【JavaSE】多图解,保姆级详细讲解数组、二维数组--建议收藏

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🌱博主简介:是瑶瑶子啦,一名大一计科生,目前在努力学习JavaSE。热爱写博客~正在努力成为一个厉害的开发程序媛!
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java 二维数组的创建及初始化 画出其引用对象在堆、栈内存中的存储示意图,Java岛冒险记【从小白到大佬之路】,java,开发语言,数据结构,jvm

前言

😻今天,瑶瑶子将带领大家全面学习Java中第一个数据结构—数组,绝对详细,绝对清晰,一遍学会!那么这就启航~

Part1:初识数组(array):

1.1:什么是数组?

  • 🍧数组的概念
    数组是存储相同类型数据的集合
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  • 🙇‍♀️数组的特点:
    1.元素在内存中位置相邻,为顺序存储.
    2.数组中每一个元素都有对应编号(元素下标)

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    注意:这里为了方便表示,是把内存单元当作4字节来画的,实际上内存的最小单元是1字节.

Part2:Java中的数组

2.1:数组的定义:

2.1.1:定义数组并初始化:

int[] arr = {1,2,3,4,5};//静态初始化
int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5};//动态初始化

2.1.2:定义数组,不初始化:

int[] arr = new int[3];
//定义一个数组,元素个数为3,

tips:一维数组只定义,不初始化时,数组内元素值均默认初始化为0

  • 注意:
    • 只定义,不初始化:type+[]表示Java中的一种数据类型,即数组,表示type类型数据的集合,[]中不可写入数字哦。
    • 数组是一种引用数据类型,数组类型变量存在于JVM的栈区上。new来初始化时,数组中的数据存在于上(凡是new出来的东西,都在堆中保存)。

2.2:数组的基本使用:

2.2.1:获取数组长度(元素个数):

int[] arr = {1,2,3,4,5};
int len = arr.length;//数组名.length 即可获取数组长度(元素个数)
System.out.println(len);

2.2.2:访问数组元素:

  • 下标访问:
int[] arr = {1,2,3,4,5};
System.out.println(arr[3]);
//4

注意:下标的有效范围是[0,arr.length),访问时下标一旦越界,编译时直接抛出异常。

2.2.3:遍历数组:

  • 普通for循环+数组下标:
int[] arr = {1,2,3,4,5};
for (int i = 0,;i < arr.length;i++){
	System.out.print(arr[i]+" ");
}
  • 增强for循环(for-each):
int[] arr = {1,2,3,4,5};
for ( int x :arr ){
	System.out.print(x+" ");
}

🙋‍♀️如何理解for each循环?
:”左边的变量,负责接收数组中元素的值。随着遍历,x的值也不断发生改变。(左边的相当于一个容器,负责接收for each 循环按顺序遍历出元素的值)
🤷‍♀️什么时候使用for-each循环?
当你只是想通过遍历来获取数组元素时,而不牵涉下标,这个时候,可以选择使用for-each循环~

  • 借助java.util.Arrays(操作数组的工具类)
import java.util.Arrays;

public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5};
        String str = Arrays.toString(arr);
        System.out.println(str);
    }
}

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🧘‍♀️其实String toString(int[] arr)方法就是用for循环来实现的

//toString(int[] a)源码:
 public static String toString(int[] a) {
        if (a == null)
            return "null";
        int iMax = a.length - 1;
        if (iMax == -1)
            return "[]";

        StringBuilder b = new StringBuilder();
        b.append('[');
        for (int i = 0; ; i++) {
            b.append(a[i]);
            if (i == iMax)
                return b.append(']').toString();
            b.append(", ");
        }
    }

2.3:深入理解Java中数组

2.3.1:数组在内存中如何存放?

