• JavaSE_day04【数组】


    JavaSE_day04【数组】

    今日内容

    • 数组概念
    • 数组的声明和初始化
    • 数组的索引
    • 数组的长度
    • 数组的遍历
    • 数组内存
    • 数组的相关算法

    学习目标

    • 理解数组作为容器的概念
    • 掌握数组的声明和初始化
    • 使用索引访问数组的元素
    • 了解数组的内存图解
    • 避免空指针和越界异常
    • 掌握数组的遍历
    • 掌握常见的数组算法

    第四章 数组

    4.1 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

    4.2 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)。

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    数组的特点:

    1、数组的长度一旦确定就不能修改

    2、创建数组时会在内存中开辟一整块连续的空间。

    3、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。

    4.3 数组的声明与初始化

    数组的声明:

    //推荐
    元素的数据类型[] 二维数组的名称;
    
    //不推荐
    元素的数据类型  二维数组名[];
    
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    方式一:静态初始化

    • 格式:
    数据类型[] 数组名 = {元素1,元素2,元素3...};//必须在一个语句中完成,不能分开两个语句写
    
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    • 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};//正确
    
    int[] arr;
    arr = {1,2,3,4,5};//错误
    
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    方式二:静态初始化

    • 格式:
    数据类型[] 数组名 = new 数据类型[]{元素1,元素2,元素3...};
    或
    数据类型[] 数组名;
    数组名 = new 数据类型[]{元素1,元素2,元素3...};
    
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    • 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};//正确
    
    int[] arr;
    arr = new int[]{1,2,3,4,5};//正确
    
    int[] arr = new int[5]{1,2,3,4,5};//错误的,后面有{}指定元素列表,就不需要在[长度]指定长度。
    
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    方式三:动态初始化

    • 格式:
     数组存储的元素的数据类型[] 数组名字 = new 数组存储的元素的数据类型[长度];
    
      或
    
     数组存储的数据类型[] 数组名字;
     数组名字 = new 数组存储的数据类型[长度];
    
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    • 数组定义格式详解:
      • 数组存储的元素的数据类型: 创建的数组容器可以存储什么数据类型的数据。
      • 元素的类型可以是任意的Java的数据类型。例如:int, String, Student等
      • [] : 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。因为数组本身是引用数据类型,所以要用new创建数组对象。
      • [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5个整数的数组容器,代码如下:

    int[] arr = new int[5];
    
    int[] arr;
    arr = new int[5];
    
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    思考:用这种方式初始化的数组,元素有值吗?

    4.4 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]
    
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    • 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]);
    }
    
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    4.5 数组的遍历

    • 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
    • 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 = new int[]{1,2,3,4,5};
      	//打印数组的属性,输出结果是5
      	System.out.println("数组的长度:" + arr.length);
        
        //遍历输出数组中的元素
        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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    4.6 数组元素的默认值

    当我们使用动态初始化创建数组时:

     数组存储的元素的数据类型[] 数组名字 = new 数组存储的元素的数据类型[长度];
    
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    此时只确定了数组的长度,那么数组的元素是什么值呢?

    数组的元素有默认值:

    在这里插入图片描述

    4.7 数组内存图

    4.7.1 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。只要计算机在运行中,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。

    4.7.2 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。
    在这里插入图片描述

    区域名称作用
    程序计数器程序计数器是CPU中的寄存器,它包含每一个线程下一条要执行的指令的地址
    本地方法栈当程序中调用了native的本地方法时,本地方法执行期间的内存区域
    方法区存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。
    堆内存存储对象(包括数组对象),new来创建的,都存储在堆内存。
    虚拟机栈用于存储正在执行的每个Java方法的局部变量表等。局部变量表存放了编译期可知长度的各种基本数据类型、对象引用,方法执行完,自动释放。

    4.7.3 数组在内存中的存储

    1、一个数组内存图
    public static void main(String[] args) {
      	int[] arr = new int[3];
      	System.out.println(arr);//[I@5f150435
    }
    
    
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    思考:打印arr为什么是[I@5f150435,它是数组的地址吗?

    答:它不是数组的地址。

    问?不是说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。

    问?对象的hashCode值是否就是对象内存地址?

