Java基礎之數組超詳細知識總結

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一、一維數組

1、Java語言中的數組是一種 引用數據類型。不屬於基本數據類型。數組的父類是 Object。

2、數組實際上是一個容器，可以同時容納多個元素。（數組是一個數據的集合）

3、數組當中可以存儲“基本數據類型”的數據，也可以存儲“引用數據類型”的數據。

4、數組因為是引用類型，所以數組對象存儲在 堆內存 當中。（數組是存儲在堆當中的）

5、數組當中如果存儲的是“java對象”的話，實際上存儲的是對象的“引用（內存地址）”，數組中不能直接存儲java對象。

6、數組一旦創建，在java中規定，長度不可變。（數組長度不可變）

7、數組的分類：一維數組、二維數組、三維數組、多維數組…（一維數組較多，二維數組偶爾使用！）

8、所有的數組對象都有 length 屬性(java自帶的)，用來獲取數組中元素的個數。

9、java中的數組要求數組中元素的 類型統一。

比如：int類型數組隻能存儲int類型，Person類型數組隻能存儲Person類型。

10、數組在內存方面存儲的時候，數組中的元素內存地址(存儲的每一個元素都是有規則的挨著排列的)是連續的。內存地址連續。（數組特點）

11、所有的數組都是拿“第一個小方框的內存地址”作為整個數組對象的內存地址。
（數組中首元素的內存地址作為整個數組對象的內存地址。）

12、數組中每一個元素都是有下標的，下標從0開始，以1遞增。最後一個元素的下標是：length – 1

13、數組這種數據結構的優點和缺點是什麼？

  • 優點：查詢/查找/檢索某個下標上的元素時效率極高。

原因：

第一：每一個元素的內存地址在空間存儲上是連續的。

第二：每一個元素類型相同，所以占用空間大小一樣。

第三：知道第一個元素內存地址，知道每一個元素占用空間的大小，又知道下標，所以通過一個數學表達式就可以計算出某個下標上元素的內存地址。直接通過內存地址定位元素，所以數組的檢索效率是最高的。

註意：

數組中存儲100個元素，或者存儲100萬個元素，在元素查詢/檢索方面，效率是相同的，
因為數組中元素查找的時候不會一個一個找，是通過數學表達式計算出來的。（算出一個
內存地址，直接定位的。）

  • 缺點：

第一：由於為瞭保證數組中每個元素的內存地址連續，所以在數組上隨機刪除或者增加元素的時候，效率較低，因為隨機增刪元素會涉及到後面元素統一向前或者向後位移的操作。

第二：數組不能存儲大數據量。因為很難在內存空間上找到一塊特別大的連續的內存空間。

註意：

對於數組中最後一個元素的增刪，是沒有效率影響的。

14、怎麼聲明/定義一個一維數組？

語法格式：

int[] array1;
double[] array2;
boolean[] array3;
String[] array4;
Object[] array5;

15、怎麼初始化一個一維數組呢？

包括兩種方式：靜態初始 化一維數組，動態初始化 一維數組。

靜態初始化語法格式：

java風格：

int[] array = {100, 2100, 300, 55};

C++風格：

int array[] = {100, 2100, 300, 55};

動態初始化語法格式：

Java風格：

int[] array = new int[5]; // 這裡的5表示數組的元素個數。
// 初始化一個5個長度的int類型數組，每個元素默認值0
String[] names = new String[6]; // 初始化6個長度的String類型數組，每個元素默認值null。

C++風格：

int array[] = new int[5]; // 這裡的5表示數組的元素個數。
// 初始化一個5個長度的int類型數組，每個元素默認值0
String names[] = new String[6]; // 初始化6個長度的String類型數組，每個元素默認值null。

註意：

采用動態初始化，數組會賦默認值！

註意：
和c++的區別

c++定義數組

//靜態初始化
int a[10];
int a[] = {1, 2, 3, 4};
int a[100] = {1, 2, 3, 4};

//動態初始化
int *a = new int[10];

16、怎麼修改一維數組某一個元素的值？

語法格式：

數組名[下標] = 值;

eg.
a[1] = 100;

17、 什麼時候采用靜態初始化方式，什麼時候使用動態初始化方式呢？

  • 當你創建數組的時候，確定數組中存儲哪些具體的元素時，采用靜態初始化方式。
  • 當你創建數組的時候，不確定將來數組中存儲哪些數據，你可以采用動態初始化的方式，預先分配內存空間。

18、方法形參為一維數組如何傳參？

public void print(int[] num){
	for (int i = 0; i < num.length; i++){
		System.out.println(num[i]);
	}
}

傳參：
int[] a = {1, 2, 3, 4};
print(a);

