Java数组详解（Java基础）

本章小结了Java数组的基本语法，分享给新学习的小伙伴，分享获取新知大家一起进步。

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一.引言

回顾数据类型：

• （1）基本类型 byte short int long float double char boolean
• （2）引用类型 类 数组 接口 枚举 注解

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• 变量：内存中的一块存储空间, 存储的就是常量。
• 特点：一个变量只能存储一个数据，不能存储多个。

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需求：统计把一个班级的所有学生30个人java成绩？

• 解决1:使用变量存储，需要声明30个变量: int java1=90; int java2=80;
• 解决2:使用数组

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二.数组

什么是数组 ？

• 数据的组合,不止一个数据，包含多个数据。数组就是一个变量。

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数组声明和初始化声明：

• 方式一：数据类型 [] 数组名
• 方式二：数据类型 数组名[]

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初始化：

• Java中的数组必须先初始化，然后才可以使用，所谓初始化，就是为数组中的数组元素分配内存空间，并为每个数组 元素赋初始值。

区分静态初始化和动态初始化

• 静态初始化
• 初始化时由程序员指定每个数组元素的初始值，由系统计算数组长度。

语法：数组元素类型[] 数组名 = new 数组元素类型[]{元素0，元素1,	};

可简写为：数组元素类型[] 数组名 = {元素0，元素1,	};

• 说明：任何一个变量都得有自己的数据类型，这里的arr表示数组变量名称，int表示数组中元素的类型，int[]才是 数组类型
• 注意：简写静态初始化只能一条语句完成，不能分割成两条语句。

/*
静态初始化:由我们指定元素的初始值，由系统计算长度或者元素的个数
*/
int[] arr = new int[]{1,56,76,87};
int[] arr1 = {1,56,76,87};

String[] arr2 = new String[]{"434","gfg","gjf545"};
String[] arr3 = {"434","gfg","gjf545"};

//Scanner[] arr4 =

char[] arr5 = new char[]{'2','g','*'};
char[] arr5 ={'2','g','*'};

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• 动态初始化
• 初始化时程序员只指定数组长度，由系统为数组元素分配初始值

语法：元素类型[] 数组名 = new 元素类型[元素个数或者数组长度]；

• 系统对初始值分配规则如下：
• a.整数型为0
• b.浮点型为0.0
• c.字符型为‘\u0000’(不同的系统平台显示结果不同)
• d.布尔类型为false
• e.引用类型为null

/*
动态初始化：初始化时由程序员指定数组的长度，系统负责分配元素的初始值
*/
int[] array1 = new int[5];//0

String[] array2 = new String[3];//null 
char[] array3 = new char[10];//\u0000

注意：a.在初始化数组时，不要静态初始化和动态初始化同时使用，也就是说，不要在进行数组初始化时，既指定数组 的长度，也为每个数组元素分配初始值。

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三.数组的使用

（1）通过下标访问指定元素

• 注意：
• ①Java语言的数组索引(下标、角标)是从0开始的,数组的下标的最大值长度-1
• ②不要超出索引的范围，如果超出范围出现异常 java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException（索引越界异常）

//使用静态初始化的方式定义一个数组
//数组中可以存放重复数据
int[] arr1 = new int[]{2,65,76,83,32,5,5};

//1.访问数组中的元素
//格式：数组名称[下标]	表示获取指定下标所对应的值
//需求：获取下标3对应的元素
int num1 = arr1[3];
System.out.println(num1);//83 
System.out.println(arr1[3]);//83

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（2）2.3.2获取数组元素的个数

• 在Java中，所有数组都提供了一个length属性，通过这个属性可以访问到数组的长度或者数组中元素的个数

//2.获取数组中的元素个数或者数组的长度
//格式:数组名称.length; int len = arr1.length;
System.out.println("数组arr1的长度为：" + len);

