目录
1、数组的基本概念
1.1、什么是数组
1.2、数组的创建及初始化
1.2.1、数组的创建
1.2.2、数组的初始化
1.3、数组的使用
1.3.1、数组中元素的访问
1.3.2、遍历数组
2、数组是引用类型
2.1、初始JVM的内存分布
2.2、基本类型变量与引用类型变量的区别
2.3、再谈引用变量
2.4、认识null
3、数组的应用场景
3.1、保存数据
3.2、作为函数的参数
3.2.1、参数传基本数据类型
3.2.2、参数传数组类型（引用数据类型）
3.3、作为函数的返回值
4、数组练习
4.1、数组转字符串
4.2、数组拷贝
4.2.1、调用copeOf:
1、数组的基本概念
1.1、什么是数组
数组：可以看成是相同类型元素的一个集合。在内存中是一段连续的空间
1. 数组中存放的元素其类型相同
2. 数组的空间是连在一起的
3. 每个空间有自己的编号，起始位置的编号为0，即数组的下标。
1.2、数组的创建及初始化
1.2.1、数组的创建
T [ ] 数组名 = new T [N];
T: 表示数组中存放元素的类型
T [ ] :表示数组的类型
N : 表示数组的长度
例如：
int[] array1 = new int[10]; //创建一个可以容纳10个int类型元素的数组
double[] array2 = new double[5]; //创建一个可以容纳5个double类型的数组
String[] array3 = new String[3]; //创建一个可以容纳3个字符串的数组其中 int[ ]、double[ ]、String[ ]均表示数组的类型
一般通过new关键字来实例化对象，Java当中的数组其实就是一个对象。
1.2.2、数组的初始化
数组的初始化主要分为动态初始化以及静态初始化。
1、动态初始化：在创建数组时，直接指定数组中的元素个数
int[]array = new int[10];2、静态初始化：在创建数组时不直接指定数据的元素个数，而直接将具体的数据内容进行指定
语法格式：
T[ ] 数组名称 = {data1,data2,......datan};
举例：
int[]array1 = new int[]{1,2,3,4,5,6,7,8,9};
double[]array2 = new double[]{1,2,3,4,5,6};
String[] array3 = new String[]{"hello","java","!!!"};注意事项：
- 静态初始化虽然没有指定数组的长度，编译器在编译时会根据{}中元素个数来确定数组的长度。
- 静态初始化时, {}中数据类型必须与[]前数据类型一致。
- 静态初始化可以简写，省去后面的new T[]。
// 注意：虽然省去了new T[], 但是编译器编译代码时还是会还原
int[] array1 = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
double[] array2 = {1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0};
String[] array3 = {"hell", "Java", "!!!"};- 静态和动态初始化也可以分为两步，但是省略格式不可以。
int[] array1;
array1 = new int[10];//动态
int[] array2;
array2 = new int[]{10, 20, 30};//静态
// 注意省略格式不可以拆分, 否则编译失败
// int[] array3;
// array3 = {1, 2, 3}//这样是不行的- 如果没有对数组进行初始化，数组中元素有其默认值
1、 如果数组中存储元素类型为基本类型，默认值为基本类型对应的默认值，比如：
2、如果数组中存储元素类型为引用类型，默认值为null
public static void main(String[] args) {
boolean[] array = new boolean[10];//false
char[] array2 = new char[10];//'\u0000'
String str = new String("hello");
String str2 = "hello";//这两句代码效果一样
System.out.println("========");
}1.3、数组的使用
1.3.1、数组中元素的访问
数组在内存中是一段连续的空间，空间的编号都是从0开始的，依次递增，该编号称为数组的下标，数组可以通过下标访问其任意位置的元素。
代码演示：
【注意事项】：
1. 数组是一段连续的内存空间，因此支持随机访问，即通过下标访问快速访问数组中任意位 置的元素
2. 下标从0开始，介于[0, N）之间不包含N，N为元素个数，不能越界，否则会报出下标越界 异常。
1.3.2、遍历数组
所谓 "遍历" 是指将数组中的所有元素都访问一遍, 访问是指对数组中的元素进行某种操作，比如：打印。
int[]array = new int[]{10, 20, 30, 40, 50};
System.out.println(array[0]);
System.out.println(array[1]);
System.out.println(array[2]);
System.out.println(array[3]);
System.out.println(array[4]);上述代码可以起到对数组中元素遍历的目的，但问题是：
1. 如果数组中增加了一个元素，就需要增加一条打印语句
2. 如果输入中有100个元素，就需要写100个打印语句
3. 如果现在要把打印修改为给数组中每个元素加1，修改起来非常麻烦。
通过观察代码可以发现，对数组中每个元素的操作都是相同的，则可以使用循环来进行打印。
