数组基础学习文档

一、数组的介绍

数组是用于存储多个相同类型数据的容器，具有以下特点：

• 长度固定（一旦创建不可修改）
• 存储数据类型单一（只能存储一种数据类型）
• 允许存储重复元素

二、数组的声明与创建（重点）

2.1 基本创建方式（指定长度）

语法格式：

数据类型[] 数组名 = new 数据类型[长度];

示例：

public static void main(String[] args) {
    int[] arr = new int[3];  // 创建长度为3的int型数组
    double[] arr2 = new double[4];  // 创建长度为4的double型数组
}

2.2 简化创建方式（指定元素）

完整格式：

数据类型[] 数组名 = new 数据类型[]{元素1, 元素2, ...};

简化格式：

数据类型[] 数组名 = {元素1, 元素2, ...};

示例：

public static void main(String[] args) {
    int[] arr = {11, 22, 33};  // int数组
    double[] arr2 = {12.3, 13.4, 78.9};  // double数组
    String[] arr3 = {"苹果", "香蕉", "梨"};  // 字符串数组
}

三、内存模型

1. 虚拟机栈（VM Stack）：

   • 存储基本数据类型和对象引用（数组名）
   • 线程私有，方法执行时入栈，执行完毕后出栈

2. 堆（Heap）：

   • 存储所有 new 创建的对象和数组（实际数据，只要一new，就会在堆中创建内存空间）
   • 线程共享，由 JVM 垃圾回收器管理
   • 数组在堆中占据连续空间，自动分配下标（从 0 开始）

关系：栈中的数组引用指向堆中的数组实际数据

四、数组操作

4.1 取值

语法：数组名[下标]

示例：

int[] arr1 = new int[3];
int a = arr1[0];  // 获取数组第一个元素
int b = arr1[1];  // 获取数组第二个元素

4.2 存值

语法：数组名[下标] = 值;

示例：

int[] arr1 = new int[3];
arr1[0] = 1;  // 给第一个元素赋值
arr1[1] = 2;  // 给第二个元素赋值
arr1[2] = 3;  // 给第三个元素赋值
j

4.3 默认值规则

• 整数类型（int）：0
• 浮点类型（double/float）：0.0
• 字符类型（char）：' '（空字符）
• 布尔类型（boolean）：false
• 引用类型（如 String）：null

4.4 长度属性

数组的length属性用于获取数组长度：

int[] arr = {11, 22, 33};
int length = arr.length;  // 获取数组长度，结果为3
System.out.println("数组长度:" + length);

五、数组遍历（重点）

遍历是指将数组中的元素逐个取出，通常使用 for 循环实现：

因为数组在内存空间中地址是连续的，可以根据下标计算每一个元素的地址

public static void main(String[] args) {
    int[] arr = {11, 22, 33, 44, 55};
    
    // 遍历输出所有元素
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
        System.out.println(arr[i]);
    }
}

六、常见异常

• ArrayIndexOutOfBoundsException（数组下标越界）
  • 原因：访问的下标小于 0 或大于等于数组长度，只要数组中没有这个下标，就会触发改异常
  • 示例：int d = arr1[3];（当数组长度为 3 时，最大下标为 2）

七、典型练习题

7.1 计算数组元素总和

public class Demo6 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {2, 1, 3};
        int sum = 0;
        
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            sum += arr[i];  //a += b就是a = a+b

        }
        
        System.out.println(sum);  // 输出结果：6
    }
}

7.2 计算数组元素平均值

public static void arrAvg() {
    int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5, 6};
    int sum = 0;
    
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
        sum += arr[i];
    }
    
    double avg = sum * 1.0 / arr.length;  // 乘以1.0确保浮点运算
    System.out.println("数组的平均数 avg = " + avg);  // 输出结果：3.5
}

7.3 键盘输入数据到数组并输出

 

import java.util.Scanner;

public static void inoutName() {
    Scanner scanner = new Scanner(System.in);
    String[] names = new String[5];  // 创建长度为5的字符串数组
    
    // 存入数据
    for (int i = 0; i < names.length; i++) {
        System.out.println("请输入第" + (i + 1) + "个人名:");
        names[i] = scanner.next();
    }
    
    // 输出数据
    for (int i = 0; i < names.length; i++) {
        System.out.println(names[i]);
    }
}

7.4 查找数组最大值

public class Demo8 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {1, 12, 5, 3, 5};
        int max = arr[0];  // 假设第一个元素为最大值
        
        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
            if (max < arr[i]) {  // 判断当前元素是否大于最大值
                max = arr[i];  // 更新最大值
            }
        }
        
        System.out.println("最大值是:" + max);  // 输出结果：12
    }
}

八、总结

必须掌握的核心内容：

1. 数组的两种创建方式
2. 数组的取值与存值操作
3. 数组长度属性（length）的使用
4. 数组的遍历（for 循环应用）
5. 避免数组下标越界异常