java数组入门到进阶完整知识点

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前言

每一种高级语言，我们都不可避免的要学习数组的相关知识，今天就跟着笔者来学习一下java的数组创建及相关使用吧，相信你学完一定有所收获！

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提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一、数组是什么？

数组是存储一组相同数据类型的数据集合。
数组本质上就是能让我们批量创建相同类型的变量。

int[] arr={
    
    1,2,3,4,5,6,7};

和C语言一样，java中数组的下标也是从0开始，往后依次加1，你可以通过数组的下标来找到数组中的某个元素

二、数组的创建

静态初始化：
数据类型[ ] 数组名称={初始化数据}
动态初始化：
数据类型[ ] 数组名称=new 数组类型[ ]{初始化数据}；

代码如下（示例）：

public static void main(String[] args) {
    
    
        //法一：传统定义数组并初始化
        int[] arr={
    
    1,2,3};//int[]是一种类型，[]里不能加东西，否则会报错
        //这里没有写new，但实际也是一个对象

        //法二：用new，定义数组并未初始化
        int[] arr2=new int[3];//new是java的关键字，用来实例化java的对象，java的数组也是一个对象
        //对象，你可以想象成一个具体的实物
        //这句代码效果相当于int[] arr2={0,0,0}

        //法三：用new，定义数组并初始化
        int[] arr3=new int[]{
    
    1,2,3};//这里new int[],[]里也是不能加东西的
        //法三这个情况下，编译器也会认为，给了一个长度为3数组，里面存放1,2,3，效果和法一一样
    }

法一效果图：

法二效果图：

法三效果图：

ps1：静态初始化时，数组元素个数和初始化
数据的格式是一样的
ps2：int[]arr={1,2,3}也可以像C语言一样写成int arr[]={1,2,3},但我们还是建议写int[]arr={1,2,3}，这样更方便理解，int[]是整形数组类型

三、数组的使用

1.计算数组长度

C语言中我们用 sizeof（数组名）/sizeof（数组元素类型）来计算数组的长度，但java中计算数组长度非常简单，我们直接用数组名.length即可
示例如下：

public static void main(String[] args) {
    
    
        int[] arr={
    
    1,2,3,4,5,6,7};
        System.out.println(arr.length);
    }

运行效果如下：

2.实现数组元素的访问

这个和C语言是一样的，比如你要访问数组里的第n个元素，直接数组名[n-1]即可，比如现在有1整形数组arr={1，2，3，4，5，6，7}，下标分别是
0，1，2，3，4，5，6我现在要访问4这个元素，只要访问数组的第3个下标

 public static void main(String[] args) {
    
    
        int[] arr={
    
    1,2,3,4,5,6,7};
        System.out.println(arr[3]);
    }

运行后打印4

关于数组访问越界：访问下标超出可允许访问范围，比如arr={1，2，3}你可以访问的下标范围是0~2,如果你访问超出这个范围，比如arr[-1],这里会报错，因为你已经越界访问了，给你的那块空间是数组下标0往后到2的空间，你访问前面不属于你的地方，没有人知道当时那块空间在进行什么操作，你突然改变那块空间，可能造成严重后果。

3.遍历数组

1.一般for循环

public static void main(String[] args) {
    
    
        int[]arr={
    
    1,2,3,4,5,6};
        for(int i=0;i<arr.length;i++)
        {
    
    
            System.out.print(arr[i]+" ");
        }
    }

运行效果如下：

2.增强for循环（for each循环）
写法如下：for（类型名 变量名：数组名）
注意:这里的类型需要与数组元素类型相对应

public static void main(String[] args) {
    
    
        int[]arr={
    
    1,2,3,4,5,6};
        for(int x:arr){
    
    
        //for里面定义一个整形x来接收整形数组里的每一个数
            System.out.println(x+" ");
        }
    }

打印效果如下：

ps：for循环和for each循环的区别
for循环是可以拿到下标的，for each是不可以拿到下标的
比如，你要找的一个数字，然后返回下标，你肯定用普通的for循环。如果只是获取数组里的每个元素，肯定是for each更方便。
3.借助java工具类Arrays
Arrays是java中操作数组的工具类，要借助别人写好的工具类，我们需要打开相关的包import java.util.Arrays;，就像C语言调用一些函数需要#include<头文件>一样

import java.util.Arrays;
public static void main(String[] args) {
    
    
        int []arr={
    
    1,2,3,4,5,6,7};
        String ret= Arrays.toString(arr);
        //Arrays.toString(arr)是把数组变成一个字符串并返回，
        //我们用字符串类型的ret来接收
        System.out.println(ret);
        //如果你嫌写两行代码麻烦
        //直接写System.out.println(Arrays.toString(arr));也可以
    }

