Java数组（初学者必看）

零度非安全

英文：刘志军
译文：javarevisited
链接：http://www.importnew.com/7127.html

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：

1. int[] intArray = new int[10];
   
2. System.out.println(intArray.length)
   
3. 
   
4. 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()

1. int[] intArray = new int[10];
   
2. 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。

1. int[] intArray = new int[10];
   
2. intArray[5]=1.2; //compilation error

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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：

1. int[] intArray;   //creating array without initializing or specifying size
   
2. int intArray1[];  //another int[] reference variable can hold reference of an integer array
   
3. int[] intArray2 = new int[10]; //creating array by specifying size
   
4. int[] intArray3 = new int[]{1,2,3,4}; //creating and initializing array in same line.

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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：

1. int[] array1, array2

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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：

1. int array1[], array2[]

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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d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：

1. int[] numbers = new int[]{10, 20, 30, 40, 50};
   
2. 
   
3. for (int i = 0; i < numbers.length; i++) {
   
4.   System.out.println("element at index " + i + ": " + numbers[i]);
   
5. }
   
6. 
   
7. Output:
   
8. element at index 0: 10
   
9. element at index 1: 20
   
10. element at index 2: 30
    
11. element at index 3: 40
    
12. element at index 4: 50

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加强的 for 循环

1. for(int i: numbers){
   
2.    System.out.println(i);
   
3. }
   
4. 
   
5. Output:
   
6. 10
   
7. 20
   
8. 30
   
9. 40
   
10. 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）Java API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：

1. 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：

1. public static void main(String args[]) {
   
2.         int[] source = new int[]{10, 20, 30, 40, 50};
   
3.         int[] target = new int[5];
   
4. 
   
5.         System.out.println("Before copying");
   
6.         for(int i: target){
   
7.             System.out.println(i);
   
8.         }
   
9. 
   
10.         System.arraycopy(source, 0, target, 0, 3);
    
11. 
    
12.         System.out.println("after copying");
    
13.         for(int i: target){
    
14.             System.out.println(i);
    
15.         }
    
16. }
    
17. Output:
    
18. Before copying
    
19. 0
    
20. 0
    
21. 0
    
22. 0
    
23. 0
    
24. after copying
    
25. 10
    
26. 20
    
27. 30
    
28. 0
    
29. 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：

1. 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：

1. int[][] multiArray = {{1,2,3},{10,20,30}};
   
2. System.out.println(multiArray[0].length);
   
3. System.out.println(multiArray[1].length);

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14）数组是一种非常快的数据结构，如果你已经知道元素的长度，那么就应该使用数组而非 ArrayList 等数据结构。

以上就是所有关于数组的话题，如你所见，数组是一种非常强大的数据结构。

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