快速学会 Java 中的数组

本文大纲

前言

上一章文章 帮你看清 Java 字符串的世界，我们学习了 Java 的一种引用类型——字符串，今天我们来学习另外一种引用类型——数组。

为什么需要数组

试想一个场景，Java 课老师要统计全班同学的期末平均成绩，如果用程序编写该怎么做呢？

最原始的做法就是，有几个学生定义几个整型变量，然后把分数赋值给这些变量，最后求和再除以学生数。假设有 6 个学生，就可以有以下程序：

/**
 * @author 蜗牛
 * @from 公众号：蜗牛互联网
 */
public class ArrayShow {
    public static void main(String[] args) {
        int student1 = 88;
        int student2 = 89;
        int student3 = 90;
        int student4 = 93;
        int student5 = 79;
        int student6 = 85;
        int sum = student1 + student2 + student3 + student4 + student5 + student6;
        int average = sum / 6;
        System.out.println(average);
    }
}

你会发现这样的程序写起来很麻烦，而且不具有普适性，学生人数变成 7 个就得改代码。另外学生人数如果变多，比如 100 个，你去定义 100 个变量那可能要累死！

那有没有更好的方法呢？

就这个场景来看，学生的成绩都是整数类型，那分组统一处理是不是会比较好？求平均成绩本质上就是这个组内所有成绩求和再除以学生个数。

聪明的计算机先驱者也是基于类似思路想出一种数据结构，解决了这种问题。那就是数组。

什么是数组

什么是数组？

数组是存储有限个相同类型数据的集合。

通过这个定义描述，我们可以发现数组的三个特点。首先它是一个存储数据的结构，其次是存到它里面的数据类型都是相同的，最后它是一个数据集，可以往里边增加或者移除数据，但能容纳的数量是有限的。

那基于定义描述，数组就有这些关键信息：数组类型，数组大小，数组名。

数组类型决定数组支持什么样的数据类型。

数组大小决定了数组最多能容纳几个数据。

数组名可用于数组的各种操作，也是我们之前提到过的变量的概念。

Java 怎么表示数组

那在 Java 中，怎么表示数组呢？格式如下：

数组类型[] 数组名 = new 数组类型[数组大小]

我们举个形象的例子，比如把上边提到的学生成绩放到一个数组里，示例如下：

int[] studentScoreArray = new int[6];
System.out.println("赋值前第一个元素值为：" + studentScoreArray[0]);
studentScoreArray[0] = 88;
studentScoreArray[1] = 89;
studentScoreArray[2] = 90;
studentScoreArray[3] = 93;
studentScoreArray[4] = 79;
studentScoreArray[5] = 85;
System.out.println("赋值后第一个元素值为：" + studentScoreArray[0]);

打印：

赋值前第一个元素值为：0
赋值后第一个元素值为：88

以上代码就完成了数组定义、取值和赋值的操作。

Java 数组的特点

观察代码我们发现，初始化一个新的数组是用 new 这个关键字，同时确定了数据类型和数组大小。代码示例中数据类型就是 int，数组大小就是 6。

数组一旦初始化完成，大小就不可改变。你可以理解成计算机为数组分配了连续的内存空间，这块空间相当于就固定了，通过数组名来进行访问。

数组初始化会有缺省值，整型都是 0，浮点型都是 0.0，布尔型都是 false。当然你也可以在初始化的时候就指定值，比如这样 int[] initStudentScoreArray = new int[]{88, 89, 90, 93, 79, 85};，这样还有个好处，就是不用写数组大小，因为编译器会自动推算数组大小。其实还可以进一步简写为：int[] sampleStudentScoreArray = {88, 89, 90, 93, 79, 85};。

数组元素的访问通过索引实现，索引从 0 开始，比如 6 个元素的数组，索引范围是 0~5。如果访问范围之外的索引，会抛数组越界异常。

数组元素是可以修改的，通过赋值语句，比如 studentScoreArray[0] = 88;。

数组可通过 数组名.length 来获取数组的大小。

数组既然是引用类型，那么数组名修改指向就可以更新它的内容。以下代码你猜输出结果会是什么呢？

package cn.java4u.codebase.array;
/**
 * @author 蜗牛
 * @from 公众号：蜗牛互联网
 */
public class ArrayDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int[] studentScoreArray = new int[]{88, 89, 90, 93, 79, 85};
        int[] otherArray = new int[]{3, 2, 1};
        System.out.println(studentScoreArray.length);
        studentScoreArray = otherArray;
        System.out.println(studentScoreArray.length);
    }
}

没错，数组变量 studentScoreArray 在指向 otherArray 之前指向的数组后，studentScoreArray 代表的也就是 3 个元素的数组了。

输出结果如下：

6
3

总结

本文介绍了程序设计语言中最为常用的一种数据结构——数组。通过一个常见场景引出了数组诞生的背景，接着介绍了数组的概念，然后讲解了在 Java 中数组的表示方式，最后结合示例分析了 Java 数组的特点。希望对你能够有所启发和帮助，记得点赞支持下蜗牛！