Java基础总结04-数组

这里写目录标题

1 数组介绍
2 数组的定义格式
- 2.1 第一种格式
- 2.2 第二种格式
3 数组的动态初始化
- 3.1 什么是动态初始化
- 3.2 动态初始化格式
- 3.3 动态初始化格式详解
4 数组的静态初始化
- 4.1 什么是静态初始化
- 4.2 静态初始化格式
5 数组元素访问
- 5.1 什么是索引
- 5.2访问数组元素格式
6 内存分配
- 6.1 内存概述
- 6.2 java中的内存分配
- 6.6 Java内存分配-一个数组内存图
- 6.7 两个数组内存图
- 6.8 多个数组指向相同内存图
7 数组操作的两个常见问题
- 7.1 索引越界异常
- 7.2 空指针异常
8 数组遍历
- 数组获取最大值
- 数组元素求和
- 数组基本查找
- 评委打分
9 二维数组概述
- 9.1 二维数组动态初始化
- 9.2 二维数组访问元素的细节问题
- - 代码实现
- 9.3 二维数组静态初始化
- 9.4 二维数组遍历
- 9.5 二维数组求和

1 数组介绍

数组就是存储数据长度固定的容器，存储多个数据的数据类型要一致。

2 数组的定义格式

2.1 第一种格式

数据类型[] 数组名

示例：

int[] arr;
double[] arr;
char[] arr;

2.2 第二种格式

数据类型数组名[]

示例：

int arr[];
double arr[];
char arr[];

3 数组的动态初始化

3.1 什么是动态初始化

数组动态初始化就是只给定数组的长度，由系统给出默认初始化值

3.2 动态初始化格式

数据类型[] 数组名 = new 数据类型[数组长度];

int[] arr = new int[3];

3.3 动态初始化格式详解

等号左边：
- int:数组的数据类型
- []:代表这是一个数组
- arr:代表数组的名称
等号右边：
- new:为数组开辟内存空间
- int:数组的数据类型
- []:代表这是一个数组
- 5:代表数组的长度

代码 :

package com.itheima.array;public class Demo2Array {/*数组的动态初始化:在初始化的时候, 需要手动指定数组的长度, 系统会为数组容器分配初始值.动态初始化格式:数据类型[] 数组名 = new 数据类型[数组的长度];注意:打印数组变量的时候, 会打印出数组的内存地址[I@10f87f48 :@ : 分隔符[ : 当前的空间是一个数组类型I : 当前数组容器中所存储的数据类型10f87f48 : 十六进制内存地址0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f*/public static void main(String[] args) {// 数据类型[] 数组名 = new 数据类型[数组的长度];// 通过new关键字创建了一个int类型的数组容器, 该容器可以存储5个int类型的整数, 该容器被arr数组变量所记录int[] arr = new int[5];// [I@10f87f48System.out.println(arr);byte[] bArr = new byte[3];// [B@b4c966aSystem.out.println(bArr);}
}

4 数组的静态初始化

4.1 什么是静态初始化

在创建数组时，直接将元素确定

4.2 静态初始化格式

完整版格式

数据类型[] 数组名 = new 数据类型[]{元素1,元素2,...};

简化版格式

数据类型[] 数组名 = {元素1,元素2,...};

5 数组元素访问

5.1 什么是索引

每一个存储到数组的元素，都会自动的拥有一个编号，从0开始。

这个自动编号称为数组索引(index)，可以通过数组的索引访问到数组中的元素。

5.2访问数组元素格式

数组名[索引];

6 内存分配

6.1 内存概述

内存是计算机中的重要原件，临时存储区域，作用是运行程序。

我们编写的程序是存放在硬盘中的，在硬盘中的程序是不会运行的。

必须放进内存中才能运行，运行完毕后会清空内存。

Java虚拟机要运行程序，必须要对内存进行空间的分配和管理。

6.2 java中的内存分配

目前我们只需要记住两个内存，分别是：栈内存和堆内存

区域名称	作用
寄存器	给CPU使用，和我们开发无关。
本地方法栈	JVM在使用操作系统功能的时候使用，和我们开发无关。
方法区	存储可以运行的class文件。
堆内存	存储对象或者数组，new来创建的，都存储在堆内存。
方法栈	方法运行时使用的内存，比如main方法运行，进入方法栈中执行。

6.6 Java内存分配-一个数组内存图

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-5tkxxUNA-1626867428184)(D:/java/笔记/1.Java基础语法/day04_IDEA和数组/讲义-md版本/img/1591007817165.png)]