运行效果如下：

四、数组作为方法的参数

1.基本方法

要学习这块知识，我们需要知道数组的存储方式

public static void main(String[] args) {
    
    
        int[] array={
    
    1,2,3,4,5,6,7};
    }

在main函数中，array是一个局部变量，局部变量是放在栈里面的，而{1，2，3，4，5，6，7}则是作为一个对象存放在堆里，那你对象放堆里会有一个地址号，我们这里假设它的地址号是0x789，那么array里面存储的就是0x789。非常类似C语言的指针，也就是说array确实是一个变量，不管它存储的是堆里一个对象的地址。所以我们也称arr为“引用变量”，但毕竟我们学的是java不是C语言，所以我们不讨论指针解引用等问题。
array是个引用变量，引用是用来指向一个对象的，需要注意的是也会有引用变量不指向任何对象，代码如下：

public static void main(String[] args) {
    
    
        int []arr=null;
        System.out.println(arr.length);//运行后会报错——空指针异常
        //因为你不指向任何对象嘛，又怎么来谈长度呢
    }

2.理解引用类型（重难点）

public static void hs1(int[]array1) {
    
    
        array1=new int[]{
    
    11,26,13,4,51,61};
    }

    public static void hs2(int[]array2) {
    
    
        array2[0]=211;
    }

    public static void main(String[] args) {
    
    
        int []array={
    
    1,2,3,4,5,6};
        System.out.println(Arrays.toString(array));//[1, 2, 3, 4, 5, 6]
        hs1(array);
        System.out.println(Arrays.toString(array));//[1, 2, 3, 4, 5, 6]
        hs2(array);
        System.out.println(Arrays.toString(array));//[211, 2, 3, 4, 5, 6]
    }

我们假设array指向的对象地址为0x123

关于hs1，我们进入hs1这个方法后，array把它指向的对象地址传给array1，array1里保存0x123，也就说刚进去hs1方法时，array1也指向{1,2,3,4,5,6}这个对象

但是后面 array1=new int[]{11,26,13,4,51,61};我们在堆里new了一个新的对象赋值给array1，我们假设新对象地址0x456，这时，array1就指向新的对象了

需要注意的是，这里的array1是形参，它并没有影响到实参array，你第二次打印的是实参array，所以还是打印[1, 2, 3, 4, 5, 6]

关于hs2，我们进入hs2之后，array把它指向的地址传给array2，也就是array2存放0x123，然后我们通过array2这个引用变量，找到它指向对象的下标为0的值1并将值1修改为899

hs2和hs1的区别是什么呢？hs2是通过形参的引用来改变引用变量所指向对象的值，hs1则是改变了形参所指向的对象，两者有本质区别

注意：一个引用只能有一个对象，不然就是"海王",海王是要被系统警告的哈
举个代码的例子：

public static void main(String[] args) {
    
    
        int []arr=new int[]{
    
    1,2,3,4,5};
        arr=new int[]{
    
    1};
        arr=new int[]{
    
    2};
        arr=new int[]{
    
    3};
        System.out.println(Arrays.toString(arr));//打印[3]
    }

说个大白话就是，你arr现在是一个小伙子，这个小伙子一开始有个数组对象{1,2,3,4,5}，但是他们分手了；他又找了另一个数组对象{1}，又分手了；后续又找了数组对象{2}，分手了。最后他找到了真爱数组对象{3}。你能说他有错吗？不能，他又没同时和多个人谈恋爱，这不是很正常的吗？这个例子也能侧面告诉我们为啥引用变量可以找到他指向的对象，小伙子有他女朋友的联系方式这很正常吧。

ps：引用变量不一定在栈上
一个变量在不在栈上，是由你变量的性质决定的，如果是一个局部变量、实例成员变量就不一定在栈上了，但它们都可以引用变量。就好比不管你出生在哪个地方，你都有可能获得对象，不是说只有一个地方才有权利获得对象。

