24.Java数组的概念、初始化、遍历、常见异常及内存分析

数组

数组的定义

格式1：

元素类型[] 数组名 = new 元素类型[元素个数或数组长度];
示例：int[] arr = new int[5];

格式2：

元素类型[] 数组名 = new 元素类型[]{元素，元素，……};
int[] arr = new int[]{3,5,1,7};
int[] arr = {3,5,1,7};

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。创建数组之后不能修改数组的大小。可以使用length 属性获取数组的大小。

遍历数组

数组的概念

    同一种类型数据的集合。其实数组就是一个容器。运算的时候有很多数据参与运算,那么首先需要做的是什么.不是如何运算而是如何保存这些数据以便于后期的运算，那么数组就是一种用于存储数据的方式，能存数据的地方我们称之为容器，容器里装的东西就是数组的元素, 数组可以装任意类型的数据，虽然可以装任意类型的数据,但是定义好的数组只能装一种元素， 也就是数组一旦定义，那么里边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. 注意编号是从0开始。方便操作这些数据。

例如 学生的编号，使用学号就可以找到对应的学生。

数组的格式

     元素类型[] 数组名 = new 元素类型[元素个数或数组长度];

示例：int[] arr = new int[5];

案例：

需求: 想定义一个可以存储3个整数的容器

实现：

声明数组变量

为了使用数组必须在程序中声明数组，并指定数组的元素类型

=左半部分：

    先写左边明确了元素类型 是int ，容器使用数组，那么如何来标识数组？.那么用一个特殊的符号[]中括号来表示。想要使用数组是需要给数组起一个名字的,那么我们在这里给这个数组起名字为x .接着跟上等号。

代码体现： 

int [] x

注意：int x[] 也是一种创建数组的格式。推荐使用int [] x 的形式声明数组。

创建数组

=右半部分：

要使用一个新的关键字.叫做new。new 用来在内存中产生一个容器实体，数据要存储是需要有空间的，存储很多数据的空间用new 操作符来开辟，new int[3]; 这个3是元素的个数。右边这部分就是在内存中定义了一个真实存在的数组，能存储3个元素。

new int[3] 做了两件事情，首先使用new int[3] 创建了一个数组，然后把这个数组的引用赋值给数组变量x。

int [] x=new int[3];

x 是什么类型？

任何一个变量都得有自己的数据类型。注意这个x 不是int 类型的 。int 代表的是容器里边元素的类型。那么x 是数组类型的。

数组是一种单独的数据类型。数据类型分为2大派，分为基本数据类型和引用数据类型。 第二大派是引用数据类型。那么大家现在已经接触到了引用数据类型三种当中的一种。就是数组类型 [] 中括号就代表数组。

4、int[] arr = new int[5];在内存中发生了什么？

内存任何一个程序,运行的时候都需要在内存中开辟空间.int[] arr = new int[5]; 这个程序在内存中是什么样?这就涉及到了java虚拟机在执行程序时所开辟的空间,那么java开辟启动了多少空间呢？继续学习java的内存结构。

数组初始化

数组的格式

int[] x = new int[3];
        x[0] = 1;
        x[1] = 2;

另一种定义：该形式可以直接明确数组的长度,以及数组中元素的内容

int[] x = { 1, 2, 3 };
int[] x=new int[]{1,2,3};

初始化方式1：不使用运算符new
int[] arr = { 1, 2, 3, 4, 5 };
int[] arr2 = new int[] { 1, 2, 3, 4, 5 };
初始化方式2：        
int[] arr3=new int[3];
arr3[0]=1;
arr3[1]=5;
arr3[2]=6;

 如果数组初始化中不使用运算符new。需要注意：下列写法是错误的

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

此时初始化数组，必须将声明，创建，初始化都放在一条语句中个，分开会产生语法错误。

所以只能如下写：

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

数组遍历

public static void main(String[] args) {
        int[] x = { 1, 2, 3 };
        for (int y = 0; y < 3; y++) {
            System.out.println(x[y]);
            // System.out.println("x["+y+"]="+x[y]); 打印效果 x[0]=1;
        } // 那么这就是数组的第一个常见操作.遍历
    }

