day04_数组
今日内容：
- 数组
- 方法
学习目标：
- 理解容器的概念；
- 掌握数组的第一种定义方式、第二种定义方式、第三种定义方式
- 会使用数组的索引访问数组的元素
- 了解数组的内存图分析
- 了解空指针和数组越界异常
- 掌握数组的遍历
- 掌握数组最大值的获取
- 了解数组反转的原理
- 了解数组作为方法参数传递
- 了解数组作为方法的返回值
数组的定义和访问
容器的概念：就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、教室、表格
数组的概念：数组就是存储数据长度固定的容器，保证每个数据的数据类型一致。
数组的定义： 格式：
方式一：
数组存储的数据类型 [ ] 数组名称 = new 数组存储的数据类型 [长度]; 长度为正整数
解析：
-
数组存储的数据类型：决定了该数组容器能够存储什么样的数据
-
[] : 表示数组
-
数组名称：给定义数组起了一个变量的名字，满足标识符的命名规范
-
new ：是一个关键字，创建数组使用的关键字
-
[长度]：数组的长度，表示数组中能够存储多少个元素
备注：数组一旦创建出来，长度不能发生改变，具备一个【定长特性】
方式二：
数组存储的数据类型 [ ] 数组名称 = new 数组存储的数据类型 []{元素1,元素2,元素3,...,元素n};方式三：
数组存储的数据类型 [ ] 数组名称 = {元素1,元素2,元素3,...,元素n};
数组的特点：
- 数组的长度在程序运行期间不可改变。
- 数组本身就是一种引用数据类型
- 数组定义时是引用数据类型，但是数组容器里面存储的元素可以是基本数据类型，也可以是引用数据类型
- 数组当中存储的多个数据，类型保持一致
数组的初始化： int [] scores ；// 声明
scores=new int[55]；// 初始化
初始化：在内存中创建了一个数组，并且向数组容器中赋予了一些默认值
默认值：
- int 整数类型：0
- 浮点类型：0.0
- 字符：' \u0000' 显现一个空格状态
- 布尔类型：false
- 引用类型：null
两种常见的初始化动作：
-
静态初始化（指定内容） 显式赋值：在创建数组的时候，不指定数组的长度（存储元素个数），直接指定具体【内容】
-
动态初始化（指定长度） 隐式赋值：在创建数组的时候，直接指定数组的长度（存储元素的个数）。
备注：两种初始化方式，只能选其中一种。
静态初始化虽未指定长度，但是程序会推算得到该数组长度
建议：如果不确定数组中存储的内容时，用动态初始化，内容一经确定，使用静态初始化
大多数情况下，建议使用动态初始化。
数组的访问
索引：角标、下标
每一存储到数组当中的元素，都会自动的分配一个编号，从[ 0 ]开始,这个系统自动分配的编号称为数组的索引（index），可以通过索引访问数组当中的元素。
格式：
数组名称 [索引]
数组的长度属性
每个数组都有一个长度，而且是固定的，java 会自动赋给数组一个属性，可以获取到数组的长度属性。
格式：
数组名称.length
属性length代表的就是数组的长度，int 类型，最大索引值为数组名 . length - 1
索引访问数组当中元素操作：
-
修改数组当中索引对应位置上的值：数组名 [ 索引 ] =数值
int [ ] arr ； arr[1] = 20 //不合法的操作，未对数组进行初始化
-
变量 = 数组名称 [索引值]；从数组当中取出指定位置的值赋给变量
数组原理内存图解
内存：是计算机中一个很重要的元件，是一个临时的存储区域，我们编写的代码文件存放在硬盘当中，硬盘当中的程序文件不会运行，当程序运行过程中，程序从硬盘加载到内存当中执行，当程序运行完毕后程序文件会被清空出内存。
java虚拟机当中的内存划分
目的：提升运行效率，就对内存空间进行不同区域的划分，每一片区域都有特定的数据处理方式和内存管理方式
具体划分
| 区域名称 | 作用 |
|---|---|
| 寄存器 | 给cpu使用，和我们开发没有关系 |
| 本地方法栈 | JVM在使用操作系统功能时使用的，和开发没有关系 |
| 方法区 | 存储可以运行的 class文件（常量池、静态域） |
| 方法栈stack | 方法运行时使用的内存，比如main方法的运行，必须进入方法栈中 |
| 堆内存heap | 存储对象或者数组，new出来的对象通通存储在堆内存中 |
数组在内存当中的存储
一个数组的内存存储
public static void main(String args[]){
int []arr = new int[3];