6.7 两个数组内存图

6.8 多个数组指向相同内存图

7 数组操作的两个常见问题

7.1 索引越界异常

出现原因
```
public class ArrayDemo {public static void main(String[] args) {int[] arr = new int[3];System.out.println(arr[3]);}
}
```
数组长度为3，索引范围是0~2，但是我们却访问了一个3的索引。

程序运行后，将会抛出ArrayIndexOutOfBoundsException 数组越界异常。在开发中，数组的越界异常是不能出现的，一旦出现了，就必须要修改我们编写的代码。
解决方案

将错误的索引修改为正确的索引范围即可！

7.2 空指针异常

出现原因
```
public class ArrayDemo {public static void main(String[] args) {int[] arr = new int[3];//把null赋值给数组arr = null;System.out.println(arr[0]);}
}
```
arr = null 这行代码，意味着变量arr将不会在保存数组的内存地址，也就不允许再操作数组了，因此运行的时候会抛出 NullPointerException 空指针异常。在开发中，空指针异常是不能出现的，一旦出现了，就必须要修改我们编写的代码。
解决方案

给数组一个真正的堆内存空间引用即可！

8 数组遍历

数组遍历：就是将数组中的每个元素分别获取出来，就是遍历。遍历也是数组操作中的基石。

public class ArrayTest01 {public static void main(String[] args) {int[] arr = { 1, 2, 3, 4, 5 };System.out.println(arr[0]);System.out.println(arr[1]);System.out.println(arr[2]);System.out.println(arr[3]);System.out.println(arr[4]);}
}

以上代码是可以将数组中每个元素全部遍历出来，但是如果数组元素非常多，这种写法肯定不行，因此我们需要改造成循环的写法。数组的索引是 0 到 lenght-1 ，可以作为循环的条件出现。

public class ArrayTest01 {public static void main(String[] args) {//定义数组int[] arr = {11, 22, 33, 44, 55};//使用通用的遍历格式for(int x=0; x<arr.length; x++) {System.out.println(arr[x]);}}
}

数组获取最大值

最大值获取：从数组的所有元素中找出最大值。
实现思路：
- 定义变量，保存数组0索引上的元素
- 遍历数组，获取出数组中的每个元素
- 将遍历到的元素和保存数组0索引上值的变量进行比较
- 如果数组元素的值大于了变量的值，变量记录住新的值
- 数组循环遍历结束，变量保存的就是数组中的最大值

代码实现：

package com.itheima.test;import java.util.Scanner;public class Test2Array {/*需求: 从数组中查找最大值int[] arr = {12,45,98,73,60};实现步骤:1. 假设数组中的第一个元素为最大值2. 遍历数组, 获取每一个元素, 准备进行比较3. 如果比较的过程中, 出现了比max更大的, 让max记录更大的值4. 循环结束后, 打印最大值.*/public static void main(String[] args) {int[] arr = {12,45,98,73,60};// 1. 假设数组中的第一个元素为最大值int max = arr[0];// 2. 遍历数组, 获取每一个元素, 准备进行比较for(int i = 1; i < arr.length; i++){// 3. 如果比较的过程中, 出现了比max更大的, 让max记录更大的值if(arr[i] > max){max = arr[i];}}//  4. 循环结束后, 打印最大值.System.out.println("max:" + max);}
}

数组元素求和

需求：键盘录入5个整数，存储到数组中，并对数组求和
思路：
1.创建键盘录入对象，准备键盘录入
2.定义一个求和变量，准备记录累加后的结果
3.动态初始化一个长度为5的int数组，准备存储键盘录入的数值
4.将键盘录入的数值存储到数组中
5.遍历数组，取出每一个元素，并求和
6.输出总和

代码实现：

package com.itheima.test;import java.util.Scanner;public class Test3Array {/*需求：键盘录入5个整数，存储到数组中，并对数组求和思路：1.创建键盘录入对象，准备键盘录入2.定义一个求和变量，准备记录累加后的结果3.动态初始化一个长度为5的int数组，准备存储键盘录入的数值4.将键盘录入的数值存储到数组中5.遍历数组，取出每一个元素，并求和6.输出总和*/public static void main(String[] args) {// 1.创建键盘录入对象，准备键盘录入Scanner sc = new Scanner(System.in);// 2.定义一个求和变量，准备记录累加后的结果int sum = 0;// 3.动态初始化一个长度为5的int数组，准备存储键盘录入的数值int[] arr = new int[5];// 4.将键盘录入的数值存储到数组中for(int i = 0; i < arr.length; i++){System.out.println("请输入第" + (i+1) + "个整数:");//arr[i] = 10;arr[i] = sc.nextInt();}// 5.遍历数组，取出每一个元素，并求和for (int i = 0; i < arr.length; i++) {sum += arr[i];}// 6.输出总和System.out.println("sum:" + sum);}
}

