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1. 何为数组
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。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。
2. 数组的创建及初始化
2.1 数组的创建
在数组中存放元素的类型[] 数组名 = new 类型[数组长度]
具体例子：
int[] array = new int[10]; //创建一个可以容纳10个int类型的数组
double[] array1 = new double[5]; //创建一个可以存放5个double类型的数组
String[] array2 = new String[2]; //创建一个可以存放2个字符串的数组
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。
动态初始化：在创建数组时，直接指定数组中元素的个数
short[] array = new short[5];
静态初始化：在创建数组时不直接指定数据元素个数，而直接将具体的数据内容进行指定
在数组中存放元素的类型[] 数组名 = {data1, data2, data3, ......datan};
具体例子：
int[] arr1 = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
double[] arr2 = {1.2, 2.3, 2.5, 5.6, 4.9};
String[] arr3 = new String[]{"What's up!", "Brother!", "hey hey hey"};
String[] arr3 = {"What's up!", "Brother!", "hey hey hey"};
注意：
1. 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。
2. 静态初始化时, {}中数据类型必须与[]前数据类型一致。
3. 静态初始化可以简写，省去后面的new T[]。
两种初始化方式都可以分两步写，但这样的话，new 类型名[] 不能省略
int[] arr1;
arr1 = new int[] {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
int[] arr2;
arr2 = new int[10];
如果没有对数组进行初始化，数组中元素有其默认值
如果是基本数据类型：
| 类型 | 默认值 |
| byte | 0 |
| short | 0 |
| int | 0 |
| long | 0 |
| float | 0.0f |
| double | 0.0 |
| char | /u0000 |
| boolean | false |
如果数组中存储元素类型为引用类型，默认值为null
3. 数组的使用
3.1 数组的访问
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。在数组中可以通过 数组对象.length 来获取数组的长度
public static void main(String[] args) {
int[] array = {12, 5, 34, 57, 23, 21, 90, 12};
System.out.println(array[2]);
array[3]=666;
System.out.println(array[3]);
System.out.println(array.length);
}
输出：34 666 8
注意：
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。
3.2 遍历数组
public static void main(String[] args) {
double[] array = {12.3 , 55.7 , 33.6 , 66.6 };
int i = 0;
for (i = 0; i < array.length; i++) {
System.out.print(array[i]+" ");
}
System.out.println();
for(double x : array){
System.out.print(x+" ");
}
}for-each 是 for 循环的另外一种使用方式。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。
4. 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的。
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，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。
5. 引用类型变量——数组详解
5.1 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，直接存放的是数值；而引用类型变量创建的变量，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 fun1(){
int a = 1;
int b = 2;
int[] array = new int[3];
} a，b，array 都是函数内部的变量，因此其空间都在main方法对应的栈帧中分配。不同的是，a 和 b 是基本类型，存放的是数值，而array是引用类型，存放的可以简单理解成是数组在堆空间中的首地址。
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。
引用变量的这种性质，可以有以下的情况：
1. 引用变量 arr1，arr2 共同指向同一块空间，两者都访问这个数组。
public static void main(String[] args) {
int[] arr1 = {1,2,3,4,5};
int[] arr2 = arr1;
arr2[0] = 6666;
System.out.println(Arrays.toString(arr1));
System.out.println(Arrays.toString(arr2));
}输出
[6666, 2, 3, 4, 5]
[6666, 2, 3, 4, 5]
2. 两个引用变量arr1 和 arr2 各自存放不同的地址，分别访问两个不同的数组；可当arr1 = arr2 时，arr1 存放了arr2 存放的地址。arr1 与 arr2 指向同一块空间，而之前arr1 的空间被销毁了。
public static void main(String[] args) {
int[] arr1 = {1,2,3,4,5};
int[] arr2 = {4,6,8,9,11};
arr1 = arr2;
System.out.println(Arrays.toString(arr1));
System.out.println(Arrays.toString(arr2));
}输出
[4, 6, 8, 9, 11]
[4, 6, 8, 9, 11]
3. 数组传参，传的是地址，可以通过形参修改指定对象的值，从而改变实参。但如果后续方法体改变了形参的指向，那么形参的修改影响不到实参：
public static void fun2(int[] array){
array[0] = 9999;
}
public static void main(String[] args) {
int[] array1 = {2,4,6,8,2};
fun2(array1);
System.out.println(Arrays.toString(array1));
}输出
[9999, 4, 6, 8, 2]
public static void fun1 (int[] array){
array = new int[]{23,56,79};
}
public static void main(String[] args) {
int[] array1 = {2,4,6};
fun1(array1);
System.out.println(Arrays.toString(array1));
}在还未执行fun1函数体之前，array存的是 array1存的地址：
而fun1 方法体中，令array 重新new了一个数组，也就是令array改变了指向：
这时不管array如何修改，都不会影响到array1。
示例：
1. 将数组array里的值，都2倍输出。基于上面讲述的内容，我们可以有两种写法：
public static void doubleOfArray(int[] arr){
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
