Java中的数组

1.数组的概念

• 数组概念： 数组就是用于存储数据的长度固定的容器，保证多个数据的数据类型要一致。

百度百科中对数组的定义：

所谓数组(array)，就是相同数据类型的元素按一定顺序排列的集合，就是把有限个类型相同的变量用一个名字命名，以便统一管理他们，然后用编号区分他们，这个名字称为数组名，编号称为下标或索引(index)。组成数组的各个变量称为数组的元素(element)。数组中元素的个数称为数组的长度(length)。

数组的特点:

• 数组的长度一旦确定就不能修改
• 创建数组时会在内存中开辟一整块连续的空间。
• 存取元素的速度快，因为可以通过[下标]，直接定位到任意一个元素。

2.数组的初始化

2.1 静态初始化

//必须在一个语句中完成,不能分开两个语句写
格式1: 数据类型[] 数组名 = {元素1,元素2,元素3,...};

//定义存储1,2,3,4,5整数的数组
int [] arr  = {1,2,3,4,5};


格式2:  数据类型[] 数组名 = new 数据类型[]{元素1,元素2,元素3,...};

int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5}

数据类型[] 数组名;
数组名 = new 数据类型[]{元素1,元素2,元素3,...};
int[] arr;
arr = new int[]{1,2,3,4,5}
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2.2 动态初始化

• 格式

  数据类型[] 数组名 = new 数据类型[长度];
  int[] arr = new int[5];
  
  数组类型[] 数组名;
  数组名 = new 数据类型[长度];
  int[] arr;
  arr = new int[5];
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3.数组元素的访问

• 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。

• 索引范围：[0, 数组的长度-1]

• 格式：

  数组名[索引]
  1

• 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1，2，3，4，5,6
      int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5, 6};
      //为0索引元素赋值为6
      arr[0] = 6;
      //获取索引0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]);
  }
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4.数组的遍历

• 数组的长度属性： 每个数组都具有固定的长度，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。可推断出，数组最大索引值为数组名.length-1。

• 数组遍历： 将数组中的每个元素分别获取出来。遍历也是数组操作中的基石。

  public static void main(String[] args) {
      //定义存储int类型数组，赋值元素1，2，3，4，5,6
      int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5, 6};
      //打印数组的属性，输出结果是6
      System.out.println("数组的长度:" + arr.length);
      //遍历输出数组中的每个元素
      System.out.println("数组的元素有:");
      for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
          System.out.println(arr[i]);
      }
  }
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5.数组元素的默认值

数组元素的默认值:

6.数组的内存图

6.1 内存概述

  内存是计算机中重要的部件之一，它是与CPU进行沟通的桥梁。其作用是用于暂时存放CPU中的运算数据，以及与硬盘等外部存储器交换的数据。计算机在运行中，CPU就会把需要运算的数据调到内存中进行运算，当运算完成后CPU再将结果传送出来。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。

6.2 Java虚拟机内存划分

6.3 数组在内存中的存储

1.一个数组的内存图

public static void main(String[] args) {
    int[] arr = new int[3];
    System.out.println(arr);//[I@66cd51c3
}
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程序执行流程:

1. main方法进入方法栈执行
2. 创建数组,JVN会在对堆内存中开辟空间,存储数组
3. 数组在内存中会有自己的存储地址,以十六进制数表示
4. 数组中有三个元素,默认值为0
5. JVM将数组的内存首地址赋值给引用类型变量arr
6. 变量arr保存的是数组内存中的地址,而不是一个具体数值
   

Q1:打印arr为什么是[I@66cd51c3，它是数组的地址吗？

答: 不是数组的地址

Q2:arr中存储的是数组对象的首地址吗？

答：arr中存储的是数组的首地址，但是因为数组是引用数据类型，打印arr时，会自动调用arr数组对象的toString()方法，默认该方法实现的是对象类型名@该对象的hashCode()值的十六进制值。

2.两个数组的内存图

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

• 数组的定义:相同数据类型、固定长度
• 数组的初始化:静态初始化、动态初始化
• 数组元素的访问、数组的长度、数组的遍历