数组

本文记录Java学习过程中遇到的数组~

定义格式:

数据类型[] 数组名 = new 数据类型[元素个数或数组长度];

示例代码:

int[] x = new int[100];

上述语句就相当于在内存中定义了100个int类型的变量,第一个变量的名称为x[0],第二个变量的名称为x[1],以此类推,第100个变量的名称为x[99],这些变量的初始值都是0。为了更好地理解数组的这种定义方式,可以将上面的一句代码分成两句来写,具体如下:

// 声明一个int[]类型的变量
int[] x;
// 创建一个长度为100的数组
x = new int[100];

接下来,通过两张内存图来详细地说明数组在创建过程中内存的分配情况。

第一行代码 int[] x; 声明了一个变量x,该变量的类型为int[],即一个int类型的数组。变量x会占用一块内存单元,它没有被分配初始值。内存中的状态如下图所示:

第二行代码 x = new int[100]; 创建了一个数组,将数组的地址赋值给变量x。在程序运行期间可以使用变量x来引用数组,这时内存中的状态会发生变化,如下图所示:

在上图中描述了变量x引用数组的情况。该数组中有100个元素,初始值都为0。数组中的每个元素都有一个索引(也可称为角标),要想访问数组中的元素可以通过“x[0]、x[1]、……、x[98]、x[99]”的形式。需要注意的是,数组中最小的索引是0,最大的索引是“数组的长度-1”。在Java中,为了方便我们获得数组的长度,提供了一个length属性,在程序中可以通过“数组名.length”的方式来获得数组的长度,即元素的个数。

示例代码(定义数组以及访问数组中的元素):

public class ArrayDemo {
	public static void main(String[] args) {
		int[] arr; // 声明变量
		arr = new int[3]; // 创建数组对象
		System.out.println("arr[0]=" + arr[0]); // 访问数组中的第一个元素
		System.out.println("arr[1]=" + arr[1]); // 访问数组中的第二个元素
		System.out.println("arr[2]=" + arr[2]); // 访问数组中的第三个元素
		System.out.println("数组的长度是:" + arr.length); // 打印数组长度
	}
}

在上述代码中声明了一个int[]类型变量arr,并将数组在内存中的地址赋值给它。在5~7行代码中通过角标来访问数组中的元素,在第8行代码中通过length属性访问数组中元素的个数。从打印结果可以看出,数组中的三个元素初始值都为0,这是因为当数组被成功创建后,数组中元素会被自动赋予一个默认值,根据元素类型的不同,默认初始化的值也是不一样的。

注意(不同数据类型被赋予的初始值):

示例代码(显式为元素赋值):

public class ArrayDemo {
	public static void main(String[] args) {
		int[] arr = new int[4]; // 定义可以存储4个整数的数组
		arr[0] = 1; // 为第1个元素赋值1
		arr[1] = 2; // 为第2个元素赋值2
		// 下面的代码是打印数组中每个元素的值
		System.out.println("arr[0]=" + arr[0]);
		System.out.println("arr[1]=" + arr[1]);
		System.out.println("arr[2]=" + arr[2]);
		System.out.println("arr[3]=" + arr[3]);
	}
}

在上述代码中,第3行代码定义了一个数组,此时数组中每个元素都为默认初始值0。第2、3行代码通过赋值语句将数组中的元素arr[0]和arr[1]分别赋值为1和2,而元素arr[2]和arr[3]没有赋值,其值仍为0,因此打印结果中四个元素的值依次为1、2、0、0。

在定义数组时只指定数组的长度,由系统自动为元素赋初值的方式称作动态初始化。

在初始化数组时还有一种方式叫做静态初始化,就是在定义数组的同时就为数组的每个元素赋值。数组的静态初始化有两种方式,具体格式如下:

类型[] 数组名 = new 类型[]{元素,元素,……};
类型[] 数组名 = {元素,元素,元素,……};	

上面的两种方式都可以实现数组的静态初始化,但是为了简便,建议采用第二种方式。

示例代码(数组静态初始化):

public class ArrayDemo03 {
	public static void main(String[] args) {
		int[] arr = { 1, 2, 3, 4 }; // 静态初始化
		// 下面的代码是依次访问数组中的元素
		System.out.println("arr[0] = " + arr[0]);
		System.out.println("arr[1] = " + arr[1]);
		System.out.println("arr[2] = " + arr[2]);
		System.out.println("arr[3] = " + arr[3]);
	}
}

上述代码中采用静态初始化的方式为数组每个元素赋予初值,分别是1、2、3、4。需要注意的是,第3行代码千万不可写成int[] arr = new int[4]{1,2,3,4};,这样写编译器会报错。原因在于编译器会认为数组限定的元素个数[4]与实际存储的元素{1,2,3,4}个数有可能不一致,存在一定的安全隐患。

数组的遍历:在操作数组时,经常需要依次访问数组中的每个元素,这种操作称作数组的遍历。

示例代码(数组遍历):

public class ArrayDemo {
	public static void main(String[] args) {
		int[] arr = { 1, 2, 3, 4, 5 }; // 定义数组
		// 使用for循环遍历数组的元素
		for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
			System.out.println(arr[i]); // 通过索引访问元素
		}
	}
}

上述代码中,定义一个长度为5的数组arr,数组的角标为0~4。由于for循环中定义的变量i的值在循环过程中为0~4,因此可以作为索引,依次去访问数组中的元素,并将元素的值打印出来。

示例代码(求数组中的最大值):

public class ArrayDemo {
	public static void main(String[] args) {
		int[] arr = { 4, 1, 6, 3, 9, 8 }; // 定义一个数组
int max = arr[0]; // 定义变量max用于记住最大数,首先假设第一个元素为最大值
		// 下面通过一个for循环遍历数组中的元素
		for (int x = 1; x < arr.length; x++) {
			if (arr[x] > max) { // 比较 arr[x]的值是否大于max
				max = arr[x]; // 条件成立,将arr[x]的值赋给max
			}
		}
		System.out.println("max=" + max); // 打印最大值
	}
}

上述代码中,定义了一个临时变量max,用于记住数组的最大值。通过for 循环获取数组中的最大值,赋值给max变量。

首先假设数组中第一个元素arr[0]为最大值,然后使用for循环对数组进行遍历,在遍历的过程中只要遇到比max值还大的元素,就将该元素赋值给max。这样一来,变量max就能够在循环结束时记住数组中的最大值。需要注意的是,在for循环中的变量i是从1开始的,这样写的原因是程序已经假设第一个元素为最大值,for循环中只需要从第二个元素开始比较,从而提高程序的运行效率。

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