Java 数组

数组对于每一门编程语言来说都是重要的数据结构之一，当然不同语言对数组的实现及处理也不尽相同。

Java 语言中提供的数组是用来存储固定大小的同类型元素。

你可以声明一个数组变量，如 numbers[100] 来代替直接声明 100 个独立变量 number0，number1，….，number99。

本教程将为大家介绍 Java 数组的声明、创建和初始化，并给出其对应的代码。

声明数组变量

首先必须声明数组变量，才能在程序中使用数组。下面是声明数组变量的语法：

`dataType[] arrayRefVar;  ``// 首选的方法``dataType arrayRefVar[]; ``// 效果相同，但不是首选方法`

注意: 建议使用 dataType[] arrayRefVar 的声明风格声明数组变量。 dataType arrayRefVar[] 风格是来自 C/C++ 语言 ，在Java中采用是为了让 C/C++ 程序员能够快速理解java语言。

实例

下面是这两种语法的代码示例：

`double``[] myList;     ``// 首选的方法``double` `myList[];     ``// 效果相同，但不是首选方法`

创建数组

Java语言使用new操作符来创建数组，语法如下：

`arrayRefVar = ``new` `dataType[arraySize];`

上面的语法语句做了两件事：

使用 dataType[arraySize] 创建了一个数组。
把新创建的数组的引用赋值给变量 arrayRefVar。

数组变量的声明，和创建数组可以用一条语句完成，如下所示：

`dataType[] arrayRefVar = ``new` `dataType[arraySize];`

另外，你还可以使用如下的方式创建数组。

`dataType[] arrayRefVar = {value0, value1, ..., valuek};`

数组的元素是通过索引访问的。数组索引从 0 开始，所以索引值从 0 到 arrayRefVar.length-1。

实例

下面的语句首先声明了一个数组变量 myList，接着创建了一个包含 10 个 double 类型元素的数组，并且把它的引用赋值给 myList 变量。

`public` `class` `TestArray {``  ``public` `static` `void` `main(String[] args) {``   ``// 数组大小``   ``int` `size = ``10``;``   ``// 定义数组``   ``double``[] myList = ``new` `double``[size];``   ``myList[``0``] = ``5.6``;``   ``myList[``1``] = ``4.5``;``   ``myList[``2``] = ``3.3``;``   ``myList[``3``] = ``13.2``;``   ``myList[``4``] = ``4.0``;``   ``myList[``5``] = ``34.33``;``   ``myList[``6``] = ``34.0``;``   ``myList[``7``] = ``45.45``;``   ``myList[``8``] = ``99.993``;``   ``myList[``9``] = ``11123``;``   ``// 计算所有元素的总和``   ``double` `total = ``0``;``   ``for` `(``int` `i = ``0``; i < size; i++) {``     ``total += myList[i];``   ``}``   ``System.out.println(``"总和为： "` `+ total);``  ``}``}`

以上实例输出结果为：

`总和为： ``11367.373`

下面的图片描绘了数组 myList。这里 myList 数组里有 10 个 double 元素，它的下标从 0 到 9。

处理数组

数组的元素类型和数组的大小都是确定的，所以当处理数组元素时候，我们通常使用基本循环或者 For-Each 循环。

示例

该实例完整地展示了如何创建、初始化和操纵数组：

`public` `class` `TestArray {``  ``public` `static` `void` `main(String[] args) {``   ``double``[] myList = {``1.9``, ``2.9``, ``3.4``, ``3.5``};` `   ``// 打印所有数组元素``   ``for` `(``int` `i = ``0``; i < myList.length; i++) {``     ``System.out.println(myList[i] + ``" "``);``   ``}``   ``// 计算所有元素的总和``   ``double` `total = ``0``;``   ``for` `(``int` `i = ``0``; i < myList.length; i++) {``     ``total += myList[i];``   ``}``   ``System.out.println(``"Total is "` `+ total);``   ``// 查找最大元素``   ``double` `max = myList[``0``];``   ``for` `(``int` `i = ``1``; i < myList.length; i++) {``     ``if` `(myList[i] > max) max = myList[i];``   ``}``   ``System.out.println(``"Max is "` `+ max);``  ``}``}`

以上实例编译运行结果如下：

`1.9``2.9``3.4``3.5``Total is ``11.7``Max is ``3.5`

For-Each 循环

JDK 1.5 引进了一种新的循环类型，被称为 For-Each 循环或者加强型循环，它能在不使用下标的情况下遍历数组。

语法格式如下：

`for``(type element: array) {``  ``System.out.println(element);``}`

实例

该实例用来显示数组 myList 中的所有元素：

`public` `class` `TestArray {``  ``public` `static` `void` `main(String[] args) {``   ``double``[] myList = {``1.9``, ``2.9``, ``3.4``, ``3.5``};` `   ``// 打印所有数组元素``   ``for` `(``double` `element: myList) {``     ``System.out.println(element);``   ``}``  ``}``}`

