Java数组（初学者必看）

冷不防 2022-04-21 14:27 270阅读 0赞

数组无论在哪种编程语言中都算是最重要的数据结构之一，同时不同语言的实现及处理也不尽相同。但凡写过一些程序的人都知道数组的价值及理解数组的重要性，与链表一道，数组成为了基本的数据结构。尽管Java提供了很棒的集合API和集合类如：ArrayList、HashMap，他们内部都是基于数组。如果你是来自于基于c或c++背景的程序员，那么你会发现一些关于数组的行为和如何在Java工作中的异同。最值得注意的是C中的数组与Java中的数组的边界检查，c编译器不检查如果程序访问无效的数组索引，而java如果程序尝试访问无效的数组索引的话jvm会抛出ArrayIndexOutOfBoundException。在这篇文章中，我们看看Java中的数组，包括原生类型和对象类型的数组，下面就介绍些有关Java数组及属性的知识点。

**Java数组101**

（译注：101指介绍某件事，读者不需要任何预备知识）

1）数组在Java中是一个对象，数组实例同样是使用new操作符创建的。Array.length指定了数组长度，例如：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> 
    <div>
      1 
    </div> 
    <div>
      2 
    </div> 
    <div>
      3 
    </div> 
    <div>
      4 
    </div> </td> 
   <td> 
    <div> 
     <div> 
      <code>int</code> 
      <code>[] intArray = </code> 
      <code>new</code> 
      <code>int</code> 
      <code>[</code> 
      <code>10</code> 
      <code>];</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>System.out.println(intArray.length)</code> 
     </div> 
     <div></div> 
     <div> 
      <code>Output: </code> 
      <code>10</code> 
     </div> 
    </div> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

Array.length 表示数组的容量，只要数组创建了，每一个索引被初始化为默认值。

2）数组索引起始为0，负数索引在Java中是无效的，会抛出ArrayIndexOutOfBoundException ,如果你尝试用无效的索引访问数组，这个无效的索引可能是一个负索引，或者是大于等于数组长度的索引。

3）数组存储在Java堆的连续内存空间，所以如果你创建一个大的索引，你可以有足够的堆空间直到抛出OutofmemoryError，因为请求的内存大小在连续的内存空间不可用。

4）数组一个固定长度 的数据结构，一旦声明，你不能改变数组的长度。

5）不同类型的数组有不同的类型，例如下面例子，intArray.getClass()不同于floatArray.getClass()

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> 
    <div>
      1 
    </div> 
    <div>
      2 
    </div> </td> 
   <td> 
    <div> 
     <div> 
      <code>int</code> 
      <code>[] intArray = </code> 
      <code>new</code> 
      <code>int</code> 
      <code>[</code> 
      <code>10</code> 
      <code>];</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>float</code> 
      <code>[] floatArray = </code> 
      <code>new</code> 
      <code>float</code> 
      <code>[</code> 
      <code>10</code> 
      <code>];</code> 
     </div> 
    </div> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> 
    <div>
      1 
    </div> </td> 
   <td> 
    <div> 
     <div> 
      <code>6</code> 
      <code>）你不能存储</code> 
      <code>double</code> 
      <code>值在</code> 
      <code>int</code> 
      <code>数组中，否则导致编译错误。</code> 
     </div> 
    </div> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> 
    <div>
      1 
    </div> 
    <div>
      2 
    </div> </td> 
   <td> 
    <div> 
     <div> 
      <code>int</code> 
      <code>[] intArray = </code> 
      <code>new</code> 
      <code>int</code> 
      <code>[</code> 
      <code>10</code> 
      <code>];</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>intArray[</code> 
      <code>5</code> 
      <code>]=</code> 
      <code>1.2</code> 
      <code>; </code> 
      <code>//compilation error</code> 
     </div> 
    </div> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

