JAVA中陣列的基本概念與用法

1. 陣列的定義與特點

• 陣列的一種引用資料型別
• 陣列中可以同時存放多個數據，但是資料的型別必須統一
• 陣列的長度在開始時就需要確定，在程式執行期間是不可改變的
  • 雖然可以使用陣列的擴容機制來擴充陣列的長度，但是這個方法也比較麻煩

2. 陣列的初始化

• 陣列的初始化方式有兩種

  1. 動態初始化
  2. 靜態初始化

  動態初始化特點：

  ​ 在建立陣列的時候，直接指定陣列當中的資料元素個數。

  動態初始化陣列的格式：

  資料型別[] 陣列名稱 = new 資料型別[陣列長度];

  解析含義：

  左側資料型別：也就是陣列當中儲存的資料，全都是統一的什麼型別

  左側的中括號：代表是一個數組

  左側陣列名稱：給陣列取一個名字

  右側的new：代表建立陣列的動作

  右側資料型別：必須和左邊的資料型別保持一致

  右側中括號的長度：也就是陣列當中，到底可以儲存多少個數據，是一個int數字

  • 動態建立陣列的示例程式碼：

  // 資料型別[] 陣列名稱 = new 資料型別[陣列長度];
  // 定義一個int型別的陣列，可以存放10個數據
  int[] arrayA = new int[10];
  
  // 給建立的陣列賦值
  for (int i = 0; i < 10; i ++){
      arrayA[i] = i;
  }
  
  // 輸出陣列中的值
  for (int i = 0; i < 10; i ++){
      System.out.print(arrayA[i]);
  }
   
  

  • 靜態初始化陣列

    • 靜態初始化陣列的特點：

      ​在建立陣列的時候，不直接指定資料個數多少，而是直接將具體的資料內容進行指定。

    • 靜態初始化基本格式：

      ​資料型別[] 陣列名稱 = new 資料型別[] { 元素1, 元素2, ... };

    • 注意事項：

      ​雖然靜態初始化沒有直接告訴長度，但是根據大括號裡面的元素具體內容，也可以自動推算出來長度

    • 靜態初始化陣列示例程式碼

      // 資料型別[] 陣列名稱 = new 資料型別[] { 元素1, 元素2, ... };
      // 建立一個數組，一開始陣列中就有1,2,3,4,5 這些值
      int [] arrayA = new int[] {1, 2, 3, 4, 5,};
      // 輸出陣列中的使用元素
      for (int i = 0; i < arrayA.length; i ++){
          System.out.print(arrayA[i]);
      }
       
      

      ​

• 陣列初始化的省略格式

  • 標準格式：

    ​資料型別[] 陣列名稱 = new 資料型別[] { 元素1, 元素2, ... };

  • 省略格式：

    資料型別[] 陣列名稱 = { 元素1, 元素2, ... };

  • 注意事項：

  1. 靜態初始化沒有直接指定長度，但是仍然會自動推算得到長度。
  2. 靜態初始化標準格式可以拆分成為兩個步驟。
  3. 動態初始化也可以拆分成為兩個步驟。
  4. 靜態初始化一旦使用省略格式，就不能拆分成為兩個步驟了。

  • 使用建議：

    如果不確定陣列當中的具體內容，用動態初始化；否則，已經確定了具體的內容，用靜態初始化。

  • 示例程式碼

// 省略格式的靜態初始化
int[] arrayA = { 10, 20, 30 };

// 靜態初始化的標準格式，可以拆分成為兩個步驟
int[] arrayB;
arrayB = new int[] { 11, 21, 31 };

// 動態初始化也可以拆分成為兩個步驟
int[] arrayC;
arrayC = new int[5];

// 靜態初始化的省略格式，不能拆分成為兩個步驟。（錯誤寫法，編譯器直接報錯）
// int[] arrayD;
// arrayD = { 10, 20, 30 };
}

