Java 배열의 정의 및 사용예 분석

1차원 배열

Java 언어의 배열은 참조 데이터 유형입니다. 배열의 상위 클래스는 Object가 아닙니다.
배열은 실제로 여러 요소를 동시에 담을 수 있는 컨테이너입니다. (배열은 데이터의 집합입니다.)
배열: 말 그대로 "데이터의 집합"을 의미합니다.
배열은 "기본 데이터 유형"의 데이터와 "참조 데이터 유형"의 데이터를 저장할 수 있습니다.
배열은 참조형이므로 배열 객체는 힙 메모리에 있습니다. (배열은 힙에 저장됩니다.)
배열에 "java 객체"가 저장되어 있으면 실제로 저장되는 것은 객체의 "참조(메모리 주소) "입니다. Java 객체는 배열에 직접 저장할 수 없습니다. 주소를 저장합니다).

배열이 생성되면 Java에서는 길이를 변경할 수 없다고 규정합니다. (배열의 길이는 불변입니다.)
배열의 분류: 1차원 배열, 2차원 배열, 3차원 배열, 다차원 배열... (1차원 배열이 더 일반적이고, 2차원 배열이 더 일반적입니다) 가끔 사용됩니다!)
모든 배열 개체에는 배열의 요소 수를 가져오는 데 사용되는 길이 속성(java와 함께 제공)이 있습니다.
Java의 배열에서는 배열의 요소 유형이 균일해야 합니다. 예를 들어 int 유형 배열은 int 유형만 저장할 수 있고 Person 유형 배열은 Person 유형만 저장할 수 있습니다. 예를 들어, 슈퍼마켓에서 쇼핑할 때 쇼핑백에는 사과만 넣을 수 있으며 사과와 오렌지를 동시에 넣을 수는 없습니다. (배열에 저장되는 요소의 유형은 동일합니다.)
배열이 메모리에 저장될 때 배열에 있는 요소(저장된 각 요소는 규칙적으로 나란히 배열됨)의 메모리 주소는 연속적입니다. 메모리 주소는 연속적입니다. 이것이 요소를 저장하는 배열의 특징(특징)입니다. 배열은 실제로 간단한 데이터 구조입니다.
모든 배열은 "첫 번째 작은 상자의 메모리 주소"를 전체 배열 개체의 메모리 주소로 사용합니다. (배열의 첫 번째 요소의 메모리 주소는 전체 배열 객체의 메모리 주소로 사용됩니다.)
배열의 각 요소에는 첨자가 있으며, 첨자는 0부터 시작하여 1씩 증가합니다. 마지막 요소의 첨자는 다음과 같습니다. length - 1 첨자는 배열의 요소에 "접근"할 때 첨자를 사용해야 하기 때문에 매우 중요합니다.
Array이 데이터 구조의 장점과 단점은 무엇인가요?
장점: 특정 첨자의 요소를 쿼리/찾기/검색할 때 매우 효율적입니다. 쿼리 효율성이 가장 높은 데이터 구조라고 할 수 있습니다. 검색 효율이 왜 이렇게 높나요?
첫째: 각 요소의 메모리 주소는 공간 저장 측면에서 연속적입니다.
둘째: 각 요소는 동일한 유형이므로 동일한 공간을 차지합니다.
셋째: 첫 번째 요소의 메모리 주소, 각 요소가 차지하는 공간의 크기 및 첨자를 알면 특정 첨자 위의 요소의 메모리 주소를 수학적 표현식을 통해 계산할 수 있습니다. 메모리 주소를 통해 직접 요소를 찾으므로 배열 검색 효율성이 가장 높습니다. 100개의 요소가 배열에 저장되거나, 100만 개의 요소가 저장될 때 배열의 요소를 하나씩 검색하는 것이 아니라 수식을 통해 계산하기 때문에 요소 조회/검색 측면에서 효율성은 동일합니다. (메모리 주소를 계산해서 직접 찾아보세요.)
            단점                                 1: 배열의 각 요소의 메모리 주소가 연속성을 유지하기 위해 배열에 요소를 무작위로 삭제하거나 추가할 때 효율성이 낮습니다. 임의의 요소 추가 및 삭제에는 후속 요소의 앞으로 또는 뒤로 변위가 포함됩니다.
                  둘째: 배열은 많은 양의 데이터를 저장할 수 없습니다. 이유는 무엇입니까? 왜냐하면 메모리 공간에서 특별히 큰 연속 메모리 공간을 찾기가 어렵기 때문입니다. 배열의 마지막 요소를 추가하거나 삭제해도 효율성에는 영향이 없습니다.