五、数组作为方法的返回值

代码示例：写一个方法，将数组内元素全部*2
法一：

public static void func(int[]array) {
    
    
        for(int i=0;i<array.length;i++)
        {
    
    
            array[i]*=2;
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
    
    
        int []arr={
    
    1,2,3};
        func(arr);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }

引用变量arr指向对象{1，2，3}，调用func方法，我们把实参arr保存的地址交给形参array，也就是说array也可以指向对象{1,2,3}。然后我们通过array下标实现对象的修改。

但是这样的扩大二倍是在原数组的基础上扩大二倍，也就说原数组被改变了

法二：

public static int[] func2(int []arr) {
    
    
       int []ret=new int[arr.length];
       for(int i=0;i<arr.length;i++)
       {
    
    
           ret[i]=2*arr[i];
       }
       return ret;
    }

    public static void main(String[] args) {
    
    
        int []arr={
    
    1,2,3};
        int []brr=func2(arr);
        System.out.println(Arrays.toString(brr));
    }

引用变量arr指向一个对象{1，2，3}，我们调用方法func2，对象{1,2,3}的地址交给了形参arr，然后我们new一个和arr相同大小的对象并交给ret，然后用arr里的数*2赋给ret数组，然后返回ret即可。
示意图如下：

这样就不会改变原数组的值。

法一法二打印效果均如下：

六、写一个自己的ToString函数

public static String myToString(int[] arr) {
    
    
        if(arr==null)
        {
    
    
            return null;
            //防止传过来的引用变量没有任何对象，
            //那也就没有后续的.length说法了
        }
        String str="[";
        for(int i=0;i<arr.length;i++)
        {
    
    
            str=str+arr[i]+",";
        }
        str=str+"]";
        return str;
    }

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

运行效果如下：

七、二维数组

二维数组本质上也是一维数组，只不过每个元素又是一个一维数组。
基本语法：

数据类型[][]数组名称=new 数据类型[行数][列数]{
    
    初始化数据};

三种创建方法示例如下：

public static void main(String[] args) {
    
    
        //法一
        int[][]arr={
    
    {
    
    1,2,3},{
    
    4,5,6}};
        //java中不允许int[][]这个[][]里加数字，这是一种类型
        //另外，你不能直接写{1,2,3,2,3}，必须你手动进行分行（加括号）

        //法二
        int[][]brr=new int[][]{
    
    {
    
    1,2,3},{
    
    4,5,6}};
        //这样的创建方式也可以，但和法一一样，new int[][]，[][]里不能加指定数字

        //法三
        int[][]crr=new int[2][3];
        //如果不进行初始化只是new一个对象可以new int[2][3]，
        // [][]里可以加数字（不然不知道你要开辟多大空间）
    }

打印二维数组的每个元素
虽然说是二维数组，但和C语言一样，n维数组的本质都是1维数组，只不过每个一位数组里的元素都是数组，示意图如下：

法一：

public static void main(String[] args) {
    
    
        int[][]arr={
    
    {
    
    1,2,3},{
    
    4,5,6}};
        System.out.println(arr.length);
        //打印2，说明arr这个二维数组里存放2个引用变量，分别指向两个对象
        //也印证了上图，二维数组arr中是保存了2个引用变量
        for(int i=0;i< arr.length;i++)
        //因为大多数情况int[][]是不告诉你有多少行多少列的，
        //arr.length可以快速计算出行数
        {
    
    
            for(int j=0;j<arr[i].length;j++)
                //arr[i]进去arr里，也就是arr里的一个引用变量，
                // 然后引用变量.length计算出它指向对象的长度，也就是列数
            {
    
    
                System.out.print(arr[i][j]+" ");
            }
            System.out.println();
        }
    }

打印效果如下：

法二：

public static void main(String[] args) {
    
    
        int[][]arr={
    
    {
    
    1,2,3},{
    
    4,5,6}};
        for(int[]ret:arr)//arr是一个一维数组，里存放2个引用变量，我们用一维数组ret来接受
        {
    
    
            for(int x:ret)//ret是一个一维数组，我们用x来接受数组里的数据
            {
    
    
                System.out.print(x+" ");
            }
            System.out.println();
        }
    }

打印效果如下：

法三：
用已有的库方法打印

public static void main(String[] args) {
    
    
        int[][]arr={
    
    {
    
    1,2,3},{
    
    4,5,6}};
        System.out.println(Arrays.deepToString(arr));
    }

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# 后记 本篇文章结束了java数组创建、使用、及引用变量和对象的相关原理，下一期java专栏会更新java数组的例题实战，期待你的关注。