这一次，我就给大家介绍一下数组的定义和应用。 话不多说，正文开始！
一、数组的基本用法
1.什么是数组
数组本质上允许我们“批量”创建相同类型的变量。
例如：
如果需要表示两个数据，可以直接创建两个变量int a； 整数
如果需要表示五个数据，可以创建五个变量int a1； 诠释a2; 诠释 a3; 诠释 a4; 诠释 a5;
但是如果你需要表示 10,000 个数据，那么你就不能创建 10,000 个变量。 这时候就需要用一个数组来帮我们批量创建。
上面是一个整数数组。
注意：在 Java 中，数组中包含的变量必须是同一类型。
2.创建数组
基本语法
在上面的例子中，我们以整型数组为例，创建了一个int[]类型的array数组，存储了5个整型数据。 讲解了数组创建的用法，Java数组的创建和C语言很相似，但是还是有区别的。
C语言版本数组的创建：
Java版本数组的创建：
我们可以通过两种写法看出区别。 在 Java 中，[ ] 必须紧挨着数据类型。
数组的数据在内存中连续存储。 继续以上面的代码为例：
数组的每个元素都有其对应的下标，下标->从0开始。如果我们要在这个数组中查找某个数据，就需要通过数组的下标来访问。
注意：数组也称为集合，存储一组相同类型的数据！ ！ 下标从位置 0 开始。
3.定义数组的方式
定义一
我们上面写的代码定义并初始化了一个数组。
这种方式只定义了一个数组。 这是我们定义数组的第一种方式。 这样定义的数组默认大小为0。
定义方法二
这样也定义了一个数组，但是这个数组的定义是通过关键字new给数组分配了一块内存，而这块内存可以存放10个数据。
int [ 10 ] 分配了连续的内存空间。
但是此时我们还没有对array数组进行初始化，所以此时array中十个数据的默认值为0。
定义方法三
在Java中，初始化后，=左边的[]不能填数字，=右边的[]只能在第二种定义方式中赋值。
在第三个定义
总结一下定义数组的三种方式：
在这三种方式中，Java中定义数组最常用的方式是方式一。
4.数组的使用
(1) 获取长度
防范措施
使用 arr.length 获取数组的长度。 这个操作是一个成员访问操作符，后面在面向对象中会经常用到。
代码示例：
编译结果：
(2)访问数组中的元素
如何访问数组：
防范措施：
1. 使用 [ ] 选择数组元素。 需要注意的是下标从0开始计数
2、使用[ ]操作不仅可以读取数据，还可以修改数据。
3、下标访问操作不能超过有效范围[0,length)，如果超过有效范围，会出现下标越界异常
代码示例：
编译结果：
(3)下标越界
数组下标从0开始，取值范围为[0, arr.length)，左闭右开区间，即[0, arr.length-1]。
如果我们下标数组边界之外的值…
如下
编译结果：
(4)遍历数组
所谓“遍历”是指访问数组中的所有元素，不重复不遗漏。 通常需要搭配循环语句
1.遍历方法（一）—–for循环
编译结果：
我们可以看到，数组中的元素是用for循环一个一个遍历并打印出来的。
2.遍历方式(2)—->for-each
for-each 是使用 for 循环的另一种方式。 可以更轻松的完成数组的遍历。 它可以避免循环条件和更新语句。
for-each 的基本用法
代码示例：
编译结果：
for-each遍历的原理
遍历数组中的每一个元素，取出每一个元素，然后赋值给x，最后打印x，直到遍历完数组中的所有元素。
两种遍历方式我们介绍完了，那么for循环和for-each有什么区别呢？
for循环可以得到数组下标，但是for-each不能得到数组下标java初始化数组，所以for-each只能遍历所有，不能对数组元素进行修改和操作。
3.遍历方法(3)——使用工具类操作数组打印数组
Arrays是一个用于操作Java数组的工具类。 如果你想用一个数组做一些事情，你可以通过它来完成。 当然，有些事情是它做不到的。