    答:不一定,因为这个和不同品牌的JVM产品的具体实现有关。例如:Oracle的OpenJDK中给出了5种实现,其中有一种是直接返回对象的内存地址,但是OpenJDK默认没有选择这种方式。

    2、数组下标为什么是0开始

    因为第一个元素距离数组首地址间隔0个单元。

    3、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);
    }
    
    
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    4、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]);
    }
    
    
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    4.8 数组的练习题

    1、练习1:用一个数组存储26个小写英文字母,并遍历显示,显示要求如:a->A

    2、练习2:用一个数组存储本组学员的年龄,从键盘输入,并遍历显示

    3、练习3:用一个数组存储本组学员的姓名,从键盘输入,并遍历显示

    4、练习4:用数组存储一个星期的7个英文单词,然后从键盘输入星期的值[1-7],输出对应的英文单词

    4.9 数组的常见算法

    4.9.1 数组统计:求总和、均值、统计偶数个数等

    思路:遍历数组,挨个的累加,判断每一个元素

    示例代码:

    int[] arr = {4,5,6,1,9};
    //求总和、均值
    int sum = 0;//因为0加上任何数都不影响结果
    for(int i=0; i<arr.length; i++){
        sum += arr[i];
    }
    double avg = (double)sum/arr.length;
    
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    示例代码2:

    int[] arr = {4,5,6,1,9};
    
    //求总乘积
    long result = 1;//因为1乘以任何数都不影响结果
    for(int i=0; i<arr.length; i++){
        result *= arr[i];
    }
    
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    示例代码3:

    int[] arr = {4,5,6,1,9};
    //统计偶数个数
    int even = 0;
    for(int i=0; i<arr.length; i++){
        if(arr[i]%2==0){
            even++;
        }
    }
    
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    4.9.2 数组的顺序查找

    顺序查找:挨个查看

    要求:对数组元素的顺序没要求

    顺序查找示例代码:

    //查找value第一次在数组中出现的index
    public static void main(String[] args){
        int[] arr = {4,5,6,1,9};
        int value = 1;
        int index = -1;
    
        for(int i=0; i<arr.length; i++){
            if(arr[i] == value){
                index = i;
                break;
            }
        }
    
        if(index==-1){
            System.out.println(value + "不存在");
        }else{
            System.out.println(value + "的下标是" + index);
        }
    }
    
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    4.9.3 数组找最值

    在这里插入图片描述

    思路:

    (1)先假设第一个元素最大/最小

    (2)然后用max/min与后面的元素一一比较

    示例代码:

    int[] arr = {4,5,6,1,9};
    //找最大值
    int max = arr[0];
    for(int i=1; i<arr.length; i++){
        if(arr[i] > max){
            max = arr[i];
        }
    }
    
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    4.9.4 数组中找最值及其下标

    情况一:找最值及其第一次出现的下标

    思路:

    (1)先假设第一个元素最大/最小

    (2)用max/min变量表示最大/小值,用max/min与后面的元素一一比较

    (3)用index时刻记录目前比对的最大/小的下标

    示例代码:

    int[] arr = {4,5,6,1,9};
    //找最大值
    int max = arr[0];
    int index = 0;
    for(int i=1; i<arr.length; i++){
        if(arr[i] > max){
            max = arr[i];
            index = i;
        }
    }
    
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    思路:

    (1)先假设第一个元素最大/最小

    (2)用maxIndex时刻记录目前比对的最大/小的下标,那么arr[maxIndex]就是目前的最大值

    int[] arr = {4,5,6,1,9};
    //找最大值
    int maxIndex = 0;
    for(int i=1; i<arr.length; i++){
        if(arr[i] > arr[maxIndex]){
            maxIndex = i;
        }
    }
    System.out.println("最大值:" + arr[maxIndex]);
    
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    情况二:找最值及其所有最值的下标(即可能最大值重复)

    思路:

    (1)先找最大值

    ①假设第一个元素最大

    ②用max与后面的元素一一比较

    (2)遍历数组,看哪些元素和最大值是一样的

    示例代码:

    int[] arr = {4,5,6,1,9};
    //找最大值
    int max = arr[0];
    for(int i=1; i<arr.length; i++){
        if(arr[i] > max){
            max = arr[i];
        }
    }
    
    //遍历数组,看哪些元素和最大值是一样的
    for(int i=0; i<arr.length; i++){
        if(max == arr[i]){
            System.out.print(i+"\t");
        }
    }
    
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    4.9.5 冒泡排序

    Java中的经典算法之冒泡排序(Bubble Sort)

