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标题: day04_数组 [打印本页]

作者: 张春 时间: 2022-8-29 05:11
标题: day04_数组
数组

学习目标：

1. jvm内存图入门
2. 一维数组的使用
3. 二维数组的使用
4. 数组的内存结构
5. 数组中常见算法
6. 数组中常见的异常

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一、JVM内存图入门

java程序运行在jvm上，jvm内存主要分为五块，结构如下：
每块内存负责的职责如下：

Java虚拟机栈（Java Virtual Machine Stacks）：描述的是Java方法执行的内存模型：每个方法在执行的同时都会创建一个栈帧（Stack Frame），栈帧中存储着局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。每一个方法从调用直至执行完成的过程，会对应一个栈帧在虚拟机栈中入栈到出栈的过程。与程序计数器一样，Java虚拟机栈也是线程私有的。

局部变量和引用地址都是在栈内存中。

堆：此内存区域的唯一目的就是存放对象实例，几乎所有的对象实例都在这里分配内存。这一点在Java虚拟机规范中的描述是：所有的对象实例以及数组都要在堆上分配。
方法区：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。方法区存放的数据只有一份
本地方法栈（Native Method Stack）：与Java虚拟机栈作用很相似，它们的区别在于虚拟机栈为虚拟机执行Java方法（即字节码）服务，而本地方法栈则为虚拟机使用到的Native方法服务。例如调用本地c/c++的方法。
程序计数器：程序计数器是记录当前线程所执行的指令行数。

二、数组的概述

2.1 为什么需要数组

为什么要有数组？在开发中，我们常常需要存取很多相同类型的数据，用变量的方式需要定义很多变量，不方便管理。所以引入数组的概念，一次存取多个相同类型的数据。数组有两个一定，一个类型一定，一个是大小一定。
2.2 数组的基本概念

数组中存在着一些重要的概念，如下所示：

数组名：数组的名称，数组内存的首地址
下标名（索引）：数组元素的序号索引，从0开始
元素：数组中存放的内容
长度：数组的长度

三、一维数组的使用

3.1 数组的定义

一维数组的定义语法如下：
示例：

/**
* 数组定义
*/
public class ArrayDemo1 {
public static void main(String[] args) {
//定义数组
int[] arr1;
String [] arr2;
}
}

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3.2 数组的初始化

数组动态初始化语法：
示例：

/**
* 数组定义,以及动态初始化
*/
public class ArrayDemo1 {
public static void main(String[] args) {
//定义数组
int[] arr1;
//数组动态初始化
arr1 = new int[4];
arr1[0] = 10;
arr1[1] = 20;
arr1[2] = 30;
arr1[3] = 40;
//取值
System.out.println(arr1[0]);
System.out.println(arr1[1]);
System.out.println(arr1[2]);
System.out.println(arr1[3]);
}
}

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数组静态初始化语法：
示例：

/*
数组的定义与静态初始化
*/
public class ArrayDemo2 {
public static void main(String[] args) {
//数组的声明
// String[] arr = new String[]{"乔峰","段誉","杨过"};
//简写
String[] arr = {"乔峰","段誉","杨过"};
//取值
System.out.println(arr[0]);
System.out.println(arr[1]);
System.out.println(arr[2]);
}
}

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3.3 数组元素的引用

引用数组元素内容需要注意以下几点：

定义并用运算符new为之分配空间后，才可以引用数组中的每个元素；
数组元素的引用方式：数组名[数组元素下标]
数组元素下标可以是整型常量或整型表达式。如a[3] , b , c[6*i];
数组元素下标从0开始；长度为n的数组合法下标取值范围: 0 —>n-1；如int a[]=new int[3]; 可引用的数组元素为a[0]、a[1]、a[2]
每个数组都有一个属性length指明它的长度，例如：a.length 指明数组a的长度(元素个数) 。数组一旦初始化，其长度是不可变的

示例1：数组元素的引用
/**
* 数组元素的引用
*/
public class ArrayDemo3 {
public static void main(String[] args) {
//数组的定义
int[] arr = {1,3,5,7,9};
//查看数组的长度
System.out.println(arr.length);
// 查看数组内容
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]);
// 数组下标超过最大下标会越界,报异常ArrayIndexOutOfBoundsException
System.out.println(arr[5]);
}
}
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示例2：数组的循环赋值与取值
/**
* 数组的循环赋值与取值
*/
public class ArrayDemo4 {
public static void main(String[] args) {
//定义数组
int[] arr = new int[5];
//循环赋值
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
arr[i] = i*5;
}
//循环取值
for (int i = 0; i < arr.length ; i++) {
System.out.println(arr[i]);
}
}
}
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3.4 数组的注意事项

数组在使用过程中需要注意以下几点：

数组本身是引用数据类型，而数组中的元素可以是任何数据类型，包括基本数据类型和引用数据类型。

创建数组对象会在内存中开辟一整块连续的空间，而数组名中引用的是这块连续空间的首地址。

数组的长度一旦确定，就不能修改。

数组的分类：

按照维度：一维数组、二维数组、三维数组、…

按照元素的数据类型分：基本数据类型元素的数组、引用数据类型元素的数组(即对象数组)

3.5 forEach的应用

forEach可以遍历数组或集合容器中的数据，语法如下：
示例：
/**
* forEach遍历
*/
public class ArrayDemo5 {
public static void main(String[] args) {
//数组定义
int[] arr = {1,3,5,7,9};
//数组遍历
for(int num : arr){
System.out.println(num);
}
}
}
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3.6 数组元素默认值

当数组元素没有赋值时，是存在默认值的，默认值如下：
3.7 一维数组内存图

3.8 小结

数组的基本使用

数据类型可以是基本类型或引用类型

数组类型固定长度不变

数组默认值

数组的内存图

四、一维数组练习题

4.1 数组赋值练习

将班级所有同学名字录入到一个一维数组中。
参考答案：
[code]/*** 将班级所有同学名字录入到一个一维数组中*/public class ArrayTest1 {public static void main(String[] args) {//1.创建大小为5的String类型数组String[] names = new String[5];//2.创建扫描仪对象Scanner input = new Scanner(System.in);for(int i=0;i

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