通过实例展示了如何创建、初始化、访问和遍历数组，还探讨了数组的最大值获取、元素求和以及在实际场景中的应用，如查找数组中的元素和评委打分的计算方法。

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1.数组

1.1 数组介绍

数组就是存储数据长度固定的容器，存储多个数据的数据类型要一致。

1.2 数组的定义格式

1.2.1 第一种格式

数据类型[] 数组名

示例：

int[] arr; double[] arr; char[] arr;

1.2.2 第二种格式

数据类型数组名[]

示例：

int arr[];double arr[];char arr[];

1.3 数组的动态初始化

1.3.1 什么是动态初始化

数组动态初始化就是只给定数组的长度，由系统给出默认初始化值

1.3.2 动态初始化格式

数据类型[] 数组名 = new 数据类型[数组长度];

int[] arr = new int[3];

1.3.3 动态初始化格式详解

·等号左边：

oint:数组的数据类型

o[]:代表这是一个数组

oarr:代表数组的名称

·等号右边：

onew:为数组开辟内存空间

oint:数组的数据类型

o[]:代表这是一个数组

o5:代表数组的长度

代码 :

package com.itheima.array;public class Demo2Array { /* 数组的动态初始化: 在初始化的时候, 需要手动指定数组的长度, 系统会为数组容器分配初始值. 动态初始化格式: 数据类型[] 数组名 = new 数据类型[数组的长度]; 注意: 打印数组变量的时候, 会打印出数组的内存地址 [I@10f87f48 : @ : 分隔符 [ : 当前的空间是一个数组类型 I : 当前数组容器中所存储的数据类型 10f87f48 : 十六进制内存地址 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f */ public static void main(String[] args) { // 数据类型[] 数组名 = new 数据类型[数组的长度]; // 通过new关键字创建了一个int类型的数组容器, 该容器可以存储5个int类型的整数, 该容器被arr数组变量所记录 int[] arr = new int[5]; // [I@10f87f48 System.out.println(arr); byte[] bArr = new byte[3]; // [B@b4c966a System.out.println(bArr); }}

1.4 数组元素访问

1.4.1 什么是索引

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。

1.4.2访问数组元素格式

数组名[索引];

1.4.3示例代码

package com.itheima.array;public class Demo3ArrayIndex { /* 数组动态初始化: 初始化的时候, 手动指定数组长度, 系统会为数组容器分配初始值. 数组的元素访问格式: 数组名[索引] 索引: 数组中数据的编号方式, 编号从0开始作用: 访问数组容器中的空间位置注意: 数组在创建完毕后, 即使没有赋值, 也可以取出, 但取出的元素都是默认初始化值. */ public static void main(String[] args) { int[] arr = new int[3]; // 0 1 2 System.out.println(arr); // 数组的内存地址 [I@10f87f48 // 数组名[索引] 访问数组容器中的空间位置 System.out.println(arr[0]); // 0 系统自动分配的默认初始化值 System.out.println(arr[1]); System.out.println(arr[2]); System.out.println(“--------------”); // 数组名[索引] arr[0] = 11; arr[1] = 22; arr[2] = 33; System.out.println(arr[0]); System.out.println(arr[1]); System.out.println(arr[2]); }}

1.5 内存分配

1.5.1 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。

1.5.2 java中的内存分配

·目前我们只需要记住两个内存，分别是：栈内存和堆内存

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。

1.6 Java内存分配-一个数组内存图

1.7 两个数组内存图

1.8 多个数组指向相同内存图

1.9 数组的静态初始化

1.9.1 什么是静态初始化

在创建数组时，直接将元素确定

1.9.2 静态初始化格式

·完整版格式

数据类型[] 数组名 = new 数据类型[]{元素1,元素2,…};

·简化版格式

数据类型[] 数组名 = {元素1,元素2,…};

1.9.3示例代码

package com.itheima.array2;public class Demo1Array { /* 数组静态初始化 : 初始化时指定每个数组元素的初始值，由系统决定数组长度完整格式: 数据类型[] 数组名 = new 数据类型[]{数据1,数据2,数据3…}; 简化格式: 数据类型[] 数组名 = {数据1,数据2,数据3…}; */ public static void main(String[] args) { // 数据类型[] 数组名 = new 数据类型[]{数据1,数据2,数据3…}; int[] arr = new int[]{11,22,33}; System.out.println(arr[0]); System.out.println(arr[1]); System.out.println(arr[2]); // 数据类型[] 数组名 = {数据1,数据2,数据3…}; int[] arr2 = {44,55,66}; System.out.println(arr2); System.out.println(arr2[0]); System.out.println(arr2[1]); System.out.println(arr2[2]); }}

1.10 数组操作的两个常见问题

1.10.1 索引越界异常

·出现原因

public class ArrayDemo { public static void main(String[] args) { int[] arr = new int[3]; System.out.println(arr[3]); }}

