【JavaSE】多图解，保姆级详细讲解数组、二维数组--建议收藏

2023-10-09 12:05

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前言

😻今天，瑶瑶子将带领大家全面学习Java中第一个数据结构—数组，绝对详细，绝对清晰，一遍学会！那么这就启航~

Part1：初识数组(array)：

1.1：什么是数组？

🍧数组的概念
数组是存储相同类型数据的集合
🙇‍♀️数组的特点：
1.元素在内存中位置相邻，为顺序存储.
2.数组中每一个元素都有对应编号（元素下标）

注意：这里为了方便表示，是把内存单元当作4字节来画的，实际上内存的最小单元是1字节.

Part2：Java中的数组

2.1：数组的定义：

2.1.1：定义数组并初始化：

int[] arr = {1,2,3,4,5};//静态初始化

int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5};//动态初始化

2.1.2：定义数组，不初始化：

int[] arr = new int[3];//定义一个数组，元素个数为3，

tips:一维数组只定义，不初始化时，数组内元素值均默认初始化为0

注意：
- 只定义，不初始化：type+[]表示Java中的一种数据类型，即数组，表示type类型数据的集合，[]中不可写入数字哦。
- 数组是一种引用数据类型，数组类型变量存在于JVM的栈区上。new来初始化时，数组中的数据存在于堆上（凡是new出来的东西，都在堆中保存）。

2.2：数组的基本使用：

2.2.1：获取数组长度（元素个数）：

int[] arr = {1,2,3,4,5};int len = arr.length;//数组名.length 即可获取数组长度（元素个数）System.out.println(len);

2.2.2：访问数组元素：

下标访问：

int[] arr = {1,2,3,4,5};System.out.println(arr[3]);//4

注意：下标的有效范围是[0,arr.length),访问时下标一旦越界，编译时直接抛出异常。

2.2.3：遍历数组：

普通for循环+数组下标：

int[] arr = {1,2,3,4,5};for (int i = 0,;i < arr.length;i++){System.out.print(arr[i]+" ");}

增强for循环（for-each)：

int[] arr = {1,2,3,4,5};for ( int x :arr ){System.out.print(x+" ");}

🙋‍♀️如何理解for each循环？
“:”左边的变量，负责接收数组中元素的值。随着遍历，x的值也不断发生改变。（左边的相当于一个容器，负责接收for each 循环按顺序遍历出元素的值）；
🤷‍♀️什么时候使用for-each循环？
当你只是想通过遍历来获取数组元素时，而不牵涉下标，这个时候，可以选择使用for-each循环~

借助java.util.Arrays（操作数组的工具类）

import java.util.Arrays;public class TestDemo {    public static void main(String[] args) {        int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5};        String str = Arrays.toString(arr);        System.out.println(str);    }}

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🧘‍♀️其实String toString(int[] arr)方法就是用for循环来实现的

//toString（int[] a）源码： public static String toString(int[] a) {        if (a == null)            return "null";        int iMax = a.length - 1;        if (iMax == -1)            return "[]";        StringBuilder b = new StringBuilder();        b.append('[');        for (int i = 0; ; i++) {            b.append(a[i]);            if (i == iMax)                return b.append(']').toString();            b.append(", ");        }    }

2.3：深入理解Java中数组

2.3.1：数组在内存中如何存放？

🤸‍♀️首先，你需要知道：

JVM内存分布：
Java中的局部变量存放在栈区上
Java中的对象存放在堆区上
Java中数组类型变量，是引用数据类型
Java中数组是一个对象

🐣然后，我们分析这段代码：

int[] arr = {1,2,3,4,5};

arr 是main函数中的局部变量，存放在堆上
数组实体（数组实例，也就是对象），存放在堆上

👯‍♀️总结:
数组类型是引用数据类型，数组类型变量存放的是数组实例在堆内存中的地址。

2.3.2：关于“引用”

引用其实本质就是对象的地址
一个引用类型变量只能储存一个对象的地址（即一个引用只能指向一个对象）
引用类型变量置为null说明这个引用（引用变量）不指向任何对象
引用类型变量不一定都在栈上。（后期讲）

注意：Java中的null表示无效引用,没有规定null表示的是0号内存。(C语言中规定NULL表示的是0号内存，不能被访问）。

Part3：Java中的二维数组：

3.1：二维数组的定义&初始化：

3.1.1：定义数组并初始化：

//eg:一个2行3列的数组int [][] arr = {{1,2,3},{4,5,6}};//静态初始化

注意：外层大括号里表示行的内存花括号不可省略！

//动态初始化int [][] arr = new int [][]{{1,2,3},{4,5,6}};/int [][] arr = new int [][]{{1,2},{4,5,6}};

💁‍♀️第二行是这样理解的：
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🙅‍♀️也就是说，并不是arr[0][2]没有初始化，而是根本不存在arr[0][2]这个元素！
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3.1.2：定义数组不初始化

//每一个元素默认初始化为0int [][] arr1 = new int[2][3];//省略列的（不规则二维数组）int [][] arr2 = new int[2][0];arr[0] = new int[2];arr[1] = new int[3];

tips:只定义，不初始化时，二维数组中每个元素默认初始化为0

注意：Java中二维数组可以省略列，但不能省略行！
省略列时：

3.2：如何理解Java中的二维数组：

二维数组其实是一个特殊的一维数组：即元素类型是数组引用的数组(int [ ])。
行/列下标对应关系：
注意：两个/多个一维数组作为数组元素时，数组实体在堆内存上并没有物理位置上的相邻关系。
比如下图的元素3和元素4在内存中很有可能是不相邻的。

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3.3：二维数组的遍历：

普通for循环+数组下标遍历：

public static void main(String[] args) {        int[][] arr = {{1,2,3},{4,5,6}};        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {            for (int j = 0; j < arr[i].length; j++) {                System.out.print(arr[i][j]+" ");            }        }    }

for-each循环：

public static void main(String[] args) {        int[][] arr = {{1,2,3},{4,5,6}};        for (int[] ret:arr) {            for (int x:ret) {                System.out.print(x+" ");            }        }    }

使用Arrays.deepToString(Object [ ])

public static void main(String[] args) {        int[][] arr = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}};        String strArr = Arrays.deepToString(arr);        System.out.println(strArr);    }

Part4:总结：

一维数组类型是引用数据类型，该类型变量存放的是一维数组实例在堆内存上的地址。
二维数组本质是一维数组，二维数组的每一个元素均为一维数组类型（引用数据类型）

🏄‍♀️下期预告–详细讲解Java中最重要的语法–类&对象
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