【JAVASE】学习数组的定义与使用

1.3 数组的创建及初始化

 1.3.1 数组的创建

T[] 数组名 = new T[N];

1.动态初始化：在创建数组时，直接指定数组中元素的个数

int[] array = new int[10];

【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[]。

如：

int[] array1 = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
double[] array2 = {1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0};
String[] array3 = {"hell", "Java", "!!!"};

 注意：虽然省去了new T[], 但是编译器编译代码时还是会还原 。

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，默认值如下：

总的来说，数组的常见3钟创建方式：

1.4 数组的使用

1.4.1 数组中元素访问

1.4.2 遍历数组  

int[]array = new int[]{10, 20, 30, 40, 50};
for(int i = 0; i < 5; i++){
    System.out.println(array[i]);
}

上述代码可以起到对数组中元素遍历的目的，但问题是：

  如果数组中增加了一个元素，就需要增加一条打印语句

注意：在数组中可以通过 数组对象.length 来获取数组的长度

案例：

int[]array = new int[]{10, 20, 30, 40, 50};
for(int i = 0; i < array.length; i++){
System.out.println(array[i]);
}

也可以使用 for-each 遍历数组

代码：

int[] array = {1, 2, 3};
for (int x : array) {
    System.out.println(x);
}

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 .

原理是：

把array的一个元素放入x，输出后又把array的第二个数据放入x输出，重复此操作，一直到把array的所有数据输出完为止。

2. 数组是引用类型

2.1 初始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。比如：

问题：

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：

此 JVM 也对所使用的内存按照功能的不同进行了划分：

1. 程序计数器 (PC Register): 只是一个很小的空间, 保存下一条执行的指令的地址.
2. 虚拟机栈(JVM Stack): 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。
3. 本地方法栈(Native Method Stack): 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
4. 堆(Heap): 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。
5. 方法区(Method Area): 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

现在我们来解决一下变量和数组在内存的存储情况：

这里说的栈是 虚拟机栈

了解一下：

2.2 基本类型变量与引用类型变量的区别 

 深入了解：

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

 2.3 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.

案例：

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 )

3. 数组的应用场景

3.1 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] + " ");
    }
}

3.2 作为函数的参数

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);
}

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]);
}

public class TestArray {
    public static int[] fib(int n){
        if(n <= 0){
        return null;
    }
    int[] array = new int[n];
    array[0] = array[1] = 1;
    for(int i = 2; i < n; ++i){
        array[i] = array[i-1] + array[i-2];
    }
    return array;
    }
    public static void main(String[] args) {
        int[] array = fib(10);
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            System.out.println(array[i]);
        }
    }
}

import java.util.Arrays

int[] arr = {1,2,3,4,5,6};
String newArr = Arrays.toString(arr);
System.out.println(newArr);
// 执行结果
//[1, 2, 3, 4, 5, 6]

// newArr和arr引用的是同一个数组
// 因此newArr修改空间中内容之后，arr也可以看到修改的结果
int[] arr = {1,2,3,4,5,6};
int[] newArr = arr;
newArr[0] = 10;
System.out.println("newArr: " + Arrays.toString(arr));

import java.util.Arrays;
public static void func(){
    // 使用Arrays中copyOf方法完成数组的拷贝：
    // copyOf方法在进行数组拷贝时，创建了一个新的数组
    // arr和newArr引用的不是同一个数组
    arr[0] = 1;
    newArr = Arrays.copyOf(arr, arr.length);
    System.out.println("newArr: " + Arrays.toString(newArr));
}

import java.util.Arrays;
public static void func(){
    // 拷贝某个范围.
    int[] arr = {1,2,3,4,5,6};
    int[] newArr = NULL;
    int[] newArr2 = Arrays.copyOfRange(arr, 2, 4);
    System.out.println("newArr2: " + Arrays.toString(newArr2));
}

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

代码： 

public static void main(String[] args) {
    int[] arr = {1,2,3,4,5,6};
    System.out.println(binarySearch(arr, 6));
}
public static int binarySearch(int[] arr, int toFind) {
    int left = 0;
    int right = arr.length - 1;
    while (left <= right) {
        int mid = (left + right) / 2;
        if (toFind < arr[mid]) {
        // 去左侧区间找
        right = mid - 1;
        } else if (toFind > arr[mid]) {
        // 去右侧区间找
            left = mid + 1;
        } else {
        // 相等, 说明找到了
            return mid;
        }
    }
    // 循环结束, 说明没找到
    return -1;
}

4.4 数组排序(冒泡排序)

1. 1将数组中相邻元素从前往后依次进行比较，如果前一个元素比后一个元素大，则交换，一趟下来后最大元素就在数组的末尾。
2.  依次从上上述过程，直到数组中所有的元素都排列好。

代码：

public static void main(String[] args) {
    int[] arr = {9, 5, 2, 7};
    bubbleSort(arr);
    System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
public static void bubbleSort(int[] arr) {
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
        for (int j = 1; j < arr.length-i; j++) {
            if (arr[j-1] > arr[j]) {
                int tmp = arr[j - 1];
                arr[j - 1] = arr[j];
                arr[j] = tmp;
            }
        }
    } // end for
} // end bubbleSort

 冒泡排序性能较低. Java 中内置了更高效的排序算法

代码：

public static void main(String[] args) {
    int[] arr = {9, 5, 2, 7};
    Arrays.sort(arr);
    System.out.println(Arrays.toString(arr));
}

  Arrays.sort会自动帮你快速排序。

public static void main(String[] args) {
    int[] arr = {1, 2, 3, 4};
    reverse(arr);
    System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
public static void reverse(int[] arr) {
    int left = 0;
    int right = arr.length - 1;
    while (left < right) {
        int tmp = arr[left];
        arr[left] = arr[right];
        arr[right] = tmp;
        left++;
        right--;
    }
}

拓展：

填充数组函数 Arrays.fill

代码：

public static void main(String[] args) {
        int[] array = new int[10];
        Arrays.fill(array, 99);
        System.out.println(Arrays.toString(array));
    }

}

 把array数组填充为99

也可以部分填充

代码：

public static void main(String[] args) {
        int[] array = new int[10];
        Arrays.fill(array, 1,5,99);
        System.out.println(Arrays.toString(array));
    }

}

输出结果：

好啦今天就到这里了，感谢观看。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-851691.html

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