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什么是Java中的数组
数组#xff1a;可以看成是相同类型元素的一个集合。在内存中是一段连续的空间。在java中#xff0c;包含6个整形类型元素的数组#xff0c;可以看做是酒店中连续的6个房间.
1. 数组中存放的元素其类型相同
2. 数组的空间是连在一起的
3…数组的概念
什么是Java中的数组
数组可以看成是相同类型元素的一个集合。在内存中是一段连续的空间。在java中包含6个整形类型元素的数组可以看做是酒店中连续的6个房间.
1. 数组中存放的元素其类型相同
2. 数组的空间是连在一起的
3. 每个空间有自己的编号其实位置的编号为0即数组的下标
数组的创建和初始化
数组的创建 topy[] 数组名 new array[n]; topy表示数组中存放元素的类型
topy[]表示数组的类型
n表示数组的长度
int[] array1 new int[10]; // 创建一个可以容纳10个int类型元素的数组
double[] array2 new double[5]; // 创建一个可以容纳5个double类型元素的数组
String[] array3 new double[3]; // 创建一个可以容纳3个字符串元素的数组
数组的初始化
数组的初始化主要分为动态初始化以及静态初始化
动态初始化 在创建数组的时侯直接指定数组中的元素个数 int[] array new int[10]; 静态初始化 在创建数组的时候不直接指定元素个数但是直接将具体的数据放入数组中 int[] array {1,2,3,4,5,6} 栗子
int[] array1 new int[]{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
double[] array2 new double[]{1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0};
String[] array3 new String[]{hell, Java, !!!};
注意
静态初始化虽然没有指定数组的长度编译器在编译时会根据{}中元素个数来确定数组的长度。
静态初始化时, {}中数据类型必须与[]前数据类型一致。
静态初始化可以简写省去后面的new T[]。
这里静态和动态初始化也可以分为两步但是省略格式不可以
int[] array1;
array1 new int[10];
int[] array2;
array2 new int[]{10, 20, 30};
// 注意省略格式不可以拆分, 否则编译失败
// int[] array3;
// array3 {1, 2, 3};
如果没有对数组进行初始化数组中元素有其默认值
如果数组中存储元素类型为基类类型默认值为基类类型对应的默认值 如果数组中存储元素类型为引用类型默认值为null
数组的使用
数组中元素的访问 数组在内存中是一段连续的空间空间的编号都是从0开始的依次递增该编号称为数组的下标数组可以通过下标访问其任意位置的元素
int[]array new int[]{10, 20, 30, 40, 50};
System.out.println(array[0]);
System.out.println(array[1]);
System.out.println(array[2]);
System.out.println(array[3]);
System.out.println(array[4]);
// 也可以通过[]对数组中的元素进行修改
array[0] 100;
System.out.println(array[0]); 注意数组是一段连续的内存空间因此支持随机访问即通过下标访问快速访问数组中任意位置的
下标从0开始介于[0, N之间不包含NN为元素个数不能越界否则会报出下标越界常。
遍历数组
遍历就是说将数组中的所有元素都访问一遍访问可以将数组的所有元素进行打印。
栗子 这里我们通过循环遍历来赋值和打印也可以使用foreach来遍历打印。
for-each 是 for 循环的另外一种使用方式. 能够更方便的完成对数组的遍历. 可以避免循环条件和更新语句写错 public static void main(String[] args) {int[] array new int[10];//通过遍历赋值for (int i 0; i array.length; i) {array[i] i1;}//循环遍历打印for (int i 0; i array.length; i) {System.out.print(array[i] );}//用foreach遍历for (int x: array) {System.out.print(x);}
注意在数组中可以通过 数组对象.length 来获取数组的长度
引用类型 - 数组
JVM的内存分布
内存是一段连续的存储空间主要用来存储程序运行时数据的
1. 程序运行时代码需要加载到内存
2. 程序运行产生的中间数据要存放在内存
3. 程序中的常量也要保存
4. 有些数据可能需要长时间存储而有些数据当方法运行结束后就要被销毁
所以呢JVM也对所使用的内存按照功能的不同进行了划分 这里介绍一下上面的几个区分
程序计数器: 只是一个很小的空间, 保存下一条执行的指令的地址
虚拟机栈: 与方法调用相关的一些信息每个方法在执行时都会先创建一个栈帧栈帧中包含 有局部变量表、操作数栈、动态链接、返回地址以及其他的一些信息保存的都是与方法执行时相关的一些信息。比如局部变量。当方法运行结束后栈帧就被销毁了即栈帧中保存的数据也被销毁了。
本地方法栈: 本地方法栈与虚拟机栈的作用类似. 只不过保存的内容是Native方法的局部变量. 在有些版本的 JVM 实现中(例如HotSpot), 本地方法栈和虚拟机栈是一起的
堆: JVM所管理的最大内存区域. 使用 new 创建的对象都是在堆上保存 (例如前面的 new int[]{1, 2, 3} )堆是随着程序开始运行时而创建随着程序的退出而销毁堆中的数据只要还有在使用就不会被销毁。
方法区: 用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数 据. 方法编译出的的字节码就是保存在这个区域
基本类型变量与引用类型变量的区别
基本数据类型创建的变量称为基本变量该变量空间中直接存放的是其所对应的值
而引用数据类型创建的变量一般称为对象的引用其空间中存储的是对象所在空间的地址。
下面的代码a、b、arr都是函数内部的变量因此其空间都在main方法对应的栈帧中分配。 a、b是内置类型的变量因此其空间中保存的就是给该变量初始化的值。array是数组类型的引用变量其内部保存的内容可以简单理解成是数组在堆空间中的首地址。
public static void func() {
int a 10;
int b 20;
int[] arr new int[]{1,2,3};
} 从上图可以看到引用变量并不直接存储对象本身可以简单理解成存储的是对象在堆中空间的起始地址。通过该地址引用变量便可以去操作对象。有点类似C语言中的指针但是Java中引用要比指针的操作更简单
具体分析引用变量
public static void func() {
int[] array1 new int[3];
array1[0] 10;
array1[1] 20;
array1[2] 30;
int[] array2 new int[]{1,2,3,4,5};
