原来这就是数组

news2024/11/19 12:35:29

原来这就是数组

  • 数组的基本概念
    • 为什么使用数组
    • 数组的概念
    • 数组的特点
    • 数组如何初始化
      • 1.动态初始化
      • 2.静态初始化
  • 数组的使用
    • 访问数组元素
      • 代码演示
    • 遍历数组的几种方式
      • 1.直接打印（不可取）
      • 2.for循环打印（如果有判断条件推荐）
      • 3.转化为String打印（如果单纯打印数组内容推荐）
      • 4.增强for循环
  • 数组是引用数据类型
    • jvm内存分布
    • 基本数据类型和引用数据类型区别
    • 认识null
  • 数组应用场景
    • 保存数据
    • 作为函数参数
    • 作为函数的返回值

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数组的基本概念

为什么使用数组

当我们要存多个数据的时候，比如收录一个班的人的成绩，我们能不断创建很多个变量来录吗，答案是可以但如果数据超多呢，创建多个变量这种方式也太麻烦了，那么这时候我们就要用到数组

数组的概念

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

数组的特点

  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。

数组如何初始化

如何定义：

T[] 数组名 = new T[N]；
T：表示数组中存放元素的类型
T[]：表示数组的类型
N：表示数组的长度

比如：
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
数组的初始化又分为静态初始化和动态初始化

1.动态初始化

动态初始化：在创建数组时，直接指定数组中元素的个数
语法格式：

int[] array = new int[10];

2.静态初始化

静态初始化：在创建数组时不直接指定数据元素个数，而直接将具体的数据内容进行指定
语法格式：

T[] 数组名称 = {data1, data2, data3, ..., datan};


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", "!!!"};

注意事项

1.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。
2.静态初始化时, {}中数据类型必须与[]前数据类型一致。
3.静态初始化可以简写，省去后面的new T[]。

静态初始化和动态初始化步骤还可以分为两步，但是格式不能省略

nt[] 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
在这里插入图片描述

数组的使用

访问数组元素

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

代码演示

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]);

注意事项：

  1. 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元素
  2. 下标从0开始，介于[0, N）之间不包含N，N为元素个数，不能越界，否则会报出下标越界异常。
    在这里插入图片描述

遍历数组的几种方式

1.直接打印（不可取）

public class Text1 {
    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]);
    }
}

打印结果：
在这里插入图片描述

2.for循环打印（如果有判断条件推荐）

public class Text1 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr={1,2,3,4,5};
        for(int i=0;i<arr.length;i++){
            System.out.print(arr[i]+" ");
        }
    }
}

打印结果：
在这里插入图片描述

3.转化为String打印（如果单纯打印数组内容推荐）

import java.util.Arrays;

public class Text1 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr={1,2,3,4,5};
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }
}

打印结果：
在这里插入图片描述

4.增强for循环

注：括号的左边写右边的数组存储数据类型，右边写数组名，相当于将数组的元素遍历赋值给右边的x，然后打印出来

public class Text1 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr={1,2,3,4,5};
        for (int x:arr){
            System.out.print(x+" ");
        }
    }
}

打印结果：
在这里插入图片描述

数组是引用数据类型

jvm内存分布

  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

如果对内存中存储的数据不加区分的随意存储，那对内存管理起来将会非常麻烦。
比如这张图片左右对比
在这里插入图片描述因此JVM也对所使用的内存按照功能的不同进行了划分：
在这里插入图片描述
现在我们只简单关心堆 和 虚拟机栈这两块空间，后序JVM中还会更详细介绍。

基本数据类型和引用数据类型区别

区别：

  1. 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；
  2. 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。
public static void func() {
    int a = 10;
    int b = 20;
    int[] arr = new int[]{1,2,3};
}

在上述代码中，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。
在这里插入图片描述
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。

认识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]);

在这里插入图片描述
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.

数组应用场景

保存数据

public class Text1 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr={1,2,3,4,5};
       
    }
}

作为函数参数

import java.util.Arrays;

public class Text1 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {5, 6, 4, 2};
        sort(arr);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }

    static void sort(int[] arr) {
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            for (int j = 0; j < arr.length - i - 1; j++) {
                if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                    int temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j + 1];
                    arr[j + 1] = temp;
                }
            }
        }
    }
}

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

import java.util.Arrays;

public class Text1 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {5, 6, 4, 2};
        int[] arr2=sort(arr);
        System.out.println(Arrays.toString(arr2));
    }

    static int[] sort(int[] arr1) {
        int[] arr=arr1;
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            for (int j = 0; j < arr.length - i - 1; j++) {
                if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                    int temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j + 1];
                    arr[j + 1] = temp;
                }
            }
        }
        return arr;
    }
}

作为函数返回值时，在sort函数内我们先创建一个arr指向arr1的引用然后对arr进行操作，返回arr用一个数组来接收
在这里插入图片描述

更多数组相关内容请听下回讲解，看到这里了，不妨给博主给个三连，要是想持续收听，也可以关注博主， 让我们一起变得更强吧，大家加油！！！！

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