Java数组全面解析：基础篇

        在 Java 编程中，数组是一种重要的数据结构，它能够存储多个相同类型的元素。无论是简单的程序，还是复杂的企业级应用，数组都发挥着关键作用。本文将深入讲解 Java 数组的各个方面，帮助大家全面掌握这一重要知识。

一、数组的定义与声明​

1. 声明数组​

在 Java 中，可以通过两种方式声明数组：

// 方式一
int[] array1;
// 方式二
int array2[];

通常推荐使用第一种方式，因为它更清晰地表明array1是一个int类型的数组。​

2. 分配内存​

声明数组后，需要为其分配内存空间，指定数组的长度：

array1 = new int[5];

这条语句创建了一个包含 5 个int类型元素的数组，数组的索引从 0 开始，到 4 结束。​

3. 初始化数组​

在创建数组的同时，可以对其进行初始化：

int[] array3 = {1, 2, 3, 4, 5};

重点注意：

数组一旦创建，其长度就不可改变。​

二、数组的访问与遍历​

1. 访问数组元素​

通过索引可以访问数组中的元素，例如：

int[] array = {1, 2, 3, 4, 5};
int value = array[2];
System.out.println(value);

上述代码将输出 3，因为索引 2 对应的元素是 3。​

2. 遍历数组​

遍历数组最常用的方法是使用for循环：

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

还可以使用for-each循环：

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

for-each循环更简洁，但无法获取元素的索引。​

三、多维数组​

多维数组可以理解为数组的数组，例如二维数组：

int[][] matrix = {
    {1, 2, 3},
    {4, 5, 6},
    {7, 8, 9}
};

访问二维数组元素的方式如下：

int value = matrix[1][2];
System.out.println(value);

上述代码将输出 6。​

遍历二维数组

for (int i = 0; i < matrix.length; i++) {
    for (int j = 0; j < matrix[i].length; j++) {
        System.out.print(matrix[i][j] + " ");
    }
    System.out.println();
}

❗重难点：

理解多维数组的索引机制，以及不同维度之间的关系。​

四、数组的常见操作​

1. 数组复制​

可以使用System.arraycopy()方法进行数组复制：

int[] source = {1, 2, 3, 4, 5};
int[] target = new int[5];
System.arraycopy(source, 0, target, 0, source.length);

也可以使用Arrays.copyOf()方法：

int[] source = {1, 2, 3, 4, 5};
int[] target = Arrays.copyOf(source, source.length);

2. 数组排序​

使用Arrays.sort()方法可以对数组进行排序：

int[] array = {5, 3, 1, 4, 2};
Arrays.sort(array);

五、案例分析​

案例 1：寻找数组中的最大值

int[] array = {5, 3, 1, 4, 2};
int max = array[0];
for (int i = 1; i < array.length; i++) {
    if (array[i] > max) {
        max = array[i];
    }
}
System.out.println("最大值是：" + max);

案例 2：二维数组的转置

int[][] matrix = {
    {1, 2, 3},
    {4, 5, 6},
    {7, 8, 9}
};
int[][] transpose = new int[matrix[0].length][matrix.length];
for (int i = 0; i < matrix.length; i++) {
    for (int j = 0; j < matrix[0].length; j++) {
        transpose[j][i] = matrix[i][j];
    }
}

六、常见错误​

1. 数组越界错误

int[] array = {1, 2, 3};
// 下面这行代码会抛出ArrayIndexOutOfBoundsException异常
int value = array[3];

2. 类型不匹配错误

// 下面这行代码会导致编译错误
int[] array = {1, "two", 3};

七、题目示范​

题目 1：计算数组中所有元素的平均值

int[] array = {1, 2, 3, 4, 5};
int sum = 0;
for (int i = 0; i < array.length; i++) {
    sum += array[i];
}
double average = (double) sum / array.length;
System.out.println("平均值是：" + average);

题目 2：判断数组中是否包含某个特定元素

int[] array = {1, 2, 3, 4, 5};
int target = 3;
boolean contains = false;
for (int i = 0; i < array.length; i++) {
    if (array[i] == target) {
        contains = true;
        break;
    }
}
System.out.println("数组是否包含目标元素：" + contains);

通过以上总结，相信大家对 Java 数组有了更深入的理解。在实际编程中，灵活运用数组能够提高程序的效率和可读性。