Java100天编程指南---第9天:数组

 


目录

一、前言

二、数组的定义

1.概述

2.静态初始化数组

3.动态初始化数组

4.总结

三、数组的属性

1.访问

2.长度

3.遍历

四、内存图

1.单数组内存图

2.多数组内存图

3.数组指向相同内存

五、常见问题

1.索引越界

2.空指针异常


一、前言

  • 学习概述:前八天我们学习了语法基础、运算符与表达式、循环结构、分支结构,今天主要学习数组的定义、相关的属性方法、数组存储的内存图、常见错误
  • 学习目标:掌握数组的两种定义方法、相关属性、了解内存原理错误解决

二、数组的定义

1.概述

Java100天编程指南---第9天:数组_第1张图片

  • 假如有一个班同学的成绩需要存储,该使用什么方法呢?
  • 像我们之前学习的,可以定义多个变量存储不同的成绩。但是要有1000多个学生,那么到定义1000多个变量吗?当然不行,这就需要用到我们的数组了。 

2.静态初始化数组

  • 特点:定义数组的时候直接给数组赋值,由系统决定数组长度

通用格式:

数据类型[] 数组名 = { 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.动态初始化数组

  • 特点:定义数组时确了定元素的类型和数组的长度,之后存入数据

通用格式:

数据类型[] 数组名 = new 数据类型[长度];
例如:
int [] array= new int[5];
double[] scores = new double[3];

默认值:

数据类型 具体定义类型 默认值
基本类型

byte、short、char、int、long

0

float、double

0.0

boolean

false
引用类型

类、接口、数组、String

null

4.总结

  • 数组适合同种类型大量数据
  • 静态初始化适合知道了元素值
  • 动态初始化适合不清楚存入哪些数据

三、数组的属性

1.访问

  • 一般访问数组的方式为:
数组名称[索引]

例题:

//静态初始化数组
int [] array= {1,2,3,4,5};
System.out.println(array[0]);//输出 1
System.out.println(array[1]);//输出 2
System.out.println(array[3]);//输出 4

2.长度

  • 长度可以直接调用length得到数组的长度。

 例题:

//静态初始化数组
int [] array= {1,2,3,4,5};
System.out.println(array.length);//调用方法,输出长度 5
//最大索引array.length-1

3.遍历

  • 遍历就是一个一个数组元素的访问,主要应用在搜索数据统计......
  • 我们之前学了第7天:循环结构、第6天:分支结构,下面通过for循环遍历一个数组

 例题:

  • 给定元素 {10,8,9,4,5,6,8,71,2,3,9,99},用静态数组存储并输出数组中大于5的元素?

编码实现: 

//静态初始化数组
int [] array= {10,8,9,4,5,6,8,71,2,3,9,99};
for(int i=0;i5)
		System.out.println(array[i]);
}

输出结果

10 8 9 6 8 71 9 99 

四、内存图

Java100天编程指南---第9天:数组_第2张图片

  •  Java在程序运行时,需要在内存中分配空间,对空间进行了不同区域的划分。
  • 栈内存:存储局部变量,使用完毕立即消失
  • 堆内存:存储new 出来的内容(对象、实体),地址使用完毕在垃圾回收器空闲时回收

1.单数组内存图

  • 下面的创建数组代码,实现它的内存关系图

 编码实现: 

//动态初始化数组
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]);

输出结果

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

原理讲解:

Java100天编程指南---第9天:数组_第3张图片

  • 动态初始化先在堆内存生成一个new 一个arr 地址值,具体看编译器的结果,这里假设001。由于动态初始化,所以每个元素都有一个初始值,具体可以看上面的表。我们输出元素,先访问数组名地址,到堆内存下标,再输出元素值。
  • 修改数组值,历程和查看相同,只不过多了一步修改的过程,如下图:

Java100天编程指南---第9天:数组_第4张图片

2.多数组内存图

Java100天编程指南---第9天:数组_第5张图片

  • 多个数组和单数组内存使用原理相同,这里我就不过多讲述了。 

3.数组指向相同内存

  • 假如我们把两个数组的地址值改为相同,修改后的结果该是如何,如下面的代码。

 编码实现: 

//动态初始化数组
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]);

输出结果

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

原理讲解:

Java100天编程指南---第9天:数组_第6张图片

  •  第一个数组在堆内存的地址为001,第二个数组也为001,所以修改第二个数组的值,其实都是同一个数组内存。第一个数组的值也会随着改变,结果如下:

Java100天编程指南---第9天:数组_第7张图片

五、常见问题

1.索引越界

//静态初始化数组
int [] array= {1,2,3};
System.out.println(array[3]);
  • 上面的代码运行之后,会出现下面的报错异常:
  • Exception in thread "main" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 3
  • 解释:我们静态化初始数组给了3个数字,最大索引为2,当我们访问3时,就会报错

2.空指针异常

//动态初始化数组
int [] array= new int[3];
array=null;
System.out.println(array[0]);
  • 上面的代码运行之后,会出现下面的报错异常:
  • Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
  • 解释:我们将数组置为null,导致访问的数组不指向堆内存的数据

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