int[]array = new int[]{10, 20, 30, 40, 50};
for(int i = 0; i < 5; i++){
System.out.println(array[i]);
}改成循环之后，上述三个缺陷中问题2和3可以解决，但是无法解决问题1。那能否获取到数组的长度呢？
注意：在数组中可以通过数组对象.length 来获取数组的长度。
int[]array = new int[]{10, 20, 30, 40, 50};
for(int i = 0; i < array.length; i++){
System.out.println(array[i]);也可以使用 for-each 遍历数组
public static void main(String[] args) {
int[] array = {1,2,3};
for(int x:array){
System.out.println(x);
}
}
for-each 是 for 循环的另一种使用方式，能够更方便的完成对数组的遍历，可以避免循环条件和更新语句写错
2、数组是引用类型
2.1、初始JVM的内存分布
内存是一段连续的存储空间，主要用来存储程序运行时数据。
1. 程序运行时代码需要加载到内存
2. 程序运行产生的中间数据要存放在内存
3. 程序中的常量也要保存
4. 有些数据可能需要长时间存储，而有些数据当方法运行结束后就要被销毁
如果对内存中存储的数据不加区分的随意存储，那对内存管理起来将会非常麻烦 ，因此JVM也对所使用的内存按照功能的不同进行了划分。
- 程序计数器 (PC Register): 只是一个很小的空间, 保存下一条执行的指令的地址
- 虚拟机栈(JVM Stack): 与方法调用相关的一些信息，每个方法在执行时，都会先创建一个栈帧，栈帧中包含有：局部变量表、操作数栈、动态链接、返回地址以及其他的一些信息，保存的都是与方法执行时相关的一些信息。比如：局部变量。当方法运行结束后，栈帧就被销毁了，即栈帧中保存的数据也被销毁了。
- 本地方法栈(Native Method Stack): 本地方法栈与虚拟机栈的作用类似. 只不过保存的内容是Native方法的局部变量. 在有些版本的 JVM 实现中(例如HotSpot), 本地方法栈和虚拟机栈是一起的
- 堆(Heap): JVM所管理的最大内存区域. 使用 new 创建的对象都是在堆上保存 (例如前面的 new int[]{1, 2,3} )，堆是随着程序开始运行时而创建，随着程序的退出而销毁，堆中的数据只要还有在使用，就不会被销毁。
- 方法区(Method Area): 用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据. 方法编译出的的字节码就是保存在这个区域
现在我们只简单关心堆 和 虚拟机栈这两块空间，后序JVM中还会更详细介绍。
2.2、基本类型变量与引用类型变量的区别
基本数据类型创建的变量，称为基本变量，该变量空间中直接存放的是其所对应的值；
而引用数据类型创建的变量，一般称为对象的引用，其空间中存储的是对象所在空间的地址。
public static void func() {
int a = 10;
int b = 20;
int[] arr = new int[]{1,2,3};
}在上述代码中，a、b、arr，都是函数内部的变量，是局部变量，因此其空间都在main方法对应的栈帧中分配。
a、b是内置类型的变量，因此其空间中保存的就是给该变量初始化的值。
array是数组类型的引用变量，其内部保存的内容可以简单理解成是数组在堆空间中的首地址。
画图理解：
总结：引用变量是引用类型创建的一个变量，不能和局部变量相提并论；在一个方法中创建引用变量，那么这个引用变量就是局部变量。
从上图可以看到，引用变量并不直接存储对象本身，可以简单理解成存储的是对象在堆中空间的起始地址。通过该地址，引用变量便可以去操作对象。有点类似C语言中的指针，但是Java中引用要比指针的操作更简单。
2.3、再谈引用变量
实例1：
看一下array1和array2所指向的对象
import java.util.Arrays ;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
int[] array1 = {1,2,3,4};
int[] array2 = {11,22,33,44};
array1 = array2 ;
array1 [0] = 1888;
System.out.println(Arrays.toString(array1));
System.out.println(Arrays.toString(array2));
}
}结果为：
为什么是这个结果呢？
2.4、认识null
null 在 Java 中表示 "空引用" , 也就是一个不指向对象的引用
int[]arr = null;//arr这个引用不指向任何一个对象，所以在写的时候用null赋值
System.out.println(arr[0]);
null 的作用类似于 C 语言中的 NULL (空指针), 都是表示一个无效的内存位置. 因此不能对这个内存进行任何读写操作. 一旦尝试读写, 就会抛出 NullPointerException————>空指针异常。
注意: Java 中并没有约定 null 和 0 号地址的内存有任何关联
3、数组的应用场景
3.1、保存数据
public static void main(String[] args) {
int[] array = {1, 2, 3};
for(int i = 0; i < array.length; ++i){
System.out.println(array[i] + " ");
}
}3.2、作为函数的参数
3.2.1、参数传基本数据类型