3. 獲取陣列中的元素

• 使用動態初始化陣列的時候，其中的元素將會自動擁有一個預設值。規則如下：
  如果是整數型別，那麼預設為0；
  如果是浮點型別，那麼預設為0.0；
  如果是字元型別，那麼預設為'\u0000'；
  如果是布林型別，那麼預設為false；
  如果是引用型別，那麼預設為null。

• 注意事項：

  靜態初始化其實也有預設值的過程，只不過系統自動馬上將預設值替換成為了大括號當中的具體數值。

• 對於陣列而言，陣列的下標是從0開始的，訪問的時候需要注意。

 // 建立一個數組
 int[] arrayA = new int[10];
 // 給陣列中新增元素,陣列的下標從0開始；
 arrayA[0] = 1;
 arrayA[1] = 2;
 arrayA[2] = 3;

 // 直接定義陣列的名稱，將輸出陣列在記憶體中經過雜湊得到的地址值
 System.out.println(arrayA);

 // 使用Arrays中的toString()方法輸出陣列，
 // 從得到的結果中會發現沒有賦值的位置會自動使用0補齊。
 System.out.println(Arrays.toString(arrayA));

 // 獲取陣列中一個指定位置的元素值
 // 例如：獲取下標為0的元素值
 System.out.println(arrayA[0]);

4.Java中的記憶體劃分(圖片來自網路)

5. 假設一個數組的記憶體圖

• 棧中的變數地址指向堆中的記憶體地址

6. JAVA中的淺拷貝

• 如果在JAVA中發生瞭如下程式碼的賦值方式，那麼整個就是淺拷貝，即arrayB陣列修改陣列中的元素值之後會影響arrayA中的陣列的元素值。

  int[] arrayA = new int[3];
  System.out.println(arrayA); // 地址值
  System.out.println(arrayA[0]); // 0
  System.out.println(arrayA[1]); // 0
  System.out.println(arrayA[2]); // 0
  System.out.println("==============");
  
  arrayA[1] = 10;
  arrayA[2] = 20;
  System.out.println(arrayA); // 地址值
  System.out.println(arrayA[0]); // 0
  System.out.println(arrayA[1]); // 10
  System.out.println(arrayA[2]); // 20
  System.out.println("==============");
  
  // 特別注意這個地方
  // 將arrayA陣列的地址值，賦值給arrayB陣列
  int[] arrayB = arrayA;
  System.out.println(arrayB); // 地址值
  System.out.println(arrayB[0]); // 0
  System.out.println(arrayB[1]); // 10
  System.out.println(arrayB[2]); // 20
  System.out.println("==============");
  
  arrayB[1] = 100;
  arrayB[2] = 200;
  System.out.println(arrayB); // 地址值
  System.out.println(arrayB[0]); // 0
  System.out.println(arrayB[1]); // 100
  System.out.println(arrayB[2]); // 200
  }
  

  • 記憶體示例圖

7. 陣列越界的異常資訊

• 示例程式碼

  // 資料型別[] 陣列名稱 = new 資料型別[陣列長度];
  // 定義一個int型別的陣列，可以存放10個數據
  int[] arrayA = new int[10];
  // 給建立的陣列賦值
  for (int i = 0; i < 10; i ++){
      arrayA[i] = i;
  }
  // 想要定義下標為10的對應元素值，但是陣列的最大長度只是9，
  // 因為陣列的下標是從0開始的，雖然在編譯器不會報錯，
  // 但是在執行期會直接丟擲陣列越界異常資訊。
  System.out.println(arrayA[10]);
  

  • 異常資訊截圖
    

8. 陣列中的空指標異常

int[] arrayA = null;
System.out.println(arrayA[0]);

9. 獲取陣列的長度

// 資料型別[] 陣列名稱 = new 資料型別[陣列長度];
// 定義一個int型別的陣列，可以存放10個數據
int[] arrayA = new int[10];
// length可以獲取陣列的長度
System.out.println(arrayA.length);