JAVA系列之数组的秘密（数组的一般用法+力扣斯坦福大学练习精解）

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文章目录 一、数组的概述1.1什么是数组？1.2注意:1.3建议： 二、数组的定义1.格式： 三、数组的静态初始化1.数组的初始化:2.静态初始化：格式：数组的长度： 四、数组的地址值1.1地址值：1.2拓展： 五、数组的元素访问1.格式：2.索引：3.获取数组中的元素4.把数据存入到数组中 六、数组的遍历1.数组的遍历：2.拓展：3.练习：3.1遍历数组求和3.2条件变化 七、数组的动态初始化1.动态初始化:1.1信息存入：1.1.1添加：1.1.2获取： 1.2数组默认初始化值的规律 2.动态初始化与静态初始化的区别 八、数组的常见问题九、数组的常用操作1.求最值2.遍历求和3.交换数据4.打乱数据 十、数组的内存图1.java的内存分配2.数据的内存图

前言 在 Java 编程中，我们经常要处理一系列数据，数组作为最基础、常用的数据结构，就像有序容器，能有效存储和管理数据。接下来，让我们深入探索 Java 数组，从基础到高级，掌握这一关键知识，助力 Java 编程。

一、数组的概述 1.1什么是数组？

数组指的是一种容器，可以用来存储同种数据类型的多个值。

1.2注意:

这里在存储数据的时候要注意隐式转换。

int 类型的容器可存储（byte,short,int） double 类型的数组容器可储存(byte,short,int,long,float,double) （大）double>float>long>int>short>byte（小） 大可以储存小（隐式转换），小不可以储存大！（强制转换） 1.3建议：

容器的类型和存储的数据类型保持一致~！

二、数组的定义 1.格式： 格式： 数据类型 [] 数组名 或 数据类型 数组名 [] int [] arry 或 int arry []

[]此符号代表定义的是一个数组，不写代表定义的是一个变量

三、数组的静态初始化 1.数组的初始化:

初始化：就是在内存中，为数组容器开辟空间，并将数组存入容器中的过程。

包括：静态初始化和动态初始化

2.静态初始化：

数组的内容是固定的已知的。

格式： 完整格式： 数据类型 [] 数组名 = new 数据类型[]{元素1，元素2，元素3......}; int [] nums = new int [] {1,2,3,4,5}; 简化格式： 数据类型[] 数组名={元素1，元素2}; int arry []={1，2，3}; 数组的长度：

arry : 长度为3

112233 四、数组的地址值

当我们定义一个数组，其中含有三个元素（1，2，3），打印出这个数组arry.

eg: int arry []={1,2,3}; System.out.println(arry);

运行展示：

[I@10f87f48

运行出来会出现一段乱码，当然乱码并不是真的乱码，而是数组的地址值

1.1地址值：

就是表示数组在内存中的位置。

1.2拓展：

解释一下地址值的格式含义：

[:表示当前是一个数组

I:表示当前数组里面的元素是int类型的

@:表示一个间隔符号（固定格式）

10f87f48:这才是数组真正的地址值（十六进制）

平时我们习惯性的会把这个整体叫做数组的地址值

五、数组的元素访问 1.格式： 数组名[索引]; eg: nums[0]; 2.索引： 数值1234索引（下标）0123

特点：从0开始，逐个+1增长，连续不断

3.获取数组中的元素 int [] arr={11,12,13}; int num=arr[0]; System.out.println(num); 简单写法： int [] arr={11,12,13}; System.out.println(arr[0]); run: 11 4.把数据存入到数组中 格式： 数组名[索引]=具体数据/变量 arr[0]=100 public class boke { public static void main(String[] args) { int [] arr={11,12,13}; arr[0]=100; System.out.println(arr[0]); } } run: 100

细节：一旦覆盖之后，原来的数据就不存在了

六、数组的遍历 1.数组的遍历：

将数组中所有的内容取出来，取出来之后（打印，求和，判断）

注：遍历指的是取出数据的过程不要局限的理解为遍历就是打印

根据我们上文的学习，大家可能会想，我一个个使用arr[i]打印出来不行吗？

public class boke{ public static void main(String[]args){ int [] arr={1,2,3,4,5}; System.out.println(arr[0]); System.out.println(arr[1]); System.out.println(arr[2]); System.out.println(arr[3]); System.out.println(arr[4]); } } run： 1 2 3 4 5

虽然这样一个一个println也可以遍历出数组的数据，可是当数组的数据个数足够庞大时我们应该怎么办呢？

我们想到了循环：将索引换成变量i，然后再循环打印arr[i]

我们来做一下代码实现：

int [] arr={11,12,13}; for (i=0;i<=4;i++){ System.out.println(arr[i]); }

我们在写循环时可能会遇到数组长度的问题，我们有一个官方写法：

调用方式： 数组名.length System.out.println(arr.length); //打印数组的长度 2.拓展：

自动的快速生成数组的遍历方式

由IDEA提供的，数组名.fori回车，就会出现以下代码。

for (int i=0;i<arr.length;i++){ System.out.println(arr[i]); } 3.练习： 3.1遍历数组求和 //将数组中的11，22，33，44，55，66，77，88，99求和 public class bianli{ public static void main (String[]args){ int [] num ={11,22,33,44,55,66,77,88,99}; int sum = 0; for (int i=0 ; i<num.length ; i++){ sum+=num[i]; } System.out.println(sum); } } 3.2条件变化 //如果是奇数，将当前数字扩大两倍，偶数将当前数字变成1/2 int [] num={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}; for (i=0 ; i<num.length ; i++){ if (num[i]%2==0){ num[i]/=2; }else{ num[i]*=2; } System.out.println(num[i]); }