数组长度为3，索引范围是0~2，但是我们却访问了一个3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。

·解决方案

将错误的索引修改为正确的索引范围即可！

1.10.2 空指针异常

·出现原因

public class ArrayDemo { public static void main(String[] args) { int[] arr = new int[3]; //把null赋值给数组 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，空指针异常是不能出现的，一旦出现了，就必须要修改我们编写的代码。

·解决方案

给数组一个真正的堆内存空间引用即可！

1.11 数组遍历

·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 class ArrayTest01 {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 class ArrayTest01 { public static void main(String[] args) { //定义数组 int[] arr = {11, 22, 33, 44, 55}; //使用通用的遍历格式 for(int x=0; x<arr.length; x++) { System.out.println(arr[x]); } }}

1.12 数组获取最大值

·最大值获取：从数组的所有元素中找出最大值。

·实现思路：

o定义变量，保存数组0索引上的元素

o遍历数组，获取出数组中的每个元素

o将遍历到的元素和保存数组0索引上值的变量进行比较

o如果数组元素的值大于了变量的值，变量记录住新的值

o数组循环遍历结束，变量保存的就是数组中的最大值

·代码实现：

package com.itheima.test;import java.util.Scanner;public class Test2Array { /* 需求: 从数组中查找最大值 int[] arr = {12,45,98,73,60}; 实现步骤: 1. 假设数组中的第一个元素为最大值 2. 遍历数组, 获取每一个元素, 准备进行比较 3. 如果比较的过程中, 出现了比max更大的, 让max记录更大的值 4. 循环结束后, 打印最大值. */ public static void main(String[] args) { int[] arr = {12,45,98,73,60}; // 1. 假设数组中的第一个元素为最大值 int max = arr[0]; // 2. 遍历数组, 获取每一个元素, 准备进行比较 for(int i = 1; i < arr.length; i++){ // 3. 如果比较的过程中, 出现了比max更大的, 让max记录更大的值 if(arr[i] > max){ max = arr[i]; } } // 4. 循环结束后, 打印最大值. System.out.println(“max:” + max); }}

1.13 数组元素求和

·需求：键盘录入5个整数，存储到数组中，并对数组求和

·思路： 1.创建键盘录入对象，准备键盘录入 2.定义一个求和变量，准备记录累加后的结果 3.动态初始化一个长度为5的int数组，准备存储键盘录入的数值 4.将键盘录入的数值存储到数组中 5.遍历数组，取出每一个元素，并求和 6.输出总和

·代码实现：

package com.itheima.test;import java.util.Scanner;public class Test3Array { /* 需求：键盘录入5个整数，存储到数组中，并对数组求和思路： 1.创建键盘录入对象，准备键盘录入 2.定义一个求和变量，准备记录累加后的结果 3.动态初始化一个长度为5的int数组，准备存储键盘录入的数值 4.将键盘录入的数值存储到数组中 5.遍历数组，取出每一个元素，并求和 6.输出总和 */ public static void main(String[] args) { // 1.创建键盘录入对象，准备键盘录入 Scanner sc = new Scanner(System.in); // 2.定义一个求和变量，准备记录累加后的结果 int sum = 0; // 3.动态初始化一个长度为5的int数组，准备存储键盘录入的数值 int[] arr = new int[5]; // 4.将键盘录入的数值存储到数组中 for(int i = 0; i < arr.length; i++){ System.out.println(“请输入第” + (i+1) + “个整数:”); //arr[i] = 10; arr[i] = sc.nextInt(); } // 5.遍历数组，取出每一个元素，并求和 for (int i = 0; i < arr.length; i++) { sum += arr[i]; } // 6.输出总和 System.out.println(“sum:” + sum); }}

1.14 数组基本查找【应用】

·需求：已知一个数组 arr = {19, 28, 37, 46, 50}; 键盘录入一个数据，查找该数据在数组中的索引，并在控制台输出找到的索引值。

·思路： 1.定义一个数组，用静态初始化完成数组元素的初始化 2.键盘录入要查找的数据，用一个变量接收 3.定义一个索引变量，初始值为-1 4.遍历数组，获取到数组中的每一个元素 5.拿键盘录入的数据和数组中的每一个元素进行比较，如果值相同，就把该值对应的索引赋值给索引变量，并结束循环 6.输出索引变量

·代码实现：

·public static void main(String[] args) {

· // 1.定义一个数组，用静态初始化完成数组元素的初始化

· int[] arr = {19, 28, 37, 46, 50};

· // 2.键盘录入要查找的数据，用一个变量接收

· Scanner sc = new Scanner(System.in);

· System.out.println(“请输入您要查找的元素:”);

· int num = sc.nextInt();

· // 3.定义一个索引变量，初始值为-1

· // 假设要查找的数据, 在数组中就是不存在的

· int index = -1;

· // 4.遍历数组，获取到数组中的每一个元素