Java学习指南(05) 数组对象

最新推荐文章于 2025-04-23 10:00:00 发布

原创最新推荐文章于 2025-04-23 10:00:00 发布 · 288 阅读

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本文深入讲解Java数组的概念，包括数组的创建、初始化、遍历及应用。探讨数组与引用的关系，解释空对象与空指针错误，揭示Java内存管理机制。

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本文是《Java学习指南》原书的网络版，作者邵发，拥有本书的全部权利。相关视频课程在此查看。

第5章数组对象

5.1 数组

本章引入数组的概念。为了方便大家的理解，先给出一个引例。

假设一个班有30个学生，为了表示某次考试的成绩，可能需要定义30个变量。例如，

int a0 = 98;

int a1 = 89;

int a2 = 92;

... 写30行 ...

int a29 = 94;

即，从 a0到a29共30个变量，分别表示这30个学生的成绩。显然，这么样的定义很不科学：如果一个学校有一万个学生，难道要定义一万个变量吗？

5.1.1 数组的概念

在Java语言里，数组对象可以表示一组数字。

例如，

int[ ] arr = new int [ 30 ] ;

其中，定义了一个对象arr，类型为int[]。右侧的关键字new表示创建对象。简单的讲，就是创建一个可以容纳30个int的数组对象。

初学者在这里只需要强行记住这种形式，多写几次就习惯的。

小结一下就是，

v 对象名称： arr

v 元素类型： int[] (即数组对象)

v 数据长度： 30, 即容纳30个数

创建一个数组对象(Array Object)，长度为30，存储的数据类型为int。

3.1.1 数组元素的访问

arr[0] 表示第一个元素

arr[1] 有示第二个元素

...

arr[29] 表示最后一个元素

其中，第 i 个元素用 arr[i] 表示，i称为索引 (index) 或下标 (subscript) 。注意下标是从0开始的，例如 0, 1, 2, ..., 29。

使用下标读取某个元素的值，例如，

int s = arr[0] + arr[1] ; // 前2个元素的值

使用下标修改某个元素的值，例如，

arr[7] = 99; // 第八个元素的值修改为99

5.1.2 数组的遍历

所谓遍历，是指从头到尾、挨个访问每个元素。遍历是Java编程里的常见操作。

例如：已知一个数组，要求打印出数组中所有的数值，

int[] arr = new int[4];
arr[0] = 12;
arr[1] = 98;
arr[2] = 82;
arr[3] = 29;

for (int i = 0; i < 4; i++)
{
    System.out.print(arr[i] + " ");
}

使用for循环，从头到尾访问每个元素，这就叫做遍历。

当然，也可以从尾到头反方向遍历，例如，

int[] arr = new int[4];
arr[0] = 12;
arr[1] = 98;
arr[2] = 82;
arr[3] = 29;

for (int i = 3; i >=0 ; i--)
{
    System.out.print(arr[i] + " ");
}

遍历在我们将来的编程中将经常使用。再给出一个例子：已知一个数组，求数组中每个元素的和。

int[] arr = new int[4];
arr[0] = 12;
arr[1] = 98;
arr[2] = 82;
arr[3] = 29;

int result = 0; //
for( int i=0; i<4; i++)
{
    result += arr[i];
}
System.out.println("结果为: " + result);

5.1.3 数组的初始化

默认的，当数组用 new 创建时，所有元素的值为0

例如，

int[] a1 = new int[4];

double[] a2 = new double[4];

则a1和a2中所有元素的值都是0。

另一种情况，在创建创组的时候可以初始化，例如，

int[] arr = { 98, 89, 98, 87 } ;

则创建了一个数组，并同时指定了每个元素的值。

5.1.4 数组的长度

已知数组对象：

int[] arr = { 98, 89, 98, 87 } ;

则数组的长度可以用 arr.length 来表示。在遍历时，可以用arr.length来表示数组的长度。形如，

for (int i= 0; i< arr.length ; i++)

{

}

初学者应该强记住这种写法，即数组名.length ，其具体原理在后面的学习过程中自会明白。

5.1.5 数组的打印输出

在打印一个数组的值时，不同初学者会犯以下的错误。例如，

int[] arr = { 98, 89, 98, 87 } ;

System.out.println("数组的值: " + arr); // 错误！

数组对象是不能直接用于打印输出的。应该改成用for语句实现，例如，

for (int i = 0; i < 4; i++)

{

System.out.print(arr[i] + " ");

}

5.2 数组的使用

初学者在开始使用数组时，有可能会遇到一个错误：ArrayIndexOutOfBoundsException，即数组下标越界。例如，

int[] arr = { 98, 89, 98, 87 };

arr[4] = 128; // 这行有错

在运行这段代码时，Eclipse会提示以下错误，

其原因是，长度为N的数组，其下标范围应该是0,1,..., N-1。如果在代码中下标超出了这个范围，就称为数组下标越界。所以，当大家看到ArrayIndexOutOfBoundsException这个错误提示时，就应该明白错误的原因。

在上段代码中，数组arr的长为为4，所以有效的下标是从arr[0]到arr[3]。上例中的arr[4]是错误的写法。

再举一个例子。例如，在遍历时常见犯的错误

int[] arr = { 98, 89, 98, 87 };
for ( int i=0; i <= arr.length; i++)  // 错误！
{
     System.out.println(arr[i]);
}

在遍历时，如果不小心把 i<arr.length 写成了 i<= arr.length，那么就会报告数组下标越界的错误。

5.2.1 数组的应用举例

例，以下有四个学生的信息，请用数组表示：

姓名分数

------------------------------------------------------------

邵 97

王 89

张 94

李 93

分析一下：有这两组信息，一组为姓名，一组为分数。所以可以定义两个数组，分别表示姓名和分数。

代码如下，

String[] names = {"邵", "王", "张", "李" };
int[] scores = { 97, 89, 94, 93 };
for(int i=0; i <names.length; i++)
{
    System.out.println( names[i] + ",   "   + scores[i] );
}