Java从入门到“放弃”(精通)之旅🚀——数组⑥前言——什么是数组?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。比如现实中的车库,在java中,包含6个整形类型元素的数组,就相当于上图中连在一起的6个车位,从下图中可以看到:
在这里插入图片描述📖一、数组的基本概念1.1 为什么需要数组考虑存储5个学生的考试成绩:
代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制// 传统方式
int score1 = 70;
int score2 = 80;
// ...需要定义多个变量这种方式在数据量大时非常不便。数组应运而生,它可以存储相同类型的多个数据,是内存中的一段连续空间。
1.2 数组的特点元素类型相同内存空间连续通过下标访问(从0开始)🔛二、数组的创建与初始化2.1 数组创建语法代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制T[] 数组名 = new T[N]; // T:元素类型,N:数组长度示例:
代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制int[] array1 = new int[10]; // 10个int
double[] array2 = new double[5]; // 5个double2.2 初始化方式动态初始化:指定长度
代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制int[] array = new int[10]; // 默认值0静态初始化:指定内容
代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制int[] array1 = new int[]{1,2,3};
// 简写形式
int[] array2 = {1,2,3}; 注意:
静态初始化无需指定长度简写形式不能拆分两步操作2.3 默认值规则✅Java数组元素默认值对照表数据类型
默认值
byte
0
short
0
int
0
long
0
float
0.0f
double
0.0
char
‘\u0000’
boolean
false
说明:数值类型(byte/short/int/long/float/double)默认值均为0char类型默认是Unicode空字符(\u0000)boolean类型默认false引用类型(如String、Object等)默认值为null 注意:当数组被创建但未显式初始化时,各元素会被自动赋予对应类型的默认值
🔧三、数组的使用3.1 元素访问代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制int[] arr = {10,20,30};
System.out.println(arr[0]); // 10
arr[0] = 100; // 修改元素 重要:下标从0开始,越界会抛出ArrayIndexOutOfBoundsException
3.2 遍历数组传统for循环:
代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制for(int i=0; i System.out.println(arr[i]); }增强for循环(for-each): 代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制for(int num : arr){ System.out.println(num); }🤖四、数组的内存模型4.1 JVM内存划分栈:存储局部变量堆:存储对象和数组方法区、程序计数器等 在这里插入图片描述4.2 引用类型特性(简化版指针)代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制int[] arr1 = new int[]{1,2,3}; int[] arr2 = arr1; // 两个引用指向同一数组🕹️五、数组常见操作5.1 数组拷贝浅拷贝: 代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制int[] newArr = arr; // 共享同一数组示意图: 在这里插入图片描述 深拷贝: 代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制// 方法1:System.arraycopy int[] newArr = new int[arr.length]; System.arraycopy(arr, 0, newArr, 0, arr.length); // 方法2:Arrays.copyOf int[] newArr = Arrays.copyOf(arr, arr.length);示意图: 在这里插入图片描述5.2 数组排序冒泡排序: 代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制void bubbleSort(int[] arr){ for(int i=0; i for(int j=0; j if(arr[j] > arr[j+1]){ int tmp = arr[j]; arr[j] = arr[j+1]; arr[j+1] = tmp; } } } }内置排序: 代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制Arrays.sort(arr); // 快速排序实现5.3 二分查找代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制int binarySearch(int[] arr, int key){ int left = 0, right = arr.length-1; while(left <= right){ int mid = (left + right)/2; if(arr[mid] == key) return mid; else if(arr[mid] < key) left = mid+1; else right = mid-1; } return -1; }📜六、二维数组6.1 基本使用代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制int[][] arr = { {1,2,3}, {4,5,6} }; // 遍历 for(int i=0; i for(int j=0; j System.out.print(arr[i][j]+" "); } System.out.println(); }⚙️七、实际应用案例7.1 斐波那契数列代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制public static int[] fib(int n){ if(n <= 0) return null; int[] arr = new int[n]; arr[0] = arr[1] = 1; for(int i=2; i arr[i] = arr[i-1] + arr[i-2]; } return arr; }7.2 冒泡排序代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制public class BubbleSort { public static void bubbleSort(int[] arr) { int n = arr.length; for (int i = 0; i < n - 1; i++) { for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) { if (arr[j] > arr[j + 1]) { // 交换arr[j]和arr[j + 1] int temp = arr[j]; arr[j] = arr[j + 1]; arr[j + 1] = temp; } } } } public static void main(String[] args) { int[] array = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90}; bubbleSort(array); for (int num : array) { System.out.print(num + " "); } } }在这里插入图片描述7.2 数组工具类代码语言:javascript代码运行次数:0运行复制// 数组转字符串 String str = Arrays.toString(arr); // 数组填充 Arrays.fill(arr, 0); // 全部填充为0总结数组作为Java中的基础数据结构,具有以下特点: 存储相同类型元素的集合内存空间连续,支持随机访问长度固定,初始化后不可改变作为引用类型,需要注意深浅拷贝问题掌握数组的各种操作和特性,是Java编程的重要基础。在实际开发中,应根据需求选择合适的数组操作方式,并注意避免常见的数组越界等问题。