Java数组（Array）

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

数组(Array)，是多个相同类型数据一定顺序排列的集合，并使用一个名字命名，并通过编号的方式对这些数据进行统一管理。

数组相关的概念：

数组名
元素
角标、下标、索引
数组的长度：元素的个数

数组的特点：

数组是按序排列的
数组属于引用数据类型的变量。数组的元素，既可以是基本数据类型，也可以是引用数据类型
创建数组对象会在内存中开辟一整块连续的空间
数组的长度一旦确定，就不能修改。

数组的分类：

① 按维数：一维数组、二维数组、… 、n维数组
②按数组元素的类型：基本数据类型元素的数组、引用数据类型元素的数组

一维数组

声明与初始化

//正确的方式：
		int num;//声明
		num = 10;//初始化
		int id = 1001;//声明 + 初始化
		
		int[] ids;//声明
		//1.1 静态初始化:数组的初始化和数组元素的赋值操作同时进行
		ids = new int[]{ 
   1001,1002,1003,1004};
		//1.2动态初始化:数组的初始化和数组元素的赋值操作分开进行
		String[] names = new String[5];

	int[] arr4 = { 
   1,2,3,4,5};//类型推断

错误的方式：

// int[] arr1 = new int[];
// int[5] arr2 = new int[5];
// int[] arr3 = new int[3]{1,2,3};

一维数组元素的引用：通过角标的方式调用。
//数组的角标（或索引从0开始的，到数组的长度-1结束。

names[0] = "王铭";
names[1] = "王赫";
names[2] = "张学良";
names[3] = "孙居龙";
names[4] = "王宏志";//charAt(0)

数组的属性：length

System.out.println(names.length);//5
System.out.println(ids.length);

说明：
数组一旦初始化，其长度就是确定的。arr.length
数组长度一旦确定，就不可修改。
4.一维数组的遍历
for(int i = 0;i < names.length;i++){

System.out.println(names[i]);
}
5.一维数组元素的默认初始化值
> 数组元素是整型：0

```
 > 数组元素是浮点型：0.0
```

 > 数组元素是char型：0或'\u0000'，而非'0'

```
 > 数组元素是boolean型：false
```

 > 数组元素是引用数据类型：null

6.一维数组的内存解析
在这里插入图片描述

二维数组

数组属于引用数据类型
数组的元素也可以是引用数据类型
一个一维数组A的元素如果还是一个一维数组类型的，则，此数组A称为二维数组。

二维数组的声明与初始化
正确的方式：

int[] arr = new int[]{ 
   1,2,3};//一维数组
	//静态初始化
	int[][] arr1 = new int[][]{ 
   { 
   1,2,3},{ 
   4,5},{ 
   6,7,8}};
	//动态初始化1
	String[][] arr2 = new String[3][2];
	//动态初始化2
	String[][] arr3 = new String[3][];
//也是正确的写法：
	int[] arr4[] = new int[][]{ 
   { 
   1,2,3},{ 
   4,5,9,10},{ 
   6,7,8}};
	int[] arr5[] = { 
   { 
   1,2,3},{ 
   4,5},{ 
   6,7,8}};//类型推断

错误的方式：

// String[][] arr4 = new String[][4];
// String[4][3] arr5 = new String[][];
// int[][] arr6 = new int[4][3]{ 
   {1,2,3},{4,5},{6,7,8}};

如何调用二维数组元素:

System.out.println(arr1[0][1]);//2
		System.out.println(arr2[1][1]);//null
		
		arr3[1] = new String[4];
		System.out.println(arr3[1][0]);
	System.out.println(arr3[0]);//

二维数组的属性：

System.out.println(arr4.length);//3
		System.out.println(arr4[0].length);//3
		System.out.println(arr4[1].length);//4