如果尝试在运行时做这个操作，那么Java抛出ArrayStoreException

7）在Java数组中可以有不同方式的创建方式，这里就是创建数组的例子：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> 
    <div>
      1 
    </div> 
    <div>
      2 
    </div> 
    <div>
      3 
    </div> 
    <div>
      4 
    </div> </td> 
   <td> 
    <div> 
     <div> 
      <code>int</code> 
      <code>[] intArray; </code> 
      <code>//creating array without initializing or specifying size</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>int</code> 
      <code> intArray1[]; </code> 
      <code>//another int[] reference variable can hold reference of an integer array</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>int</code> 
      <code>[] intArray2 = </code> 
      <code>new</code> 
      <code>int</code> 
      <code>[</code> 
      <code>10</code> 
      <code>]; </code> 
      <code>//creating array by specifying size</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>int</code> 
      <code>[] intArray3 = </code> 
      <code>new</code> 
      <code>int</code> 
      <code>[]{ </code> 
      <code>1</code> 
      <code>,</code> 
      <code>2</code> 
      <code>,</code> 
      <code>3</code> 
      <code>,</code> 
      <code>4</code> 
      <code>}; </code> 
      <code>//creating and initializing array in same line.</code> 
     </div> 
    </div> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

你既可以选择在创建数组的时候初始化数组，也可以以后通过for循环初始化，中括号既可以在变量的前面也可以在变量后面。

第一种方法是方便的创建多个数组如：

int\[\] array1, array2

这里的array1和array2是整型数组，而第二种方法你需要放两次括号如：

int array1\[\], array2\[\]

尽管在风格上没有很多不同，我读“int\[\] ”叫int数组，这种写法更容易被理解。

8）如果没有明确的初始化数组元素，那么数组就会用默认的类型值初始化，例如假若没有初始化整型数组，元素都将默认值为0，没有初始化的boolean值是false，对象数组是null。

9）你可以通过使用\[\]操作符访问数组元素，因为数组索引起始于0，\[0\]返回第一个元素，\[length-1\]返回最后一个元素，for循环是一种迭代整个数组便捷方法。你可以使用for循环初始化整个数组、访问的每个索引或更新、获取数组元素。Java5同样提供了加强的for循环，数组自己管理索引，防止ArrayIndexOutOfBoundException，这里是一个迭代的例子：

**传统的方式：**

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> 
    <div>
      1 
    </div> 
    <div>
      2 
    </div> 
    <div>
      3 
    </div> 
    <div>
      4 
    </div> 
    <div>
      5 
    </div> 
    <div>
      6 
    </div> 
    <div>
      7 
    </div> 
    <div>
      8 
    </div> 
    <div>
      9 
    </div> 
    <div>
      10 
    </div> 
    <div>
      11 
    </div> 
    <div>
      12 
    </div> </td> 
   <td> 
    <div> 
     <div> 
      <code>int</code> 
      <code>[] numbers = </code> 
      <code>new</code> 
      <code>int</code> 
      <code>[]{ </code> 
      <code>10</code> 
      <code>, </code> 
      <code>20</code> 
      <code>, </code> 
      <code>30</code> 
      <code>, </code> 
      <code>40</code> 
      <code>, </code> 
      <code>50</code> 
      <code>};</code> 
     </div> 
     <div></div> 
     <div> 
      <code>for</code> 
      <code> (</code> 
      <code>int</code> 
      <code>i = </code> 
      <code>0</code> 
      <code>; i &lt; numbers.length; i++) { </code> 
     </div> 
     <div> 
      <code></code> 
      <code>System.out.println(</code> 
      <code>"element at index "</code> 
      <code>+ i + </code> 
      <code>": "</code> 
      <code> + numbers[i]);</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>}</code> 
     </div> 
     <div></div> 
     <div> 
      <code>Output:</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>element at index </code> 
      <code>0</code> 
      <code>: </code> 
      <code>10</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>element at index </code> 
      <code>1</code> 
      <code>: </code> 
      <code>20</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>element at index </code> 
      <code>2</code> 
      <code>: </code> 
      <code>30</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>element at index </code> 
      <code>3</code> 
      <code>: </code> 
      <code>40</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>element at index </code> 
      <code>4</code> 
      <code>: </code> 
      <code>50</code> 
     </div> 
    </div> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**加强的for循环**