array2[0] 100;
array2[1] 200;
array1 array2;
array1[2] 300;
array1[3] 400;
array2[4] 500;
for (int i 0; i array2.length; i) {
System.out.println(array2[i]);
}
} java中的null
null 在 Java 中表示 空引用 , 也就是一个不指向对象的引用
int[] arr null;
System.out.println(arr[0]);
// 执行结果
Exception in thread main java.lang.NullPointerException
at Test.main(Test.java:6) null 的作用类似于 C 语言中的 NULL (空指针), 都是表示一个无效的内存位置. 因此不能对这个内存进行任何读写操作. 一旦尝试读写, 就会抛出 NullPointerException.可以理解为空指针异常
Java 中并没有约定 null 和 0 号地址的内存有任何关联
数组的应用
保存数据
public static void main(String[] args) {
int[] array {1, 2, 3};
for(int i 0; i array.length; i){
System.out.println(array[i] );
}
}
作为函数的参数
函数传基本类型
public static void main(String[] args) {
int num 0;
func(num);
System.out.println(num num);
}
public static void func(int x) {
x 10;
System.out.println(x x);
} /
/ 执行结果
x 10
num 0
这里在func方法中修改形参 x 的值, 不影响实参的 num 值
参数传数组类型也就是引用类型
public static void main(String[] args) {
int[] arr {1, 2, 3};
func(arr);
System.out.println(arr[0] arr[0]);
}
public static void func(int[] a) {
a[0] 10;
System.out.println(a[0] a[0]);
}// 执行结果
a[0] 10
arr[0] 10
发现在func方法内部修改数组的内容, 方法外部的数组内容也发生改变.因为数组是引用类型按照引用类型来进行传递(可以理解为传的是地址)是可以修改其中存放的内容的
总结: 所谓的 引用 本质上只是存了一个地址. Java 将数组设定成引用类型, 这样的话后续进行数组参数传参, 其实只是将数组的地址传入到函数形参中. 这样可以避免对整个数组的拷贝(数组可能比较长, 那么拷贝开销就会很大)
作为函数的返回值
直接上代码
求斐波那契数的前n项
public class TestArray {
public static int[] fib(int n){
if(n 0){
return null;
} in
t[] array new int[n];
array[0] array[1] 1;
for(int i 2; i n; i){
array[i] array[i-1] array[i-2];
} r
eturn array;
}
public static void main(String[] args) {
int[] array fib(10);
for (int i 0; i array.length; i) {
System.out.println(array[i]);
}
}
}
数组练习
数组变字符串
使用Java 中提供了 java.util.Arrays 包 public static void main5(String[] args) {int[] array {1,2,3,4,5,5,7,8};String Arr Arrays.toString(array);//String Arr My_Arrays(array);System.out.println(Arr);}
自己定义一个方法 public static void main5(String[] args) {int[] array {1,2,3,4,5,5,7,8};//String Arr Arrays.toString(array);String Arr My_Arrays(array);System.out.println(Arr);}public static String My_Arrays(int[] array) {if(array.length 0) {return [];}String ret [;for (int i 0; i array.length; i) {ret array[i];if(i array.length - 1) {ret ,;}}ret ];return ret;}
数组拷贝
使用了Arrays包中的拷贝方法去 public static void main(String[] args) {int[] array {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};int[] newArr new int[10];newArr Arrays.copyOf(array, array.length);for (int i 0; i array.length; i) {System.out.print(newArr[i] );}}
区域拷贝 public static void main(String[] args) {int[] array {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};int[] newArr new int[10];newArr Arrays.copyOf(array, array.length);int[] newArr2 new int[10];newArr2 Arrays.copyOfRange(array, 2, 5);for (int i 0; i array.length; i) {System.out.print(newArr[i] );}System.out.println();for (int i 0; i 3; i) {System.out.print(newArr2[i] );}}二维数组
Java中的二维数组本质上也是一维数组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 }; 栗子
int[][] arr {{1, 2, 3, 4},{5, 6, 7, 8},{9, 10, 11, 12}};
for (int row 0; row arr.length; row) {
for (int col 0; col arr[row].length; col) {
System.out.printf(%d\t, arr[row][col]);
} System.out.println();
}
这里大家要记住一个点二维数组中的行标存的就是对应每一列的地址通过地址来找到它们可以将int[i] arr看做 地址。其他的二维数组的用法和一维数组就没有明显差别了。
