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:
public class Main {
public static void main(String[] args) {
// 5位同学的成绩:
int n1 = 68;
int n2 = 79;
int n3 = 91;
int n4 = 85;
int n5 = 62;
}
}
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
public class Main {
public static void main(String[] args) {
// 5位同学的成绩:
int[] ns = new int[5];
ns[0] = 68;
ns[1] = 79;
ns[2] = 91;
ns[3] = 85;
ns[4] = 62;
}
}
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
public class Main {
public static void main(String[] args) {
// 5位同学的成绩:
int[] ns = new int[5];
System.out.println(ns.length); // 5
}
}
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
public class Main {
public static void main(String[] args) {
// 5位同学的成绩:
int[] ns = new int[5];
int n = 5;
System.out.println(ns[n]); // 索引n不能超出范围
}
}
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
public class Main {
public static void main(String[] args) {
// 5位同学的成绩:
int[] ns = new int[] { 68, 79, 91, 85, 62 };
System.out.println(ns.length); // 编译器自动推算数组大小为5
}
}
还可以进一步简写为:
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
public class Main {
public static void main(String[] args) {
// 5位同学的成绩:
int[] ns;
ns = new int[] { 68, 79, 91, 85, 62 };
System.out.println(ns.length); // 5
ns = new int[] { 1, 2, 3 };
System.out.println(ns.length); // 3
}
}
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:
ns
│
▼
┌───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┐
│ │68 │79 │91 │85 │62 │ │
└───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┘
执行ns = new int[] { 1, 2, 3 };
时,它指向一个新的3
个元素的数组:
ns ──────────────────────┐
│
▼
┌───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┐
│ │68 │79 │91 │85 │62 │ │ 1 │ 2 │ 3 │ │
└───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┘
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:
String[] names = {
"ABC", "XYZ", "zoo"
};
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:
┌─────────────────────────┐
names │ ┌─────────────────────┼───────────┐
│ │ │ │ │
▼ │ │ ▼ ▼
┌───┬───┬─┴─┬─┴─┬───┬───────┬───┬───────┬───┬───────┬───┐
│ │░░░│░░░│░░░│ │ "ABC" │ │ "XYZ" │ │ "zoo" │ │
└───┴─┬─┴───┴───┴───┴───────┴───┴───────┴───┴───────┴───┘
│ ▲
└─────────────────┘
对names[1]
进行赋值,例如names[1] = "cat";
,效果如下:
┌─────────────────────────────────────────────────┐
names │ ┌─────────────────────────────────┐ │
│ │ │ │ │
▼ │ │ ▼ ▼
┌───┬───┬─┴─┬─┴─┬───┬───────┬───┬───────┬───┬───────┬───┬───────┬───┐
│ │░░░│░░░│░░░│ │ "ABC" │ │ "XYZ" │ │ "zoo" │ │ "cat" │ │
└───┴─┬─┴───┴───┴───┴───────┴───┴───────┴───┴───────┴───┴───────┴───┘
│ ▲
└─────────────────┘
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
public class Main {
public static void main(String[] args) {
String[] names = {"ABC", "XYZ", "zoo"};
String s = names[1];
names[1] = "cat";
System.out.println(s); // s是"XYZ"还是"cat"?
}
}
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。