数组基本查找

需求：
已知一个数组 arr = {19, 28, 37, 46, 50}; 键盘录入一个数据，查找该数据在数组中的索引，并在控
制台输出找到的索引值。
思路：
1.定义一个数组，用静态初始化完成数组元素的初始化
2.键盘录入要查找的数据，用一个变量接收
3.定义一个索引变量，初始值为-1
4.遍历数组，获取到数组中的每一个元素
5.拿键盘录入的数据和数组中的每一个元素进行比较，如果值相同，就把该值对应的索引赋值给索引变量，并结束循环
6.输出索引变量

代码实现：

public static void main(String[] args) {// 1.定义一个数组，用静态初始化完成数组元素的初始化int[] arr = {19, 28, 37, 46, 50};// 2.键盘录入要查找的数据，用一个变量接收Scanner sc = new Scanner(System.in);System.out.println("请输入您要查找的元素:");int num = sc.nextInt();// 3.定义一个索引变量，初始值为-1// 假设要查找的数据, 在数组中就是不存在的int index = -1;// 4.遍历数组，获取到数组中的每一个元素for (int i = 0; i < arr.length; i++) {// 5.拿键盘录入的数据和数组中的每一个元素进行比较，如果值相同，就把该值对应的索引赋值给索引变量，并结束循环if(num == arr[i]){// 如果值相同，就把该值对应的索引赋值给索引变量，并结束循环index = i;break;}}//  6.输出索引变量System.out.println(index);}
}

评委打分

需求：在编程竞赛中，有6个评委为参赛的选手打分，分数为0-100的整数分。
选手的最后得分为：去掉一个最高分和一个最低分后的4个评委平均值 (不考虑小数部分)。
思路：
1.定义一个数组，用动态初始化完成数组元素的初始化，长度为6
2.键盘录入评委分数
3.由于是6个评委打分，所以，接收评委分数的操作，用循环
4.求出数组最大值
5.求出数组最小值
6.求出数组总和
7.按照计算规则进行计算得到平均分
8.输出平均分

代码实现：

    public static void main(String[] args) {// 1.定义一个数组，用动态初始化完成数组元素的初始化，长度为6int[] arr = new int[6];// 2.键盘录入评委分数Scanner sc = new Scanner(System.in);//  3.由于是6个评委打分，所以，接收评委分数的操作，用循环for (int i = 0; i < arr.length; i++) {System.out.println("请输入第" + (i+1) + "个评委的打分:");int score = sc.nextInt();if(score >= 0 && score <= 100){// 合法的分值arr[i] = score;}else{// 非法的分值System.out.println("您的打分输入有误, 请检查是否是0-100之间的");i--;}}// 4.求出数组最大值int max = arr[0];for (int i = 1; i < arr.length; i++) {if(max < arr[i]){max = arr[i];}}// 5.求出数组最小值int min = arr[0];for (int i = 1; i < arr.length; i++) {if(min > arr[i]){min = arr[i];}}// 6.求出数组总和int sum = 0;for (int i = 0; i < arr.length; i++) {sum += arr[i];}// 7.按照计算规则进行计算得到平均分int avg = (sum - max - min ) / 4;// 8.输出平均分System.out.println(avg);}
}

9 二维数组概述

概述 : 二维数组也是一种容器，不同于一维数组，该容器存储的都是一维数组容器

9.1 二维数组动态初始化

动态初始化格式：数据类型[][] 变量名 = new 数据类型[m][n];
m表示这个二维数组，可以存放多少个一维数组
n表示每一个一维数组，可以存放多少个元素

package com.itheima.demo;public class Demo1Array {/*动态初始化格式：数据类型[][] 变量名 = new 数据类型[m][n];m表示这个二维数组，可以存放多少个一维数组n表示每一个一维数组，可以存放多少个元素*/public static void main(String[] args) {// 数据类型[][] 变量名 = new 数据类型[m][n];int[][] arr = new int[3][3];/*[[I@10f87f48@ : 分隔符10f87f48 : 十六进制内存地址I : 数组中存储的数据类型[[ : 几个中括号就代表的是几维数组*/System.out.println(arr);/*二维数组存储一维数组的时候, 存储的是一维数组的内存地址*/System.out.println(arr[0]);System.out.println(arr[1]);System.out.println(arr[2]);System.out.println(arr[0][0]);System.out.println(arr[1][1]);System.out.println(arr[2][2]);// 向二维数组中存储元素arr[0][0] = 11;arr[0][1] = 22;arr[0][2] = 33;arr[1][0] = 11;arr[1][1] = 22;arr[1][2] = 33;arr[2][0] = 11;arr[2][1] = 22;arr[2][2] = 33;// 从二维数组中取出元素并打印System.out.println(arr[0][0]);System.out.println(arr[0][1]);System.out.println(arr[0][2]);System.out.println(arr[1][0]);System.out.println(arr[1][1]);System.out.println(arr[1][2]);System.out.println(arr[2][0]);System.out.println(arr[2][1]);System.out.println(arr[2][2]);}
}

9.2 二维数组访问元素的细节问题

问题 : 二维数组中存储的是一维数组, 那能不能存入 [提前创建好的一维数组] 呢 ?

