Study11 数组定义等

本文介绍了Java中数组的定义、声明与创建,包括静态和动态初始化方式。通过示例展示了如何访问数组元素及计算数组元素之和。还讨论了数组的默认初始化、内存分配以及数组的四个基本特点。同时,提到了数组越界异常`ArrayIndexOutOfBoundsException`的发生情况。

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数组

数组的定义
  • 数组是相同类型数据的有序集合
  • 数组描述的是相同类型的若干个数据,按照一定的先后次序排列组合而成
  • 每一个数据称作一个数组元素,每个数组元素可以通过一个下标来访问它们
数组声明创建
  • 首先必须声明数组变量,才能在程序中使用数组。

  • 语法

  • dataType[] arrayRefVar;//首选的方法
    或
    dataType arrayRefVar[];//效果相同,但不是首选方法
    
  • Java语言使用new操作符来创建数组

  • 语法

  • dataType[] arrayRefVar = new dataType[arraySize];
    
  • 数组的元素是通过索引访问的,数组索引从0开始

  • 获取数组长度 :

  • arrays.length
    
  • 定义两个数组并计算所有数的和

  • package com.wjj.array;
    
    public class ArrayDemo01 {
        public static void main(String[] args) {
            //变量的类型  变量的名字 =变量的值
            //数组类型
            //int nums2[];//c语言中
    
            //1.定义数组
            int[] nums;
            //2.创建数组(这里面可以存放10个int类型的数)
            nums = new int[10];
            double[] test = new double[5];//两种写法
    
            nums[0] = 1;
            nums[1] = 2;
            nums[2] = 3;
            nums[3] = 4;
            nums[4] = 5;
            nums[5] = 6;
            nums[6] = 7;
            nums[7] = 8;
            nums[8] = 9;
            nums[9] = 10;
    
            test[0] = 1.0;
            test[1] = 2.0;
            test[2] = 3.0;
            test[3] = 4.0;
            test[4] = 5.0;
    
            System.out.println(nums[1]);
            System.out.println(test[2]);
    
    
            //计算所有的数的和
            int a = 0;
            double b = 0;
            double result = 0;
    
            //获取数组的长度:array。length
    
            for (int i = 0; i <nums.length ; i++) {
                a = a+nums[i];
            }
    
            for (int i = 0; i <test.length ; i++) {
                b = b+test[i];
            }
            result = a+b;
            System.out.println("总和为:"+"\t"+result);
        }
    
    }
    
    
  • 数组中当你选中的元素不存在时的默认值为0

内存分析
Java内存
方法区
存放new的对象和数组存放基本变量类型(会包含这个基本类型的具体数值)可以被所有的线程共享
可以被所有的线程共享,不会存放别的对象引用引用对象的变量(会存放这个引用在堆里面的具体地址)包含了所有的class和static变量
三种初始化
  • 静态初始化:

  • int[] a = {1,2,3};
    Man[] mans = {new Man(1,1),new Man2(2,2)};
    
  • 动态初始化:

  • int[] a = new int[2];
    a[0] = 1;
    a[1] = 2;
    
  • 数组的默认初始化:

    • 数组是引用类型,他的元素相当于是类的实例变量,因此数组一经分配空间,其中的每个元素也被按照实例变量同样的方式被隐式初始化
数组的四个基本特点
  1. 其长度是确定的。数组一旦被创建,它的大小就是不可以改变的
  2. 其元素必须是相同类型,不允许出现混合类型
  3. 数组中的元素可以是任何数据类型,包括基本类型与引用类型
  4. 数组变量属于引用类型,数组也可以看成是对象,数组中的每个元素相当于该对象的成员变量。数组本身就是对象,Java中对象是在堆中的,因此数组无论保存原始类型还是其他类型,数组对象本身是在堆中的
数组的边界
  • 下标的合法区间:[0,length-1],如果越界就会报错;

  • //下标越界
    public static void main(String[] args){
        int[] a = new int[2];
        System.out.println(a[2]);
    }
    
  • ArrayIndexOutOfBoundsException:数组下标越界异常

  • 小结

    1. 数组是相同数据类型(数据类型可以为任意类型)的有序集合
    2. 数组也是对象。数组元素相当于对象的成员变量
    3. 数组长度是确定的、不可变的。如果越界,则报***ArrayIndexOutOfBoundsException***
### 空数组定义与用法 #### 什么是空数组? 在编程中,空数组是指不包含任何元素的数组。它通常用于初始化阶段或者作为某些操作的结果返回值。不同编程语言对空数组的支持方式可能有所不同。 - **Shell 中的空数组** 在 Shell 脚本中,可以通过简单的赋值语句创建一个空数组[^1]。例如: ```bash array=() ``` 这里 `array` 是一个没有任何元素的空数组。 - **C 语言中的空字符串数组** C 语言本身并不支持动态数组,因此无法直接声明一个完全意义上的“空数组”。然而,可以使用未初始化的多维字符数组来表示空字符串集合[^2]。例如: ```c char strArray[5][20]; ``` - **NumPy 的空数组** NumPy 提供了一种更灵活的方式来处理数值型数组,在 Python 中可通过以下方法创建空数组[^3]: ```python import numpy as np empty_array = np.array([]) print(empty_array.shape) # 输出: () ``` #### 使用场景分析 空数组常用来作为初始状态或占位符,具体用途包括但不限于: 1. 动态扩展容器:当程序运行过程中需要逐步向数组添加新项时,可以从空数组开始构建。 ```python data_points = [] while condition: value = get_next_value() data_points.append(value) ``` 2. 函数默认参数:一些函数可能会接受可选输入列表,默认情况下提供为空数组。 ```javascript function processItems(items = []) { items.forEach(item => console.log(item)); } processItems(); // 不传参也不会报错 ``` 3. 错误检测机制:如果某个算法预期接收非空数据集,则可以在接收到空数组时抛出异常或采取其他措施。 ```java public static void validateInput(int[] numbers){ if(numbers.length == 0){ throw new IllegalArgumentException("The input cannot be an empty array."); } } ``` 4. 结果缓存优化:对于递归调用或其他耗时计算而言,预先分配好适当大小的空间有助于提升性能并减少内存碎片化风险。 --- ### 示例代码展示 以下是几种常见编程环境下如何定义以及运用空数组的例子: #### Bash Scripting Example ```bash declare -a my_empty_shell_array echo "${my_empty_shell_array[@]}" # 显示空白行表明它是空的 ``` #### C Programming Language Sample Code ```c #include <stdio.h> int main(){ double numeric_values[]={}; /* GCC允许这样写但标准ISO C不允许 */ printf("Sizeof(numeric_values): %zu bytes\n", sizeof(numeric_values)); return 0; } ``` *注意*: 上述片段仅适用于特定编译器环境如GCC;严格遵循ANSI/ISO规范的话应改为显式指定零长度维度形式即`double numeric_values[0];`. #### Python With Numpy Library Usage Case Study ```python import numpy as np # 创建形状为(0,)的一维浮点数类型的空ndarray对象实例 floating_point_empty_ndarray=np.empty((0,),dtype='float64') print(floating_point_empty_ndarray.size==0) # True assert floating_point_empty_ndarray.ndim>=1,"Unexpected dimensionality!" ``` --- 相关问题
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