- 一. 数组定义和访问
1.1 容器概述
案例分析:现在需要统计某公司员工的工资情况，例如计算平均工资、找到最高工资等。假设该公司有50名员工，用前面所学的知识，程序首先需要声明50个变量来分别记住每位员工的资，然后在进行操作，这样做会显得很麻烦，而且错误率也会很高。因此我们可以使用容器进行操作。将所有的数据全部存储到一个容器中，统一操作。
容器概念
容器： 是将多个数据存储到一起，每个数据称为该容器的元素。
生活中的容器： 水杯，衣柜，教室
1.2 数组概念
数组概念： 数组就是存储数据长度固定的容器，保证多个数据的数据类型要一致。
1.3 数组的定义
方式一,格式：
1 数组存储的数据类型[] 数组名字 = new 数组存储的数据类型[长度];
数组定义格式详解：
数组存储的数据类型： 创建的数组容器可以存储什么数据类型。
[] : 表示数组。
数组名字：为定义的数组起个变量名，满足标识符规范，可以使用名字操作数组。
new ：关键字，创建数组使用的关键字。
数组存储的数据类型： 创建的数组容器可以存储什么数据类型。
[ 长度]：数组的长度，表示数组容器中可以存储多少个元素。
注意：数组有定长特性，长度一旦指定，不可更改。和水杯道理相同，买了一个 2升的水杯，总容量就是2升，不能多也不能少。
举例：定义可以存储3个整数的数组容器，代码如下：
1 int[] arr = new int[3];
方式二,格式：
1 数据类型[] 数组名 = new 数据类型[]{元素1,元素2,元素3...};
举例：定义存储1，2，3，4，5整数的数组容器。
1 int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5};
方式三,格式：
1 数据类型[] 数组名 = {元素1,元素2,元素3...};举例：定义存储1，2，3，4，5整数的数组容器
1 int[] arr = {1,2,3,4,5};
1.4 数组的访问
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。
格式：
1 数组名[索引]数组的长度属性： 每个数组都具有长度，而且是固定的，Java中赋予了数组的一个属性，可以获取到数组的长度，语句为： 数组名 .length ，属性length的执行结果是数组的长度，int类型结果。由次可以推断出，数组的最大索引值为 数组名 .length-1 。
1 public static void main(String[] args) { 2 int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5}; 3 //打印数组的属性，输出结果是5 4 System.out.println(arr.length); 5 }
索引访问数组中的元素：
数组名 [索引]=数值，为数组中的元素赋值
变量 =数组名[索引]，获取出数组中的元素
1 public static void main(String[] args) { 2 //定义存储int类型数组，赋值元素1，2，3，4，5 3 int[] arr = {1,2,3,4,5}; 4 //为0索引元素赋值为6 5 arr[0] = 6; 6 //获取数组0索引上的元素 7 int i = arr[0]; 8 System.out.println(i); 9 //直接输出数组0索引元素 10 System.out.println(arr[0]); 11 }
- 二. 数组原理内存图
2.1 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。
2.2 Java 虚拟机的内存划分
为了提高运算效率，就对空间进行了不同区域的划分，因为每一片区域都有特定的处理数据方式和内存管理方式。
JVM 的内存划分：
| 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。 |
2.3 数组在内存中的存储
一个数组内存图
1 public static void main(String[] args) { 2 int[] arr = new int[3]; 3 System.out.println(arr);//[I@5f150435 4 }
以上方法执行，输出的结果是[I@5f150435，这个是什么呢？是数组在内存中的地址。new出来的内容，都是在堆内存中存储的，而方法中的变量arr保存的是数组的地址。
输出arr[0]，就会输出arr保存的内存地址中数组中0索引上的元素
两个数组内存图
1 public static void main(String[] args) { 2 int[] arr = new int[3]; 3 int[] arr2 = new int[2]; 4 System.out.println(arr); 5 System.out.println(arr2); 6 }
两个变量指向一个数组
1 public static void main(String[] args) { 2 // 定义数组，存储3个元素 3 int[] arr = new int[3]; 4 //数组索引进行赋值 5 arr[0] = 5; 6 arr[1] = 6; 7 arr[2] = 7; 8 //输出3个索引上的元素值 9 System.out.println(arr[0]); 10 System.out.println(arr[1]); 11 System.out.println(arr[2]); 12 //定义数组变量arr2，将arr的地址赋值给arr2 13 int[] arr2 = arr; 14 arr2[1] = 9; 15 System.out.println(arr[1]); 16 }
三. 数组的常见操作
3.1 数组越界异常
观察一下代码，运行后会出现什么结果。
1 public static void main(String[] args) { 2 int[] arr = {1,2,3}; 3 System.out.println(arr[3]); 4 }
创建数组，赋值3个元素，数组的索引就是0，1，2，没有3索引，因此我们不能访问数组中不存在的索引，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。
3.2 数组空指针异常
观察一下代码，运行后会出现什么结果。
1 public static void main(String[] args) { 2 int[] arr = {1,2,3}; 3 arr = null; 4 System.out.println(arr[0]); 5 ｝