public static void main(String[] args) {
int num = 0;
func(num);//这里num为实参
System.out.println("num = " + num);
}
public static void func(int x) {//这里x为形参
x = 10;
System.out.println("x = " + x);
}
// 执行结果
x = 10
num = 0发现在func方法中修改形参x的值，不影响实参的 num 值。
3.2.2、参数传数组类型（引用数据类型）
来看一串代码输出结果是什么？
public static void func1(int[] array) {//array为形参
array = new int[]{15,16,17};
//从这里下面 都改变了实参的值了
}
public static void func2(int[] array) {//array为形参
array[0] = 999;
}
public static void main(String[] args) {
int[] array1 = {1,2,3,4};
func1(array1);
//func2(array1);//实参
System.out.println(Arrays.toString(array1));
}结果是：
为什么呢？
画图解释：
func1中改变了形参的指向，但是没有改变实参的指向
func2中array1只是将引用（数组地址）传给array，通过引用array改变数组的值，两个引用同时指向同一个对象（数组）。
总结：
当数组作为参数进行传参的时候，其实还是按值传递，只不过传递的是一个地址！！那么会出现两种情况：
- 形参修改指向：array = new int[10]; 通过在形参array所在范围内，new一个新对象， 将原引用覆盖，达到修改形参指向的目的。只会影响形参的指向。
- 形参修改指向对象的值：array[0] = 9; 此时才会影响到实参
3.3、作为函数的返回值
import java.util.Arrays;
public class Test2 {
public static void main(String[] args) {
int[] array = func1();
System.out.println(Arrays.toString(array));
}
public static int[] func1(){
int[] tmpArr = {10,11,12};
return tmpArr;//将数组当成返回值返回
}画图解释：
再看一个代码：引用（数组）作为参数和返回值
import java.util.Arrays;
public class Test2 {
public static void main(String[] args) {
int[] array = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};
int[] ret = grow(array);
System.out.println(Arrays.toString(array));
System.out.println(Arrays.toString(ret));
}
public static int[] grow(int[] array1){
for(int i = 0; i < array1.length; i++){
array1[i] = array1[i]*2;
}
return array;
}这里为什么两个输出结果是一样的？
画图解释：
既然ret和array指向同一个对象，那么就可以将个代码进行优化：
import java.util.Arrays;
public class Test2 {
public static void main(String[] args) {
int[] array = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};
grow2(array);//这里不设置变量来接收返回值，
System.out.println(Arrays.toString(array));
}
public static void grow(int[] array1) {//这里也可以设置成void类型的返回值，不进行返
//回
for (int i = 0; i < array1.length; i++) {
array1[i] = array1[i] * 2;
}
}
//这样修改的原因是：grow方法在原对象上修改，没设置新对象。再来看一个代码：
import java.util.Arrays;
public class Test2 {
public static void main(String[] args) {
int[] array ={1,2,3,4,5,6,7,8};
int[] ret = grow3(array);
System.out.println(Arrays.toString(array));
System.out.println(Arrays.toString(ret));
}
public static int[] grow3(int[] array1){
int[] tmpArray = new int[array1.length];
for (int i = 0; i < array1.length; i++) {
tmpArray[i] = array1[i]*2;
}
return tmpArray;
}结果是：
画图解释：
通过传参将引用array中的内容传给array1， 通过grow3方法将数据扩大。将扩大后的数据放到tmpArray所指向的对象，再将tmpArray作为返回值用ret接收
