7.1 定义和访问
7.1.1 定义数组
两种方式
- type[] arrayName（推荐使用）
- type arrayName[]
举例：
int[] array; //第一种int array[]; //第二种
7.1.2 数组的初始化
静态初始化
- 格式：
`arrayName = new type[] {e1,e2,e3...}; - 举例：
arr = new int[]{1,2,3,4,5};
静态初始化的简化
格式：
type[] arrayName = {e1,e2,e3...};静态初始化的简化写法必须同时定义。
举例：
int[] arr = {1,2,3,4,5};
动态初始化
- 格式：
arrayName = new type[num]; - 举例：
int[] arr = new int[5];
7.1.3 数组的访问
- 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。
- 格式：
数组名[索引] - 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。
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5System.out.println(arr.length);}
- 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1，2，3，4，5int[] arr = {1,2,3,4,5};//为0索引元素赋值为6arr[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]);}
7.2 数组原理内存图
7.2.1 内存概述
内存是计算机中的重要原件，临时存储区域，作用是运行程序。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。
7.2.2 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。
- JVM的内存划分： | 区域名称 | 作用 | | —- | —- | | 寄存器 | 给CPU使用，和我们开发无关。 | | 本地方法栈 | JVM在使用操作系统功能的时候使用，和我们开发无关。 | | 方法区 | 存储可以运行的class文件。 | | 堆内存 | 存储对象或者数组，new来创建的，都存储在堆内存。 | | 方法栈 | 方法运行时使用的内存，比如main方法运行，进入方法栈中执行。 |
7.2.3 数组在内存中的存储
一个数组内存图
public static void main(String[] args) {int[] arr = new int[3];System.out.println(arr);//[I@5f150435}
以上方法执行，输出的结果是[I@5f150435，这个是什么呢？是数组在内存中的地址。new出来的内容，都是在堆内存中存储的，而方法中的变量arr保存的是数组的地址。
输出arr[0]，就会输出arr保存的内存地址中数组中0索引上的元素
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);}
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arr2int[] arr2 = arr;arr2[1] = 9;System.out.println(arr[1]);}
7.3 数组的常见操作
7.3.1 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]);}
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。
7.3.2 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) {int[] arr = {1,2,3};arr = null;System.out.println(arr[0]);｝
arr = null 这行代码，意味着变量arr将不会在保存数组的内存地址，也就不允许再操作数组了，因此运行的时候会抛出NullPointerException 空指针异常。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。
空指针异常在内存图中的表现
7.3.3 数组遍历【重点】
- 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 = { 1, 2, 3, 4, 5 };System.out.println(arr[0]);System.out.println(arr[1]);System.out.println(arr[2]);System.out.println(arr[3]);System.out.println(arr[4]);}
以上代码是可以将数组中每个元素全部遍历出来，但是如果数组元素非常多，这种写法肯定不行，因此我们需要改造成循环的写法。数组的索引是0 到lenght-1 ，可以作为循环的条件出现。
public static void main(String[] args) {
int[] arr = { 1, 2, 3, 4, 5 };
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.println(arr[i]);
}
}
7.3.4 数组获取最大值元素
- 最大值获取：从数组的所有元素中找出最大值。
- 实现思路：
- 定义变量，保存数组0索引上的元素
- 遍历数组，获取出数组中的每个元素
- 将遍历到的元素和保存数组0索引上值的变量进行比较
- 如果数组元素的值大于了变量的值，变量记录住新的值
- 数组循环遍历结束，变量保存的就是数组中的最大值
public static void main(String[] args) {
int[] arr = { 5, 15, 2000, 10000, 100, 4000 };
//定义变量，保存数组中0索引的元素
int max = arr[0];
//遍历数组，取出每个元素
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
//遍历到的元素和变量max比较
//如果数组元素大于max
if (arr[i] > max) {
//max记录住大值
max = arr[i];
}
}
System.out.println("数组最大值是： " + max);
}
7.3.5 数组反转
- 数组的反转： 数组中的元素颠倒顺序，例如原始数组为1,2,3,4,5，反转后的数组为5,4,3,2,1
- 实现思想：数组最远端的元素互换位置。
- 实现反转，就需要将数组最远端元素位置交换
- 定义两个变量，保存数组的最小索引和最大索引
- 两个索引上的元素交换位置
- 最小索引++，最大索引—，再次交换位置
- 最小索引超过了最大索引，数组反转操作结束
public static void main(String[] args) {
int[] arr = { 1, 2, 3, 4, 5 };
/*
循环中定义变量min=0最小索引
max=arr.length‐1最大索引
min++,max‐‐
*/
for (int min = 0, max = arr.length ‐ 1; min <= max; min++, max‐‐) {
//利用第三方变量完成数组中的元素交换
int temp = arr[min];
arr[min] = arr[max];
arr[max] = temp;
}
// 反转后，遍历数组
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.println(arr[i]);
}
}
7.4 数组作为方法参数和返回值
7.4.1 数组作为方法参数
以前的方法中我们学习了方法的参数和返回值，但是使用的都是基本数据类型。那么作为引用类型的数组能否作为
方法的参数进行传递呢，当然是可以的。
- 数组作为方法参数传递，传递的参数是数组内存的地址。
public static void main(String[] args) {
int[] arr = { 1, 3, 5, 7, 9 };
//调用方法，传递数组
printArray(arr);
}
/*
创建方法，方法接收数组类型的参数
进行数组的遍历
*/
public static void printArray(int[] arr) {
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.println(arr[i]);
}
}
7.4.2 数组作为方法返回值
- 数组作为方法的返回值，返回的是数组的内存地址
public static void main(String[] args) {
//调用方法，接收数组的返回值
//接收到的是数组的内存地址
int[] arr = getArray();
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.println(arr[i]);
}
}
/*
创建方法，返回值是数组类型
return返回数组的地址
*/
public static int[] getArray() {
int[] arr = { 1, 3, 5, 7, 9 };
//返回数组的地址，返回到调用者
return arr;
}
7.4.3 方法的参数类型区别
代码分析
- 分析下列程序代码，计算输出结果。
public static void main(String[] args) {
int a = 1;
int b = 2;
System.out.println(a);
System.out.println(b);
change(a, b);
System.out.println(a);
System.out.println(b);
}
public static void change(int a, int b) {
a = a + b;
b = b + a;
}
- 分析下列程序代码，计算输出结果。
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {1,3,5};
System.out.println(arr[0]);
change(arr);
System.out.println(arr[0]);
}
public static void change(int[] arr) {
arr[0] = 200;
}
总结: 方法的参数为基本类型时,传递的是数据值. 方法的参数为引用类型时,传递的是地址值.
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