🤸‍♀️首先,你需要知道:

  • JVM内存分布:
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  • Java中的局部变量存放在栈区

  • Java中的对象存放在堆区

  • Java中数组类型变量,是引用数据类型

  • Java中数组是一个对象

🐣然后,我们分析这段代码:

int[] arr = {1,2,3,4,5};
  • arr 是main函数中的局部变量,存放在堆上
  • 数组实体(数组实例,也就是对象),存放在堆上
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    👯‍♀️总结:
  • 数组类型是引用数据类型,数组类型变量存放的是数组实例在堆内存中的地址。

2.3.2:关于“引用”

  • 引用其实本质就是对象的地址
  • 一个引用类型变量只能储存一个对象的地址(即一个引用只能指向一个对象)
  • 引用类型变量置为null说明这个引用(引用变量)不指向任何对象
  • 引用类型变量不一定都在栈上。(后期讲)

注意:Java中的null表示无效引用,没有规定null表示的是0号内存。(C语言中规定NULL表示的是0号内存,不能被访问)。

Part3:Java中的二维数组:

3.1:二维数组的定义&初始化:

3.1.1:定义数组并初始化:

//eg:一个2行3列的数组
int [][] arr = {{1,2,3},{4,5,6}};//静态初始化
  • 注意:外层大括号里表示行的内存花括号不可省略!
//动态初始化
int [][] arr = new int [][]{{1,2,3},{4,5,6}};/
int [][] arr = new int [][]{{1,2},{4,5,6}};

💁‍♀️第二行是这样理解的:
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🙅‍♀️也就是说,并不是arr[0][2]没有初始化,而是根本不存在arr[0][2]这个元素!
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3.1.2:定义数组不初始化

//每一个元素默认初始化为0
int [][] arr1 = new int[2][3];
//省略列的(不规则二维数组)
int [][] arr2 = new int[2][0];
arr[0] = new int[2];
arr[1] = new int[3];

tips:只定义,不初始化时,二维数组中每个元素默认初始化为0

  • 注意:Java中二维数组可以省略列,但不能省略行!
  • 省略列时:
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3.2:如何理解Java中的二维数组:

  • 二维数组其实是一个特殊的一维数组:即元素类型是数组引用的数组(int [ ])。
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  • 行/列下标对应关系:
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  • 注意:两个/多个一维数组作为数组元素时,数组实体在堆内存上并没有物理位置上的相邻关系。
    比如下图的元素3和元素4在内存中很有可能是不相邻的。

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3.3:二维数组的遍历:

  • 普通for循环+数组下标遍历:
public static void main(String[] args) {
        int[][] arr = {{1,2,3},{4,5,6}};
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            for (int j = 0; j < arr[i].length; j++) {
                System.out.print(arr[i][j]+" ");
            }
        }
    }
  • for-each循环:
public static void main(String[] args) {
        int[][] arr = {{1,2,3},{4,5,6}};
        for (int[] ret:arr) {
            for (int x:ret) {
                System.out.print(x+" ");
            }
        }
    }
  • 使用Arrays.deepToString(Object [ ])
public static void main(String[] args) {
        int[][] arr = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}};
        String strArr = Arrays.deepToString(arr);
        System.out.println(strArr);
    }

Part4:总结:

  • 一维数组类型是引用数据类型,该类型变量存放的是一维数组实例在堆内存上的地址。
  • 二维数组本质是一维数组,二维数组的每一个元素均为一维数组类型(引用数据类型)

🏄‍♀️下期预告–详细讲解Java中最重要的语法–类&对象
🙆‍♀️专栏系列文章:

  • 【爪洼岛冒险记】第4站:Java中如何进行控制台输入&输出?用Java实现猜数字小游戏;超详细讲解Java中的方法:方法的重载,方法的签名
  • 【爪洼岛冒险记】第3站:任务1:学会int和String之间的转换;任务2:将Java运算符全部收入囊中~ 任务3:拿下Java中的类型提升
  • 【爪洼岛冒险记】第2站:带你学会:Java中三种输出语句,java中基本数据类型,学会变量,常量,类型转换知识点
  • 【爪洼岛冒险记】第1站:Java重要特性,JDK,JRE,JVM区别和联系,环境变量

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