1차원 배열을 어떻게 선언/정의하나요?

구문 형식:

int[] array1;
double[] array2;
boolean[] array3;
String[] array4;
Object[] array5;

1차원 배열을 초기화하는 방법은 무엇입니까?

여기에는 1차원 배열의 정적 초기화와 1차원 배열의 동적 초기화라는 두 가지 방법이 포함됩니다.
        (1)
정적 초기화 구문 형식:             int[] array = {100, 2100, 300, 55};
            (2)
동적 초기화 구문 형식:              int[ ] 배열 = new int[5];

这里的5表示数组的元素个数。
            初始化一个5个长度的int类型数组，每个元素默认值0
            再例如：String[] names = new String[6];

初始化6个长度的String类型数组，每个元素默认值null。

什么时候使用静态数组初始化？什么时候使用动态数组初始化？

（1）创键数组的时候，确定数组中存储哪些具体的元素时，采用静态初始化方式

（2）创键数组的时候，不确定将来存储哪些数据，可以采用动态初始化的方式，预先分配内存空间

package com.bjpowernode.javase.array;

public class ArrayTest01 {
    public static void main(String[] args) {
    //1.静态初始化
       int[] a1 = {1,3,5,7,9};
        //所有的数组对象都有length属性，而不是方法！
        System.out.println("数组元素的个数是："+a1.length);
        //取第一个元素
        System.out.println(a1[0]);
        //取最后一个元素
        System.out.println(a1[a1.length-1]);
        //改数据
        a1[a1.length-1] = 0;
        //遍历数据
        for(int i=0;i< a1.length;i++){
            System.out.println(a1[i]);
        }
        //数据下标越界异常，例如：访问下面为6的数据元素
        //System.out.println(a1[6]);// ArrayIndexOutOfBoundsException


    //2.动态初始化
        int[] a2 = new int[5]; //默认值是0
        for(int i=0;i< a2.length;i++){
            System.out.println(a2[i]);
        }
        //初始化一个Object类型的数组，
          //1.采用静态初始化方式
        Object o1 = new Object();
        Object o2 = new Object();
        Object o3 = new Object();
        Object[] object = {o1,o2,o3};
        //上面就等价于：Object[] object = {new Object(),new Object(),new Object()};
        for(int i=0;i<object.length;i++){
            System.out.println(object[i]);// 默认调用toString方法
        }
          //2.采用动态初始化的方式
        Object[] obj = new Object[3];
        for(int i=0;i<obj.length;i++){
            System.out.println(obj[i]);// null null null
        }

        //初始化一个String类型的数组
          //1.静态初始化
        String[] str1 = {"abc","bcd","cde"};
        for (int i = 0; i < str1.length; i++) {
            System.out.println(str1[i]);
        }
        //2.动态初始化
        String[] str2 = new String[3];
        for (int i = 0; i < str2.length; i++) {
            System.out.println(str2[i]);
        }

    }

}

动态存储内存图

方法的参数是数组

当传递的是一个数组，方法也用数组的形式进行接收；这个数组可以是静态的，也可以是动态创建的；并且我们把方法写成写成静态的，这样不需要new对象就可以调用！

例1：

package com.bjpowernode.javase.array;

public class ArrayTest02 {
    //也可以采用C++的风格,写成String args[]
    public static void main(String args[]) {
        System.out.println("HelloWorld");
        // 1.方法的参数传数组---静态初始化方式
        int[] a = {1,2,3,4,5};
        printArray(a);
        // 2.方法的参数传数组---动态初始化方式
        int[] arr = new int[5];
        printArray(arr);
        //   直接一步完成
        printArray(new int[3]);

    }
    //静态方法进行打印
    public static void printArray(int[] arr){
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.println(arr[i]);
        }
    }

