Java由淺入深學習數組的使用

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一、前言

學習概述：前八天我們學習瞭語法基礎、運算符與表達式、循環結構、分支結構，今天主要學習數組的定義、相關的屬性方法、數組存儲的內存圖、常見錯誤

學習目標：掌握數組的兩種定義方法、相關屬性、瞭解內存原理、錯誤解決

二、數組的定義

1.概述

假如有一個班同學的成績需要存儲，該使用什麼方法呢？

像我們之前學習的，可以定義多個變量存儲不同的成績。但是要有1000多個學生，那麼到定義1000多個變量嗎？當然不行，這就需要用到我們的數組瞭。

2.靜態初始化數組

特點：定義數組的時候直接給數組賦值，由系統決定數組長度

通用格式：

數據類型[] 數組名 = { 元素1，元素2 ，元素3，… };
例如：
int [] array= {1,2,3,4,5};
double[] scores = {88.5, 99.5, 59.5};

3.動態初始化數組

特點：定義數組時確瞭定元素的類型和數組的長度，之後存入數據

通用格式：

數據類型[] 數組名 = new 數據類型[長度];
例如：
int [] array= new int[5];
double[] scores = new double[3];

默認值：

數據類型 具體定義類型 默認值
基本類型

byte、short、char、int、long

 0

float、double

 0.0

boolean

 false
引用類型

類、接口、數組、String

 null

4.總結

  • 數組適合同種類型的大量數據
  • 靜態初始化適合知道瞭元素值
  • 動態初始化適合不清楚存入哪些數據

三、數組的屬性

1.訪問

一般訪問數組的方式為：

數組名稱[索引]

例題：

//靜態初始化數組
int [] array= {1,2,3,4,5};
System.out.println(array[0]);//輸出 1
System.out.println(array[1]);//輸出 2
System.out.println(array[3]);//輸出 4

2.長度

長度可以直接調用length得到數組的長度。

例題：

//靜態初始化數組
int [] array= {1,2,3,4,5};
System.out.println(array.length);//調用方法，輸出長度 5
//最大索引array.length-1

3.遍歷

遍歷就是一個一個數組元素的訪問，主要應用在搜索、數據統計……

我們之前學瞭循環結構、分支結構，下面通過for循環遍歷一個數組

例題：

給定元素 {10,8,9,4,5,6,8,71,2,3,9,99}，用靜態數組存儲並輸出數組中大於5的元素？

編碼實現：

//靜態初始化數組
int [] array= {10,8,9,4,5,6,8,71,2,3,9,99};
for(int i=0;i<array.length;i++)
{
	if(array[i]>5)
		System.out.println(array[i]);
}

輸出結果：

10 8 9 6 8 71 9 99 

四、內存圖

  • Java在程序運行時，需要在內存中分配空間，對空間進行瞭不同區域的劃分。
  • 棧內存：存儲局部變量，使用完畢立即消失
  • 堆內存：存儲new 出來的內容（對象、實體），地址使用完畢在垃圾回收器空閑時回收

1.單數組內存圖

下面的創建數組代碼，實現它的內存關系圖

編碼實現：

//動態初始化數組
int [] arr=new int[3];
System.out.println(arr);
System.out.println(arr[0]);
System.out.println(arr[1]);
System.out.println(arr[2]);
//修改值
arr[0]=100;
arr[2]=200;
System.out.println(arr);
System.out.println(arr[0]);
System.out.println(arr[1]);
System.out.println(arr[2]);

輸出結果：

[I@15db9742
0
0
0
[I@15db9742
100
0
200

原理講解：

  • 動態初始化先在堆內存生成一個new 一個arr地址值，具體看編譯器的結果，這裡假設001。由於動態初始化，所以每個元素都有一個初始值，具體可以看上面的表。我們輸出元素，先訪問數組名地址，到堆內存下標，再輸出元素值。
  • 修改數組值，歷程和查看相同，隻不過多瞭一步修改的過程，如下圖：

2.多數組內存圖

多個數組和單數組內存使用原理相同，這裡我就不過多講述瞭。

3.數組指向相同內存

假如我們把兩個數組的地址值改為相同，修改後的結果該是如何，如下面的代碼。

編碼實現：

//動態初始化數組
int [] arr=new int[3];
arr[0]=100;
arr[1]=200;
arr[2]=300;
System.out.println(arr);
System.out.println(arr[0]);
System.out.println(arr[1]);
System.out.println(arr[2]);
int [] arr2=arr;
arr2[0]=111;
arr2[1]=222;
arr2[2]=333;
System.out.println(arr);
System.out.println(arr[0]);
System.out.println(arr2);
System.out.println(arr2[0]);

輸出結果：

[I@15db9742
100
200
300
[I@15db9742
111
[I@15db9742
111

原理講解：

第一個數組在堆內存的地址為001，第二個數組也為001，所以修改第二個數組的值，其實都是同一個數組內存。第一個數組的值也會隨著改變，結果如下：

五、常見問題

1.索引越界

//靜態初始化數組
int [] array= {1,2,3};
System.out.println(array[3]);
  • 上面的代碼運行之後，會出現下面的報錯異常：
  • Exception in thread "main" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 3
  • 解釋：我們靜態化初始數組給瞭3個數字，最大索引為2，當我們訪問3時，就會報錯

2.空指針異常

//動態初始化數組
int [] array= new int[3];
array=null;
System.out.println(array[0]);
  • 上面的代碼運行之後，會出現下面的報錯異常：
  • Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
  • 解釋：我們將數組置為null，導致訪問的數組不指向堆內存的數據

到此這篇關於Java由淺入深學習數組的使用的文章就介紹到這瞭,更多相關Java數組內容請搜索LevelAH以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持LevelAH！

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