比如：我们要打印一个数组，我们本来是用for循环或者for-each来写的，但是我们也可以使用Arrays工具类来打印。
通过JDK的工具文档，我们找到了对应的工具类。
好吧，我们对arr数组进行如下操作：
编辑结果：
5.数组在内存中的存储
我们在之前的博客中简单介绍过Java中的内存区域划分，那么今天我们就知道了数组的引用类型，那么它是如何存储在内存中的呢？
下面简单回顾一下Java的内存区域
我们知道局部变量存放在Java虚拟机栈中，而数组数据存放在堆中。 数组的数据在堆上有一个特定的地址，数组的变量实际存放的是这组数据的地址。 栈上的这个变量根据这个地址找到堆上的数据。
数组的具体存储如下图所示：
当心：
上图是arr指向的数据在堆中的地址。 这个地址不是真实地址，是通过官方地址哈希得到的。 但是我们可以把它当作一个真实的地址，因为这个地址也是唯一的。
那么为什么需要对真实地址进行哈希处理呢？
这就是Java的安全性，自身数据的地址不会轻易暴露。
二、数组作为方法的参数
一、基本用法
代码示例：打印数组内容
在这段代码中
1.int[ ] a是函数的形参，int[ ] arr是函数的实参。
2.如果需要获取数组的长度，也可以使用a.length
2.理解引用类型
在上一篇博客的方法使用中，我们介绍了一个使用方法交换两个变量的具体案例。 现在让我们回顾一下。
(1)参数传递内置类型
我们使用内置类型作为参数来交换变量，但是在最终的编译结果中这两个变量并没有交换。
为什么是这样？
在不影响实参值的情况下交换形参的值。
(2)参数传递数组类型
我们使用数组作为参数来交换变量。 编译运行后，我们发现两个变量的值已经成功交换了。 这时候数组名arr就是一个“引用”。 传递参数时，参数通过引用传递。
那么为什么传引用类型既可以有形参又可以对实参进行操作呢？
在这里，我们将从内存开始。 上面我们介绍了数组在内存中的存储。
我们可以知道，栈中存储的变量实际上存储的是数据在堆中的地址。 当我们将arr数组作为参数传递给方法时，我们传入的是数据在堆中的地址。 在方法内部，我们可以根据这个地址找到堆中的数据，然后修改数据，从而实现形参改变实参的操作。
总结：
所谓“引用”，本质上只是存储了一个地址。 Java 将数组设置为引用类型。 这样，后面的数组参数传递实际上只是将数组的地址传递给函数参数。 这样可以避免整个数组的Copy（数组可能比较长，所以copy开销会很大）。
3.识别null
引用类型的 0 值为 null。
当我们将 null 分配给引用类型 arr 时，这意味着什么？
表示arr的引用，不指向任何对象。
当我们运行这段代码时，显示的结果是 null，而不是值 0。
那我们再看一个问题，当我们给arr赋null的时候，arr数组的长度是多少？
我们猜测它可能是 0，现在让我们运行代码。
运行结果如下：
此时小编报错，错误类型：空指针异常。
好了，到这里我们就可以知道，null被赋给了arr，而arr并没有指向任何数组对象，堆上也没有分配内存空间，所以我们无法找到它的长度。
总结：
无效的。 任何事情，都会出现空指针异常错误。
经验：以后只要出现这样的异常，就一定是this reference为null。
4.初识JVM内存区域划分
一栋宿舍楼会分成几个不同的区域：大一、大二……计算机专业、通信专业……
记忆也差不多，这条宽阔的走廊被分成了很多部分，每个区域存储着不同的数据。
JVM的内存分为几个区域，如图：
程序计数器（PC寄存器）：
它只是一个小空间，用于保存下一条要执行的指令的地址。
虚拟机堆栈（JVM Stack）：
重点是存放局部变量表（当然还有其他信息）。 我们刚刚创建的int[] arr的存储地址的引用就存储在这里。
本机方法堆栈
本地方法栈的作用类似于虚拟机栈。 只有保存的内容才是Native方法的局部变量。 在某些版本的 JVM 实现中（如 HotSpot），本地方法栈和虚拟机栈是在一起的。