    原理:比较两个相邻的元素,将值大的元素交换至右端。

    思路:依次比较相邻的两个数,将小数放到前面,大数放到后面。

    ​ 即第一趟,首先比较第1个和第2个元素,将小数放到前面,大数放到后面。

    ​ 然后比较第2个和第3个元素,将小数放到前面,大数放到后面。

    ​ 如此继续,直到比较最后两个数,将小数放到前面,大数放到后面。

    ​ 重复第一趟步骤,直至全部排序完成。

    例如:冒泡:从小到大,从左到右两两比较
    /*
    {6,3,8,2,9,1}
    	第一轮:
    	第1次:arr[0]与arr[1]比较,6>3成立,就交换,{3,6,8,2,9,1}
    	第2次:arr[1]与arr[2]比较,6>8不成立,不交换{3,6,8,2,9,1}
    	第3次:arr[2]与arr[3]比较,8>2成立,就交换,{3,6,2,8,9,1}
    	第4次:arr[3]与arr[4]比较,8>9不成立,不交换{3,6,2,8,9,1}
    	第5次:arr[4]与arr[5]比较,9>1成立,就交换,{3,6,2,8,1,9}
    	
    	第一轮结果:{3,6,2,8,1,9}   9已经到达正确位置,下一轮不用在参与
    
    	第二轮:
    	第1次:arr[0]与arr[1]比较,3>6不成立,不交换{3,6,2,8,1,9}
    	第2次:arr[1]与arr[2]比较,6>2成立,就交换,{3,2,6,8,1,9}
    	第3次:arr[2]与arr[3]比较,6>8不成立,不交换{3,2,6,8,1,9}
    	第4次:arr[3]与arr[4]比较,8>1成立,就交换,{3,2,6,1,8,9}
    	
    	第二轮结果:{3,2,6,1,8,9}   8已经到达正确位置,下一轮不用在参与
    	
    	第三轮:
    	第1次:arr[0]与arr[1]比较,3>2成立,就交换,{2,3,6,1,8,9}
    	第2次:arr[1]与arr[2]比较,3>6不成立,不交换{2,3,6,1,8,9}
    	第3次:arr[2]与arr[3]比较,6>1成立,就交换,{2,3,1,6,8,9}
    	
    	第三轮结果:{2,3,1,6,8,9}   6已经到达正确位置,下一轮不用在参与
    	
    	第四轮:
    	第1次:arr[0]与arr[1]比较,2>3不成立,不交换{2,3,1,6,8,9} 
    	第2次:arr[1]与arr[2]比较,3>1成立,就交换,{2,1,3,6,8,9} 
    	
    	第四轮结果:{2,1,3,6,8,9}    3已经到达正确位置,下一轮不用在参与
    	
    	第五轮
    	第1次:arr[0]与arr[1]比较,2>1成立,就交换,{1,2,3,6,8,9}
    	
    	第五轮结果:{1,2,3,6,8,9}   2已经到达正确位置,下一轮不用在参与
    	
    	剩下1,肯定是最小的了,不用比较了
    	
    	6个元素,比较了5轮, n个元素需要n-1轮
    	每一轮比较很多次
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    示例代码:

    	public static void main(String[] args){
    		int[] arr = {6,3,8,2,9,1};  //arr.length = 6
    		
    		//i=1,2,3,4,5  一共5轮
    		for(int i=1; i<arr.length; i++){//轮数
    			/*
    			i=1,第1轮,j=0,1,2,3,4   arr[j]与arr[j+1]
    			i=2,第2轮,j=0,1,2,3     arr[j]与arr[j+1]
    			i=3,第3轮,j=0,1,2       arr[j]与arr[j+1]
    			i=4,第4轮,j=0,1         arr[j]与arr[j+1]
    			i=5,第5轮,j=0           arr[j]与arr[j+1]
    			
    			j=0, j<=arr.length-1-i
    			*/
    			for(int j=0; j<=arr.length-1-i; j++){
    				if(arr[j] > arr[j+1]){
    					int temp = arr[j];
    					arr[j] = arr[j+1];
    					arr[j+1] = temp;
    				}
    			}
    		}
    		
    		//结果
    		for(int i=0; i<arr.length; i++){
    			System.out.print(arr[i] + " ");
    		}
    	}
    