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(3)修改数组元素的值

//3.修改数组元素的值int num2 = arr1[6];
System.out.println(num2);//
//格式：数组名称[下标] = 被修改之后的值
//注意：不管是静态初始化还是动态初始化，都可以采用这种方式修改元素的值arr1[6] = 100;
System.out.println(arr1[6]);//100

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(4)遍历数组

• 依次访问数组中的每一个元素，获取每个下标对应的元素值
• 方式一：简单for循环
• 方式二：增强for循环（foreach）无法使用下标

public class Demo {

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr1 = new int[]{2,65,76,83,32,5,5};
        //4.遍历数组
        int n0 = arr1[0];
        int n1 = arr1[1];
        int n2 = arr1[2];
        int n3 = arr1[3];
        int n4 = arr1[4];
        int n5 = arr1[5];
        int n6 = arr1[6];
        //1>简单for循环
        //i表示下标，0~arr1.length
        for(int i = 0;i < arr1.length;i++) {
            int n = arr1[i];
            System.out.println(n);
        }
      /*
         2>增强for循环【foreach】JDK1.5之后新增的
       优点：用于遍历数组和集合，无需通过数组下标，就可以直接访问数组或者集合中的元素 语法：
        for(元素数据类型 变量名：数组名称) { System.out.println(变量名);
      }
      */
       //底层工作原理：根据下标获取数组元素
        for(int num : arr1) {
           System.out.println("增强for循环的结果：" + num);
        }
       /*
        两种遍历方式的选择：不需要知道下标，只需要获取元素值，则采用增强for循环
       */

      //需求：打印下标为偶数的元素值【只能采用简单for循环】
        for(int i = 0;i < arr1.length;i++) {
            if(i % 2 == 0) {
              int n = arr1[i];
              System.out.println(n);
              }
        }
       }   
     }

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案例练习：键盘录入学生java成绩，并把成绩保存在数组中，然后计算总分和平均分?

public class Demo {
    
    public static void main(String[] args) {
        Scanner input=new Scanner(System.in); 
        System.out.println("请输入班级人数"); 
        int count=input.nextInt();
        int[] score=new int[count];
        for (int i = 0; i < score.length; i++) {
            System.out.println("请输入第"+(i+1)+"个人的java成绩"); 
            score[i]=input.nextInt();
        }
        System.out.println("	");
        int sum=0;//总分
        double avg=0;//平均分
        for (int n : score) {
           sum=sum+n;
         }
       avg=(double)sum/count;       
       System.out.println("总分是:"+sum); 
       System.out.println("平均分是:"+avg);
       }

}

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四.数组的内存分配

java内存:

• 栈：存储基本类型数据和引用类型的地址，特点：先进后出，一般空间比较小，存取速度较快
• 堆：存储引用类型数据， 特点：空间比较大，存储速度相对较慢
• 方法区: 存储字符串常量池，静态数据，代码和类的元数据

数组属于引用类型，数组引用变量只是一个引用，这个引用变量可以指向任何有效的内存空间，只有当这个引用 指向有效的空间时，才可以通过引用去操作真正数组中的元素。

结论：数组的引用变量存储在栈空间中，而真正的数组数据存储在堆空间在中。

public class Demo {

    public static void main(String[] args) {
        //图1 使用静态初始化的方式初始化一个数组a
        int[] a = {5,7,20};
        System.out.println("a的长度为：" + a.length);//3
        int num =8; 
        System.out.println("num:"+num);

        //图2
        int[] b=new  int[4]; 
        System.out.println("b的长度是:"+b.length);
        b=a;
        System.out.println("b的长度是:"+b.length);
        System.out.println(b);  //输出的是地址值
       }

}

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拓展：使用数组时常见的异常

1>数组越界异常：ArrayIndexOutofBoundsException
出现的时机：当使用了不存在的下标时，则会出现这个错误0~length - 1

2>空指针异常：NullPointerException
出现的时机：当数组的引用变量赋值为null，还在后面的代码中使用这个引用

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• 2020.04.16 记录辰兮的第56篇博客