堆：
JVM 管理的最大内存区域。 使用new创建的对象存放在堆上（比如之前的new int[]{1, 2, 3}）
方法区：
用于存放虚拟机已经加载的类信息、常量、静态变量、just-in-time编译器编译后的代码等数据。 方法编译后的字节码存放在这个区域。
运行时常量池：
它是方法区的一部分，存储文字（字符串常量）和符号引用。 （注意从JDK1.7开始，运行时常量池在堆上）
关于上面的划分方式，我们会在后面的学习中慢慢了解。 这里重点了解虚拟机栈和堆。
1.局部变量和引用存放在栈中，新对象存放在堆中。
2.堆空间很大，栈空间比较小。
3、堆是整个JVM共享的，每个线程都有一个栈（一个Java程序中可能存在多个栈）。
三、数组作为方法的返回值
代码示例：
这段代码当然是可行的，但是它破坏了原来的数组。 有时候我们不想破坏原来的数组，就需要在方法内部新建一个数组，并且有方法返回。
修改后的代码：
这样原数组就不会被破坏。
另外，由于数组是引用类型，返回时只将数组首地址返回给函数调用者，并不复制数组内容，效率更高。
4.数组练习
1.数组转字符串
题目要求：
实现方法 toString 将整数数组转换为字符串。
比如数组{1, 2, 3}，返回的字符串是“[1, 2, 3]”，注意逗号的位置和个数。
2.数组复制
如何复制数组
1.for循环复制
在这个copy方法中，我们先通过new新建一个与arr等长的数组copy，然后通过for循环将arr数组的内容逐一赋值给copy数组，达到最终的数组copy效果。
2.Arrays数组的工具类
1) 副本()
我们先通过JKD的工具文档看看copy工具的使用方法
功能：复制指定的数组，用零截断或填充（如果需要）以使副本具有指定的长度。
看一下Java中copyOf方法的具体实现
首先，Arrays.copyOf()的返回类型是int[]，第一个参数是原数组（要复制的数组），第二个参数是新数组的长度（可以自己设置）。 如果新数组的长度大于 如果原数组长，则大于原数组长度的元素用0填充。具体如下…
(2) copyOfRange()
我们先通过JDK文档查看一下这个工具类的功能
功能：将指定数组的指定范围复制到一个新数组中。
看一下Java中copyof方法的具体实现
copyOfRange方法的返回类型是int[]，第一个参数是原数组，第二个和第三个参数是要复制的原数组数据的下标，一定要记住是左闭右- 开区间，[ 从 , 到 )。
代码示例
3.系统。 阵列复制
我们打开System.arraycopy方法的具体实现，发现并没有上述copy方法的实现过程。 System.arraycopy是之前native中的native方法。
本机方法
1.在本地方法栈上运行
2.底层用C/C++代码实现
System.arraycopy 没有返回值。 第一个参数是原数组（要复制的数组），第二个参数是要复制的原数组的下标，第三个参数是目标数组，第四个参数是目标数组下标，第五个数组是要复制的长度。
代码示例：
当心：
System.arraycopy 的最后一个参数是要复制的数组的长度。 这个数据不能超过原数组的长度，否则编辑器会报错：数组越界。
4. Array name.clone —->生成当前数组的副本
功能：生成当前数组的副本。
代码示例：
3.找到数组中最大的元素
题目内容：给定一个整型数组，找出其中最大的元素（同理，寻找最小的元素）
代码：
4.求数组中元素的平均值
主题内容
给定一个整数数组，求平均值
代码：
当心：
最后，在aver方法中计算平均值的时候，一定要记住sum * 1.0，这样计算出来的平均值就是double类型的数据。
5.在数组中查找指定元素（顺序查找）
主题内容
给定一个数组和一个元素，找出该元素在数组中的位置。
代码
6.在数组中查找指定元素（二分查找）
对于排序数组，可以使用更高效的二分查找。
什么是有序数组？
