数组类型

如果我们有一组类型相同的变量，例如，5位同学的成绩，可以这么写：

  1. public class Main {
  2.     public static void main(String[] args) {
  3.         // 5位同学的成绩:
  4.         int n1 = 68;
  5.         int n2 = 79;
  6.         int n3 = 91;
  7.         int n4 = 85;
  8.         int n5 = 62;
  9.     }
  10. }

但其实没有必要定义5个int变量。可以使用数组来表示“一组”int类型。代码如下：

数组类型 - 图1

定义一个数组类型的变量，使用数组类型“类型[]”，例如，int[]。和单个基本类型变量不同，数组变量初始化必须使用new int[5]表示创建一个可容纳5个int元素的数组。

Java的数组有几个特点：

  • 数组所有元素初始化为默认值，整型都是0，浮点型是0.0，布尔型是false；
  • 数组一旦创建后，大小就不可改变。

要访问数组中的某一个元素，需要使用索引。数组索引从0开始，例如，5个元素的数组，索引范围是0~4。

可以修改数组中的某一个元素，使用赋值语句，例如，ns[1] = 79;。

可以用数组变量.length获取数组大小：

数组类型 - 图2

数组是引用类型，在使用索引访问数组元素时，如果索引超出范围，运行时将报错：

数组类型 - 图3

也可以在定义数组时直接指定初始化的元素，这样就不必写出数组大小，而是由编译器自动推算数组大小。例如：

数组类型 - 图4

还可以进一步简写为：

  1. int[] ns = { 68, 79, 91, 85, 62 };

注意数组是引用类型，并且数组大小不可变。我们观察下面的代码：

数组类型 - 图5

数组大小变了吗？看上去好像是变了，但其实根本没变。

对于数组ns来说，执行ns = new int[] { 68, 79, 91, 85, 62 };时，它指向一个5个元素的数组：

  1.      ns
  2.       │
  3.       ▼
  4. ┌───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┐
  5. │   │68 │79 │91 │85 │62 │   │
  6. └───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┘

执行ns = new int[] { 1, 2, 3 };时，它指向一个_新的_3个元素的数组：

  1.      ns ──────────────────────┐
  2.                               │
  3.                               ▼
  4. ┌───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┐
  5. │   │68 │79 │91 │85 │62 │   │ 1 │ 2 │ 3 │   │
  6. └───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┘

但是，原有的5个元素的数组并没有改变，只是无法通过变量ns引用到它们而已。

字符串数组

如果数组元素不是基本类型，而是一个引用类型，那么，修改数组元素会有哪些不同？

字符串是引用类型，因此我们先定义一个字符串数组：

  1. String[] names = {
  2.     "ABC", "XYZ", "zoo"
  3. };

对于String[]类型的数组变量names，它实际上包含3个元素，但每个元素都指向某个字符串对象：

  1.           ┌─────────────────────────┐
  2.     names │   ┌─────────────────────┼───────────┐
  3.       │   │   │                     │           │
  4.       ▼   │   │                     ▼           ▼
  5. ┌───┬───┬─┴─┬─┴─┬───┬───────┬───┬───────┬───┬───────┬───┐
  6. │   │░░░│░░░│░░░│   │ "ABC" │   │ "XYZ" │   │ "zoo" │   │
  7. └───┴─┬─┴───┴───┴───┴───────┴───┴───────┴───┴───────┴───┘
  8.       │                 ▲
  9.       └─────────────────┘

对names[1]进行赋值，例如names[1] = "cat";，效果如下：

  1.           ┌─────────────────────────────────────────────────┐
  2.     names │   ┌─────────────────────────────────┐           │
  3.       │   │   │                                 │           │
  4.       ▼   │   │                                 ▼           ▼
  5. ┌───┬───┬─┴─┬─┴─┬───┬───────┬───┬───────┬───┬───────┬───┬───────┬───┐
  6. │   │░░░│░░░│░░░│   │ "ABC" │   │ "XYZ" │   │ "zoo" │   │ "cat" │   │
  7. └───┴─┬─┴───┴───┴───┴───────┴───┴───────┴───┴───────┴───┴───────┴───┘
  8.       │                 ▲
  9.       └─────────────────┘

这里注意到原来names[1]指向的字符串"XYZ"并没有改变，仅仅是将names[1]的引用从指向"XYZ"改成了指向"cat"，其结果是字符串"XYZ"再也无法通过names[1]访问到了。

对“指向”有了更深入的理解后，试解释如下代码：

数组类型 - 图6

小结

数组是同一数据类型的集合，数组一旦创建后，大小就不可变；

可以通过索引访问数组元素，但索引超出范围将报错；

数组元素可以是值类型（如int）或引用类型（如String），但数组本身是引用类型；

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数组类型 - 图7数组类型 - 图8