遍历二维数组元素：

for(int i = 0;i < arr4.length;i++){ 
   
			
			for(int j = 0;j < arr4[i].length;j++){ 
   
				System.out.print(arr4[i][j] + " ");
			}
			System.out.println();
	}

二维数组元素的默认初始化值

规定：二维数组分为外层数组的元素，内层数组的元素
int[][] arr = new int[4][3];
外层元素：arr[0],arr[1]等
内层元素：arr[0][0],arr[1][2]等

数组元素的默认初始化值
针对于初始化方式一：比如：int[][] arr = new int[4][3];
外层元素的初始化值为：地址值
内层元素的初始化值为：与一维数组初始化情况相同

针对于初始化方式二：比如：int[][] arr = new int[4][];
外层元素的初始化值为：null
内层元素的初始化值为：不能调用，否则报错。

二维数组的内存结构

在这里插入图片描述

数组常见用法

1.数组的创建与元素赋值：
杨辉三角（二维数组）、回形数（二维数组）、6个数，1-30之间随机生成且不重复。
2.针对于数值型的数组：
最大值、最小值、总和、平均数等
3.数组的赋值与复制

int[] array1,array2;
array1 = new int[]{ 
   1,2,3,4};

3.1 赋值：

array2 = array1;

如何理解：将array1保存的数组的地址值赋给了array2，使得array1和array2共同指向堆空间中的同一个数组实体。
在这里插入图片描述
3.2 复制：

array2 = new int[array1.length];
for(int i = 0;i < array2.length;i++){ 
   
array2[i] = array1[i];
}

在这里插入图片描述
如何理解：我们通过new的方式，给array2在堆空间中新开辟了数组的空间。将array1数组中的元素值一个一个的赋值到array2数组中。
4.数组元素的反转

	//方法一：
// for(int i = 0;i < arr.length / 2;i++){ 
   
// String temp = arr[i];
// arr[i] = arr[arr.length - i -1];
// arr[arr.length - i -1] = temp;
// }

	//方法二：
// for(int i = 0,j = arr.length - 1;i < j;i++,j--){ 
   
// String temp = arr[i];
// arr[i] = arr[j];
// arr[j] = temp;
// }

5.数组中指定元素的查找：搜索、检索
5.1 线性查找：
实现思路：通过遍历的方式，一个一个的数据进行比较、查找。
适用性：具有普遍适用性。
5.2 二分法查找：
实现思路：每次比较中间值，折半的方式检索。
适用性：（前提：数组必须有序）

6.数组的排序算法
在这里插入图片描述

理解：
1）衡量排序算法的优劣：
时间复杂度、空间复杂度、稳定性

2）排序的分类：内部排序与外部排序（需要借助于磁盘）

3）不同排序算法的时间复杂度

在这里插入图片描述
4）手写冒泡排序

int[] arr = new int[]{ 
   43,32,76,-98,0,64,33,-21,32,99};
	
	//冒泡排序
	for(int i = 0;i < arr.length - 1;i++){ 
   
		
		for(int j = 0;j < arr.length - 1 - i;j++){ 
   
			
			if(arr[j] > arr[j + 1]){ 
   
				int temp = arr[j];
				arr[j] = arr[j + 1];
				arr[j + 1] = temp;
			}
			
		}
		
	}

数组的常见异常

1.数组角标越界异常：ArrayIndexOutOfBoundsException

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

		
// for(int i = 0;i <= arr.length;i++){ 
   
// System.out.println(arr[i]);
// }
		
// System.out.println(arr[-2]);
		
// System.out.println("hello");

2.空指针异常：NullPointerException

	//情况一：
// int[] arr1 = new int[]{1,2,3};
// arr1 = null;
// System.out.println(arr1[0]);
		
		//情况二：
// int[][] arr2 = new int[4][];
// System.out.println(arr2[0][0]);
		
		//情况：
		String[] arr3 = new String[]{ 
   "AA","BB","CC"};
		arr3[0] = null;
		System.out.println(arr3[0].toString());