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> 
    <div>
      1 
    </div> 
    <div>
      2 
    </div> 
    <div>
      3 
    </div> 
    <div>
      4 
    </div> 
    <div>
      5 
    </div> 
    <div>
      6 
    </div> 
    <div>
      7 
    </div> 
    <div>
      8 
    </div> 
    <div>
      9 
    </div> 
    <div>
      10 
    </div> </td> 
   <td> 
    <div> 
     <div> 
      <code>for</code> 
      <code>(</code> 
      <code>int</code> 
      <code>i: numbers){ </code> 
     </div> 
     <div> 
      <code></code> 
      <code>System.out.println(i);</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>}</code> 
     </div> 
     <div></div> 
     <div> 
      <code>Output:</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>10</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>20</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>30</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>40</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>50</code> 
     </div> 
    </div> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

正如你看到的，加强的for循环不需要检查数组索引，如果你想逐个地访问所有的元素这是一种很好的方法，但是同时因为你不能访问索引，你就不能修改数组元素。

10）Java中数组可以轻易的转换成ArrayList。ArrayList一个基于索引的集合，它是作为数组的备选方案。ArrayList的优点是可以改变容量大小，只需要创建个更大的数组然后拷贝内容到新数组，但你不能改变数组的大小。

11）JavaAPI同样提供了一些便捷方法通过java.utils.Arrays类去操作数组，通过使用Arrays你可以排序数组，你可以做二分搜索。

12）java.lang.System类提供了实用方法拷贝元素到另一个数组。在拷贝内容从一个数组到另一个数组的时候System.arrayCopy非常强大和灵活。你可以拷贝整个或子数组，具体看你的需求。

System.arraycoy语法：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> 
    <div>
      1 
    </div> </td> 
   <td> 
    <div> 
     <div> 
      <code>public</code> 
      <code> static</code> 
      <code>void</code> 
      <code>arraycopy(Object src, </code> 
      <code>int</code> 
      <code>srcPos, Object dest, </code> 
      <code>int</code> 
      <code>destPos, </code> 
      <code>int</code> 
      <code>length)</code> 
     </div> 
    </div> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

如你所见，arraycopy允许我们指定索引和长度，能很灵活给你拷贝子数组和存储到需要的位置或目标数组。这里是一个例子，拷贝前三个元素到目标数组：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> 
    <div>
      1 
    </div> 
    <div>
      2 
    </div> 
    <div>
      3 
    </div> 
    <div>
      4 
    </div> 
    <div>
      5 
    </div> 
    <div>
      6 
    </div> 
    <div>
      7 
    </div> 
    <div>
      8 
    </div> 
    <div>
      9 
    </div> 
    <div>
      10 
    </div> 
    <div>
      11 
    </div> 
    <div>
      12 
    </div> 
    <div>
      13 
    </div> 
    <div>
      14 
    </div> 
    <div>
      15 
    </div> 
    <div>
      16 
    </div> 
    <div>
      17 
    </div> 
    <div>
      18 
    </div> 
    <div>
      19 
    </div> 
    <div>
      20 
    </div> 
    <div>
      21 
    </div> 
    <div>
      22 
    </div> 
    <div>
      23 
    </div> 
    <div>
      24 
    </div> 
    <div>
      25 
    </div> 
    <div>
      26 
    </div> 
    <div>
      27 
    </div> 
    <div>
      28 
    </div> 
    <div>
      29 
    </div> </td> 
   <td> 
    <div> 
     <div> 
      <code>public</code> 
      <code> static</code> 
      <code>void</code> 
      <code>main(String args[]) { </code> 
     </div> 
     <div> 
      <code></code> 
      <code>int</code> 
      <code>[] source = </code> 
      <code>new</code> 
      <code>int</code> 
      <code>[]{ </code> 
      <code>10</code> 
      <code>, </code> 
      <code>20</code> 
      <code>, </code> 
      <code>30</code> 
      <code>, </code> 
      <code>40</code> 
      <code>, </code> 
      <code>50</code> 
      <code>};</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code></code> 
      <code>int</code> 
      <code>[] target = </code> 
      <code>new</code> 
      <code>int</code> 
      <code>[</code> 
      <code>5</code> 
      <code>];</code> 
     </div> 
     <div></div> 
     <div> 
      <code></code> 
      <code>System.out.println(</code> 
      <code>"Before copying"</code> 
      <code>);</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code></code> 
      <code>for</code> 
      <code>(</code> 
      <code>int</code> 
      <code>i: target){ </code> 
     </div> 
     <div> 
      <code></code> 
      <code>System.out.println(i);</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code></code> 
      <code>}</code> 
     </div> 
     <div></div> 
     <div> 
      <code></code> 
      <code>System.arraycopy(source, </code> 
      <code>0</code> 
      <code>, target, </code> 
      <code>0</code> 
      <code>, </code> 
      <code>3</code> 
      <code>);</code> 
     </div> 
     <div></div> 
     <div> 
      <code></code> 
      <code>System.out.println(</code> 
      <code>"after copying"</code> 
      <code>);</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code></code> 
      <code>for</code> 
      <code>(</code> 
      <code>int</code> 
      <code>i: target){ </code> 
     </div> 
     <div> 
      <code></code> 
      <code>System.out.println(i);</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code></code> 
      <code>}</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code></code> 
      <code>}</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>Output:</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>Before copying</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>0</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>0</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>0</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>0</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>0</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>after copying</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>10</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>20</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>30</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>0</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>0</code> 
     </div> 
    </div> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

