1、数组的概述

数组(Array)，是多个相同类型数据按一定顺序排列的集合，并使用一个名字命名，并通过编号的方式对这些数据进行统一管理。

数组的常见概念

• 数组名
• 下标(或索引)
• 元素
• 数组的长度

数组本身是引用数据类型，而数组中的元素可以是任何数据类型，包括基本数据类型和引用数据类型。
创建数组对象会在内存中开辟一整块连续的空间，而数组名中引用的是这块连续空间的首地址。
数组的长度一旦确定，就不能修改。
我们可以直接通过下标(或索引)的方式调用指定位置的元素，速度很快。

数组的分类：

• 按照维度：一维数组、二维数组、三维数组、…
• 按照元素的数据类型分：基本数据类型元素的数组、引用数据类型元素的数组(即对
  象数组)

2、一维数组的使用

2.1、声明

一维数组的声明方式：

type var[] 或 type[] var；

例如：

int a[];
int[] a1;
double b[];
String[] c; //引用类型变量数组

Java语言中声明数组时不能指定其长度(数组中元素的数)， 例如： int a[5]; //非法

2.2、初始化

动态初始化：数组声明且为数组元素分配空间与赋值的操作分开进行
例如：

int[] arr = new int[3];
arr[0] = 3;
arr[1] = 9;
arr[2] = 8;

String names[];
names = new String[3];
names[0] = “钱学森”;
names[1] = “邓稼先”;
names[2] = “袁隆平”;

静态初始化：在定义数组的同时就为数组元素分配空间并赋值。
例如：

int arr[] = new int[]{ 3, 9, 8};
或
int[] arr = {3,9,8};

String names[] = {
	“李四光”,“茅以升”,“华罗庚”
}

2.3、数组元素的引用

定义并用运算符new为之分配空间后，才可以引用数组中的每个元素；
数组元素的引用方式：数组名[数组元素下标]

• 数组元素下标可以是整型常量或整型表达式。如a[3] , b[i] , c[6*i];
• 数组元素下标从0开始；长度为n的数组合法下标取值范围: 0 —>n-1；如int a[]=new
  int[3]; 可引用的数组元素为a[0]、a[1]、a[2]

每个数组都有一个属性length指明它的长度，例如：a.length 指明数组a的长度(元素个数)

• 数组一旦初始化，其长度是不可变的

2.4、数组元素的默认初始化值

数组是引用类型，它的元素相当于类的成员变量，因此数组一经分配空间，其中的每个元素也被按照成员变量同样的方式被隐式初始化。例如：

public class Test {
	public static void main(String argv[]){
		int a[]= new int[5];
		System.out.println(a[3]); //a[3]的默认值为0
	}
}

对于基本数据类型而言，默认初始化值各有不同
对于引用数据类型而言，默认初始化值为null(注意与0不同！)

数组元素类型	元素默认初始值
byte	0
short	0
int	0
long	0L
float	0.0F
double	0.0
char	0 或写为:’\u0000’(表现为空)
boolean	false
引用类型	null

2.5、创建基本数据类型数组

创建基本数据类型数组 (1)
Java中使用关键字new来创建数组
如下是创建基本数据类型元素的一维数组

public class Test{
        public static void main(String args[]){
            int[] s;
            s = new int[10];
			//int[] s=new int[10];
			//基本数据类型数组在显式赋值之前，
			//Java会自动给他们赋默认值。
            for ( int i=0; i<10; i++ ) {
                s[i] =2*i+1;
                System.out.println(s[i]);
            }
        }
    }

创建基本数据类型数组 (2)

创建基本数据类型数组 (3)

内存的简化结构:

3、多维数组的使用

Java 语言里提供了支持多维数组的语法。
如果说可以把一维数组当成几何中的线性图形，那么二维数组就相当于是一个表格，像下图Excel中的表格一样。
对于二维数组的理解，我们可以看成是一维数组array1又作为另一个一维数组array2的元素而存在。其实，从数组底层的运行机制来看，其实没有多维数组。

3.1、初始化

格式1（动态初始化）：int[][] arr = new int[3][2];

定义了名称为arr的二维数组
二维数组中有3个一维数组
每一个一维数组中有2个元素
一维数组的名称分别为arr[0], arr[1], arr[2]
给第一个一维数组1脚标位赋值为78写法是：arr[0][1] = 78;

格式2（动态初始化）：int[][] arr = new int[3][];

二维数组中有3个一维数组。
每个一维数组都是默认初始化值null (注意：区别于格式1）
可以对这个三个一维数组分别进行初始化
arr[0] = new int[3]; arr[1] = new int[1]; arr[2] = new int[2];
注：
int[][]arr = new int[][3]; //非法

格式3（静态初始化）：int[][] arr = new int[][]{{3,8,2},{2,7},{9,0,1,6}};

定义一个名称为arr的二维数组，二维数组中有三个一维数组
每一个一维数组中具体元素也都已初始化
第一个一维数组 arr[0] = {3,8,2};
第二个一维数组 arr[1] = {2,7};
第三个一维数组 arr[2] = {9,0,1,6};
第三个一维数组的长度表示方式：arr[2].length;

注意特殊写法情况：int[] x,y[]; x是一维数组，y是二维数组。
Java中多维数组不必都是规则矩阵形式

二维数组的内存解析

int[][] arr1 = new int[4][];
arr1[1] = new int[]{1,2,3};
arr1[2] = new int[4];
arr1[2][1] = 30;

int[][] arr4 = new int[3][];
sysout(arr4[0]);//null
sysout(arr4[0][0]);//报错 报空指针异常
arr4[0] = new int[3];
arr4[0][1] = 5;
arr4[1] = new int[]{1,2};

注意:arr4[0][0]会报错，因为arr4[0]为null，它的引用为null，则会报空指针异常NullPointerException

int[][] arr = new int[3][];
arr[1] = new int[]{1,2,3};
arr[2] = new int[3];
Sysout(arr[0]);//null
Sysout(arr[0][0]);//报空指针异常

int[][] arr1 = new int[4][];
arr1[0] = new int[3];
arr1[1] = new int[]{1,2,3};
arr1[0][2] = 5;
arr1 = new int[2][];

一维数组：int[] x 或者int x[]
二维数组：int[][] y 或者 int[] y[] 或者 int y[][]

4、Arrays工具类的使用

java.util.Arrays类即为操作数组的工具类，包含了用来操作数组（比
如排序和搜索）的各种方法。

1	boolean equals(int[] a,int[] b)	判断两个数组是否相等。
2	String toString(int[] a)	输出数组信息。
3	void fill(int[] a,int val)	将指定值填充到数组之中。
4	void sort(int[] a)	对数组进行排序。
5	int binarySearch(int[] a,int key)	对排序后的数组进行二分法检索指定的值。

数组使用中的常见异常
数组脚标越界异常(ArrayIndexOutOfBoundsException)

int[] arr = new int[2];
System.out.println(arr[2]);
System.out.println(arr[-1]);
访问到了数组中的不存在的脚标时发生。

空指针异常(NullPointerException)

int[] arr = null;
System.out.println(arr[0]);
arr引用没有指向实体，却在操作实体中的元素时。