}

例2：（掌握）

（1）一种特殊情况传递静态数组；如果直接传递一个静态数组的话，语法必须这样写！

（2）我们先看一个例子：int[] arr = {1,2,3};我们传递数组的参数时候，一般就是传递数组名arr，例如：printArray(arr)；但是另一种方法就是传过去，去掉数组名arr剩余的组成部分：

int[]{1,2,3}，但是要加上new关键字，例如： printArray(new int[]{1,2,3});

package com.bjpowernode.javase.array;

public class ArrayTest03 {
    public static void main(String[] args) {
     //----------1.动态初始化一位数组（两种传参方式）
        //第一种传参方式
        int[] a1 = new int[5];//默认是5个0
        printArray(a1);
        System.out.println("-------------");
        //第二种传参方式
        printArray(new int[3]);
        System.out.println("-------------");
     //----------2.静态初始化一位数组（两种传参方式）
        //第一种传参方式
        int[] a2 = {1,2,3};
        printArray(a2);
        System.out.println("-------------");
        //第二种传参方式----直接传递一个静态数组
        printArray(new int[]{4,5,6});

    }
    //调用的静态方法----静态方法比较方便，不需要new对象
    public static void printArray(int[] arr){
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.println(arr[i]);
        }
    }
}

main方法中的String数组

（1）对于main(String[] args)；分析一下：谁负责调用main方法（JVM）
     JVM调用main方法的时候，会自动传一个String数组过来，长度为0。

例1：

package com.bjpowernode.javase.array;

public class ArrayTest04 {
    // 这个方法程序员负责写出来，JVM负责调用。JVM调用的时候一定会传一个String数组过来。
    public static void main(String[] args) {
        // JVM默认传递过来的这个数组对象的长度？默认是0
        // 通过测试得出：args不是null。
        System.out.println("JVM给传递过来的String数组参数，它这个数组的长度是？"
        + args.length); //0

        // 以下这一行代码表示的含义：数组对象创建了，但是数组中没有任何数据。就等价于：
        String[] strs = new String[0]; //动态的方式
        //String[] strs = {}; // 静态初始化数组，里面没东西。
        printLength(strs); //调用printLength静态方法

/*
     既然传过来的“String[] args”数组里什么都没有；那么这个数组什么时候里面会有值呢？
     其实这个数组是留给用户的，用户可以在控制台上输入参数，这个参数自动会被转换为“String[] args”
     例如这样运行程序：java ArrayTest04 abc def xyz；相当于在编译时进行传参
     那么这个时候JVM会自动将“abc def xyz”通过空格的方式进行分离，分离完成之后，自动放到“String[] args”数组当中。
     所以main方法上面的String[] args数组主要是用来接收用户输入参数的。
     把abc def xyz 转换成字符串数组：{"abc","def","xyz"}
*/
        // 遍历数组
        for (int i = 0; i < args.length; i++) {
            System.out.println(args[i]);
        }
        //既然是编译时进行传参，对于编译运行一体的IDEA怎么使用呢？
        //Run--->EditConfiguration--->Program Arguments里面进行传参，然后在从后重新运行

    }

    public static void printLength(String[] args){
        System.out.println(args.length); // 0
    }
}

例2：

（1）main方法上面的“String[] args”有什么用？

可以用来模拟一个登陆系统！请看下面这个有趣的例题：

package com.bjpowernode.javase.array;
/*
   模拟一个系统，假设这个系统要使用，必须输入用户名和密码。
*/
public class ArrayTest05 {
    public static void main(String[] args) {
        //先判断长度，是不是两个字符串长度，不是2直接终止程序
        if(args.length != 2){
            System.out.println("请输入用户名和密码");
            return;
        }

        //取出用户名和密码
        String username = args[0];
        String password = args[1];
        // 假设用户名是admin，密码是123的时候表示登录成功。其它一律失败。
        // 判断两个字符串是否相等，需要使用equals方法。
        // if(username.equals("admin") && password.equals("123")){ //这样有可能空指针异常
        // 下面这种编写方式，也可以避免空该指针异常!
        if("admin".equals(username) && "123".equals(password)){ 
            System.out.println("恭喜你，登录成功");
            System.out.println("您可以继续使用该系统");
        }else{
            System.out.println("账户或密码错误，请重新输入");
        }
    }
}

数组中存储引用数据类型（重点）

（1）一维数组的深入：数组中存储的类型为：引用数据类型；对于数组来说，实际上只能存储java对象的“内存地址”。数组中存储的每个元素是“引用”。下面这个例题重点理解！