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，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。
空指针异常在内存图中的表现
3.3 数组遍历【重点】
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。
1 public static void main(String[] args) { 2 int[] arr = { 1, 2, 3, 4, 5 }; 3 System.out.println(arr[0]); 4 System.out.println(arr[1]); 5 System.out.println(arr[2]); 6 System.out.println(arr[3]); 7 System.out.println(arr[4]); 8 }
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。
1 public static void main(String[] args) { 2 int[] arr = { 1, 2, 3, 4, 5 }; 3 for (int i = 0; i < arr.length; i++) { 4 System.out.println(arr[i]); 5 } 6 }
3.4 数组获取最大值元素
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
1 public static void main(String[] args) { 2 int[] arr = { 5, 15, 2000, 10000, 100, 4000 }; 3 //定义变量，保存数组中0索引的元素 4 int max = arr[0]; 5 //遍历数组，取出每个元素 6 for (int i = 0; i < arr.length; i++) { 7 //遍历到的元素和变量max比较 8 //如果数组元素大于max 9 if (arr[i] > max) { 10 //max记录住大值 11 max = arr[i]; 12 } 13 } 14 System.out.println("数组最大值是： " + max); 15 }
3.5 数组反转
数组的反转：
数组中的元素颠倒顺序，例如原始数组为1,2,3,4,5，反转后的数组为5,4,3,2,1
实现思想： 数组最远端的元素互换位置。
实现反转，就需要将数组最远端元素位置交换
定义两个变量，保存数组的最小索引和最大索引
两个索引上的元素交换位置
最小索引 ++，最大索引--，再次交换位置
最小索引超过了最大索引，数组反转操作结束
1 public static void main(String[] args) { 2 int[] arr = { 1, 2, 3, 4, 5 }; 3 /* 4 循环中定义变量min=0最小索引 5 max=arr.length‐1最大索引 6 min++,max‐‐ 7 */ 8 for (int min = 0, max = arr.length ‐ 1; min <= max; min++, max‐‐) { 9 //利用第三方变量完成数组中的元素交换 10 int temp = arr[min]; 11 arr[min] = arr[max]; 12 arr[max] = temp; 13 } 14 // 反转后，遍历数组 15 for (int i = 0; i < arr.length; i++) { 16 System.out.println(arr[i]); 17 } 18 }
- 四. 数组作为方法参数和返回值
4.1 数组作为方法参数
以前的方法中我们学习了方法的参数和返回值，但是使用的都是基本数据类型。那么作为引用类型的数组能否作为方法的参数进行传递呢，当然是可以的。数组作为方法参数传递，传递的参数是数组内存的地址。
1 public static void main(String[] args) { 2 int[] arr = { 1, 3, 5, 7, 9 }; 3 //调用方法，传递数组 4 printArray(arr); 5 } 6 /* 7 创建方法，方法接收数组类型的参数 8 进行数组的遍历 9 */ 10 public static void printArray(int[] arr) { 11 for (int i = 0; i < arr.length; i++) { 12 System.out.println(arr[i]); 13 } 14 }
数组作为方法返回值
数组作为方法的返回值，返回的是数组的内存地址
1 public static void main(String[] args) { 2 //调用方法，接收数组的返回值 3 //接收到的是数组的内存地址 4 int[] arr = getArray(); 5 for (int i = 0; i < arr.length; i++) { 6 System.out.println(arr[i]); 7 } 8 } 9 /*创建方法，返回值是数组类型 10 return返回数组的地址 11 */ 12 public static int[] getArray() { 13 int[] arr = { 1, 3, 5, 7, 9 }; 14 //返回数组的地址，返回到调用者 15 return arr; 16 }
4.3 方法的参数类型区别
代码分析
1. 分析下列程序代码，计算输出结果。
1 public static void main(String[] args) { 2 int a = 1; 3 int b = 2; 4 System.out.println(a); 5 System.out.println(b); 6 change(a, b); 7 System.out.println(a); 8 System.out.println(b); 9 }
1 public static void change(int a, int b) { 2 a = a + b; 3 b = b + a; 4 }
2. 分析下列程序代码，计算输出结果。
1 public static void main(String[] args) { 2 int[] arr = {1,3,5}; 3 System.out.println(arr[0]); 4 change(arr); 5 System.out.println(arr[0]); 6 } 7 public static void change(int[] arr) { 8 arr[0] = 200; 9 }
总结:方法的参数为基本类型时,传递的是数据值. 方法的参数为引用类型时,传递的是地址值.