一脚踩进java之基础篇07——数组

一、数组的定义

1.1 数组是指一组数据的集合，数组中的每个数据被称作元素。在数组中可以存放任意类型的元素，但同一个数组里存放的元素类型必须一致。

　　1）在Java中，可以使用以下格式来定义一个数组

数据类型[] 数组名 = new 数据类型[元素个数或数组长度];
int[] x = new int[100];

　　2）为了更好地理解数组的这种定义方式，可以将上面的一句代码分成两句来写

int[] x;              // 声明一个int[]类型的变量
x = new int[100];    // 创建一个长度为100的数组

　　①第一行代码 int[] x; 声明了一个变量x，该变量的类型为int[]，即一个int类型的数组。

　　变量x会占用一块内存单元，它没有被分配初始值。内存中的状态如下图所示：

　　

 　　②第二行代码 x = new int[100]; 创建了一个数组，将数组的地址赋值给变量x。

　　 在程序运行期间可以使用变量x来引用数组，这时内存中的状态会发生变化，如下图所示：

　　3）因为数组是连续的内存地址，找到首地址就可以找到其它元素。

1.2 通过一个案例来演示如何定义数组以及访问数组中的元素

 1    public class ArrayDemo01 {
 2        public static void main(String[] args) {
 3            int[] arr; // 声明变量
 4            arr = new int[3]; // 创建数组对象
 5            System.out.println("arr[0]=" + arr[0]); // 访问数组中的第一个元素
 6            System.out.println("arr[1]=" + arr[1]); // 访问数组中的第二个元素
 7            System.out.println("arr[2]=" + arr[2]); // 访问数组中的第三个元素
 8            System.out.println("数组的长度是：" + arr.length); // 打印数组长度
 9        }
 10    }

数据类型	默认初始化值
byte、short、int、long	0
float、double	0.0
char	一个空字符（空格），即’u0000’
boolean	false
引用数据类型	null，表示变量不引用任何对象

 1.3 在初始化数组时还有一种方式叫做静态初始化，就是在定义数组的同时就为数组的每个元素赋值。

　　1）数组的静态初始化有两种方式，具体格式如下：

1、类型[] 数组名 = new 类型[]{元素，元素，……};
2、类型[] 数组名 = {元素，元素，元素，……};    

　　2）为了简便，建议采用第二种方式：

 1    public class ArrayDemo03 {
 2        public static void main(String[] args) {
 3            int[] arr = { 1, 2, 3, 4 }; // 静态初始化
 4            // 下面的代码是依次访问数组中的元素
 5            System.out.println("arr[0] = " + arr[0]);
 6            System.out.println("arr[1] = " + arr[1]);
 7            System.out.println("arr[2] = " + arr[2]);
 8            System.out.println("arr[3] = " + arr[3]);
 9        }
 10    }

　　3）错误定义：

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

　　这样写编译器会报错。原因在于编译器会认为数组限定的元素个数[4]与实际存储的元素{1,2,3,4}个数有可能不一致，存在一定的安全隐患。

二、数组的遍历

2.1 使用for循环来遍历数组

public class ArrayDemo04 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = { 1, 2, 3, 4, 5 }; // 定义数组
        // 使用for循环遍历数组的元素
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.println(arr[i]); // 通过索引访问元素
        }
    }
}

2.2 求数组的最大值

public class ArrayDemo05 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = { 4, 1, 6, 3, 9, 8 }; // 定义一个数组
　　　　  int max = arr[0]; // 定义变量max用于记住最大数，首先假设第一个元素为最大值
        // 下面通过一个for循环遍历数组中的元素
        for (int x = 1; x < arr.length; x++) {
            if (arr[x] > max) { // 比较 arr[x]的值是否大于max
                max = arr[x]; // 条件成立，将arr[x]的值赋给max
            }
        }
        System.out.println("max=" + max); // 打印最大值
    }
}

2.3 数组异常

　　1）数组越界异常ArrayIndexOutOfBoundsException

 1    public class ArrayDemo06 {
 2        public static void main(String[] args) {
 3            int[] arr = new int[4]; // 定义一个长度为4的数组
 4            System.out.println("arr[0]=" + arr[4]); // 通过角标4访问数组元素
 5        }
 6    }

