笔记04-数组

1.数组

1.1什么是数组【理解】

​数组是存储固定长度数据的容器。存储多个数据的数据类型必须一致。

1.2数组定义格式【记忆】

1.2.1第一种

​ 数据类型[]数组名

​示例：

int[] arr;        
double[] arr;      
char[] arr;

1.2.2第二种

​ 数据类型数组名[]

​示例：

int arr[];
double arr[];
char arr[];

1.3数组动态初始化【应用】

1.3.1什么是动态初始化

​ 数组的动态初始化是指只给出数组的长度，系统给出默认的初始化值。

1.3.2动态初始化格式

数据类型[] 数组名 = new 数据类型[数组长度];

int[] arr = new int[3];

1.3.3动态初始化格式详解

• 等号左边：

  • int：数组的数据类型

  • []：表示这是一个数组

  • arr：代表数组的名称

• 等号右边：

  • new：为数组开辟内存空间

  • int：数组的数据类型

  • []：表示这是一个数组

  • 5：表示数组的长度

1.4数组元素访问【应用】

1.4.1什么是索引

​数组中存储的每个元素都会自动有一个编号，从0开始。

​ 这个自动编号称为数组索引（index），通过数组索引可以访问数组中的元素。

1.4.2访问数组元素格式

数组名[索引];

1.4.3示例代码

public class ArrayDemo {
    
    public static void main(String[] args) {
    
        int[] arr = new int[3];

        //输出数组名
        System.out.println(arr); //[I@880ec60

        //输出数组中的元素
        System.out.println(arr[0]);
        System.out.println(arr[1]);
        System.out.println(arr[2]);
    }
}

1.5内存分配【理解】

1.5.1内存概述

​ 内存是计算机中的重要组成部分，是临时存储区域，其作用是运行程序。

我们编写的程序都存储在硬盘中，硬盘上的程序不会运行。

​ 必须放到内存中才能运行。操作完成后，内存将被清除。

为了运行程序，Java虚拟机必须分配和管理内存空间。

1.5.2java中的内存分配

• 目前我们只需要记住两种内存：栈内存和堆内存。

1.6单个数组的内存图【理解】

1.7多个数组的内存图【理解】

1.8多个数组指向相同内存图【理解】

1.9数组静态初始化【应用】

1.9.1什么是静态初始化

创建数组时，直接确定元素

1.9.2静态初始化格式

• 完整版格式

  数据类型[] 数组名 = new 数据类型[]{
        元素1,元素2,...};
  

• 简化版本格式

  数据类型[] 数组名 = {
        元素1,元素2,...};
  

1.9.3示例代码

public class ArrayDemo {
    
    public static void main(String[] args) {
    
        //定义数组
        int[] arr = {
    1, 2, 3};

        //输出数组名
        System.out.println(arr);

        //输出数组中的元素
        System.out.println(arr[0]);
        System.out.println(arr[1]);
        System.out.println(arr[2]);
    }
}

1.10数组操作的两个常见小问题【应用】

1.10.1索引越界异常

• 发生原因

  public class ArrayDemo {
        
      public static void main(String[] args) {
        
          int[] arr = new int[3];
          System.out.println(arr[3]);
      }
  }
  

  数组长度为3，索引范围为0~2，但我们访问的索引为3。

  程序运行后，会抛出ArrayIndexOutOfBoundsException数组越界异常。开发中不会出现数组越界异常。一旦发生，我们编写的代码就必须修改。

• 解决方案

  只需将错误的索引修改为正确的索引范围即可！

1.10.2空指针异常

• 发生原因

  public class ArrayDemo {
        
      public static void main(String[] args) {
        
          int[] arr = new int[3];
  
          //把null赋值给数组
          arr = null;
          System.out.println(arr[0]);
      }
  }
  

  arr = null 这行代码意味着变量arr不会保存数组的内存地址，并且不再允许对数组进行操作，因此运行时会抛出NullPointerException。开发中不会出现数组越界异常。一旦发生，我们编写的代码就必须修改。

• 解决方案

  只要给数组一个真正的堆内存空间引用就可以了！

1.11数组遍历【应用】

• 数组遍历：就是分别获取数组中的每个元素，这就是遍历。遍历也是数组操作的基石。

  public class ArrayTest01 {
        
  	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]);
  	}
  }
  

  上面的代码可以遍历数组中的每一个元素，但是如果数组的元素非常多，这种写法肯定不行，所以我们需要将其改为循环写法。该数组的索引范围为 0 到 lenght-1，并且可以作为循环条件出现。

  public class ArrayTest01 {
        
      public static void main(String[] args) {
        
          //定义数组
          int[] arr = {
        11, 22, 33, 44, 55};
  
          //使用通用的遍历格式
          for(int x=0; x<arr.length; x++) {
        
              System.out.println(arr[x]);
          }
      }
  }
  

1.12数组最值【应用】

• 最大值获取：从数组的所有元素中查找最大值。

• 实现思路：

  • 定义一个变量来保存数组索引0处的元素
  • 遍历数组并获取数组中的每个元素
  • 将遍历的元素与保存数组索引 0 处的值的变量进行比较
  • 如果数组元素的值大于变量的值，则变量记录新值
  • 数组循环遍历结束，变量存储数组中的最大值。

• 代码：

  public class ArrayTest02 {
        
      public static void main(String[] args) {
        
          //定义数组
          int[] arr = {
        12, 45, 98, 73, 60};
  
          //定义一个变量，用于保存最大值
          //取数组中第一个数据作为变量的初始值
          int max = arr[0];
  
          //与数组中剩余的数据逐个比对，每次比对将最大值保存到变量中
          for(int x=1; x<arr.length; x++) {
        
              if(arr[x] > max) {
        
                  max = arr[x];
              }
          }
  
          //循环结束后打印变量的值
          System.out.println("max:" + max);
  
      }
  }