Java基础系列--05

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Java基础系列01–Java介绍
Java基础系列02–常量变量
Java基础系列03–数据类型转换，运算符
Java基础系列04–选择语句，循环语句
Java基础系列05–数组
Java基础系列06–方法

数组

之前的文章已经说过定义变量，假如我们要操作某个学生的数学成绩，我们可以定义一个变量等于他的数学成绩，如：float a = 99.5;但如果不是一个学生，是一个班的学生呢？总不能定义几十个变量进行操作吧。所以我们就想能不能把这几十个数据放到一个容器中进行操作呢？这里我们就引入数组（这里先说一维数组）。
数组：指一组相关变量的集合。
特点：1.数组是一个容器,是一个引用数据类型,在堆中。2.一致性：数组中的所有数据被要求数据类型相同。3.不可变性：长度一旦确定就不可改变。4.有序性：根据序号使用(索引/下标)。
定义形式：1.数组存储数据类型[] 数组名（如：int [] arr）。2.数组存储数据类型 数组名[]（如：int arr[]）。需要说明的是两种定义形式效果是一样的，但是读起来不一样。形式1：定义了一个int型的数组，数组名是arr。形式2：定义了一个int型变量，变量名是arr数组。

数组的初始化格式

格式1（动态初始化）：数组存储的数据类型[] 数组名 = new 数组存储的数据类型[长度];
格式2（静态初始化）：数组存储的数据类型[] 数组名 = new 数据类型[]{元素1,元素2,元素3…};
格式3（静态初始化的简化格式）：数组存储的数据类型[] 数组名 = {元素1,元素2,元素3…};
动态初始化和静态初始化的区别：
动态初始化：初始化时只指定数组长度，由系统为数组赋初始值。
静态初始化：初始化时指定每个数组元素的初始值，由系统决定数组长度。
这里就格式1详细解读一下初始化各部分的意思
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：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。

数组的访问

我们访问数组中的元素使用的形式为数组名[索引]（如:arr[2]即为访问arr数组中第三个元素）。什么是索引？为什么中括号里明明是2，却说访问的是第三个元素？
索引：每一个存储到数组的元素，都会自动的拥有一个编号，从0开始，这个自动编号称为数组索引(index)，可以通过数组的索引访问到数组中的元素。注意索引是从0开始的，这就是为什么中括号里是2，表示的却是第三个元素。
数组长度：每个数组都具有长度，而且是固定的，Java中赋予了数组的一个属性，可以获取到数组的长度，格式为：数组名.length(如：arr.length)，其结果为int型，表示数组长度，所以数组最大索引为arr.length-1。

内存分配

大家可以对照下面的图进行理解。int[] arr是定义一个数组，变量名为arr在栈内存中。new int[3]在堆内存中开辟一个空间进行存储数据。所以第一句话int[] arr = new int[3];就是将开辟的空间地址赋给arr。所以arr指向这个空间，才能对这个空间进行操作，arr的值也就为该空间地址值，大家看第一行输出的就是一个地址。arr[0]先找到arr指向的地址，然后找到索引0对应的元素。arr[1]和arr[2]同arr[0]。

有的同学可能会问，数组明明没有赋值，为什么能输出0呢？因为数组初始化时会为存储空间赋默认值。默认值：整形（0），浮点数（0.0），布尔值（false），字符（空字符），引用数据类型（null）。

数组常见问题

数组常见问题：1. 数组越界异常。2.数组空指针异常。
1.数组越界异常，例如上面创建的数组(int[] arr = new int[3];)上图中只打印了arr[0],arr[1],arr[2]。如果试着输出arr[3]呢？将会抛出 数组越界异常“ArrayIndexOutOfBoundsException”。因为我们说了索引从0开始，最大值是数组长度减1，而3大于索引最大值，是不存在的，所以会出现越界异常。
2.数组空指针异常，上文中提到int[] arr = new int[3];中arr的值是该数组的地址，即arr指向数组的存储空间，所以才能对这个空间进行操作。如果进行赋值arr=null;之后再进行输出arr[0],arr[1]会怎么样呢？答案是会报空指针错误“NullPointerException”。因为对arr赋空值null后，变量arr将不再保存数组的内存地址，也就不允许再操作数组了。这里再复习一下访问数组元素的思路。将new int[3]开辟的数组空间地址赋给数组变量arr(int[] arr)。即数组变量arr的值为数组存储地址。如果要输出arr[0],先通过arr找到数组存储地址，再通过索引找到对应元素。如果arr被赋空值（null）,不在指向数组存储空间，连地址都没得了，还上哪找人去，是这个道理。

还有一些数组的应用，我会写在例子里（例子和文章可能有一定的延迟哈，因为例子也需要时间编写，后台回复【示例】获取），建议初学者将例子运行，配合文章和例子里的注释进行理解。之前文章忘了添加留言小程序了，这篇文章加上了，有疑问可写在留言里大家一起解答。