JAVA基础学习笔记（3）：数组、一维数组、二维数组、多维数组

1 数组

1.1 数组的基本概念

数组(Array)，是多个相同类型数据按一定顺序排列 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。

1.2 数组的特点

(1）数组是有序排列的。
(2）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
(3）创建数组对象会在内存中开辟一整块连续的空间
(4）数组的长度一旦确定，就不能修改。

1.3 数组的分类

(1)按维数分：一维数组、二维数组…
(2)按类型分：基本数据类型数组、引用数据类型数组

2 一维数组

2.1 一维度数组的使用

/**
 * 功能：一维数组的使用(初始化、调用元素、遍历数组)
 * @author wuzec
 *
 */
public class ArrayTest {
	public static void main(String[] args) {
		//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
		//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
		int[] ids = new int[] {100,200,300};//静态初始化
		String[] names = new String[3];//动态初始化
		
		//2 调用数组中的元素
		names[0] = "Tom";
		names[1] = "Tony";
		names[2] = "Jenny";
		
		//3 遍历数组
		for(int i=0; i<names.length; i++) {
			System.out.println(names[i]);
		}
	}
}

2.2一维数组的默认初始化

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

2.3 一维数组的内存解析

2.3.1 JVM内存的简化结构

在此对JVM中的内存的简化结构进行一个说明，如下图所示：

2.3.2 一维数组代码操作在内存中的过程

2.4 一维数组的小例子

package newpaceage;
import java.util.Scanner;
/**
 * 功能：有关一维数组的小练习
 *  从键盘读入学生成绩，找出最高分， 
 *  并输出学生成绩等级。 
 *  成绩>=最高分-10  等级为’A’   
 *  成绩>=最高分-20  等级为’B’ 
 *  成绩>=最高分-30  等级为’C’   
 *  其余 等级为’D’
 * @author wuzec
 *
 */
public class ExArray {
	public static void main(String[] args) {
		//1.读取学生个数
		Scanner scan =new Scanner(System.in);
		System.out.print("请输入学生的数量：");
		int num = scan.nextInt();//学生数量
		int temp;
		int[] arr = new int[num]; //成绩数组
		
		//2.输入每个学生的成绩
		for(int i = 0; i<arr.length; i++) {  
			arr[i] = scan.nextInt();
		}
		
		//3.得到最高成绩
		int max = arr[0];
		for(int i=0; i<arr.length; i++) {
			if(arr[i] >= max) {
				max = arr[i];
			}
		}
		System.out.println("最高是"+ max);
		
		//4.输出判断结果
		char level;
		for(int i=0; i<arr.length; i++){
			if(arr[i] >= max - 10) {	
				level = 'A';
			}
			else if(arr[i] >= max - 20){
				level = 'B';
			}
			else if(arr[i] >= max - 30){
				level = 'C';
			}
			else {
				level = 'D';
			}
			System.out.println("student " + i + " score " + arr[i] + " grade is " + level);
		}	
	}
}

3 多维数组

在此以二维数组为例，对多维数组进行介绍。

3.1 二维数组的理解

我们可以看成是一维数组 array1又作为另一个一维数组array2的元素而存 在。其实，从数组底层的运行机制来看，其实没有多维数组。

3.2 二维数组的使用

/**
 * 功能：二维数组的使用（初始化、调用数组元素、遍历二维数组）
 * @author wuzec
 *
 */
public class ArrayTest2 {
	public static void main(String[] args) {
		//1.二维数组的声明和初始化
		int[][] arr1 = new int[][]{{1,2,3},{4,5},{6}}; //静态初始化
		String[][] arr2 = new String[3][2]; //动态初始化1
		String[][] arr3 = new String[3][]; //动态初始化2
		
		//2.调用数组中的元素
		System.out.println(arr1[1][0]);
		System.out.println(arr2[1][1]); //null
		
		arr3[0] = new String[4];//对动态初始化2赋值
		System.out.println(arr3[0][1]);//null
		
		//3.获取数组长度
		System.out.println(arr1.length);//3
		System.out.println(arr2.length);//3
		System.out.println(arr3.length);//3
		
		//4.遍历二维数组
		for(int i=0; i<arr1.length; i++) {
			for(int j=0; j<arr1[i].length; j++) {
				System.out.print(arr1[i][j] + " ");
			}
		}
	}
}

3.3 二维数组的默认初始化

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。

3.4 二维数组的内存解析

3.4 二维数组的小例子

使用二维数组打印一个杨辉三角

/**
 * 功能:实现杨辉三角  解法一
 * @author wuzec
 *
 */
public class YanghuiTest {
	public static void main(String[] args) {
		//初始化数组
		int[][] arr = new int[10][10];
		arr[0][0] = 1;
		arr[1][0] = 1;
		arr[1][1] = 1;
		
		//打印并给数组赋值
		for(int i=0; i<arr.length; i++){
			for(int j=0; j<i+1; j++){
				//从第三行往下开始算
				if(i >= 2) {
					if(j==0 || j==i) {//当元素为第一个或最后一个直接赋1
						arr[i][j] = 1;
					}
					else { //若不是则使用杨辉三角算法进行赋值
						arr[i][j] = arr[i-1][j-1] + arr[i-1][j];	
					}
				}
				System.out.print(arr[i][j] + " ");
			}
			System.out.println();
		}
	}
}

/**
 * 功能:实现杨辉三角  解法二
 * @author wuzec
 *
 */
public class YanghuiTest2 {
	public static void main(String[] args) {
		//1.声明并初始化二维数组
		int[][] arr = new int[10][];
		
		//2.给数组元素赋值
		for(int i=0; i<arr.length; i++) {
			arr[i] = new int[i+1];
			//2.1给首末元素赋值
			arr[i][0] = arr[i][i] = 1;
			//2.2给每行非首末元素赋值
			for(int j=1; j<arr[i].length - 1; j++) {
				arr[i][j] = arr[i-1][j-1] + arr[i-1][j];
			}
		}
		
		//3.遍历数组
		for(int i=0; i<arr.length; i++) {
			for(int j=0; j<arr[i].length; j++) {
				System.out.print(arr[i][j] + " ");
			}
			System.out.println();
		}
	}
}

参考资料：
[1]尚硅谷宋康红java基础教程