Java 数组

2021-09-08 16:38 更新

Java 数组

数组对于每一门编程语言来说都是重要的数据结构之一,当然不同语言对数组的实现及处理也不尽相同。

Java 语言中提供的数组是用来存储固定大小的同类型元素。

你可以声明一个数组变量,如 numbers[100] 来代替直接声明 100 个独立变量 number0,number1,....,number99。

本教程将为大家介绍Java数组的声明、创建和初始化,并给出其对应的代码。


声明数组变量

首先必须声明数组变量,才能在程序中使用数组。下面是声明数组变量的语法:

dataType[] arrayRefVar;   // 首选的方法

或

dataType arrayRefVar[];  // 效果相同,但不是首选方法

注意: 建议使用 dataType[] arrayRefVar 的声明风格声明数组变量。 dataType arrayRefVar[] 风格是来自 C/C++ 语言 ,在Java中采用是为了让  C/C++  程序员能够快速理解 java 语言。

实例

下面是这两种语法的代码示例:

double[] myList;         // 首选的方法

或

double myList[];         //  效果相同,但不是首选方法

创建数组

Java 语言使用 new操作符来创建数组,语法如下:

arrayRefVar = new dataType[arraySize];

上面的语法语句做了两件事:

  • 一、使用 dataType[arraySize] 创建了一个数组。

  • 二、把新创建的数组的引用赋值给变量 arrayRefVar。

数组变量的声明,和创建数组可以用一条语句完成,如下所示:

dataType[] arrayRefVar = new dataType[arraySize];

另外,你还可以使用如下的方式创建数组。

dataType[] arrayRefVar = {value0, value1, ..., valuek};

数组的元素是通过索引访问的。数组索引从0开始,所以索引值从 0 到 arrayRefVar.length-1。

那么当数组开辟空间之后,就可以采用如下的方式的操作:

  • 数组的访问通过索引完成,即:“数组名称[索引]”,但是需要注意的是,数组的索引从0开始,所以索引的范围就是0 ~ 数组长度-1,例如开辟了3个空间的数组,所以可以使用的索引是:0,1,2,如果此时访问的时候超过了数组的索引范围,会产生 java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException 异常信息;
  • 当我们数组采用动态初始化开辟空间后,数组里面的每一个元素都是该数组对应数据类型的默认值;
  • 数组本身是一个有序的集合操作,所以对于数组的内容操作往往会采用循环的模式完成,数组是一个有限的数据集合,所以应该使用 for 循环。
  • 在 Java 中提供有一种动态取得数组长度的方式:数组名称.length;

示例: 定义一个int型数组

public class ArrayDemo {
	public static void main(String args[]) {
		int data[] = new int[3]; /*开辟了一个长度为3的数组*/
		data[0] = 10; // 第一个元素
		data[1] = 20; // 第二个元素
		data[2] = 30; // 第三个元素
		for(int x = 0; x < data.length; x++) {
			System.out.println(data[x]); //通过循环控制索引
		}
	}
}

数组本身除了声明并开辟空间之外还有另外一种开辟模式。

示例: 采用分步的模式开辟数组空间

public class ArrayDemo {
	public static void main(String args[]) {
		int data[] = null; 
		data = new int[3]; /*开辟了一个长度为3的数组*/
		data[0] = 10; // 第一个元素
		data[1] = 20; // 第二个元素
		data[2] = 30; // 第三个元素
		for(int x = 0; x < data.length; x++) {
			System.out.println(data[x]); //通过循环控制索引
		}
	}
}

但是千万要记住,数组属于引用数据类型,所以在数组使用之前一定要开辟空间(实例化),如果使用了没有开辟空间的数组,则一定会出现 NullPointerException 异常信息:

public class ArrayDemo {
	public static void main(String args[]) {
		int data[] = null; 
		System.out.println(data[x]);
	}
}

