七、数组

第一章 数组定义和访问

1.1 容器概述

案例分析

现在需要统计某公司员工的工资情况，例如计算平均工资、找到最高工资等。假设该公司有50名员工，用前面所学的知识，

程序首先需要声明50个变量来分别记住每位员工的工资，然后在进行操作，这样做会显得很麻烦，而且错误率也会很高。因

此我们可以使用容器进行操作。将所有的数据全部存储到一个容器中，统一操作。

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

1.2 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。

1.3 数组的定义

方式一

• 格式：

数组存储的数据类型[] 数组名字;

方式二

• 格式：

数组存储的数据类型 数组名字[];

 

1.4 数组的初始化

方式一 数组动态初始化

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

• 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 数组静态初始化

什么是静态初始化

在创建数组时，直接确定数组元素

• 标准格式：

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};

• 简化格式：

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};

 

1.5 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]);
    }

 

 

第二章 数组原理内存图

2.1 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。

2.2 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：

 

 

2.3 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

 

 

两个数组内存图

public static void main(String[] args) {
        int[] arr = new int[3]; 
        int[] arr2 = new int[2]; 
        System.out.println(arr); 
        System.out.println(arr2);
    }

 

 

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]);
    }

 

 

 

 

第三章 数组操作的常见问题

3.1 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。

 

 

3.2 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]);
    }

 

空指针异常在内存图中的表现

解决方案

给数组一个真正的堆内存空间引用即可！

第四章 数组练习

4.1 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 = {11, 22, 33, 44, 55};
        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 = { 11, 22, 33, 44, 55 };
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.println(arr[i]);
        }
    }

 

4.2 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];
        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);
    }