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    示例代码:从大到小,从右到左

    char[] arr = {'h','e','l','l','o','j','a','v','a'};
    for(int i=1; i<arr.length; i++){//外循环的次数 = 轮数 = 数组的长度-1
        /*
        第1轮,i=1,从右到左两两比较,arr[8]与arr[7],arr[7]与arr[6]....arr[1]与arr[0]
        第2轮,i=2,从右到左两两比较,arr[8]与arr[7],arr[7]与arr[6]....arr[2]与arr[1]
        ...
        第8轮,i=8,从右到左两两比较,arr[8]与arr[7]
        		   arr[j]与arr[j-1]
        找两个关键点:(1)j的起始值:8(2)找j的终止值,依次是1,2,3,。。。8,得出j>=i
        */
        for(int j=8; j>=i; j--){
            //从大到小,后面的元素 > 前面的元素,就交换
            if(arr[j]>arr[j-1]){
                int temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j-1];
                arr[j-1] = temp;
            }
        }
    }	
    		
    
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    4.9.6 练习

    1、随机产生10个[0,100)之间整数,统计3的倍数的个数

    2、随机产生10个[0,150)之间整数,统计既是3又是5,但不是7的倍数的个数

    3、随机产生10个[0,100)之间整数,统计素数的个数

    4、已知本组学员有:String[] names = {“张三”,“李四”,“王五”,“赵六”,“钱七”};,从键盘输入一个学生姓名,查看他是否是本组学员

    5、声明两个数组,一个存储本组学员姓名,一个存储本组学员成绩,找出最高分同学的姓名

    4.10 二维数组

    • 二维数组:本质上就是元素为一维数组的一个数组。

    • 二维数组的标记:[][]

    int[][] arr; //arr是一个二维数组,可以看成元素是int[]一维数组类型的一个数组
    
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    二维数组也可以看成一个二维表,行*列组成的二维表,只不过这个二维表,每一行的列数还可能不同。但是每一个单元格中的元素的数据类型是一致的,例如:都是int,都是String等

    在这里插入图片描述

    4.10.1 二维数组的声明与初始化

    语法格式:

    //推荐
    元素的数据类型[][] 二维数组的名称;
    
    //不推荐
    元素的数据类型  二维数组名[][];
    //不推荐
    元素的数据类型[]  二维数组名[];
    
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    面试:

    int[] x, y[];
    //x是一维数组,y是二维数组
    
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    1、静态初始化
    元素的数据类型[][] 二维数组名 = new 元素的数据类型[][]{
    			{元素1,元素2,元素3 。。。}, 
    			{第二行的值列表},
    			...
    			{第n行的值列表}
    		};
    
    元素的数据类型[][] 二维数组名;
    二维数组名 = new 元素的数据类型[][]{
    			{元素1,元素2,元素3 。。。}, 
    			{第二行的值列表},
    			...
    			{第n行的值列表}
    		};
    		
    //以下格式要求声明与静态初始化必须一起完成
    元素的数据类型[][] 二维数组的名称 = {
    			{元素1,元素2,元素3 。。。}, 
    			{第二行的值列表},
    			...
    			{第n行的值列表}
    		};
    
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    如果是静态初始化,右边new 数据类型[][]中不能写数字,因为行数和列数,由{}的元素个数决定

    举例:

    	int[][] arr;
    	arr = new int[][]{{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9}};
    	arr = new int[3][3]{{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9}};//错误,静态初始化右边new 数据类型[]中不能写数字
    
    	int[][] arr = new int[][]{{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9}};
    
    	int[][] arr = {{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9}};//声明与初始化必须在一句完成
    
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    public class Array2Demo1 {
    	public static void main(String[] args) {
    		//定义数组
    		int[][] arr = {{1,2,3},{4,5},{6}};
    		
    		System.out.println(arr);
    		System.out.println(arr[0]);
    		System.out.println(arr[1]);
    		System.out.println(arr[2]);
    		
    		System.out.println(arr[0][0]); //1
    		System.out.println(arr[1][0]); //4
    		System.out.println(arr[2][0]); //6
    		
    		System.out.println(arr[0][1]); //2
    		System.out.println(arr[1][1]); //5
    		//越界
    		System.out.println(arr[2][1]); //错误
    	}
    }
    