这一原则和之前讲解的对象是完全相同的。

数组在开发之中一定会使用,但是像上面的操作很少。在以后的实际开发之中,会更多的使用数组概念,而直接使用,大部分情况下都只是做一个 for 循环输出。


处理数组

数组的元素类型和数组的大小都是确定的,所以当处理数组元素时候,我们通常使用基本循环或者 foreach 循环。

示例

该实例完整地展示了如何创建、初始化和操纵数组:

public class TestArray {

   public static void main(String[] args) {
      double[] myList = {1.9, 2.9, 3.4, 3.5};

      // 打印所有数组元素
      for (int i = 0; i < myList.length; i++) {
          System.out.println(myList[i] + " ");
       }
       // 计算所有元素的总和
       double total = 0;
       for (int i = 0; i < myList.length; i++) {
          total += myList[i];
       }
       System.out.println("Total is " + total);
       // 查找最大元素
       double max = myList[0];
       for (int i = 1; i < myList.length; i++) {
          if (myList[i] > max) max = myList[i];
      }
      System.out.println("Max is " + max);
   }
}

以上实例编译运行结果如下:

1.9
2.9
3.4
3.5
Total is 11.7
Max is 3.5

foreach 循环

JDK 1.5 引进了一种新的循环类型,被称为 foreach 循环或者加强型循环,它能在不使用下标的情况下遍历数组。

语法格式如下:

for(type element: array)
{
    System.out.println(element);
}

示例

该实例用来显示数组 myList 中的所有元素:

public class TestArray {

   public static void main(String[] args) {
      double[] myList = {1.9, 2.9, 3.4, 3.5};

      // 打印所有数组元素
      for (double element: myList) {
         System.out.println(element);
      }
   }
}

以上实例编译运行结果如下:

1.9
2.9
3.4
3.5

数组作为函数的参数

数组可以作为参数传递给方法。例如,下面的例子就是一个打印 int 数组中元素的方法。

public static void printArray(int[] array) {
  for (int i = 0; i < array.length; i++) {
     System.out.print(array[i] + " ");
   }
 }

下面例子调用 printArray 方法打印出 3,1,2,6,4和2:

printArray(new int[]{3, 1, 2, 6, 4, 2});

数组作为函数的返回值

public static int[] reverse(int[] list) {
  int[] result = new int[list.length];

  for (int i = 0, j = result.length - 1; i < list.length; i++, j--) {
     result[j] = list[i];
   }
   return result;
 }

以上实例中result数组作为函数的返回值。


Arrays 类

java.util.Arrays 类能方便地操作数组,它提供的所有方法都是静态的。具有以下功能:

  • 给数组赋值:通过 fill 方法。

  • 对数组排序:通过 sort 方法,按升序。

  • 比较数组:通过 equals 方法比较数组中元素值是否相等。

  • 查找数组元素:通过 binarySearch 方法能对排序好的数组进行二分查找法操作。

具体说明请查看下表:

序号方法和说明
1public static int binarySearch(Object[] a, Object key)
用二分查找算法在给定数组中搜索给定值的对象(Byte,Int,double等)。数组在调用前必须排序好的。如果查找值包含在数组中,则返回搜索键的索引;否则返回 (-(插入点) - 1)。
2public static boolean equals(long[] a, long[] a2)
如果两个指定的 long 型数组彼此相等,则返回 true。如果两个数组包含相同数量的元素,并且两个数组中的所有相应元素对都是相等的,则认为这两个数组是相等的。换句话说,如果两个数组以相同顺序包含相同的元素,则两个数组是相等的。同样的方法适用于所有的其他基本数据类型(Byte,short,Int等)。
3public static void fill(int[] a, int val)
将指定的 int 值分配给指定 int 型数组指定范围中的每个元素。同样的方法适用于所有的其他基本数据类型(Byte,short,Int等)。
4public static void sort(Object[] a)
对指定对象数组根据其元素的自然顺序进行升序排列。同样的方法适用于所有的其他基本数据类型(Byte,short,Int等)。


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