第四章：数组

1. 数组的概述

数组的概念：
- 数组：数组是多个相同类型按一定顺序排列的集合，并使用一个名字命名并通过编号的方式对这些数据进行统一管理
- 数组中的概念
  - 数组名
  - 下标(或索引)
  - 元素
  - 数组的长度
数组的特点：
- 数组本身是引用数据类型，而数组中的元素可以是任何数据类型，包括基本数据类型和引用数据类型。
- 创建数组对象会在内存中开辟一整块连续的空间。占据的空间的大小，取决于数组的长度和数组中元素的类型。
- 数组中的元素在内存中是依次紧密排列的，有序的。
- 数组，一旦初始化完成，其长度就是确定的。数组的长度一旦确定，就不能修改。
- 我们可以直接通过下标(或索引)的方式调用指定位置的元素，速度很快。
- 数组名中引用的是这块连续空间的首地址
数组的分类
- 按照元素类型分：
  - 基本数据类型元素的数组：每个元素位置存储基本数据类型的值
  - 引用数据类型元素的数组：每个元素位置存储对象（本质是存储对象的首地址）（在面向对象部分讲解）
- 按照维度分：
  - 一维数组：存储一组数据
  - 二维数组：存储多组数据，相当于二维表，一行代表一组数据，只是这里的二维表每一行长度不要求一样。

2. 一维数组的使用

2.1 一维数组的声明

格式：

//推荐
元素的数据类型[] 一维数组的名称;

//不推荐
元素的数据类型  一维数组名[];

数组的声明，需要明确：
- 数组的维度：在Java中数组的符号是[ ]，[ ]表示一维，[ ][ ]表示二维。
- 数组的元素类型：即创建的数组容器可以存储什么数据类型的数据。元素的类型可以是任意的Java的数据类型。例如：int、String、Student等。
- 数组名：就是代表某个数组的标识符，数组名其实也是变量名，按照变量的命名规范来命名。数组名是个引用数据类型的变量，因为它代表一组数据。

2.2 一维数组的初始化

静态初始化：

如果数组变量的初始化和数组元素的赋值操作同时进行，那就称为数组初始化
静态初始化，本质是用静态数据为数组初始化，此时数组的长度由静态数据的个数决定

一维数组声明和静态初始化格式1：

  数据类型[] 数组名 = new 数据类型[]{元素1,元素2,元素3,...};
  
  或
  
  数据类型[] 数组名;
  数组名 = new 数据类型[]{元素1,元素2,元素3,...};

new：关键字，创建数组使用的关键字。因为数组本身是引用数据类型，所以要用new创建数组实体。

一维数组声明和静态初始化格式2：

数据类型[] 数组名 = {元素1,元素2,元素3...};//必须在一个语句中完成，不能分成两个语句写

动态初始化：

数组变量的初始化和数组元素的赋值操作分开进行，即为动态初始化。
动态初始化中，只确定了元素的个数（即数组的长度），而元素值此时只是默认值，还并未真正赋自己期望的值。真正期望的数据需要后续单独一个一个赋值。

格式：

数组存储的元素的数据类型[] 数组名字 = new 数组存储的元素的数据类型[长度];

或

数组存储的数据类型[] 数组名字;
数组名字 = new 数组存储的数据类型[长度];


// 举例：动态初始化的写法
int[] arr = new int[5];

[长度]：数组的长度，表示数组容器中可以最多存储多少个元素。
注意：数组有定长特性，长度一旦指定，不可更改。 和水杯道理相同，买了一个2升的水杯，总容量就是2升是固定的。

2.3 一维数组的使用

数组的长度：

数组元素的总个数，即数组的长度
每个数组都有一个属性length指明它的长度。如：arr.length 指明数组arr的长度(即元素个数)
每个数组都有长度，而且一旦初始化，其长度就是确定，且不可变的

数组元素的引用：数组名[索引或下标]

数组的下标范围：java中数组的小标是从[0] 开始，下标范围是[0 , 数组长度 - 1] ，即[0 , 数组名.length - 1]

数组元素下标可以是整形常量或整形表达式

2.4 一维数组的遍历

遍历：将数组中的每个元素分别取出来就是遍历。for循环与数组的遍历是绝配

2.5 数组元素的默认值

数组是引用类型，当使用动态初始化方式创建数组时，元素只有默认值

public class ArrayTest6 {
	public static void main(String argv[]){
		int a[]= new int[5]; 
		System.out.println(a[3]); //a[3]的默认值为0
	}
}

3. 一维数组内存分析

3.1 Java虚拟机的内存划分

为了提高运算效率，就对空间进行了不同区域的划分，因为每一片区域都有特定的处理数据方式和内存管理方式。

区域名称	作用
`虚拟机栈`	用于存储正在执行的每个Java方法的局部变量表等。局部变量表存放了编译期可知长度的各种基本数据类型、对象引用，方法执行完，自动释放。
`堆内存`	存储对象（包括数组对象），new来创建的，都存储在堆内存。
`方法区`	存储已被虚拟机加载的类信息、常量、（静态变量）、即时编译器编译后的代码等数据。
本地方法栈	当程序中调用了native的本地方法时，本地方法执行期间的内存区域
程序计数器	程序计数器是CPU中的寄存器，它包含每一个线程下一条要执行的指令的地址

4. 多维数组的使用

声明与初始化

二位数组声明的语法格式：

//推荐
元素的数据类型[][] 二维数组的名称;

//不推荐
元素的数据类型  二维数组名[][];
//不推荐
元素的数据类型[]  二维数组名[];

静态初始化
- 格式：int[ ] [ ] arr = new int [ ] [ ] {3 , 8 , 2} , {2 , 7} , {9 , 0 , 1 , 6};
- 解释：
  
  定义一个名称为arr的二维数组，二维数组中有三个一维数组
  - 每一个一维数组中具体元素也都已初始化
    - 第一个一维数组 arr[0] = {3,8,2};
    - 第二个一维数组 arr[1] = {2,7};
    - 第三个一维数组 arr[2] = {9,0,1,6};
  - 第三个一维数组的长度表示方式：arr[2].length;
  - 注意特殊写法情况， int[ ] x , y[ ] ; x 是一维数组，y 是二维数组