你可以看到拷贝之前所有元素是0，之后前三个元素被替换了。

13）Java同样支持多维数组，在表示2D和3D的时候非常有用，像行和列或矩阵。多维数组也是一个数组的数组，这里是创建多维数组的例子：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> 
    <div>
      1 
    </div> </td> 
   <td> 
    <div> 
     <div> 
      <code>int</code> 
      <code>[][] multiArray = </code> 
      <code>new</code> 
      <code>int</code> 
      <code>[</code> 
      <code>2</code> 
      <code>][</code> 
      <code>3</code> 
      <code>];</code> 
     </div> 
    </div> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

这是数组有2行3列，或者说长度是2的数组中，它的每个元素里保存的是长度为3的数组，这里是初始化多维数组的例子：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td> 
    <div>
      1 
    </div> 
    <div>
      2 
    </div> 
    <div>
      3 
    </div> </td> 
   <td> 
    <div> 
     <div> 
      <code>int</code> 
      <code>[][] multiArray = { { </code> 
      <code>1</code> 
      <code>,</code> 
      <code>2</code> 
      <code>,</code> 
      <code>3</code> 
      <code>},{ </code> 
      <code>10</code> 
      <code>,</code> 
      <code>20</code> 
      <code>,</code> 
      <code>30</code> 
      <code>}};</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>System.out.println(multiArray[</code> 
      <code>0</code> 
      <code>].length);</code> 
     </div> 
     <div> 
      <code>System.out.println(multiArray[</code> 
      <code>1</code> 
      <code>].length);</code> 
     </div> 
    </div> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

14）数组是一种非常快的数据结构，如果你已经知道元素的长度，那么就应该使用数组而非ArrayList等数据结构。

以上就是所有关于数组的话题，如你所见，数组是一种非常强大的数据结构。

原文链接： [ javarevisited][javarevisited] 翻译： [ImportNew.com ][ImportNew.com]\- [刘志军][Link 1]  
译文链接： [http://www.importnew.com/7127.html][http_www.importnew.com_7127.html]

[javarevisited]: http://javarevisited.blogspot.com/2013/11/java-array-101-for-programmers-and.html
[ImportNew.com]: http://www.importnew.com
[Link 1]: http://www.importnew.com/author/liuzhijun
[http_www.importnew.com_7127.html]: http://www.importnew.com/7127.html