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    2、动态初始化(规则二维表:每一行的列数是相同的)
    //(1)确定行数和列数
    元素的数据类型[][] 二维数组名 = new 元素的数据类型[m][n];
    	m:表示这个二维数组有多少个一维数组。或者说一共二维表有几行
    	n:表示每一个一维数组的元素有多少个。或者说每一行共有一个单元格
    
    //此时创建完数组,行数、列数确定,而且元素也都有默认值
    
    //(2)再为元素赋新值
    二维数组名[行下标][列下标] =;
    
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    public static void main(String[] args) {
        //定义一个二维数组
        int[][] arr = new int[3][2];
        
        //定义了一个二维数组arr
        //这个二维数组有3个一维数组的元素
        //每一个一维数组有2个元素
        //输出二维数组名称
        System.out.println(arr); //地址值	[[I@175078b
        
        //输出二维数组的第一个元素一维数组的名称
        System.out.println(arr[0]); //地址值	[I@42552c
        System.out.println(arr[1]); //地址值	[I@e5bbd6
        System.out.println(arr[2]); //地址值	[I@8ee016
        
        //输出二维数组的元素
        System.out.println(arr[0][0]); //0
        System.out.println(arr[0][1]); //0
        
        //...
    }	 
    
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    3、动态初始化(不规则:每一行的列数可能不一样)
    //(1)先确定总行数
    元素的数据类型[][] 二维数组名 = new 元素的数据类型[总行数][];
    
    //此时只是确定了总行数,每一行里面现在是null
    
    //(2)再确定每一行的列数,创建每一行的一维数组
    二维数组名[行下标] = new 元素的数据类型[该行的总列数];
    
    //此时已经new完的行的元素就有默认值了,没有new的行还是null
    
    //(3)再为元素赋值
    二维数组名[行下标][列下标] =;
    
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    	public static void main(String[] args) {
    		//定义数组
    		int[][] arr = new int[3][];
            
            System.out.println(arr);	//[[I@175078b
            
            System.out.println(arr[1][0]);//NullPointerException
    		System.out.println(arr[0]); //null
    		System.out.println(arr[1]); //null
    		System.out.println(arr[2]); //null
    		
    		//动态的为每一个一维数组分配空间
    		arr[0] = new int[2];
    		arr[1] = new int[3];
    		arr[2] = new int[1];
    		
    		System.out.println(arr[0]); //[I@42552c
    		System.out.println(arr[1]); //[I@e5bbd6
    		System.out.println(arr[2]); //[I@8ee016
    		
    		System.out.println(arr[0][0]); //0
    		System.out.println(arr[0][1]); //0
    		//ArrayIndexOutOfBoundsException
    		//System.out.println(arr[0][2]); //错误
    		
    		arr[1][0] = 100;
    		arr[1][2] = 200;
    	}
    
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    4.10.2 二维数组的相关名称及其表示方式

    (1)二维数组的长度/行数:

    ​ 二维数组名.length

    (2)二维数组的某一行:

    ​ 二维数组名[行下标]

    ​ 行下标的范围:[0, 二维数组名.length-1]

    (3)某一行的列数:

    ​ 二维数组名[行下标].length

    ​ 因为二维数组的每一行是一个一维数组

    (4)某一个元素

    ​ 二维数组名[行下标][列下标]

    4.10.3 二维数组的遍历

    for(int i=0; i<二维数组名.length; i++){
        for(int j=0; j<二维数组名[i].length; j++){
            System.out.print(二维数组名[i][j]);
        }
        System.out.println();
    }
    
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    4.10.4 数组操作的常见异常

    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]);
    }
    
    
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    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。

    [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-AnPvjgue-1667299638826)(imgs/数组越界异常.jpg)]

    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) {
    		//定义数组
    		int[][] arr = new int[3][];
            
            System.out.println(arr[0][0]);//NullPointerException
        }
    
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    因为此时数组的每一行还未分配具体存储元素的空间,此时arr[0]是null,此时访问arr[0][0]会抛出NullPointerException 空指针异常。

    [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-mNnjd4LJ-1667299638828)(imgs/空指针异常.jpg)]

    空指针异常在内存图中的表现

    [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-swLOJuVT-1667299638829)(imgs/1572338767825.png)]

    4.10.5 二维数组练习

    1、练习1

    1、请使用二维数组存储如下数据,并遍历显示

    1

    2 2

    3 3 3

    4 4 4 4

    5 5 5 5 5

    	public static void main(String[] args){
    		//1、声明一个二维数组,并且确定行数
    		//因为每一行的列数不同,这里无法直接确定列数
    		int[][]  arr = new int[5][];
    		
