第三章《数组与循环》第1节：数组的创建与使用

如果需要在程序中存储一个班级里所有学生的身高信息该怎么办呢？最简单的办法就是声明多个变量，用每一个变量存储一个学生的身高值。这样做虽然能够存储数据，但其缺点也是显而易见的。多个变量其实就是一些零散的数据，从逻辑上无法体现出这些数据之间有任何关系，而从实际开发的角度来看，这组零散的数据又不便用统一的方式操作和管理。

为解决这个问题，Java以及很多其他高级编程语言都引入了数组的概念。数组专门用来存放一组数据，专业上，人们把数组中的数据称为“数组元素”，简称“元素”。Java语言中，数组中所有元素的类型都是统一的，并且这些元素在内存中的地址也是连续的。

同变量一样，在使用数组之前必须先要进行声明。声明一个数组的格式为：

数据类型[] 数组名;

或者

数据类型 数组名[];

在声明语句的格式中，方括号并不是数组名称的一部分，它只是用来表示所声明的不是普通变量，而是一个数组。例如希望声明一个能够存储int型数据的数组，并且把数组命名为array，就可以使用如下方式完成：

int[] array;

或者

int array[];

各位读者肯定会问：通过以上代码所声明的数组能存储多少个元素呢？其实，以上代码只是声明了数组的类型和名称，虚拟机还并没有为它分配存储空间，因此它还不能存储数据。专业上，给数组分配存储空间的操作称为“初始化”。对数组实现初始化操作可以使用new关键字完成，格式如下：

数组名 = new 数据类型[数组长度];

例如，对之前所声明的int型数组array进行初始化，就可以用以下代码实现：

array = new int[5];

这行代码表示要给array数组分配5块内存空间。当然，也可以在声明数组的同时完成初始化操作，例如：

int[] array = new int[5];

此处需要提醒各位读者：声明数组时，方括号中不能出现数字，否则会出现语法错误。只有在初始化数组时才能在方括号中写上数字，这个数字表示数组的长度。使用new关键字初始化数组的过程中，虚拟机其实完成了两件事情：1、为数组分配了存储空间。2、给每个元素设定了默认值。

那么，虚拟机给每个数组元素设定的默认值是多少呢？如果是数字类型的数组，虚拟机都以0作为每个数组元素的默认值，如果是char类型的数组，以编号为0的字符做为元素默认值，而对于boolean型数组，虚拟机则会把每个元素的默认值设为false。

如果程序员希望用一组已知的数据初始化一个数组，也可以通过以下格式完成：

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

例如：

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

通过这种方式初始化数组，不需要在方括号中指定数组的长度，虚拟机会根据大括号中元素的个数来为数组分配内存空间。如果在方括号中指定数组长度反而会出现语法错误。此外，虚拟机还会用大括号中列出的数据依次为每个数组元素赋值。

其实这种创建数组的写法还有一种简化格式，就是去掉“new 数据类型[]”，直接在一对大括号列出所有的数组元素即可，例如：

array = {1,2,3,4,5};

当初始化一个数组之后，就可以访问这个数组中的元素。Java语言是以下标的方式访问数组，格式为：

数组名称[下标]

例如把array数组中下标为1的元素赋值为2，就可以写成：

array[1] = 2;

需要提醒各位初学Java的读者，数组的下标都是从0开始的。也就是说，array数组中“头一个”元素是array[0]而不是array[1]。生活中，人们计数往往都是从1开始的，所以很多初学者都不理解为什么数组下标是从0开始。在此解释一下其中的原因：当给一个数组分配了空间之后，为了方便访问数组中的每一个元素，虚拟机会用数组名称给数组中第1块内存空间命名。例如，对array数组完成初始化之后，虚拟机就会把该数组中第1块内存空间命名为array。这块叫做array的内存空间是整个数组每一块内存空间的“参照物”。相对于这个参照物来讲，紧挨着它的那块内存空间的偏移量就是1。数组下标并不是用来标记内存空间的序号，而是用来指出数组中每一块内存空间(也可以理解为每一个元素)相对于参照物的偏移量。对于参照物自身而言，它相对于参照物的偏移量为0，因此数组中“头一个”元素的下标为0，第2个元素相对于参照物而言偏移量为1，因此它的下标就是1，以这种方式计算，数组中最后一个元素的下标就是：数组长度-1。如果下标值超出了0到数组长度-1的范围，称为“数组下标越界”，程序运行会出现错误。

很多读者都会问：如果不知道数组的具体长度，该如何访问最后一个数组元素呢？在Java语言中，数组也是一个对象，程序员可以通过length属性获得数组的长度，调用length属性的格式为：

数组名.length

例如，在控制台上输出array数组的长度可以用以下代码实现：

System.out.println(array.length);

当完成了数组的初始化之后，它的长度就已经固定下来，不能再增加或减少数组的长度。因此，对length属性重新赋值的操作都会引起语法错误。

数组在Java语言中使用的频率非常高，下面通过一个简单的例子来演示一下数组在Java语言中的实际应用。

【例03_01 求平均身高】

Exam03_01.java

import java.util.Scanner;
public class Exam03_01 {
	public static void main(String[] args) {
		double height[];// 用于存储身高值的数组，单位：米
		height = new double[3];// 初始化数组长度为3
		double avgHeight;// 平均身高
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		System.out.println("请输入第1个人的身高");
		height[0] = sc.nextDouble();
		System.out.println("请输入第2个人的身高");
		height[1] = sc.nextDouble();
		System.out.println("请输入第3个人的身高");
		height[2] = sc.nextDouble();
		avgHeight = (height[0] + height[1] + height[2]) / 3;
		System.out.println("3个人的平均身高是：" + avgHeight + "米");
	}
}

程序运行结果如图3-1所示：

图3-1 【例03_01】运行结果

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