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数组声明、创建、内存分析、三种初始化、边界及小结

singerw 2020-12-11 00:00 原文

数组声明、创建、内存分析、三种初始化、边界及小结

数组对于每一门编程语言来说都是重要的数据结构之一，当然不同语言对数组的实现及处理也不尽相同。

Java 语言中提供的数组是用来存储固定大小的同类型元素。

你可以声明一个数组变量，如 numbers[100] 来代替直接声明 100 个独立变量 number0，number1，....，number99。

1. 含义

数组的含义：

  • 数组是相同类型数据的有序集合；
  • 数组描述的是相同类型的若干个数据，按照一定的先后次序排列组合而成；
  • 其中，每一个数据称作一个数组元素，每个数组元素可以通过一个下标来访问他们。

2. 特点

  • 其长度是确定的。数组一单被创建，它的大小就是不可以改变的。

  • 其元素必须是相同类型，不允许出现混合类型。

  • 数组中的元素可以是任何数据类型，包括基本类型（八大类型）和引用类型。

  • 数组变量属引用类型，数组也可以看成是对象，数组中的每个元素相当于该对象的成员变量。数组本身就是对象，Java中对象是在堆中的，因此数组无论保存初始类型还其他对象类型，数组对象本身是在堆中的。

3. 声明数组变量

首先必须声明数组变量，才能在程序中使用数组。下面是声明数组变量的语法：

dataType[] arrayRefVar;   // 首选的方法
或
dataType arrayRefVar[];  // 效果相同，但不是首选方法

注意: 建议使用 dataType[] arrayRefVar 的声明风格声明数组变量。 dataType arrayRefVar[] 风格是来自 C/C++ 语言 ，在Java中采用是为了让 C/C++ 程序员能够快速理解 java 语言。

实例

下面是这两种语法的代码示例：

double[] myList;         // 首选的方法

或
    
double myList[];         //  效果相同，但不是首选方法

4. 创建数组

Java 语言使用 new操作符来创建数组，语法如下：

arrayRefVar = new dataType[arraySize];

上面的语法语句做了两件事：

  • 一、使用 dataType[arraySize] 创建了一个数组。
  • 二、把新创建的数组的引用赋值给变量 arrayRefVar。

数组变量的声明，和创建数组可以用一条语句完成，如下所示：

dataType[] arrayRefVar = new dataType[arraySize];

另外，你还可以使用如下的方式创建数组。

dataType[] arrayRefVar = {value0, value1, ..., valuek};

数组的元素是通过索引访问的。数组索引从0开始，所以索引值从 0 到 arrayRefVar.length-1。

那么当数组开辟空间之后，就可以采用如下的方式的操作：

  • 数组的访问通过索引完成，即：“数组名称[索引]”，但是需要注意的是，数组的索引从0开始，所以索引的范围就是0 ~ 数组长度-1，例如开辟了3个空间的数组，所以可以使用的索引是：0,1,2，如果此时访问的时候超过了数组的索引范围，会产生 java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException 异常信息；
  • 当我们数组采用动态初始化开辟空间后，数组里面的每一个元素都是该数组对应数据类型的默认值；
  • 数组本身是一个有序的集合操作，所以对于数组的内容操作往往会采用循环的模式完成，数组是一个有限的数据集合，所以应该使用 for 循环。
  • 在 Java 中提供有一种动态取得数组长度的方式：数组名称.length；

实例1： 定义一个int型数组

public class ArrayDemo {
	public static void main(String args[]) {
		int data[] = new int[3]; /*开辟了一个长度为3的数组*/
		data[0] = 10; // 第一个元素
		data[1] = 20; // 第二个元素
		data[2] = 30; // 第三个元素
		for(int x = 0; x < data.length; x++) {
			System.out.println(data[x]); //通过循环控制索引
		}
	}
}

实例2： 定义一个int型数组

package com.singer.array;

import com.sun.xml.internal.ws.api.model.wsdl.WSDLOutput;

public class Demo01 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] nums;  //1、声明一个数组
        nums = new int[10];  //2、创建一个数组
  //    int[] num = new int[10];  //也可以写成：声明并创建一个数组
        //3、给数组各元素赋值
        nums[0] = 1;
        nums[1] = 2;
        nums[2] = 3;
        nums[3] = 4;
        nums[4] = 5;
        nums[5] = 6;
        nums[6] = 7;
        nums[7] = 8;
        nums[8] = 9;
        nums[9] = 10;
        System.out.println(nums[0]);

        //计算数组所有元素的和
        int sum = 0;
        // 获取数组长度：arrays.lenght
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            sum = sum+nums[i];
        }
        System.out.println(sum);
    }
}

5. 数组的内存分析

内存分析

Exception in thread "main" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 10  # 异常-数组越界

6. 数组的三种初始化

  • 静态初始化
int[] a = {1,2,3};
Man[] mans = {new Man(1,1),new Man(2,2);

public static void main(String[] args) {
    // 静态初始化
    int[] nums = {1,3,4,5,6,7,8};
    System.out.println(nums[2]);
}
  • 动态初始化
int[] a =new int[2];
a[0] = 1;
a[1] = 2;

public static void main(String[] args) {
    // 动态初始化 ： 包含数组的默认初始化
    int[] nums2 = new int[10];
    nums2[0] = 1;
    nums2[1] = 2;
    // ...
    System.out.println(nums2[0]);
    System.out.println(nums2[1]);
    // 未赋值的数组位，打印 int 类型为 “ 0 ” ，String类型为“Null”
    System.out.println(nums2[3]);
}
  • 数组的默认初始化
数组是引用类型，它的元素相当于类的实例变量，因此数组一经分配空间，其中的每个元素也被按照实例变量同样的方式被隐式初始化。

public static void main(String[] args) {
    // 动态初始化 ： 包含数组的默认初始化
    int[] nums2 = new int[10];
    nums2[0] = 1;
    nums2[1] = 2;
    // ...
    System.out.println(nums2[0]);
    System.out.println(nums2[1]);
    // 未赋值的数组位，打印 int 类型为 “ 0 ” ，String类型为“Null”
    System.out.println(nums2[3]);
}

7.数组边界

8.小结

  • 下标的合法区间：[0，length-1]，如果越界就会报错;
    在这里插入图片描述

  • ArrayIndexOutOfBoundsException：数组下标越界异常

  • 小结

    • 数组是相同数据类型（数据类型可以为任意类型）的有序集合

    • 数组也是对象。数组元素相当于对象的成员变量

    • 数组长度是确定的，不可变的。如果越界，则报：ArrayIndexOutOfBounds

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