    		//2、确定每一行的列数
    		for(int i=0; i<arr.length; i++){
    			/*
    			arr[0] 的列数是1
    			arr[1] 的列数是2
    			arr[2] 的列数是3
    			arr[3] 的列数是4
    			arr[4] 的列数是5
    			*/
    			arr[i] = new int[i+1];
    		}
    		
    		//3、确定元素的值
    		for(int i=0; i<arr.length; i++){
    			for(int j=0; j<arr[i].length; j++){
    				arr[i][j] = i+1;
    			}
    		}
    		
    		//4、遍历显示
    		for(int i=0; i<arr.length; i++){
    			for(int j=0; j<arr[i].length; j++){
    				System.out.print(arr[i][j] + " ");
    			}
    			System.out.println();
    		}
    		
    	}
    
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    	public static void main(String[] args){
    		//1、声明一个二维数组,并且初始化
            int[][] arr = {
                {1},
                {2,2},
                {3,3,3},
                {4,4,4,4},
                {5,5,5,5,5}
            };
    		
    		
    		//2、遍历显示
    		for(int i=0; i<arr.length; i++){
    			for(int j=0; j<arr[i].length; j++){
    				System.out.print(arr[i][j] + " ");
    			}
    			System.out.println();
    		}
    		
    	}
    
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    	public static void main(String[] args){
    		//1、声明一个二维数组,并且确定行数
    		//因为每一行的列数不同,这里无法直接确定列数
    		int[][]  arr = new int[5][];
    		
    		
    		for(int i=0; i<arr.length; i++){
    			//2、确定每一行的列数
    			arr[i] = new int[i+1];
    			
    			//3、确定元素的值
    			for(int j=0; j<arr[i].length; j++){
    				arr[i][j] = i+1;
    				
    				System.out.print(arr[i][j] + " ");
    			}
    
    			System.out.println();
    		}
    
    	}
    
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    2、练习2

    2、请使用二维数组存储如下数据,并遍历显示

    1 1 1 1 1

    2 2 2 2 2

    3 3 3 3 3

    4 4 4 4 4

    public static void main(String[] args){
    		int[][] arr = {
    			{1,1,1,1,1},
    			{2,2,2,2,2},
    			{3,3,3,3,3},
    			{4,4,4,4,4}
    		};
    		
    		for(int i=0; i<arr.length; i++){
    			for(int j=0; j<arr[i].length; j++){
    				System.out.print(arr[i][j]+" ");
    			}
    			System.out.println();
    		}
    	}
    
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    	public static void main(String[] args) {
    		//1、声明二维数组,并确定行数和列数
    		int[][] arr = new int[4][5];
    		
    		//2、确定元素的值
    		for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
    			for (int j = 0; j < arr.length; j++) {
    				arr[i][j] = i + 1;
    			}
    		}
    		
    		//3、遍历显示
    		for(int i=0; i<arr.length; i++){
    			for(int j=0; j<arr[i].length; j++){
    				System.out.print(arr[i][j] + " ");
    			}
    			System.out.println();
    		}
    	}
    
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    3、练习3

    3、请使用二维数组存储如下数据,并遍历显示

    		String[][] employees = {
    		        {"10", "1", "段誉", "22", "3000"},
    		        {"13", "2", "令狐冲", "32", "18000", "15000", "2000"},
    		        {"11", "3", "任我行", "23", "7000"},
    		        {"11", "4", "张三丰", "24", "7300"},
    		        {"12", "5", "周芷若", "28", "10000", "5000"},
    		        {"11", "6", "赵敏", "22", "6800"},
    		        {"12", "7", "张无忌", "29", "10800","5200"},
    		        {"13", "8", "韦小宝", "30", "19800", "15000", "2500"},
    		        {"12", "9", "杨过", "26", "9800", "5500"},
    		        {"11", "10", "小龙女", "21", "6600"},
    		        {"11", "11", "郭靖", "25", "7100"},
    		        {"12", "12", "黄蓉", "27", "9600", "4800"}
    		    };
    
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    其中"10"代表普通职员,"11"代表程序员,"12"代表设计师,"13"代表架构师

