数组的概念

概念

• 用于存储数据的长度固定的容器，保证多个数据的数据类型要一致

特点

• 长度一旦确定就不能修改
• 创建数组时会在内存中开辟一整块连续的空间
• 通过下标直接定位到任意一个元素，存取元素的速度快

数组的定义

静态初始化

int[] arr = {1,2,3,4,5};//正确

int[] arr;
arr = {1,2,3,4,5};//错误

int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5};//正确

int[] arr;
arr = new int[]{1,2,3,4,5};//正确

int[] arr = new int[5]{1,2,3,4,5};//错误的，后面有{}指定元素列表，就不需要在[长度]指定长度。

动态初始化

int[] arr = new int[5];

int[] arr;
arr = new int[5];

数组元素的访问

public static void main(String[] args) {
    //定义存储int类型数组，赋值元素1，2，3，4，5
    int[] arr = {1,2,3,4,5};
    //为0索引元素赋值为6
    arr[0] = 6;
    //获取数组0索引上的元素
    int i = arr[0];
    System.out.println(i);
    //直接输出数组0索引元素
    System.out.println(arr[0]);
}

数组的遍历

public static void main(String[] args) {
  	int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5};
  	//打印数组的属性，输出结果是5
  	System.out.println("数组的长度：" + arr.length);
    
    //遍历输出数组中的元素
    System.out.println("数组的元素有：");
    for(int i=0; i<arr.length; i++){
        System.out.println(arr[i]);
    }
}

数组元素的默认值

JVM虚拟机的内存划分

区域名称	作用
程序计数器	程序计数器是CPU中的寄存器，它包含每一个线程下一条要执行的指令的地址
本地方法栈	当程序中调用了native的本地方法时，本地方法执行期间的内存区域
方法区	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。
堆内存	存储对象（包括数组对象），new来创建的，都存储在堆内存。
虚拟机栈	用于存储正在执行的每个Java方法的局部变量表等。局部变量表存放了编译期可知长度的各种基本数据类型、对象引用，方法执行完，自动释放。

数组的内存图

两个变量指向一个数组

public static void main(String[] args) {
    // 定义数组，存储3个元素
    int[] arr = new int[3];
    //数组索引进行赋值
    arr[0] = 5;
    arr[1] = 6;
    arr[2] = 7;
    //输出3个索引上的元素值
    System.out.println(arr[0]);
    System.out.println(arr[1]);
    System.out.println(arr[2]);
    //定义数组变量arr2，将arr的地址赋值给arr2
    int[] arr2 = arr;
    arr2[1] = 9;
    System.out.println(arr[1]);
}

数组使用过程中常见异常

数组下标越界异常 ArrayIndexOutOfBoundsException

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

数组空指针异常 NullPointerException

public static void main(String[] args){
    //声明一个String[]类型的数组，用来存储三个学生的姓名
    String[] names = new String[3];
    int count = names[0].length(); //names[0]初始值为null
    System.out.println("第一个学生姓名的字数：" + count);
}

数组的常见操作

数组找最值及其下标

int[] arr = {4,5,6,1,9};
//找最大值
int max = arr[0];
for(int i=1; i<arr.length; i++){
    if(arr[i] > max){
        max = arr[i];
    }
}

//最大值可能有重复的，所以下标有多个
for(int i=0; i<arr.length; i++){
    if(max == arr[i]){
        System.out.print(i+"\t");
    }
}

数组扩容

int[] arr = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};

//如果要把arr数组扩容，增加1个位置
//(1)先创建一个新数组，它的长度 = 旧数组的长度+1
int[] newArr = new int[arr.length + 1];

//(2)复制元素
//注意：i<arr.length   因位arr比newArr短，避免下标越界
for(int i=0; i<arr.length; i++){
    newArr[i] = arr[i];
}

//(3)把新元素添加到newArr的最后
newArr[newArr.length-1] = 10;

//(4)如果下面继续使用arr，可以让arr指向新数组
arr = newArr;

//(4)遍历显示
for(int i=0; i<arr.length; i++){
    System.out.println(arr[i]);
}

数组截取

int[] arr = {11,22,33,44,55,66,77,88,99};

int start = 2;
int end = 6;

//1、创建一个新数组，新数组的长度 = end-start ;
int[] newArr = new int[end-start];

//2、赋值元素
for(int i=0; i<newArr.length; i++){
    newArr[i] = arr[start + i];
}

//3、遍历显示
for(int i=0; i<newArr.length; i++){
    System.out.println(newArr[i]);
}

数组反转

int[] arr = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};

//(1)计算要交换的次数：  次数 = arr.length/2
//(2)首尾对称位置交换
for(int i=0; i<arr.length/2; i++){//循环的次数就是交换的次数
    int temp = arr[i];
    arr[i] = arr[arr.length-1-i];
	arr[arr.length-1-i] = temp;
}

//（3）遍历显示
for(int i=0; i<arr.length; i++){
    System.out.println(arr[i]);
}

案例1：评委打分

 	public static void main(String[] args){
		int[] scores = {5,4,6,8,9,0,1,2,7,3};
		int max = scores[0];
		int min = scores[0];
		double sum = 0;
		for (int i = 0; i < scores.length; i++) {
			if(max < scores[i]){
				max = scores[i];
			}
			if(min > scores[i]){
				min = scores[i];
			}
			sum += scores[i];
		}
		double score = (sum - max - min)/(scores.length-2);
		System.out.println("得分：" + score);
	}

案例2：打印小写字母和大写字母

	public static void main(String[] args) {
		char[] letters = new char[26];
		for (int i = 0; i < letters.length; i++) {
			letters[i] = (char)('a' + i);
		}
		for (int i = 0; i < letters.length; i++) {
			System.out.println(letters[i] + "->" + (char)(letters[i]  -32));
		}
	}