還可以這樣傳參：

傳靜態數組
print(new int[]{1, 2, 3, 4});

new int[]{1, 2, 3, 4}還可以.length是一個數組對象！

19、數組擴容（效率低）

方法：（System類的方法）

/**
*@src	拷貝源
*@srcPos	拷貝源起始位置
*@dest	目標數組
*@destPos	目標數組起始位置
*@length	拷貝長度
*/
static void arraycopy(Object src, int srcPos, Object dest, int destPos, int length)

eg.

int[] a = {1, 2, 3, 4};
int[] b = new int [10];
System.arraycopy(a, 0, b, 0, aa.length);
//從a數組下標為0開始拷貝，拷貝到從b數組下標為0開始存入，長度為整個a數組

二、二維數組

1、二維數組其實是一個 特殊的一維數組，特殊在這個一維數組當中的每一個元素是一個一維數組。

2、三維數組是什麼？

三維數組是一個特殊的二維數組，特殊在這個二維數組 中每一個元素是一個一維數組。

實際的開發中使用最多的就是一維數組。二維數組也很少使用。三維數組幾乎不用。

3、二維數組靜態初始化

int[][] array = {
        {1,1,1},
        {2,3,4,5},
        {0,0,0,0},
        {2,3,4,5},
        {2,3,4,5},
        {2,3,4,5},
        {2,3,4,5}
};

4、二維數組動態初始化

eg.

int[][] array = new int[3][4];

5、關於二維數組中元素的：讀和改。

a[二維數組中的一維數組的下標][一維數組的下標]

a[0][0]：表示第1個一維數組中的第1個元素。

a[3][100]：表示第4個一維數組中的第101個元素。

註意：

對於a[3][100]來說，其中 a[3] 是一個整體。[100]是前面a[3]執行結束的結果然後再下標100。

6、方法形參為二維數組如何傳參？

public void print(int[][] num){
	for (int i = 0; i < num.length; i++){
		for (int j = 0; j < num[i].length; j++){
			System.out.println(num[i][j]);
		}
	}
}

傳參：
 int[][] a = {{1,2,3,4},{4,5,6,76},{1,23,4}};
print(a);

還可以這樣傳參：

傳靜態數組
print(new int[][]{{1,2,3,4},{4,5,6,76},{1,23,4}});

new int[][]{{1,2,3,4},{4,5,6,76},{1,23,4}}還可以.length是一個數組對象！

三、總結

1. 數組的優點和缺點，並且要理解為什麼。

第一：空間存儲上，內存地址是連續的。

第二：每個元素占用的空間大小相同。

第三：知道首元素的內存地址。

第四：通過下標可以計算出偏移量。
通過一個數學表達式，就可以快速計算出某個下標位置上元素的內存地址，
直接通過內存地址定位，效率非常高。

優點：檢索效率高。
缺點：隨機增刪效率較低，數組無法存儲大數據量。
註意：數組最後一個元素的增刪效率不受影響。

2. 一維數組的靜態初始化和動態初始化

靜態初始化：

int[] arr = {1,2,3,4};

Object[] objs = {new Object(), new Object(), new Object()};

動態初始化：

int[] arr = new int[4]; // 4個長度，每個元素默認值0

Object[] objs = new Object[4]; // 4個長度，每個元素默認值null

3. 一維數組的遍歷

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

4. 二維數組的靜態初始化和動態初始化

靜態初始化：

int[][] arr = {
		{1,2,34},
		{54,4,34,3},
		{2,34,4,5}
};

Object[][] arr = {
		{new Object(),new Object()},
		{new Object(),new Object()},
		{new Object(),new Object(),new Object()}
};

動態初始化：

int[][] arr = new int[3][4];

Object[][] arr = new Object[4][4];

Animal[][] arr = new Animal[3][4];

// Person類型數組，裡面可以存儲Person類型對象，以及Person類型的子類型都可以。
Person[][] arr = new Person[2][2];
....

5. 二維數組的遍歷

for(int i = 0; i < arr.length; i++){ // 外層for循環負責遍歷外面的一維數組。
	// 裡面這個for循環負責遍歷二維數組裡面的一維數組。
	for(int j = 0; j < arr[i].length; j++){
		System.out.print(arr[i][j]);
	}
	// 換行。
	System.out.println();
}

6. 數組的拷貝：System.arraycopy()方法的使用

數組有一個特點：長度一旦確定，不可變。

所以數組長度不夠的時候，需要擴容，擴容的機制是：新建一個大數組，將小數組中的數據拷貝到大數組，然後小數組對象被垃圾回收。

補充：

數組長度為0：

int[] f = {};//數組長度為0
System.out.println(f.length);//0

int[] g = new int[0];//數組長度為0
System.out.println(g.length);//0

int[] h = null;
//System.out.println(h.length);//空指針異常

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