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    	public static void main(String[] args) {
    		String[][] employees = {
    		        {"10", "1", "段誉", "22", "3000"},
    		        {"13", "2", "令狐冲", "32", "18000", "15000", "2000"},
    		        {"11", "3", "任我行", "23", "7000"},
    		        {"11", "4", "张三丰", "24", "7300"},
    		        {"12", "5", "周芷若", "28", "10000", "5000"},
    		        {"11", "6", "赵敏", "22", "6800"},
    		        {"12", "7", "张无忌", "29", "10800","5200"},
    		        {"13", "8", "韦小宝", "30", "19800", "15000", "2500"},
    		        {"12", "9", "杨过", "26", "9800", "5500"},
    		        {"11", "10", "小龙女", "21", "6600"},
    		        {"11", "11", "郭靖", "25", "7100"},
    		        {"12", "12", "黄蓉", "27", "9600", "4800"}
    		    };
    		System.out.println("员工类型\t编号\t姓名\t年龄\t薪资\t奖金\t股票\t");
    		for (int i = 0; i < employees.length; i++) {
    			switch(employees[i][0]){
    			case "10":
    				System.out.print("普通职员");
    				break;
    			case "11":
    				System.out.print("程序员");
    				break;
    			case "12":
    				System.out.print("设计师");
    				break;
    			case "13":
    				System.out.print("架构师");
    				break;
    			}
    			for (int j = 1; j < employees[i].length; j++) {
    				System.out.print("\t" + employees[i][j]);
    			}
    			System.out.println();
    		}
    	}
    
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    4.10.6 二维数组的内存图分析

    1、示例一
            int[][] arr = {
                {1},
                {2,2},
                {3,3,3},
                {4,4,4,4},
                {5,5,5,5,5}
            };
    
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    2、示例二
    		//1、声明二维数组,并确定行数和列数
    		int[][] arr = new int[4][5];
    		
    		//2、确定元素的值
    		for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
    			for (int j = 0; j < arr.length; j++) {
    				arr[i][j] = i + 1;
    			}
    		}
    
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    3、示例三
    		//1、声明一个二维数组,并且确定行数
    		//因为每一行的列数不同,这里无法直接确定列数
    		int[][]  arr = new int[5][];
    		
    		//2、确定每一行的列数
    		for(int i=0; i<arr.length; i++){
    			/*
    			arr[0] 的列数是1
    			arr[1] 的列数是2
    			arr[2] 的列数是3
    			arr[3] 的列数是4
    			arr[4] 的列数是5
    			*/
    			arr[i] = new int[i+1];
    		}
    		
    		//3、确定元素的值
    		for(int i=0; i<arr.length; i++){
    			for(int j=0; j<arr[i].length; j++){
    				arr[i][j] = i+1;
    			}
    		}
    
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    ;
    break;
    }
    for (int j = 1; j < employees[i].length; j++) {
    System.out.print(“\t” + employees[i][j]);
    }
    System.out.println();
    }
    }

    
    ### 4.10.6 二维数组的内存图分析
    
    #### 1、示例一
    
    ```java
            int[][] arr = {
                {1},
                {2,2},
                {3,3,3},
                {4,4,4,4},
                {5,5,5,5,5}
            };
    
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    2、示例二
    		//1、声明二维数组,并确定行数和列数
    		int[][] arr = new int[4][5];
    		
    		//2、确定元素的值
    		for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
    			for (int j = 0; j < arr.length; j++) {
    				arr[i][j] = i + 1;
    			}
    		}
    
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    3、示例三
    		//1、声明一个二维数组,并且确定行数
    		//因为每一行的列数不同,这里无法直接确定列数
    		int[][]  arr = new int[5][];
    		
    		//2、确定每一行的列数
    		for(int i=0; i<arr.length; i++){
    			/*
    			arr[0] 的列数是1
    			arr[1] 的列数是2
    			arr[2] 的列数是3
    			arr[3] 的列数是4
    			arr[4] 的列数是5
    			*/
    			arr[i] = new int[i+1];
    		}
    		
    		//3、确定元素的值
    		for(int i=0; i<arr.length; i++){
    			for(int j=0; j<arr[i].length; j++){
    				arr[i][j] = i+1;
    			}
    		}
    
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    [外链图片转存中…(img-4zlXCGUd-1667299638833)]

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  • 原文地址:https://blog.csdn.net/pp_46918/article/details/127639052