arr[i] = 2 * arr[i];
}
}
public static void main(String[] args) {
int[] array = {1,2,3,4,5,6,7};
doubleOfArray(array);
System.out.println(Arrays.toString(array));
}输出
[2, 4, 6, 8, 10, 12, 14]
public static int[] doubleOfArray1(int[] arr){
int[] tempArray = new int[arr.length];
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
tempArray[i] = 2 * arr[i];
}
return tempArray;
}
public static void main(String[] args) {
int[] array = {1,2,3,4,5,6,7};
int[] ret = doubleOfArray1(array);
System.out.println(Arrays.toString(array));
System.out.println(Arrays.toString(ret));
}输出
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]
[2, 4, 6, 8, 10, 12, 14]
5.2 Java中的null
null 在 Java 中表示 "空引用" , 也就是一个不指向对象的引用。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，即 空指针异常。
public static void main(String[] args) {
int[] array = null;
System.out.println(array);
System.out.println(array.length);
}
6. 一维数组的例题
1. 自己写一个Arrays.toString方法
public static String myToString(int[] arr){
String ret = "[";
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
ret += arr[i];
if(i != arr.length-1){
ret += ", ";
}
}
ret += "]";
return ret;
}
public static void main(String[] args) {
int[] array = {1,7,0,36,9};
String ret = myToString(array);
System.out.println(ret);
}2. 数组的拷贝
Arrays.copyOf()的使用
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {1,2,3,4,5};
int[] arr1 = Arrays.copyOf(arr,arr.length);
System.out.println(Arrays.toString(arr));
System.out.println(Arrays.toString(arr1));
arr1[0] = 999;
System.out.println(Arrays.toString(arr));
System.out.println(Arrays.toString(arr1));
}Arrays.copyOf()还可以扩容：
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {2,8,1,4};
int[] ret = Arrays.copyOf(arr,2*arr.length);
System.out.println(Arrays.toString(arr));
System.out.println(Arrays.toString(ret));
}输出
[2, 8, 1, 4]
[2, 8, 1, 4, 0, 0, 0, 0]
Arrays.copyOfRange()还可以指定拷贝的范围，通常是个左闭右开的区间
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {1,2,3,4};
int[] ret = Arrays.copyOfRange(arr,2,4);
System.out.println(Arrays.toString(arr));
System.out.println(Arrays.toString(ret));
}输出
[1, 2, 3, 4]
[3, 4]
System.arraycopy()可以规定拷贝的位置：
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {66,77,88,99};
int[] ret = new int[arr.length];
System.arraycopy(arr,1,ret,1,arr.length-1);
System.out.println(Arrays.toString(arr));
System.out.println(Arrays.toString(ret));
}
输出：
[66, 77, 88, 99]
[0, 77, 88, 99]
3. 两个数组是否相等
public static void main(String[] args) {
int[] arr1 = {11,11,22,33,44};
int[] arr2 = {11,11,22,33,45};
System.out.println(Arrays.equals(arr1,arr2));
}输出
false
4. 填充某个数到一个数组
int[] arr3 = new int[10];
Arrays.fill(arr3,2,7,7);
System.out.println(Arrays.toString(arr3));输出
[0, 0, 7, 7, 7, 7, 7, 0, 0, 0]
7. 二维数组
7.1 二维数组的语法
数据类型[][] 数组名 = new 数据类型[行数][列数] {初始化数据};
数据类型[][] 数组名 = {初始化数据};
遍历二维数组的方式
//二维数组
public static void main(String[] args) {
int[][] arr = new int[][]{{1,2,3},{4,5,6}};
//或者
int[][] arr1 = {{1,2,3},{2,3,4}};
int i = 0;
int j = 0;
//遍历二维数组
for (i = 0; i < 2; i++) {
for (j = 0; j < 3; j++) {
System.out.print(arr[i][j]+" ");
}
System.out.println();
}
System.out.println("#####################");
for ( i = 0; i < arr.length; i++) {
for (j = 0; j < arr[0].length; j++) {
System.out.print(arr[i][j]+" ");
}
System.out.println();
}
System.out.println("########################");
for(int[] ret : arr){
for(int x : ret){
System.out.print(x+" ");
}
System.out.println();
}
System.out.println("###########################");
System.out.println(Arrays.deepToString(arr));
}二维数组更像是一个特殊的一维数组
arr[0] , arr[1] 分别存放了 0x11 与 0x12 这两个地址，而这两个地址其实是两个一维数组首元素的地址。所以 arr.length得到的是行数 2 ，而arr[0].length 得到的是列数3 。
7.2 不规则的二维数组
c语言中的二维数组，行数能省，列不能省。但在Java中，列能省，但行不能省，更有甚者，每行的列数可以不同。
//不规则二维数组
public static void main(String[] args) {
int[][] arr = new int[3][];
arr[0] = new int[]{1,2,3,4,5};
arr[1] = new int[]{2,3,4};
arr[2] = new int[]{7,3,2,1,3,5,6};
System.out.println(Arrays.deepToString(arr));
}