 　　2）空指针异常NullPointerException

 1    public class ArrayDemo07 {
 2        public static void main(String[] args) {
 3            int[] arr = new int[3]; // 定义一个长度为3的数组
 4            arr[0] = 5; // 为数组的第一个元素赋值
 5            System.out.println("arr[0]=" + arr[0]); // 访问数组的元素
 6            arr = null; // 将变量arr置为null
 7            System.out.println("arr[0]=" + arr[0]); // 访问数组的元素
 8        }
 9    }

 三、二维数组

3.1 二维数组的定义方式

　　1）第一种方式：

int[][] arr = new int[3][4];

　　上面的代码相当于定义了一个3*4的二维数组，即二维数组的长度为3，二维数组中的每个元素又是一个长度为4的数组，接下来通过一个图来表示这种情况，

　　如下图所示：

 　　2）第二种方式：

int[][] arr = new int[3][];

　　第二种方式和第一种类似，只是数组中每个元素的长度不确定，接下来通过一个图来表示这种情况，如下图所示：

 　　3）第三种方式：

int[][] arr = {{1,2},{3,4,5,6},{7,8,9}};

　　上面的二维数组中定义了三个元素，这三个元素都是数组，分别为{1,2}、{3,4,5,6}、{7,8,9}，接下来通过一个图来表示这种情况，如图所示：

 3.2 对二维数组中元素的访问也是通过角标的方式

class ArrayDemo08 {
    public static void main(String[] args){
    
        //定义二维数组的方式
        int[][] arr = new int[3][4];
    
        System.out.println( arr );
        System.out.println("二维数组的长度: " + arr.length);
        //获取二维数组的3个元素
        System.out.println( arr[0] );
        System.out.println( arr[1] );
        System.out.println( arr[2] );
        
        System.out.println("打印第一个一维数组的元素值");
        System.out.println( arr[0][0] );
        System.out.println( arr[0][1] );//访问的为二维数组中第1个一维数组的第2个元素
        System.out.println( arr[0][2] );
        System.out.println( arr[0][3] );
        
        System.out.println("打印第二个一维数组的元素值");
        System.out.println( arr[1][0] );
        System.out.println( arr[1][1] );
        System.out.println( arr[1][2] );
        System.out.println( arr[1][3] );
        
        System.out.println("打印第三个一维数组的元素值");
        System.out.println( arr[2][0] );
        System.out.println( arr[2][1] );
        System.out.println( arr[2][2] );
        System.out.println( arr[2][3] );
    }
}

运行结果如下图所示：

 3.3 数组的遍历及数组的元素累加和操作

class ArrayDemo09 {
    public static void main(String[] args){
        //一维数组的求累加和并遍历
        int[] arr = {10,20,30,40,50};
        int sum = 0; 
        for (int i=0; i<arr.length; i++) {
              //System.out.println(arr[i]);
            sum += arr[i];
        }
        System.out.println("sum= " + sum);
        System.out.println("---------------------");
        
//二维数组的求累加和并遍历
        int[][] arr2 = { {1,2},{3,4,5},{6,7,8,9,10} };
        int sum2 = 0;
        for (int i=0; i<arr2.length; i++) {
            for (int j=0; j<arr2[i].length; j++) {
                 //System.out.println(arr2[i][j])
                sum2 += arr2[i][j];
            }
        }
        System.out.println("sum2= "+ sum2);
    }
}

运行结果如下图：

3.4 接下来通过一个案例来熟悉二维数组的使用。

例如要统计一个公司三个销售小组中每个小组的总销售额以及整个公司的销售额。如下所示

l  第一小组销售额为{11, 12}万元

l  第二小组销售额为{21, 22, 23}万元

l  第三小组销售额为{31, 32, 33, 34}万元。

public class ArrayDemo10 {
         public static void main(String[] args) {
             int[][] arr = new int[3][]; // 定义一个长度为3的二维数组
             arr[0] = new int[] { 11, 12 }; // 为数组的元素赋值
             arr[1] = new int[] { 21, 22, 23 };
             arr[2] = new int[] { 31, 32, 33, 34 };
             
             int sum = 0; // 定义变量记录总销售额
             for (int i = 0; i < arr.length; i++) { // 遍历数组元素
                 int groupSum = 0; // 定义变量记录小组销售总额
                 for (int j = 0; j < arr[i].length; j++) { // 遍历小组内每个人的销售额
                     groupSum = groupSum + arr[i][j];
                 }
                 sum = sum + groupSum; // 累加小组销售额
                 System.out.println("第" + (i + 1) + "小组销售额为：" + groupSum + " 万元");
             }
             System.out.println("总销售额为: " + sum + " 万元");
         }
     }