目录

题目

数组的定义

数组的特点

数组的表现形式

数组的优缺点

数组方法的实现

数组的应用

Java内存

整理总结

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题目

开始前，我们来看一道题：

假设有这样一个需求，有一个文件，文件里包含了公司所有客户的年龄数据，现在需要统计每一个年龄段有多少人，以便后续开展活动，给定的主机硬件为单台主机，2core+2G，文件大小为6G，在不使用现有的容器的情况下，如何最高效解决这个问题？所谓容器包括map，set等

如果不限制硬件资源以及容器技术等，那么可能上来我们直接拆开，将单个文件拆为多个文件，最后合并处理，但，限制了之后，就需要思考怎么做了

OK，现在我们来开始想办法解决，因为内存只有2G，所以不能整个文件都取出来，也不能进行排序，毕竟排序的前提是数据都在内存里

我们再来看一下已知条件，文件里的是客户的年龄数据，人类的年龄数据，是一个确定的范围，就算是很长寿，那也是0-200之间对吧

那，我们创建一个长度为200的数组，索引位0代表0岁，数据0位的值，代表0岁的人数，以此类推，一行一行读取文件内容，每次将对应的位置数量追加，直到文件处理完成，时间复杂度为O(n)

数组的定义

什么是数组，所谓数组，就是有序的元素序列，当然，这个有序并非我们通俗意义上的大小

如果将有限个类型相同的变量的集合明明，那么，这个名称就是数组名，组成数组的各个变量称做数组的分量，也称为数组中的元素，用于区分数组中各个元素的数字编号称为下标

数组通常用Array表示，也称为线性表

数组的特点

1、数组是相同类型元素的集合，一定是相同类型，是int，那就都是int，不可能有int有string

2、数组中的元素是有先后顺序的，并且，他们在内存中也是按照这个先后顺序连续放在一起的

3、数组的元素用整个数组的名字加上自己在数组中的位置来表示，比如第一个元素，那就是arr[0]

数组的表现形式

数组在表现形式上，分为一维数组和多维数组，一维数组就是最常用的，比如 int a[]，而多维数组，相信大部分人也用过int a[][]，如果没用过的话，想象一下矩阵

数组的优缺点

数组的结构决定了它增删慢，查找快的特点

比如我要在某个位置增加或删除一个数据，那这个变更位点的后面位置全都得变化，所以比较慢

而正是因为这个特点，数组的查找快，比如我要访问第五个数组，我直接访问第五个位置就好

数组方法的实现

让我们来实现一下数组的常用方法，也就是增删改查

public class Test {
 
    private int[] arr;
    private int index;
 
    public Test(int size) {
        this.index = 0;
        this.arr = new int[size];
    }
 
    public void printArg() {
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.println(arr[i]);
        }
    }
 
    public int findArg(int index) {
        return arr[index];
    }
 
    public void update(int index, int to) {
        arr[index] = to;
    }
 
    public void insert(int index, int to) {
        int length = arr.length;
        int endIndex = index;
        if (endIndex++ < length) {
            for (int i = length - 1; i > index; i--) {
                arr[i] = arr[i - 1];
            }
            arr[index] = to;
            this.index++;
        } else {
            throw new RuntimeException("can't insert,index is out of arr's size");
        }
    }
 
    public void delete(int index) {
        int length = arr.length;
        for (int i = index; i < length; i++) {
            if (i != length - 1) {
                arr[i] = arr[i + 1];
            } else {
                arr[i] = 0;
            }
        }
        this.index--;
    }
 
}

当然，这儿只是简单写了写，没有做扩容

数组的扩容，本质上还是重新申请地址，然后将旧数组的数据全都放到新数组里

数组的应用

说到这儿，Java中的array list，本质也是数组，但是对比数组，大家用的多的还是array list，因为array list是jdk帮我们封装好的，已经实现了自动扩容等等的操作，可以节省我们很多功夫，如果直接用数组，相关的方法肯定是需要我们自己去实现的

在应用中，一定要注意，小心越界

Java内存

Java中内存分为两种，堆内存和栈内存，都是Java用来存放数据的地方

new出来的对象和数组都在堆内存

引用对象存放在栈内存

堆栈的区别：

• 栈比堆块
• 栈内存的数据可以共享，主要存一些基本数据类型，比如 int a =3; 流程就是现在栈内创建变量a，然后给变量a赋值，但是并不会立刻创建一个3，而是先在栈内寻找是否有3，如果有，直接将指针指向3，没有，就增加一个3

举个例子

String str1 = "abc"; 
String str2 = new String ("abc"); 
System.out.println(str1 == str2);

这是个false，因为str2是new出来的，而==对于引用类型来说，对比的是地址值

再来一个容易错的地方

String str1 = "ja"; 
String str2 = "va";
String str3 = "java";
String str4 = str1 + str2;
System.out.println(str3 == str4);

这个的答案也是false，不要看起来值相同

问题出在这个加号上 ➕

Java重载了加号，在底层调用了stringbuilder，而stringbuilder是创建新对象

内存和数组也有关系，比如，数组为什么从0开始

假设创建了一个数组，申请了内存空间，是1001，1002，1003，.......

arr[0] 就应该存储在1001

arr[1]就应该存储在1002

对应的，结合下标，可以写成

arr[0] -> 1001 -> 1001+0

arr[1] -> 1002 -> 1001+1

这样，拿到第一个地址，就可以拿到后续所有地址

如果不从0开始，假设从1开始

arr[1] -> 1001 -> 1001+(1-1)

arr[1] -> 1002 -> 1001+(2-1)

从性能上来说，这种减号运算性能更差

数组的内存地址，可以用如这样表达

初始内存地址 + 数组下标*数据的长度

整理总结

数组是一个最基础最简单的数据结构，存储的相同的数据类型

用数组的时候，记得关注下标，下标是数组最优的一个特点

数组增删慢，查找快