数组中有一个属性可以获取到数组中元素的个数,也就是数组的长度. 数组名.length

public static void main(String[] args) {
        int[] x = { 1, 2, 3 };
        for (int y = 0; y < x.length; y++) {
            System.out.println(x[y]);
            // System.out.println("x["+y+"]="+x[y]); 打印效果 x[0]=1;
        } // 那么这就是数组的第一个常见操作.遍历
    }

 数组的常见异常

一数组角标越界异常:，注意：数组的角标从0开始。

public static void main(String[] args) {
        int[] x = { 1, 2, 3 };
        System.out.println(x[3]);
        //java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException
}

二 空指针异常:

public static void main(String[] args) {
        int[] x = { 1, 2, 3 };
        x = null;
        System.out.println(x[1]);
        // java.lang.NullPointerException
    }

数组:

什么时候使用数组:当元素较多时为了方便操作这些数组,会先进行来临时存储，所使用的容器就是数组。

特点:

数组长度是固定的。

数组的内存分析

案例分析一：

 

 

案例分析二：

   数组的常见操作

案例一个数组取出最大值

/*定义一个获取最大值的功能:
        1、确定结果 ：返回值类型 int
        2、未知内容：要获取哪个数组的最大值没有确定，则是数组没有确定
    
    思路：
        1、定义一个变量，记录住数组的比较大的元素。
        2、遍历整个数组，让数组的每一个元素都和该变量进行对比即可。
        3、当变量遇到比它大的元素，则让该变量记录该元素的值，当循环结束时，最大            值产生了
    */
    
    public static int getMax(int[] arr)
    {
        //定义变量记录较大的值，初始化为数组中的任意一个元素。
        int max = arr[0];

        for(int x=1; x<arr.length; x++)
        {
            if(arr[x]>max)
                max = arr[x];
        }
        return max;

    }

 二维数组

Arrays的使用

遍历： toString()    将数组的元素以字符串的形式返回

排序： sort()        将数组按照升序排列

查找： binarySearch()在指定数组中查找指定元素，返回元素的索引，如果没有找到返回（-插入点-1） 注意：使用查找的功能的时候，数组一定要先排序。

二维数组:

 

      吸烟： 

       没钱       零买   1根                 一个变量

       稍微有钱   一包   一维数组                   20根变量

          很有钱     一条   10包(二维数组)        二维数组

二维数组：实质就是存储是一维数组。

数组定义：

       数组类型[][] 数组名 = new 数组类型[一维数组的个数][每一个一维数组中元素的个数];

       

疑问： 为什么a.length = 3, a[0].length = 4?

数组的初始化：

       静态初始化:

              int [][] a = new int[][]{ {12,34,45,89},{34,56,78,10},{1,3,6,4} };

       动态初始化：

二维数组常见的操作:

1. 遍历二维数组
2. 对二维数组求和

class Demo3 
{
    // 定义一个遍历二维数组的功能函数
    public static void printArr2( int [][] a ){
       // 1. 拆开二维数组
       for ( int i = 0 ; i < a.length ; i++ )
       {
           // 2. 拆开一维数组获取数据
           for ( int j = 0 ; j < a[i].length ; j++ )
           {
                System.out.print( a[i][j]+" ," );
           }
       }
    
    } 
    // 定义一个函数计算二维数组中的元素的累加和
    public static long getSum( int [][] a ){
       // 0. 定义一个结果变量
        long sum = 0L;
       // 1. 拆开二维数组
       for ( int i = 0 ; i < a.length ; i++ )
       {
           // 2. 拆开一维数组获取数据
           for ( int j = 0 ; j < a[i].length ; j++ )
           {
                sum+=a[i][j];
           }
       }
       return sum;
    } 
    
    // 统计二维数组中元素的个数
    public static int getDataCount( int [][] a ){
       // 0. 记录元素个数
       int  count = 0;
       // 1. 拆开二维数组
       for ( int i = 0 ; i < a.length ; i++ )
       {
           // 2. 拆开一维数组获取数据
           for ( int j = 0 ; j < a[i].length ; j++ )
           {
                count++;
           }
       }
      return count;
    } 
    public static void main(String[] args) 
    {
        
        int [][] a = new int[][]{ {23,4,5},{2},{4,5,78,56,90} };
        printArr2( a );
        System.out.println();
        System.out.println("累加和是： "+getSum( a ) );
        System.out.println("统计元素个数： "+getDataCount( a ) );
        System.out.println("Hello World!");
        
        
    }
}