System.out.println(arr);//内存地址 哈希值
}
程序执行流程：
- main方法进入方法区中执行
- 创建数组，JVM会在堆内存中开辟空间，存储数组
- 数组在内存当中会有自己的内存地址，以十六进制表示
- 数组当中有三个元素，默认值为0
- JVM将数组的内存地址赋值给引用类型变量arr
- 变量arr保存的数组是在内存当中的地址，而不是一个具体数值，因此称之为引用类型
两个数组的内存分析
public static void main(String args[]){
int []arr =new int [3];
int []arr2 = new int [2];
System.out.println(arr);
System.out.println(arr2);
}
两个变量指向同一个数组
public static void main(String args[]){
//定义一个数组，动态初始化
int []arr =new int [3];// 0 0 0
//通过数组访问数组中的元素
arr[0] = 10;
arr[1] = 20;
arr[2] = 30;
//查看数组arr中的第二个元素
System.out.println(arr[1]);
//定义一个数组，将上一个数组赋值给该数组
int []arr2 =arr;
arr2[1] = 50;
//查看数组arr其中的第二个元素
System.out.println(arr[1]);
}
原理分析图解：
数组的常见错误操作
数组的越界异常操作
public static void main(String args[]){
//动态初始化一个数组
int [] arr = new int[5];
//访问索引值为5的数组元素
System.out.println(arr[5]);
}
数组索引是从0开始，最大索引值是arr.length-1 [0,arr.length-1]
如果访问数组元素时，索引值不在该区间中，程序就会抛出数组索引越界异常
在开发中，不要出现索引越界异常现象，因为它会导致程序异常终止。
空指针异常操作
public static void main(String args[]){
//动态初始化一个数组
int []arr = new int[3];
arr = null;
//查看arr数组的第三个元素
System.out.println(arr[2]);
}
数组空指针异常，就是在程序运行过程中，有一个在内存中不存在的变量被引用到了
数组的遍历：【重点】
数组遍历其实就是将数组中的每一个元素分别获取出来，遍历是我们操作数组的核心和重点内容。
public static void main(String []ages){
//静态初始化一个数组
int []arr = {1,2,3,4,5,100,6};
//数组遍历
System.out.println(arr[0]);
System.out.println(arr[1]);
System.out.println(arr[2]);
System.out.println(arr[3]);
...
}
数组的索引从0开始一次递增，递增到arr.length-1为止，引入循环结构
public static void main(String []ages){
//静态初始化一个数组
int []arr = {1,2,3,4,5,100,6};
//数组遍历
for(int i=0;i<arr.length;i++){//遍历容器的时候，初始化语句当中的循环变量一般都是索引值
System.out.println(arr[i]);
}
}
获取数组当中的最大值元素
最大值，从数组的所有元素找出那个最大值
思路：
- 先定义一个最大值变量，保存数组中第一个元素（索引为0）
- 遍历数组，获取数组当中内一个元素
- 将遍历到的元素和保存的最大值变量进行比较
- 如果数组元素的值大于最大值变量，把数组元素的值赋值给最大值变量
- 数组遍历结束，最大值变量保存的是数组中最大的值
public static void main(String []ages){
//静态初始化一个数组容器
int [] arr = {3000,2000,40000,500};
//定义一个最大值变量，保存数组当中的第一个元素
int max = arr[0];
for(int i=0;i<=arr.length-1;i++){
//将遍历到的元素和保存的最大值变量进行比较
if(arr[i]>max){
max = arr[i];
}
}
System.out.println(max);
}