顺序分为“升序”和“降序”。 比如1 2 3 4，按顺序递增就是升序。 比如4 3 2 1，降序就是降序。
以升序数组为例，二分查找的思路是先取中间位置的元素，看你要找的值是大于还是小于中间的元素。 如果比较小，往左边找； 否则，去右边找到它。
代码：
二分查找的具体思路可以参考我之前的一篇博客——在一个有序数组中查找具体的数字n（二分查找）详解。
7.检查数组的顺序
主题内容
给定一个整型数组，判断该数组是否有序（升序）
代码：
当心：
记得检查传入的数组是否为null，如果传入的arr数组为null，则返回false类型。
8.数组排序（冒泡排序）
主题内容
给定一个数组，按升序（降序）顺序对数组进行排序。
算法思路
每次它试图在当前区间中找到最小（或最大）的元素进行排序，并将其放在数组的前面（或最后）。
代码：
关于冒泡排序的详细讲解可以看我之前的博客——排序算法之冒泡排序，这里就不过多介绍了。
9.数组倒序
主题内容
给定一个数组，以相反的顺序对元素进行排序。
思路
设置两个下标，分别指向第一个元素和最后一个元素。 交换两个位置的元素。
然后让上一个下标自己增加，下一个下标自己减少，如此循环下去
代码：
五、二维数组
二维数组本质上是一维数组，只是每个元素都是一维数组。
正则二维数组
(1) 二维数组的定义
(2)内存中的二维数组
以上面的int[2][3]为例
前面我们说过，二维数组本质上是一种特殊的一维数组。
这个数组的每一行arr[0]和arr[1]构成一个一维数组，每一行存储指向每一列数据的地址。
每一列也是一个单独的一维数组，指向堆中的每一个数据。
(3) 二维数组的打印
我们知道二维数组在内存中的存储和方向，所以我们知道arr.length获取行数，arr[i].length获取列数。
for循环打印
我们用 for 循环打印这个二维数据。
代码示例：
打印结果：
2. for-each 打印
如果我们使用 for-each 打印，代码示例：
打印结果如下：
3.Arrays工具类打印
在一维数组中，我们希望使用 Arrays.toString() 将数组转换为字符串以进行打印。 那么二维数组转字符串的工具类是什么呢？
如果我们使用 Arrays.toString() 打印
结果打印 arr 行表示的数组的内容——列表示的一维数组的地址。 显然 Arrays.toString() 无法打印出二维数组的全部内容。
我们在 JDK 文档中找到了 deepToString() 工具类。
功能：返回指定数组的“深度内容”的字符串表示。
我们用 deepToString() 打印…
结果如下：
成功打印出二维数组的内容。
deepToString()可以正确打印二维数组的所有数据。
不规则二维数组
在C语言中，当我们定义一个二维数组时，我们可以只定义列而不指定行的值。
C语言数组的定义
在Java中java初始化数组，我们可以只定义行，列不需要指定值。
Java中不规则二维数组的定义
什么是不规则二维数组？
前面的常规二维数组，每一行的数据个数是一样的，列数也是一样的。 对于一个不规则的二维数组，行数是指定的，列数是自己定的，每行的列数是自己定的。
(1) 不规则二维数组的定义
编译结果：
首先我们指定一个有两行的二维数组
int [ ] [ ] arr = new int [2] [ ];
我们指定数组的每一行有多少列。
arr[ 0 ] = new int[ ] { 1,2,3 }
arr[ 1 ] = new int[ ] { 4,5 };
这就是不规则二维数组的定义。
(2)内存中的二维数组
与常规的二维数组内存存储基本相同。
(3)方式
同样，还有“三维数组”、“四维数组”等更复杂的数组，但出现的频率很低。
今天的分享到此结束，还请大家多多包涵，指点指点！
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