数组

一、数组的概念

1.1 概述

数组是一种容器，可以同时存放多个数据值。

1.2 数组的特点

① 数组是一种引用数据类型
② 数组当中的多个数据，类型必须统一
③ 数组的长度在程序运行期间不可改变

二、数组的使用

2.1 初始化

2.1.1 动态初始化（指定长度）

数据类型[] 数组名称 = new 数据类型[数组长度];--------a
//a行代码可拆分为两个步骤
数据类型[] 数组名称;
数组名称 = new 数据类型[数组长度];

2.1.2 静态初始化（指定内容）

数据类型[] 数组名称 = new 数据类型[] {元素1,元素2,元素3,...};--b
//或为以下省略格式
数据类型[] 数据名称 = {元素1,元素2,元素3,...};----c
//b 行代码可拆分为两个步骤
数据类型[] 数组名称;
数组名称 = new 数据类型[] {元素1,元素2,元素3,...};
//c 行代码不可以拆分为两个步骤

2.1.3 默认值

使用动态初始化数组的时候，其中的元素会自动拥有一个默认值，规则如下:

注意： 静态初始化其实也有默认值的过程，只不过系统自动马上将后面大括号中的值赋给了数组。

2.2 访问数组元素

• 直接打印数组名称，得到的是数组对应的：内存地址哈希值。如：[I@75412c2f，其中[代表数组，I代表int类型，@75412c2f代表哈希值。

• 访问数组元素的格式：

数组名称[索引值]

• 索引值： 就是一个int数字，代表数组当中元素的编号。索引值从0开始，一直到数组的长度-1为止。

三、Java中的内存划分

Java的内存需要划分为5个部分：

3.1 栈（Stack）

存放的是方法中的局部变量，用于运行方法。

① 局部变量：方法的参数，或者方法{}内部的变量。
② 作用域：一旦超出作用域，立刻从栈内存中消失。

3.2 堆（Heap）

凡是new出来的东西，都在堆当中。

① 堆内存里的东西都有一个地址值：16进制。
② 堆内存里的数据都有默认值。

3.3 方法区（Method Area）

存储.class相关信息，包含方法的信息。（只是死信息，真正方法运行一定要在栈当中）

3.4 本地方法栈（Native Method Stack）

与操作系统相关。

3.5 寄存器（PC Register）

与CPU相关，性能非常高。

四、数组的内存图解

4.1 一个数组的内存图解

程序执行流程：
1. 编译.java文件，main方法进入方法区。
2. 执行.class文件，方法区中的main方法进入方法栈。
3. 创建数组，JVM会在堆内存中开辟空间，存储数组。
4. 数组在内存中会有自己的内存地址，以十六进制数表示。
5. 数组中有3个元素，默认值为0。
6. JVM将数组的内存地址赋值给引用变量array，因为保存的是地址，而不是一个具体的数值，所以称为引用数据类型。
7. 当执行array[1] = 10，程序先通过array找到数组，再通过数组的地址，找到数组在堆内存中的位置，通过索引1得到数组中第二个数据在堆内存中的位置，将它的值改为10。

4.2 两个数组的内存图解

4.3 两个引用指向同一个数组的内存图解

五、数组的常见操作

5.1 数组越界异常

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。

5.2 数组空指针异常

public static void main(String[] args) {
    int[] arr = {1,2,3};
    arr = null;
    System.out.println(arr[0]);
｝

数组必须进行new初始化才能使用其中的元素。如果只是赋值了一个null，没有进行new创建，那么将会发生：空指针异常 NullPointerException

5.3 获取数组的长度

数组名称.length

注意：数组一旦创建，程序运行期间，长度不可改变

5.4 数组的遍历

• IDEA中：变量/常量/数组名称.fori —> 生成for循环语句。

public class Demo04Array {
    public static void main(String[] args) {
        int[] array = { 15, 25, 30, 40, 50, 60, 75 };
        // 首先使用原始方式
        System.out.println(array[0]); // 15
        System.out.println(array[1]); // 25
        System.out.println(array[2]); // 30
        System.out.println(array[3]); // 40
        System.out.println(array[4]); // 50
        System.out.println(array[5]); // 50
        System.out.println("=================");
        // 使用循环，次数其实就是数组的长度。
        for (int i = 0; i < 6; i++) {
            System.out.println(array[i]);
        }
        System.out.println("=================");
//        int len = array.length; // 长度
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            System.out.println(array[i]);
        }
    }
}

5.5 数组的最值

public class Demo01 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] array1 = {5, 15, 30, 20, 10000};
        int max = array1[0];
        for(int i = 1;i < array1.length;i++){
            if(array1[i]>max){
                max = array1[i];
            }
        }
        System.out.println(max);
    }
}

5.6 数组元素反转

5.6.1 一种思路

public static void main(String[] args) {
    int[] array1 = {5, 15, 30, 20, 10000};
    for(int i = 1;i <= array1.length/2;i++){
        int t;
        t = array1[array1.length-i]; 
        array1[array1.length-i] = array1[i-1];
        array1[i-1] = t;
    }
    for (int j = 0; j < array1.length; j++) {
        System.out.println(array1[j]);
    }
}

5.6.2 另一种思路

int[] array2 = {5, 15, 30, 20, 10000};
for(int min = 0, max = array2.length - 1; min < max; min++, max--){
    int t = array2[min];
    array2[min] = array2[max];
    array2[max] = t;
}
for (int j = 0; j < array2.length; j++) {
    System.out.println(array2[j]);
}

六、数组作为方法的参数和返回值

• 数组作为参数时，传的是数组的地址值，所以在方法内修改数组时，原数组也会发生相应修改。

• 数组作为返回值时，传的也是数组的地址值。