Java 每日一刊（第9期）：数组

“简单是效率的灵魂。”

前言

这里是分享 Java 相关内容的专刊，每日一更。

本期将为大家带来以下内容：

1. 什么是数组
2. 初始化数组
3. 如何访问和操作数组
4. 遍历数组
5. 多维数组
6. 数组的常见操作
7. 数组的长度和异常处理
8. Arrays 工具类

什么是数组

数组，简单来说，就是一个能存放多个 相同类型数据 的“容器”。不论是数字、字符、还是对象，只要是同一类型的数据，数组都能把它们整齐地存放在一起。每个数据都有一个位置编号（索引），这样我们就可以快速找到它们。例如：

int[] numbers = new int[5];  // 创建一个可以存放5个整数的数组

这段代码就像是在告诉 Java：“请给我一个带有 5 个格子的柜子，这里面我要放整数。”

初始化数组

在 Java 中，数组的初始化有两种主要方式：

静态初始化：你直接把数据塞进去。

int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5};  // 创建并初始化数组

动态初始化：你先把柜子建好，再慢慢往里放东西。

int[] numbers = new int[5];  // 创建一个空的数组
numbers[0] = 1;  // 把第一个格子填上数字1

如何访问和操作数组

就像在柜子里找东西一样，你可以通过索引来获取或修改数组中的某个元素。索引从 0 开始，这点很重要！

获取数组元素：

int firstNumber = numbers[0];  // 获取第一个格子的内容

修改数组元素：

numbers[2] = 10;  // 把第三个格子的内容改成10

遍历数组

想一次性看看所有的东西？可以用循环来“逛”数组。

使用 for 循环：

for (int i = 0; i < numbers.length; i++) {System.out.println(numbers[i]);  // 打印每个格子的内容
}

使用 foreach 循环：

for (int number : numbers) {System.out.println(number);  // 依次打印每个格子的内容
}

多维数组

有时候，一个柜子不够用，我们需要多个柜子来存储更复杂的数据。这时候，多维数组就派上用场了。最常见的是二维数组，它就像是一个装满格子的表格。

创建二维数组：

int[][] matrix = new int[3][3];  // 创建一个3x3的矩阵

访问二维数组：

matrix[0][1] = 5;  // 把第一行第二列的值设为5

想象一下你有一个 3x3 的表格，每个格子都可以放一个数字。这个“表格”就是二维数组。

数组的常见操作

数组不仅能存储数据，还能进行一些常见操作。

复制数组

你可以使用 System.arraycopy() 或 Arrays.copyOf() 来复制数组。

int[] newArray = Arrays.copyOf(numbers, numbers.length);

排序数组

想把数组的内容按顺序排好？Arrays.sort() 可以帮你。

Arrays.sort(numbers);  // 把数组中的数字从小到大排列

搜索数组

找某个数字的位置？Arrays.binarySearch() 是个好工具，但前提是数组得是排好序的。

int index = Arrays.binarySearch(numbers, 3);  // 查找数字3的索引

数组的长度和异常处理

每个数组都有一个固定的长度，也就是它有多少个格子，这个长度是通过 length 属性获取的。

int len = numbers.length;  // 获取数组的长度

但你得小心访问数组时的索引，超出了数组的大小，就会抛出 ArrayIndexOutOfBoundsException 错误。这就像你试图打开一个不存在的柜子，会被告知“没有这个柜子！”

Arrays 工具类

Java 提供了一个非常实用的工具类 java.util.Arrays，它可以帮我们轻松地处理数组。

Arrays.toString()：将数组转换成一个字符串，方便我们查看。

System.out.println(Arrays.toString(numbers));  // 输出：[1, 2, 3, 4, 5]

Arrays.equals()：用来比较两个数组是否相等。

Arrays.fill()：可以将数组中的所有元素设置成相同的值。

Arrays.fill(numbers, 0);  // 把所有格子的值都设为0

本期小知识

在 Java 中，数组是对象，不论它存储的是基本数据类型还是引用类型。因此，数组具有所有对象的特性，包括默认继承自 Object 类的方法。

这意味着数组可以调用 Object 类的方法，如 toString()、hashCode()，但由于 toString() 没有被数组重写，它返回的结果是数组对象的内存地址，这就是为什么通常使用 Arrays.toString() 来打印数组内容的原因。