Java-数组
2020-09-14 本文已影响0人
有腹肌的豌豆Z
数组的基本概念
数组的定义：
- Java中要求所有的数组元素具有相同的数据类型。因此在一个数组中，数组元素的类型是唯一的，不能存储多种类型的数据。
- 一旦数组的初始化完成，数组在内存中所占的空间将被固定下来，因此数组的长度不可以被改变。即使某个数组元素的数据被清空，他占的空间依然被保留，依然属于该数组，数组的长度依然不变。
- 值得指出的是，数组也是一种数据类型，是引用类型。所以可以把数组作为数组的元素，也就构成了二维数组。
- 数组是相同类型数据的有序集合。数组描述的是相同类型的若干个数据，按照一定的先后次序排列组合而成。其中，每一个数据称作一个元素，每个元素可以通过一个索引(下标)来访问它们。
- 数组名代表的是连续空间的首地址
通过首地址可以依次访问数组所有元素
元素在数组中的排序叫做下标从零开始
数组的基本特点：
- 长度是确定的。数组一旦被创建，它的大小就是不可以改变的。
- 其元素必须是相同类型，不允许出现混合类型。元素的类型可以是java 支持的任意类型
- 数组类型可以是任何数据类型，包括基本类型和引用类型。
- 数组的元素在堆内存中被分配空间，并且是连续分配的
- 使用new 关键字对数组进行 内存的分配。每个元素都会被jvm 赋予默认值。默认规则：整数：0 浮点数：0.0 字符：\u0000 布尔：false 引用数据类型：null。
- 数组的元素都是有序号的，序号从0开始，0序的。称作数组的下标、索引、角标
数组的优缺点：
优点：
1：可以保存若干个数据。
2：随机访问的效率很高。根据下标访问元素效率高（元素连续分配空间）。
缺点：
1：数组的元素的类型必须一致。元素类型必须一致。
2：连续分配空间在堆中，如果数组的元素很多，对内存的要求更加的严格。
3：根据内容查找元素效率比较低，需要逐个比较个。
4：删除元素、插入元素效率比较低，需要移动大量的元素。
5：数组定长，不能自动扩容。
6：数组没有封装，数组对象只提供了一个数组长度的属性，但是没有提供方法用来操作元素。
定义一个数组
数组的定义可以采用两种方法，推荐采用第一种，这样变量的类型是数组这一概念更加直接。
- (1) type[] arrayName;
- (2) type arrayName[];
数组是一个引用类型的变量，因此使用它定义一个变量时，仅仅表示定义了一个引用变量（也就是定义了一个指针），这个引用变量还未指向任何有效的内存，因此定义数组时并没有指定数组的长度，这个应用变量并没有指向任何有效的内存空间，所以还不能被使用，需要对其初始化。
初始化数组
静态初始化
- 初始化时由程序员显示指定每个数组元素的初始值，由系统决定数组长度。
arrayName = new type[] {element1 , element2 , element3 , element4...};
- 此处的type必须与定义数组变量时所用的type相同，也可以是定义时的type的子类
- 执行静态初始化时，显示指定的数组元素值的类型必须与new关键字后面的type类型相同，或者时其子类的实例。
动态初始化
- 初始化时程序员只指定数组长度，由系统为数组元素分配初始值。
arrayName = new type[length];
- 这个时候数组是创建了，里面的每一个元素都是null
public static void main(String[] arg){
String[] str = new String[10];
System.out.print(str[0]);
System.out.print(str[5]);
System.out.print(str[9]);
}
null
null
null
更简洁的方法
- 如果我们在定义的时候就对数组进行静态初始化，可以用一种更简洁的方法。
type[] arrayName = {element1 , element2 , ...};
那么当数组开辟空间之后，就可以采用如下的方式的操作：
- 数组的访问通过索引完成，即：“数组名称[索引]”，但是需要注意的是，数组的索引从0开始，所以索引的范围就是0 ~ 数组长度-1，例如开辟了3个空间的数组，所以可以使用的索引是：0,1,2，如果此时访问的时候超过了数组的索引范围，会产生java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException 异常信息；
- 当我们数组采用动态初始化开辟空间后，数组里面的每一个元素都是该数组对应数据类型的默认值；
- 数组本身是一个有序的集合操作，所以对于数组的内容操作往往会采用循环的模式完成，数组是一个有限的数据集合，所以应该使用 for 循环。
- 在 Java 中提供有一种动态取得数组长度的方式：数组名称.length；
但是千万要记住，数组属于引用数据类型，所以在数组使用之前一定要开辟控件（实例化），如果使用了没有开辟空间的数组，则一定会出现 NullPointerException 异常信息。
数组引用传递
既然数组属于引用数据类型，那么也一定可以发生引用传递。在这之前首先来研究一下数组的空间开辟。
public class ArrayDemo {
public static void main(String args[]) {
int data[] = null;
data = new int[3]; //开辟一个长度为3的数组
data[0] = 10;
data[1] = 20;
data[2] = 30;
}
}
那么既然说到了引用数据类型了，就一定可以发生引用传递，而现在的引用传递的本质也一定是：同一块堆内存空间可以被不同的栈内存所指向。
public class ArrayDemo {
public static void main(String args[]) {
int data[] = null;
data = new int[3]; //开辟一个长度为3的数组
int temp[] = null; //声明对象
data[0] = 10;
data[1] = 20;
data[2] = 30;
temp = data; //int temp[] = data;
temp[0] = 99;
for(int i = 0; i < temp.length; i++) {
System.out.println(data[i]);
}
}
}
java.util.Arrays类
DK提供的java.util.Arrays类，包含了常用的数组操作，方便我们日常开发。Arrays类包含了：排序、查找、填充、打印内容等常见的操作。
toString() 日志打印
public static String toString(long[] a) {
if (a == null)
return "null";
int iMax = a.length - 1;
if (iMax == -1)
return "[]";
// 将数组的元素拼接起来了
StringBuilder b = new StringBuilder();
b.append('[');
for (int i = 0; ; i++) {
b.append(a[i]);
if (i == iMax)
return b.append(']').toString();
b.append(", ");
}
}
sort() 排序
public static void sort(int[] a) {
DualPivotQuicksort.sort(a, 0, a.length - 1, null, 0, 0);
}
asList() 将数组转换成集合
public static <T> List<T> asList(T... a) {
return new ArrayList<>(a);
}
copyOf() 复制一份
public static <T> T[] copyOf(T[] original, int newLength) {
return (T[]) copyOf(original, newLength, original.getClass());
}
