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java数组定义、使用、以及数组内存分析详解

前言

本文主要是从容器概念到数组概念再到数组的三种定义以及各种情况的数组内存分析，以及一些数组常用的遍历以及反转、取最大值等操作。旨在全面性了解java数组。 @[toc]

1、什么是容器

在讲数组之前，很有必要来谈谈容器的概念所谓容器就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

2、什么是数组

所谓数组就是存储数据 长度固定 的容器，保证多个数据的 数据类型一致 。

3、数组的三种定义

下面主要讲解下数组的三种定义方式。

定义方式一

数据类型[] 数组名字 = new 数据类型 [长度] ;

举例：定义可以存储3个整数的数组容器，代码如： int[] arr = new int[3]

定义方式二

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。 int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5} ;

定义方式三

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 int[] arr = {1,2,3,4,5} ;

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。

4、数组的访问

索引：从 0 开始，索引 ( index )可以访问到数组中的元素。

格式： 数组名[索引]

数组长度属性：数组长度是固定的，由于索引从0开始，所以数组的最大索引值为 数组名.length-1

public static void main(String[] args) { 
int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5}; 
//打印数组的属性，输出结果是5 
System.out.println(arr.length); 
}
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5、什么是内存

在讲数组的原理内存前，必须了解的一个叫内存的概念。

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。

5.1 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。

5.2 数组在内存中的存储

5.2.1 一个数组内存图

public static void main(String[] args) { 
	int[] arr = new int[3]; 
	System.out.println(arr);//[I@5f150435 
	}
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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，如没有具体确定值，则是类型的默认值！比如：

String[] arr=new String[3];
   System.out.println(arr);     //  [Ljava.lang.String;@1b6d3586
   System.out.println(arr[0]);  //  null
   
 int[] arrInt=new int[3];
   System.out.println(arrInt);    // [I@1b6d3586
   System.out.println(arrInt[0]); // 0
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5.2.2两个数组内存图

public static void main(String[] args) { 
	 int[] arr = new int[3]; 
	 int[] arr2 = new int[2]; 
	 System.out.println(arr); 
	 System.out.println(arr2); 
 }
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5.2.3 两个变量指向一个数组

public static void main(String[] args) { 
	 // 定义数组，存储3个元素 
	 int[] arr = new int[3]; 
	 //数组索引进行赋值 
	 arr[0] = 5; 
	 arr[1] = 6; 
	 arr[2] = 7; 
	 //输出3个索引上的元素值 
	 System.out.println(arr[0]);
	 System.out.println(arr[1]); 
	 System.out.println(arr[2]); 
	 //定义数组变量arr2，将arr的地址赋值给arr2 
	 int[] arr2 = arr; 
	 arr2[1] = 9; 
	 System.out.println(arr[1]); 
 }
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6、数组常见的异常

数组常见的异常主要有 数组越界异常 以及 空指针异常 ，这是非常基础的，就不多做介绍了，这里主要分析下空指针异常在内存的情况

7、数组遍历【重点】

所谓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。遍历数组 非常重要 ！！！

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]); 
	 } 
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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，我把这种方式叫做傻瓜式遍历，这种傻瓜式写法肯定不行，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。如下

public static void main(String[] args) { 
	 int[] arr = { 1, 2, 3, 4, 5 }; 
	 for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
	 System.out.println(arr[i])
	    } 
	  } 
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8、数组获取最大值元素

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

真香警告 ： 大家小心点，别被第一个和第二个婆娘给迷住了

代码如下：

public static void main(String[] args) { 
	int[] arr = { 5, 15, 2000, 10000, 100, 4000 }; 
	//定义变量，保存数组中0索引的元素 
	int max = arr[0]; 
	//遍历数组，取出每个元素 
	for (int i = 0; i < arr.length; i++) { 
	//遍历到的元素和变量max比较 
	//如果数组元素大于max 
	if (arr[i] > max) { 
	//max记录住大值 
	max = arr[i]; 
    } 
  }
System.out.println("数组最大值是： " + max);
} 
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9、数组反转

所谓反转就是把数组元素位置颠倒过来

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

具体代码如下

public static void main(String[] args) { 
	int[] arr = { 1, 2, 3, 4, 5 }; 
	/*循环中定义变量min=0最小索引 
	max=arr.length‐1最大索引 
	min++,max‐‐ */ 
	for (int min = 0, max = arr.length ‐ 1; min <= max; min++, max‐‐){
	//利用第三方变量完成数组中的元素交换 
	int temp = arr[min]; 
	arr[min] = arr[max]; 
	arr[max] = temp;
	 }
	// 反转后，遍历数组 
	for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
	 System.out.println(arr[i])
	 } 
 } 
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10、数组作为方法参数和返回值

首先明确一点：数组作为方法的返回值，返回的是数组的内存地址

public static void main(String[] args) {
	 //调用方法，接收数组的返回值 
	 //接收到的是数组的内存地址 
	 int[] arr = getArray(); 
	 for (int i = 0; i < arr.length; i++) { 
	 System.out.println(arr[i])
	    } 
	 }
	 /* 创建方法，返回值是数组类型创建方法，返回值是数组类型 
	 return返回数组的地址 */
	 public static int[] getArray() { 
	 int[] arr = { 1, 3, 5, 7, 9 };
	  //返回数组的地址，返回到调用者
     return arr; 
   }
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11、方法的参数类型区别

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.

分析下列程序代码，计算输出结果。

public static void main(String[] args) { 
	 int a = 1; int b = 2; 
	 System.out.println(a); 
	 System.out.println(b); 
	 change(a, b); 
	 System.out.println(a); 
	 System.out.println(b); 
	 }
	 public static void change(int a, int b) { 
	 a = a + b; b = b + a; 
 } 
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分析下列程序代码，计算输出结果。

public static void main(String[] args) { 
	int[] arr = {1,3,5}; 
	System.out.println(arr[0]); 
	change(arr); 
	System.out.println(arr[0]); 
}
	
	public static void change(int[] arr) {
	arr[0] = 200; 
   }
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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.

相信各位同学已经将上面的代码copy到eclipse或者idea中运行了，是不是结果很意外？而且对下面的总结不是很理解？这位童靴，我估计你可能是忽略了这一点：数组是引用类型，数组本身元素类型没有影响的，就像数组元素全是int，数组依旧是引用类型，哈哈，小白同学真可爱 ~中枪了咩，中枪的话点个赞呗支持支持下，关注楼主，楼主带你学java，关注楼主不迷路hhhhh~

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