一般情况下，一个循环只做一件事，于是我们可以优化一下

int [] num={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}; for (i=0 ; i<num.length ; i++){ if (num[i]%2==0){ num[i]/=2; }else{ num[i]*=2; } } for (i=0 ; i<num.length ; i++){ System.out.println(num[i]); }//重新遍历一下 七、数组的动态初始化 1.动态初始化:

初始化时只指定数组长度，由系统为数组分配初始值。

格式： 数据类型[]数组名=new 数组类型[数组长度]; int [] arr = new int [3]; //先建立一个空壳，[3]说明只能存3个int类型的整数

在创建的时候，有我们自己指定数组的长度，由虚拟机给出默认的初始值。

1.1信息存入： 1.1.1添加： arr[0]=3; 1.1.2获取： System.out.println(arr[1]); run:0(默认初始化值) 1.2数组默认初始化值的规律 整数类型：默认初始化值0 小数类型：默认初始化值0.0 字符类型：默认初始化值‘/u0000’空格 布尔类型：默认初始化值false 引用数据类型：默认初始化值null 2.动态初始化与静态初始化的区别

动态:

含义：手动指定数组的长度，由系统给出默认初始化值

只明确元素的个数，不明确具体数值，推荐使用动态初始化

eg:

使用数组容器来存储键盘录入的5个整数

int [] arr = {????}; int [] arr = new int[5]

静态：

含义：手动指定数组元素，系统会根据元素个数，计算出数组的长度。

需求中已经明确了要操作的具体数据，直接静态初始化即可。

eg:

将全班 的学生成绩存入数组中11，22，33

int [] nums= {11,22,33}; 八、数组的常见问题

索引越界异常：访问了不存在的索引

索引的范围：0~数组的长度-1

九、数组的常用操作 1.求最值 //已知数组元素为{33，5，22，44，55}，请找出数组中最大的值并打印在控制台。 public class wenti { public static void main(String[] args) { int [] best ={33,5,22,44,55}; int max = best[0];//记录数值的变化 for (int i = 0; i < best.length; i++) { //遍历数组中的每一个元素，让他和max比较，如果找到更大的就记录 if (best[i]>max) { max = best[i]; } } System.out.println(max); } } 2.遍历求和 //生成10个1-100之间的随机数存入数组 //求出所有数据的和 //求出所有数据的平均数 //统计有多少个数据比平均数小 import java.util.Random; public class suym { public static void main(String[] args) { Random rand = new Random(); int [] num = new int[10]; int sum = 0; int count = 0; for (int i = 0; i < 10; i++) { int x = rand.nextInt(100)+1; num[i] = x; sum += x; System.out.println(x); if (num[i] < sum/10){ count++; } } System.out.println("生成随机数的和为："+sum); System.out.println("生成随机数的平均数为："+sum/10); System.out.println("小于平均数的个数为："+count); } } 3.交换数据 //将数组{1，2，3，4，5}顺序交换 public class jiaoone { public static void main(String[] args) { int [] arr={1,2,3,4,5}; //从两头开始遍历，然后交换 for(int i=0 , j=arr.length-1 ; i<j ; i++,j--){ //找一个工具人，方便交换 int temp=arr[i]; arr[i]=arr[j]; arr[j]=temp; } for (int i = 0; i < arr.length; i++) { //print同行打印 System.out.print(arr[i]+" "); } } } 4.打乱数据 //需求：将数组打乱 import java.util.Random; public class da { public static void main(String[] args) { //导入随机数 Random ran=new Random(); int random=ran.nextInt(nums.length); int [] nums={1,2,3,4,5}; for (int i = 0; i < nums.length; i++) { //遍历数组拿着它和随机索引交换 int temp=nums[i]; nums[i]=nums[random]; nums[random]=temp; } for (int i = 0; i < nums.length; i++) { System.out.print(nums[i]+" "); } } } 十、数组的内存图 1.java的内存分配

注：从JDK8开始，取消方法区，新增原空间，把原来方法区的多种功能拆分，有的功能放到了推中，有的功能放到了元空间中。

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。

堆：存储对象或者数组，new来创建的，都存在堆内存

方法区：存储可以运行的class文件

本地方法栈：JVM在使用操作系统功能的时候，和我们开发无关。

寄存器：给CPU使用，和我们开发无关

2.数据的内存图

通过arr找到地址值，再通过索引找到数组内容。

注：

1.只要是new出来的一定是在推里面开辟了一个小空间

2.如果new了多次，那么在堆里面有多个小空间，每个小空间中都有各自的数据。

两个数组指向同一个空间的内存图：

注：当两个数组指向同一个小空间时，其中一个数组对小空间中的值发生了改变，那么其他数组再次访问的时候都是修改之后的结果了。