JAVA 基础语法(五)——数组
数组
我们编码中面临的问题
首先我们来看一个问题,如果我要录入学生的成绩,是不是要定义一个变量分数score,那我班有50个学生,是不是要定义50个变量呢?那我要录入我们一个年级的全部学生的成绩,是不是要把全部学生的成绩都要定义成一个个单独的变量呢?显然写这么大量重复的代码是没有意义的!如何解决这个问题,Java语言提供了一个简单的数据结构——数组(array)。我们这章主要介绍几本类型数组。
1)什么是数组?
概念
概念:数组是同一种数据类型的元素组成的集合
其实数组就是一个容器。我们想要对某些数据进行处理,首先就要想到怎么存储这些数据。就像上面这个关于成绩的问题,我们没必要把每个学生的分数都定义成一个变量,可以直接定义一个分数的数组,然后让数组里面的每一个元素都代表了每一个学生的分数。
注意:数组可以装任意类型的数据,但是定义好的数组只能装同一种数据类型的元素, 也就是数组一旦定义,那么里面存储的数据类型也就确定了。
数组的好处?
存数据和不存数据有什么区别吗?数组的最大好处就是能都给存储进来的元素自动进行编号,方便操作这些数据。 注意编号是从0开始。
2)数组的定义
a)语法
元素类型[] 数组名 = new 元素类型[大小];
示例:
int[] arr = new int[5];
a) 大小 代表的是数组中元素个数或数组长度,就像这个 5 ,即为数组中元素的个数,也称为数组长度。
b)int[]为数组类型,代表定义了一个int类型的数组,它里面的每一个元素都只能是int类型;
c)arr称为数组类型变量(引用),就像变量名一样,但是数组是一个引用类型,而不是我们学过的基本数据类型,所以arr可以说是数组的名字,也可以说是一个引用类型变量(简称引用),
new为特定的声明引用类型的关键字, 正是因为new语句,才使得数组分配到了指定大小的空间(后面详细讲解,先记住)。
b)定义实质
定义数组的过程其实是两个步骤,例如:
int [] arr;
arr=new int[5];
①数组的声明
数组声明的方式有两种:
元素类型 [] 数组名;元素类型 数组名[];
例如:int []arr 和int arr []两种写法均可,但是常用int [] arr。
②给数组分配空间
声明数组时并不规定数组长度,可以看到声明时仅指定了类型 int [],并未指定长度,那是因为这时候还没有给它分配空间,而用new关键字分配空间时则需指定分配的空间大小,如new int[5]。
注意:给数组分配空间时,必须指定数组能够存储的元素个数来确定数组大小。创建数组之后数组的长度是不能修改的。可以使用length 属性获取数组的大小。
3)数组的初始化
我们刚才定义了长度为5的int型数组,但是你知道这5个元素的值是什么吗?你不知道,但是我知道啊~
基本类型 的数组创建后,JVM会默认为其数组元素设置了初始值(默认值),元素的初始值如下所示:
byte、short、char、int、long为0;
float和double为0.0;
boolean为false。
注意,此处强调的是基本类型数组的默认值,后期会介绍数据元素为非基本类型的,它的默认初始值与基本类型不同。
而我们既然要用到数组,那肯定不会用到它的默认值,所以很多时候我们会手动设置初始值,也就是数组的初始化。
a)不使用关键字new
int [ ] arr = { 10,23,30,-15,21 } ;
这种方式,元素的个数即为数组的长度。但是这种写法只能用于声明时的初始化,不能用于先声明后赋值的情况,例如,下面的代码会有编译错误:
int []arr;
arr= { 10,23,30,-15,21 };//报错
b)分配空间时以元素的个数作为数组的长度
int[] arr = new int[]{ 10,23,30,-10,21 };
c)定义好之后,重新给数组的每一个元素赋值
int []arr=new int[5];
arr[0]=10;//用下标来表示数组中的第几个元素,从0开始,下面会详细讲到
arr[1]=23;
arr[2]=30;
arr[3]=-15;
arr[4]=21;
这种方式已经不算是初始化,但是是我们比较常用的赋值方式
4)数组的访问
a)获取数组的长度
调用数组的length属性可以获取数组的长度
代码示例:
int[] arr = new int[]{10,23,30,-10,21};System.out.println(arr.length);//输出数组长度 5
b)通过下标访问数组中的元素
通过数组的下标可以访问到数组的每一个元素,下标从0开始,最大到length-1,超出下标范围会报数组下标异常。
因为下标从0开始,所以数组下标最大值肯定是它的长度减 1 ,例如:
int [] arr=new int[5];
则下标最大是arr.length-1 ==>5-1==>4
代码示例:
int[] arr = new int[]{10,23,30,-10,21};
System.out.println(arr[0]);// 10
System.out.println(arr[arr.length-1]);//21
上例中,arr[arr.length-1] 数组下标为该数组的长度减1,说明是数组中的最后一个元素,也就是21
c) 遍历数组元素
遍历数组也就是依次对数组中的每一个元素进行访问,对数组整体进行操作。通常会使用for循环语句,将数组元素的下标作为循环变量,即可访问数组中的每一个元素。
代码示例:
int arr=new arr[5];for(int i=0;i<arr.length;i++){arr[i]=10;//给数组中的每一个元素都赋值为10}
上面代码中用循环,i 的值是从0到 length-1 ,刚好是数组元素的下标范围之内,下面我们再讲上面代码中的数组元素遍历输出看一下:
//接上面代码
for(int i=0;i<arr.length;i++){System.out.println("数组的第"+(i+1)+"个元素是:"+arr[i]);
}
结果是:
数组的第1个元素是10
数组的第2个元素是10
数组的第3个元素是10
数组的第4个元素是10
数组的第5个元素是10
说明我们刚才遍历数组插入元素是成功的。
5)数组的常见异常
数组中最常见的问题:
1. NullPointerException 空指针异常
原因: 引用类型变量没有指向任何对象,而访问了对象的属性或者是调用了对象的方法。
代码按例:
int [] arr;
int x=arr.length;
上例中虽然数组arr已经声明,但是并没有给这个数组分配空间(没有new),也就是这个引用没有指向的地址。
2. ArrayIndexOutOfBoundsException 索引值越界。
原因:访问了不存在的索引值。
案例:
int[] x = { 1, 2, 3 };
System.out.println(x[3]);
//java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException
上例中数组下标越界异常,注意:数组的下标从0开始。
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