4、数组练习
4.1、数组转字符串
import java.util.Arrays;
public class Test2 {
public static void main(String[] args) {
int[] array = {1,2,3,4,5};
System.out.println(Arrays.toString(array));//通过toString将array以字符串的形式
//输出
}这里自己写一个转字符转函数（myToString）
public class Test2 {
public static String myToString(int[] array){
if(array == null){
return "null";//返回字符串null
}
String ret = "[";//在开始前加[
for (int i = 0; i < array.length ; i++) {
// ret += array[i]+",";//数字遍历完一个数字之后拼接一个,
ret += array[i];
if(i !=array.length -1){
ret +=" , ";
}
}
ret = ret +"]";//这里是在输出完之后拼接了一个]
return ret;
}
public static void main(String[] args) {
int[] array = {1,2,3,4,5};
System.out.println(myToString(array) );//通过toString将array以字符串的形式输出
System.out.println(myToString(null) );
}
//结果为：[1,2,3,4,5]
// null返回值类型设为String
写出上述代码的历程：
1、思考将数组以字符串的形式打印出来，[1,2,3,4,5 ]
2、那么[ ]就应该和数字拼接在一起
3、数字就应该是通过遍历得来的，
4、每个数字在遍历完之后应该在后边拼接一个（，）
5、考虑到5右边没有（，），那么就应该通过if语句5右边的（，）去掉
6、最后在使用时，考虑到引用没有指向时，编译器会报空指针异常，所以添加标记1
4.2、数组拷贝
代码展示：
import java.util.Arrays;
public class Test2 {
public static void main(String[] args) {
int[] array = {1,2,3,4};
int[] array2 = new int[array.length];
for (int i = 0; i < array.length; i++) {
array2 [i] = array[i];
}
System.out.println(Arrays.toString(array));
System.out.println(Arrays.toString(array2));
System.out.println("============");
array2 [0] =199;
System.out.println(Arrays.toString(array));
System.out.println(Arrays.toString(array2));
}
上边的拷贝方式太过复杂，在Java当中JDK提供了拷贝的方法
4.2.1、调用copeOf:
先来了解一下copyOf的源码：
1、 使用copyOf来实现拷贝
import java.util.Arrays;
public class Test2 {
public static void main(String[] args) {
int[] array = {1,2,3,4};
int[] ret = Arrays.copyOf(array,array.length);
System.out.println(Arrays.toString(array));
System.out.println(Arrays.toString(ret));
System.out.println("============");
ret [0] =199;
System.out.println(Arrays.toString(array));
System.out.println(Arrays.toString(ret));
}2、使用arraycopy来进行拷贝
import java.util.Arrays;
public class Test2 {
public static void main(String[] args) {
int[] array = {1,2,3,4};
int[] copy = new int[array.length];
System.arraycopy(array,1,copy,0,array.length-1) ;
System.out.println(Arrays.toString(array));
System.out.println(Arrays.toString(copy));
System.out.println("============");
copy [0] =199;
System.out.println(Arrays.toString(array));
System.out.println(Arrays.toString(copy));
}
总结：
拷贝方式有以下三种：
1、通过for循环来拷贝
2、通过copyOf来拷贝
3、通过arraycopy来拷贝，他的优点是可以指定区间进行拷贝！！
当然拷贝的方式还有很多。
3、 也可以通过copyOf来进行扩容
4、 调用copyOfRang————》将指定数组的指定范围复制到新数组中
注意：大多数方法中（from to ）表示的是左闭右开。