以上实例编译运行结果如下：

`1.9``2.9``3.4``3.5`

数组作为函数的参数

数组可以作为参数传递给方法。

例如，下面的例子就是一个打印 int 数组中元素的方法:

`public` `static` `void` `printArray(``int``[] array) {`` ``for` `(``int` `i = ``0``; i < array.length; i++) {``  ``System.out.print(array[i] + ``" "``);`` ``}``}`

下面例子调用 printArray 方法打印出 3，1，2，6，4 和 2：

`printArray(``new` `int``[]{``3``, ``1``, ``2``, ``6``, ``4``, ``2``});`

数组作为函数的返回值

`public` `static` `int``[] reverse(``int``[] list) {`` ``int``[] result = ``new` `int``[list.length];` ` ``for` `(``int` `i = ``0``, j = result.length - ``1``; i < list.length; i++, j--) {``  ``result[j] = list[i];`` ``}`` ``return` `result;``}`

以上实例中 result 数组作为函数的返回值。

多维数组

多维数组可以看成是数组的数组，比如二维数组就是一个特殊的一维数组，其每一个元素都是一个一维数组，例如：

`String str[][] = ``new` `String[``3``][``4``];`

多维数组的动态初始化（以二维数组为例）

直接为每一维分配空间，格式如下：

type 可以为基本数据类型和复合数据类型，arraylength1 和 arraylength2 必须为正整数，arraylength1 为行数，arraylength2 为列数。

例如：

解析：

二维数组 a 可以看成一个两行三列的数组。

从最高维开始，分别为每一维分配空间，例如：

String s[][] = new String[2][];
s[0] = new String[2];
s[1] = new String[3];
s[0][0] = new String("Good");
s[0][1] = new String("Luck");
s[1][0] = new String("to");
s[1][1] = new String("you");
s[1][2] = new String("!");

解析：

s[0]=new String[2] 和 s[1]=new String[3] 是为最高维分配引用空间，也就是为最高维限制其能保存数据的最长的长度，然后再为其每个数组元素单独分配空间 s0=new String(“Good”) 等操作。

多维数组的引用（以二维数组为例）

对二维数组中的每个元素，引用方式为 arrayName[index1][index2]，例如：

num[1][0];

Arrays 类

java.util.Arrays 类能方便地操作数组，它提供的所有方法都是静态的。

Arrays.sort(array)：对数组进行排序。

int[] nums = {5, 3, 8, 1};
Arrays.sort(nums); // nums 变为 {1, 3, 5, 8}

Arrays.fill(array, value)：将数组中的所有元素设置为指定的值。

int[] nums = new int[5];
Arrays.fill(nums, 7); // nums 变为 {7, 7, 7, 7, 7}

Arrays.copyOf(original, newLength)：复制数组，并可能改变其长度。

int[] nums = {1, 2, 3};
int[] newNums = Arrays.copyOf(nums, 5); // newNums 变为 {1, 2, 3, 0, 0}

Arrays.equals(array1, array2)：比较两个数组是否相等。

int[] a = {1, 2, 3};
int[] b = {1, 2, 3};
boolean isEqual = Arrays.equals(a, b); // isEqual 为 true

Arrays.toString(array)：将数组转换为字符串表示。

int[] nums = {1, 2, 3};
String str = Arrays.toString(nums); // str 为 "[1, 2, 3]"

Arrays.deepToString(array)：用于深度打印多维数组。

int[][] nums = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}};
String str = Arrays.deepToString(nums); // str 为 "[[1, 2, 3], [4, 5, 6]]"

Arrays.asList(T... a)：将数组转换为列表。

String[] array = {"apple", "banana", "cherry"};
List<String> list = Arrays.asList(array); // 将数组转换为列表

Arrays.binarySearch(array, key)：在已排序的数组中查找某个元素，返回其索引（如果元素不存在，则返回负值）。

int[] sortedArray = {1, 2, 3, 4, 5};
int index = Arrays.binarySearch(sortedArray, 3); // index 为 2

Arrays.mismatch(array1, array2)：找到两个数组中第一个不匹配的元素的索引。如果两个数组完全相同，则返回 -1。

int[] array1 = {1, 2, 3};
int[] array2 = {1, 2, 4};
int mismatchIndex = Arrays.mismatch(array1, array2); // mismatchIndex 为 2

Arrays.stream(array)：将数组转化为流，使得可以利用 Java 8 的流特性进行更复杂的数据处理。

int[] nums = {1, 2, 3, 4};
int sum = Arrays.stream(nums).sum(); // sum 为 10

Arrays.deepEquals(array1, array2)：比较两个多维数组是否相等。

int[][] array1 = {{1, 2}, {3, 4}};
int[][] array2 = {{1, 2}, {3, 4}};
boolean isDeepEqual = Arrays.deepEquals(array1, array2); // isDeepEqual 为 true

Arrays.parallelSort(array)：使用并行排序算法对数组进行排序，以提高效率（特别是对于大数组）。

int[] nums = {9, 1, 7, 4};
Arrays.parallelSort(nums); // 使用并行排序