答 : 可以的

代码实现

package com.itheima.demo;public class Demo2Array {/*问题: 二维数组中存储的是一维数组, 那能不能存入 [提前创建好的一维数组] 呢 ?答 : 可以的*/public static void main(String[] args) {int[] arr1 = {11,22,33};int[] arr2 = {44,55,66};int[] arr3 = {77,88,99,100};int[][] arr = new int[3][3];arr[2][3] = 100;arr[0] = arr1;arr[1] = arr2;arr[2] = arr3;System.out.println(arr[1][2]);System.out.println(arr[2][3]);}
}

9.3 二维数组静态初始化

**完整格式 :** 数据类型[][] 变量名 = new 数据类型[][]{ {元素1, 元素2...} , {元素1, 元素2...} **简化格式 :**  数据类型[][] 变量名 = { {元素1, 元素2...} , {元素1, 元素2...} ...};

**代码实现 : **

package com.itheima.demo;public class Demo3Array {/*完整格式：数据类型[][] 变量名 = new 数据类型[][]{ {元素1, 元素2...} , {元素1, 元素2...} ...};简化格式: 数据类型[][] 变量名 = { {元素1, 元素2...} , {元素1, 元素2...} ...};*/public static void main(String[] args) {int[] arr1 = {11,22,33};int[] arr2 = {44,55,66};int[][] arr = {{11,22,33}, {44,55,66}};System.out.println(arr[0][2]);int[][] array = {arr1,arr2};System.out.println(array[0][2]);}
}

9.4 二维数组遍历

需求 :

已知一个二维数组 arr = {{11, 22, 33}, {33, 44, 55}};

遍历该数组，取出所有元素并打印

步骤 :

1. 遍历二维数组，取出里面每一个一维数组
2. 在遍历的过程中，对每一个一维数组继续完成遍历，获取内部存储的每一个元素

代码实现 :

package com.itheima.test;public class Test1 {/*需求:已知一个二维数组 arr = {{11, 22, 33}, {33, 44, 55}};遍历该数组，取出所有元素并打印步骤:1. 遍历二维数组，取出里面每一个一维数组2. 在遍历的过程中，对每一个一维数组继续完成遍历，获取内部存储的每一个元素*/public static void main(String[] args) {int[][] arr = {{11, 22, 33}, {33, 44, 55}};// 1. 遍历二维数组，取出里面每一个一维数组for (int i = 0; i < arr.length; i++) {//System.out.println(arr[i]);// 2. 在遍历的过程中，对每一个一维数组继续完成遍历，获取内部存储的每一个元素//int[] temp = arr[i];for (int j = 0; j < arr[i].length; j++) {System.out.println(arr[i][j]);}}}
}

9.5 二维数组求和

需求 :

某公司季度和月份统计的数据如下：单位(万元)
第一季度：22,66,44
第二季度：77,33,88
第三季度：25,45,65
第四季度：11,66,99

步骤 :

定义求和变量，准备记录最终累加结果
使用二维数组来存储数据，每个季度是一个一维数组，再将4个一维数组装起来
遍历二维数组，获取所有元素，累加求和
输出最终结果

代码实现 :

package com.itheima.test;public class Test2 {/*需求:某公司季度和月份统计的数据如下：单位(万元)第一季度：22,66,44第二季度：77,33,88第三季度：25,45,65第四季度：11,66,99步骤:1. 定义求和变量，准备记录最终累加结果2. 使用二维数组来存储数据，每个季度是一个一维数组，再将4个一维数组装起来3. 遍历二维数组，获取所有元素，累加求和4. 输出最终结果*/public static void main(String[] args) {// 1. 定义求和变量，准备记录最终累加结果int sum = 0;// 2. 使用二维数组来存储数据，每个季度是一个一维数组，再将4个一维数组装起来int[][] arr = { {22,66,44} , {77,33,88} , {25,45,65} , {11,66,99}};// 3. 遍历二维数组，获取所有元素，累加求和for (int i = 0; i < arr.length; i++) {for(int j = 0; j < arr[i].length; j++){sum += arr[i][j];}}// 4. 输出最终结果System.out.println(sum);}
}