数组
1.数组的概述
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。
- 数组本身是引用数据类型，而数组中的元素可以是任何数据类型，包括基本数据类型和引用数据类型。
- 创建数组对象会在内存中开辟一整块连续的空间，而数组名中引用的是这块连续空间的首地址。
- 数组的长度一旦确定，就不能修改。
- 可以直接通过下标(或索引)的方式调用指定位置的元素，速度很快。
- 数组的分类：
- 按照维度：一维数组、二维数组、三维数组、…
- 按照元素的数据类型分：基本数据类型元素的数组、引用数据类型元素的数组(即对象数组)
2.数组的定义
2.1 一维数组的定义
2.1.1 方式一
举例：
数组存储的数据类型[] 数组名字 = new 数组存储的数据类型[长度];
数组定义格式详解：
数组存储的数据类型： 创建的数组容器可以存储什么数据类型。
[] : 表示数组。
数组名字：为定义的数组起个变量名，满足标识符规范，可以使用名字操作数组。
new：关键字，创建数组使用的关键字。
数组存储的数据类型： 创建的数组容器可以存储什么数据类型。
[长度]：数组的长度，表示数组容器中可以存储多少个元素。
注意：数组有定长特性，长度一旦指定，不可更改。
定义可以存储3个整数的数组容器，代码如下：
int[] arr = new int[3];
2.1.2 方式二
举例：
数据类型[] 数组名 = new 数据类型[]{元素1,元素2,元素3...};
定义存储1，2，3，4，5整数的数组容器。
int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5};
2.1.3 方式三
举例：
数据类型[] 数组名 = {元素1,元素2,元素3...};
定义存储1，2，3，4，5整数的数组容器
定义存储1，2，3，4，5整数的数组容器
2.2 二维数组的定义
//静态初始化
int[][] arr1 = new int[][]{{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9}};
//动态初始化1
String[][] arr2 = new String[3][2];
//动态初始化2
String[][] arr3 = new String[3][];
3.数组的引用
- 定义并用运算符new为之分配空间后，才可以引用数组中的每个元素
- 数组元素的引用方式：数组名[数组元素下标]
- 数组元素下标可以是整型常量或整型表达式。如a[3] , b[i] , c[6*i];
- 数组元素下标从0开始；长度为n的数组合法下标取值范围: 0 —>n-1；如int a[]=new int[3]; 可引用的数组元素为a[0]、a[1]、a[2]
- 每个数组都有一个属性length指明它的长度，例如：a.length 指明数组a的长度(元素个数)
- 数组一旦初始化，其长度是不可变的
4.数组的初始化
**动态初始化：**数组声明且为数组元素分配空间与赋值的操作分开进行
**静态初始化：**在定义数组的同时就为数组元素分配空间并赋值。
数组是引用类型，它的元素相当于类的成员变量，因此数组一经分配空间，其中的每个元素也被按照成员变量同样的方式被隐式初始化。
public class Test {
public static void main(String argv[]){
int a[]= new int[5];
System.out.println(a[3]); //a[3]的默认值为0
}
}
对于基本数据类型而言，默认初始化值各有不同
对于引用数据类型而言，默认初始化值为null(注意与0不同！)
5.数组的原理内存图
5.1 Java虚拟机的内存划分
为了提高运算效率，就对空间进行了不同区域的划分，因为每一片区域都有特定的处理数据方式和内存管理方式。JVM的内存划分：
| 区域名称 | 作用 |
|---|---|
| 寄存器 | 给CPU使用，和我们开发无关。 |
| 本地方法栈 | JVM在使用操作系统功能的时候使用，和我们开发无关。 |
| 方法区 | 存储可以运行的class文件。 |
| 堆内存 | 存储对象或者数组，new来创建的，都存储在堆内存。 |
| 方法栈 | 方法运行时使用的内存，比如main方法运行，进入方法栈中执行。 |
5.2 数组在内存中的存储
一个数组内存图
public static void main(String[] args) {
int[] arr = new int[3];
System.out.println(arr);//[I@5f150435
}
以上方法执行，输出的结果是[I@5f150435，这个是什么呢？是数组在内存中的地址。new出来的内容，都是在堆
内存中存储的，而方法中的变量arr保存的是数组的地址。
输出arr[0]，就会输出arr保存的内存地址中数组中0索引上的元素
两个数组内存图
public static void main(String[] args) {
int[] arr = new int[3];
int[] arr2 = new int[2];
System.out.println(arr);
System.out.println(arr2);
}
两个变量指向一个数组
public static void main(String[] args) {
// 定义数组，存储3个元素
int[] arr = new int[3];
//数组索引进行赋值
arr[0] = 5; arr[1] = 6; arr[2] = 7;
//输出3个索引上的元素值
System.out.println(arr[0]);
System.out.println(arr[1]);
System.out.println(arr[2]);
//定义数组变量arr2，将arr的地址赋值给arr2
int[] arr2 = arr;
arr2[1] = 9;
System.out.println(arr[1]);
}
6.Arrays 工具类的使用
java.util.Arrays类即为操作数组的工具类，包含了用来操作数组（比如排序和搜索）的各种方法。
| 方法 | 描述 |
|---|---|
| boolean equals(int[] a,int[] b) | 判断两个数组是否相等。 |
| String toString(int[] a) | 输出数组信息 |
| void fill(int[] a,int val) | 将指定值填充到数组之中。 |
| void sort(int[] a) | 对数组进行排序。 |
| int binarySearch(int[] a,int key) | 对排序后的数组进行二分法检索指定的值。 |
7.数组使用中的常见异常
1.数组角标越界的异常:ArrayIndexOutOfBoundsException
访问到了数组不存在的角标发生
int[] arr = new int[2];
System.out.println(arr[2]);
System.out.println(arr[-1]);
2.空指针异常:NullPointerException
arr引用没有指向实体，却在操作实体中的元素
int[] arr = null;
System.out.println(arr[0]);