数组无论在哪种编程语言中都算是最重要的数据结构之一,同时不同语言的实现及处理也不尽相同。但凡写过一些程序的人都知道数组的价值及理解数组的重要性,与链表一道,数组成为了基本的数据结构。尽管Java提供了很棒的集合API和集合类如:ArrayList、HashMap,他们内部都是基于数组。如果你是来自于基于c或c++背景的程序员,那么你会发现一些关于数组的行为和如何在Java工作中的异同。最值得注意的是C中的数组与Java中的数组的边界检查,c编译器不检查如果程序访问无效的数组索引,而java如果程序尝试访问无效的数组索引的话jvm会抛出ArrayIndexOutOfBoundException。在这篇文章中,我们看看Java中的数组,包括原生类型和对象类型的数组,下面就介绍些有关Java数组及属性的知识点。
Java数组101
(译注:101指介绍某件事,读者不需要任何预备知识)
1)数组在Java中是一个对象,数组实例同样是使用new操作符创建的。Array.length指定了数组长度,例如:
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int [] intArray =
new int [ 10 ];
System.out.println(intArray.length)
Output: 10
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Array.length 表示数组的容量,只要数组创建了,每一个索引被初始化为默认值。
2)数组索引起始为0,负数索引在Java中是无效的,会抛出ArrayIndexOutOfBoundException ,如果你尝试用无效的索引访问数组,这个无效的索引可能是一个负索引,或者是大于等于数组长度的索引。
3)数组存储在Java堆的连续内存空间,所以如果你创建一个大的索引,你可以有足够的堆空间直到抛出OutofmemoryError,因为请求的内存大小在连续的内存空间不可用。
4)数组一个固定长度 的数据结构,一旦声明,你不能改变数组的长度。
5)不同类型的数组有不同的类型,例如下面例子,intArray.getClass()不同于floatArray.getClass()
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int [] intArray =
new int [ 10 ];
float [] floatArray =
new float [ 10 ];
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6 )你不能存储 double 值在 int 数组中,否则导致编译错误。
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int [] intArray =
new int [ 10 ];
intArray[ 5 ]= 1.2 ;
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如果尝试在运行时做这个操作,那么Java抛出ArrayStoreException
7)在Java数组中可以有不同方式的创建方式,这里就是创建数组的例子:
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int [] intArray;
int
intArray1[];
int [] intArray2 =
new int [ 10 ];
int [] intArray3 =
new int []{ 1 , 2 , 3 , 4 };
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你既可以选择在创建数组的时候初始化数组,也可以以后通过for循环初始化,中括号既可以在变量的前面也可以在变量后面。
第一种方法是方便的创建多个数组如:
int[] array1, array2
这里的array1和array2是整型数组,而第二种方法你需要放两次括号如:
int array1[], array2[]
尽管在风格上没有很多不同,我读“int[] ”叫int数组,这种写法更容易被理解。
8)如果没有明确的初始化数组元素,那么数组就会用默认的类型值初始化,例如假若没有初始化整型数组,元素都将默认值为0,没有初始化的boolean值是false,对象数组是null。
9)你可以通过使用[]操作符访问数组元素,因为数组索引起始于0,[0]返回第一个元素,[length-1]返回最后一个元素,for循环是一种迭代整个数组便捷方法。你可以使用for循环初始化整个数组、访问的每个索引或更新、获取数组元素。Java5同样提供了加强的for循环,数组自己管理索引,防止ArrayIndexOutOfBoundException,这里是一个迭代的例子:
传统的方式:
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int [] numbers =
new int []{ 10 ,
20 , 30 ,
40 , 50 };
for
( int i =
0 ; i < numbers.length; i++) {
System.out.println( "element at index "
+ i + ": "
+ numbers[i]);
}
Output:
element at index
0 : 10
element at index
1 : 20
element at index
2 : 30
element at index
3 : 40
element at index
4 : 50
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加强的for循环
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10
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for ( int
i: numbers){
System.out.println(i);
}
Output:
10
20
30
40
50
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正如你看到的,加强的for循环不需要检查数组索引,如果你想逐个地访问所有的元素这是一种很好的方法,但是同时因为你不能访问索引,你就不能修改数组元素。
10)Java中数组可以轻易的转换成ArrayList。ArrayList一个基于索引的集合,它是作为数组的备选方案。ArrayList的优点是可以改变容量大小,只需要创建个更大的数组然后拷贝内容到新数组,但你不能改变数组的大小。
11)JavaAPI同样提供了一些便捷方法通过java.utils.Arrays类去操作数组,通过使用Arrays你可以排序数组,你可以做二分搜索。
12)java.lang.System类提供了实用方法拷贝元素到另一个数组。在拷贝内容从一个数组到另一个数组的时候System.arrayCopy非常强大和灵活。你可以拷贝整个或子数组,具体看你的需求。
System.arraycoy语法:
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public
static void arraycopy(Object src,
int srcPos, Object dest,
int destPos,
int length)
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如你所见,arraycopy允许我们指定索引和长度,能很灵活给你拷贝子数组和存储到需要的位置或目标数组。这里是一个例子,拷贝前三个元素到目标数组:
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public
static void main(String args[]) {
int [] source =
new int []{ 10 ,
20 , 30 ,
40 , 50 };
int [] target =
new int [ 5 ];
System.out.println( "Before copying" );
for ( int
i: target){
System.out.println(i);
}
System.arraycopy(source,
0 , target,
0 , 3 );
System.out.println( "after copying" );
for ( int
i: target){
System.out.println(i);
}
}
Output:
Before copying
0
0
0
0
0
after copying
10
20
30
0
0
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你可以看到拷贝之前所有元素是0,之后前三个元素被替换了。
13)Java同样支持多维数组,在表示2D和3D的时候非常有用,像行和列或矩阵。多维数组也是一个数组的数组,这里是创建多维数组的例子:
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int [][] multiArray =
new int [ 2 ][ 3 ];
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这是数组有2行3列,或者说长度是2的数组中,它的每个元素里保存的是长度为3的数组,这里是初始化多维数组的例子:
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