（2）数组要求数组中元素的类型统一；但是也可以存储它的子类型！

package com.bjpowernode.javase.array;
public class ArrayTest06 {
    public static void main(String[] args) {
        //1.静态创建一个Animal类型的数组
        Animal a1 = new Animal();
        Animal a2 = new Animal();
        Animal[] animals = {a1,a2};

        //对Animal数组进行遍历
        for (int i = 0; i < animals.length; i++) {
            //方法1
            /*Animal a = animals[i];
            a.move();*/
            //方法2
            animals[i].move();
        }

        //2.动态初始化一个长度为2的animal类型的数组
        Animal[] ans = new Animal[2];
        ans[0] = new Animal();
        //ans[1] = new Product(); //err，Product和Animals没有任何关系
        //Animal数组中只能存放Animal类型，不能存放Product类型

        //3.Animal数组中可以存放Cat类型的数据，因为Cat是Animal一个子类
       ans[1] = new Cat();
        for (int j = 0; j < ans.length; j++) {
            ans[j].move();
        }

        //4.创建一个Animal类型的数据，数组当中存储Cat和Bird
          //4.1静态创建
        Cat cat = new Cat();
        Bird bird = new Bird();
        Animal[] anim = {cat,bird};
        for (int i = 0; i < anim.length; i++) {
            //直接调用子类和父类都有的move()方法
            //anim[i].move();
            
            //这里想要调用子类Bird里面特有的方法，需要向下转型
            if(anim[i] instanceof Bird){
                Bird b = (Bird)anim[i]; //向下转型
                b.move();
                b.sing(); //调用子类特有的方法
            }else{
                anim[i].move();
            }

        }


    }
}
//动物类
class Animal{
    public void move(){
        System.out.println("Animals move.....");
    }
}
//商品类
class Product{

}

//有一个猫类继承动物类
class Cat extends Animal{
    public void move(){
        System.out.println("Cat move.....");
    }
}

//有一个鸟类继承动物类
class Bird extends Animal{
    public void move(){
        System.out.println("Bird move.....");
    }

    //鸟特有的方法
    public void sing(){
        System.out.println("鸟儿在歌唱！");
    }
}

数组扩容和拷贝

在Java开发中，数组长度一旦确定不可变，那么数组满了，需要扩容怎么办？
（1）java中对数组的扩容是：先创建一个大容量的数组，然后将小容量数组中的元素一个个拷贝到大数组当中，小容量会被释放。
（2）结论：数组扩容效率较低。因为涉及到拷贝的问题。所以在以后的开发中请注意：尽可能少的进行数组的拷贝。可以在创建数组对象的时候预估计以下多长合适，最好预估准确，这样可以减少数组的扩容次数。提高效率。

（3）利用System.arraycopy进行拷贝，总共5个参数；System.arraycopy(源头数组，下标，目的地数组，下标，要拷贝的个数)

package com.bjpowernode.javase.array;
public class ArrayTest07 {
    public static void main(String[] args) {
        //java中的数组是怎样拷贝的呢？System.arraycopy(5个参数)
        //System.arraycopy(源,下标,目的地,下标,个数)

        //拷贝源---把3、5、7拷贝过去
        int[] src = {1,3,5,7,9};
        //拷贝目的地---拷贝到下标为5的地方
        int[] dest = new int[20];
        //调用拷贝函数
        System.arraycopy(src,1,dest,5,3);
        //打印验证
        for (int i = 0; i < dest.length; i++) {
            System.out.println(dest[i]+" ");
        }

        //拷贝引用数据类型
        String[] str = {"hello","world"};
        String[] strs = new String[10];
        System.arraycopy(str,0,strs,3,2);
        for (int i = 0; i < strs.length; i++) {
            System.out.println(strs[i]);
        }
        System.out.println("--------------");
        
        //采用动态开辟的时候拷贝的是地址
        Object[] objs = {new Object(),new Object(),new Object()};
        Object[] objects = new Object[5];
        System.arraycopy(objs,0,objects,0,3);
        for (int i = 0; i < objects.length; i++) {
            System.out.println(objects[i]);

        }

    }
}

内存图

위 내용은 Java 배열의 정의 및 사용예 분석의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!