参考资料：《Java 核心技术卷 I》

本章介绍了关于Java数组的知识。

数组

数组是用来存放若干同类型数据的一种引用数据类型，可以通过一个从零开始的整数索引来访问数组中的每一个值。

数组的声明

通用声明：

int[] a;

数组变量的初始化分为动态初始化和静态初始化：

• 动态初始化：int[] a = new int[4];

• 静态初始化：int[] a = {1, 2, 4};

对于一个已经初始化的数组，可以利用匿名数组来重新初始化。

a = new int[] {1, 3, 4, 6, 7};

其等价于：

1
2

int[] t = {1, 3, 4, 6, 7};
a = t;

数组的访问

利用变量名加中括号加索引即a[0]的方法即可访问数组元素。

长度为n的一个数组，其索引值的范围为0~n-1，当索引超出范围时程序会抛出异常。

数组拷贝

由于数组是引用数据类型，在拷贝上区别于基本数据类型的值传递，数组的拷贝是引用传递。

引用传递的意思是，若要将数组变量a拷贝至数组变量b，其本质并不是数组变量b创建了一个新的数组空间且大小于与元素和a相同，而是b直接引用数组变量a所引用的数组空间。

在此情况下，改动数组a的元素，数组b也会随之改变。

若想实现对数组变量的值传递，有两种办法：

• 创建一个新的数组，将待拷贝数组的元素依次拷贝给新数组。

• 使用Arrays类中的copyof方法：

  int[] newArray = Arrays.copyof(oldArray, oldArray.length);

更进一步，若想对数组进行扩容或缩减，同样可以利用这两种方法：

• 创建一个目标大小的数组，初始化后让原数组变量拷贝新数组即可实现数组大小变化。而原数组变量引用的地址空间会因为没有变量引用而自动销毁。

• 使用Arrays类中的copyof方法：

  int[] oldArray = Arrays.copyof(oldArray, 2*oldArray.length);

  此时若数组元素为数值型，新增元素将赋值为0；若为布尔型，则赋值为false。

  若长度小于原数组长的，则只会保留从前往后保留新长度个数的元素，后面的全部截断。

常见数组方法

Java中为数组提供了方便的运算方法。里面xxx代表byte、short、int、long、boolean、float、double和char。

• String toString(xxx[] a)

  返回一个包含a中元素的字符串，这些字符串用中括号包围，用逗号分隔。

• void sort(xxx[] a)

  对数组a中元素使用优化后的快速排序进行升序排序。

• int binarySearch(xxx[] a, xxx v)

  使用二分查找法在数组a中查找值v，若找到则返回v对应的索引，若找不到则返回一个负值r，-r-1为插入该v值后数组a仍保持有序的索引值。

• void fill(xxx[] a, xxx v)

  用值v填充或覆盖数组a中的每个元素。

• boolean equals(xxx[] a, xxx[] b)

  若数组a，b长度相同，且每个元素相同，则返回true，否则返回false。

多维数组

多维数组的声明形式如下，以二维数组为例：

int[][] a;

同样，多维数组的初始化同样有静态和动态：

• int[][] a = {{1, 2, 4}, {3, 5, 2}};
• int[][] a = new int[2][3];

可以利用变量名加中括号加多重索引a[0][1]来访问数组中某个元素。

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for (int[] row : a){
    for (int value : row){
        System.out.print(value);
    }
}

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public class hello {
    public static void main(String[] args){
        int[][] a ={
                {1, 2, 3},
                {3, 4, 5},
                {4, 5, 6}
        };
        System.out.println(Arrays.deepToString(a));
    }
}
>>> [[1, 2, 3], [3, 4, 5], [4, 5, 6]]
//注意！不能使用toString方法
public class hello {
    public static void main(String[] args){
        int[][] a ={
                {1, 2, 3},
                {3, 4, 5},
                {4, 5, 6}
        };
        System.out.println(Arrays.toString(a));
    }
}
>>> [[I@4eec7777, [I@3b07d329, [I@41629346]]

从本质上来说，Java并没有多维数组，而是数组的数组。

以二维数组来说，数组的第一维的元素全是一维数组。因此二维数组中的每一个一维数组的长度可以是不同的。

支持初始化时只初始化行的个数而不初始化列的个数：

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public class hello {
    public static void main(String[] args){
        int[][] a = new int[5][];
        for (int i=0;i<5;i++){
            a[i] = new int[i+1];
        }
        System.out.println(Arrays.deepToString(a));
    }
}
>>> [[0], [0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 0, 0]]
//三维数组初始化
public class hello {
    public static void main(String[] args){
        int[][][] a = new int[5][][];
        for (int i=0;i<5;i++){
            a[i] = new int[i+1][];
            for (int j=0;j<i+1;j++){
                a[i][j] = new int[j+1];
            }
        }
        System.out.println(Arrays.deepToString(a));
    }
}
>>> [
     [[0]],
     [[0], [0, 0]], 
     [[0], [0, 0], [0, 0, 0]], 
     [[0], [0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0, 0]], 
     [[0], [0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 0, 0]]
	]