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一、数组的基本概念

数组是一种用于存储多个相同类型数据的集合。在 Java 中，数组的大小是固定的，一旦创建后无法改变其大小。

二、数组的声明与初始化

1. 声明

类型[] 数组名;

例如：

int[] numbers; // 声明一个整型数组
String[] names; // 声明一个字符串数组

2. 初始化

静态初始化

在声明数组的同时直接赋值：

int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5};
String[] names = {"Alice", "Bob", "Charlie"};

动态初始化

先声明数组，然后通过new关键字分配内存：

int[] numbers;
numbers = new int[5]; // 分配长度为5的数组

三、数组的访问

通过索引来访问数组中的元素。索引从0开始，到length-1结束。

int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5};
System.out.println(numbers[0]); // 输出1
numbers[0] = 10; // 修改数组中的元素

四、数组的长度

数组有一个length属性，用于获取数组的长度（即元素的个数）。

int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5};
System.out.println(numbers.length); // 输出5

五、遍历数组

可以使用循环来遍历数组中的每个元素。

使用for循环

int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5};
for (int i = 0; i < numbers.length; i++) {System.out.println(numbers[i]);
}

使用增强型for循环

int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5};
for (int num : numbers) {System.out.println(num);
}

六、多维数组

Java支持多维数组，即数组的元素本身也是数组。

声明和初始化

int[][] matrix = new int[3][3]; // 3x3的二维数组
int[][] matrix = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8, 9}};

访问元素

int[][] matrix = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8, 9}};
System.out.println(matrix[0][0]); // 输出1
matrix[0][0] = 10; // 修改元素

七、数组的默认值

在动态初始化数组时，数组中的元素会有默认值：

• 数值类型（如int、double）的默认值是0。

• 布尔类型（boolean）的默认值是false。

• 引用类型（如Object）的默认值是null。

八、数组的常用函数

1. Arrays.toString()

将数组转换为字符串，方便打印和调试。

示例代码

import java.util.Arrays;public class Main {public static void main(String[] args) {int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5};System.out.println(Arrays.toString(numbers)); // 输出: [1, 2, 3, 4, 5]}
}

2. Arrays.sort()

对数组进行排序，默认按升序排列。

示例代码

import java.util.Arrays;public class Main {public static void main(String[] args) {int[] numbers = {5, 3, 1, 4, 2};Arrays.sort(numbers); // 升序排序System.out.println(Arrays.toString(numbers)); // 输出: [1, 2, 3, 4, 5]}
}

3. Arrays.copyOf()

创建一个新数组，并将原数组的内容复制到新数组中。可以指定新数组的长度。

示例代码

import java.util.Arrays;public class Main {public static void main(String[] args) {int[] numbers = {1, 2, 3};int[] copy = Arrays.copyOf(numbers, numbers.length * 2); // 新数组长度为原数组的两倍System.out.println(Arrays.toString(copy)); // 输出: [1, 2, 3, 0, 0, 0]}
}

4. Arrays.copyOfRange()

创建一个新数组，并将原数组的指定范围的内容复制到新数组中。

示例代码

import java.util.Arrays;public class Main {public static void main(String[] args) {int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5};int[] subArray = Arrays.copyOfRange(numbers, 1, 4); // 复制从索引1到3的元素System.out.println(Arrays.toString(subArray)); // 输出: [2, 3, 4]}
}

5. Arrays.equals()

直接使用==比较两个数组时，比较的是它们的引用是否相同，而不是内容是否相同。要比较内容，可以使用Arrays类的equals方法：

示例代码

import java.util.Arrays;public class Main {public static void main(String[] args) {int[] array1 = {1, 2, 3};int[] array2 = {1, 2, 3};int[] array3 = {1, 2, 4};System.out.println(Arrays.equals(array1, array2)); // 输出: trueSystem.out.println(Arrays.equals(array1, array3)); // 输出: false}
}

6. Arrays.fill()

将数组的指定范围或整个数组填充为指定的值。

示例代码

import java.util.Arrays;public class Main {public static void main(String[] args) {int[] numbers = new int[5];Arrays.fill(numbers, 10); // 将整个数组填充为10System.out.println(Arrays.toString(numbers)); // 输出: [10, 10, 10, 10, 10]Arrays.fill(numbers, 1, 3, 20); // 将索引1到2的范围填充为20System.out.println(Arrays.toString(numbers)); // 输出: [10, 20, 20, 10, 10]}
}

7. Arrays.binarySearch()

在已排序的数组中使用二分查找法查找指定元素的索引。如果数组未排序，结果可能不准确。

示例代码

import java.util.Arrays;public class Main {public static void main(String[] args) {int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5};Arrays.sort(numbers); // 确保数组已排序int index = Arrays.binarySearch(numbers, 3); // 查找元素3的索引System.out.println(index); // 输出: 2}
}

8. System.arraycopy()

将一个数组的内容复制到另一个数组中。可以指定源数组、目标数组、起始位置和复制长度。

详细介绍篇：详细介绍Java的方法System.arraycopy()-CSDN博客

示例代码

public class Main {public static void main(String[] args) {int[] src = {1, 2, 3, 4, 5};int[] dest = new int[10];System.arraycopy(src, 0, dest, 0, src.length); // 将src的内容复制到destSystem.out.println(Arrays.toString(dest)); // 输出: [1, 2, 3, 4, 5, 0, 0, 0, 0, 0]}
}

9. Arrays.setAll()

使用给定的函数生成数组的每个元素。

示例代码

import java.util.Arrays;public class Main {public static void main(String[] args) {int[] numbers = new int[5];Arrays.setAll(numbers, i -> i * i); // 使用函数 i -> i * i 生成数组元素System.out.println(Arrays.toString(numbers)); // 输出: [0, 1, 4, 9, 16]}
}

10. Arrays.parallelSort()

对数组进行并行排序，适用于大数组，可以利用多核处理器提高排序效率。

示例代码

import java.util.Arrays;public class Main {public static void main(String[] args) {int[] numbers = {5, 3, 1, 4, 2};Arrays.parallelSort(numbers); // 并行排序System.out.println(Arrays.toString(numbers)); // 输出: [1, 2, 3, 4, 5]}
}

九、数组的边界检查

在访问数组元素时，如果索引超出范围，会抛出ArrayIndexOutOfBoundsException异常。因此，在编写代码时需要注意边界检查。

十、数组的动态特性

Java数组的大小在创建时是固定的，无法动态改变大小。如果需要动态调整大小，可以使用ArrayList等集合类。

常用的数组函数总结

函数	描述
Arrays.toString(array)	将数组转换为字符串表示
Arrays.sort(array)	对数组进行排序
Arrays.copyOf(array, newLength)	拷贝数组，可以指定新长度
Arrays.equals(array1, array2)	比较两个数组内容是否相等
System.arraycopy(src, srcPos, dest, destPos, length)	数组拷贝

希望这些知识点和常用的函数总结对你理解 Java 数组有所帮助！