一、数组的介绍

在Java中，数组是用来存放同一种数据类型的集合，特别要注意的是只能存放同一种数据类型（Object类型除外）。

1. 数组的声明方式

第一种方式：

//[]可以放在数组名称的前面（推荐），也可以放在数组名称的后面
数据类型 [] 数组名称 = new 数据类型[数组长度];

第二种方式：

/*
	第二种方式在声明数组的同时直接给定了数组的元素，
	数组的大小由数组元素个数决定
*/
数据类型 [] 数组名称  = {元素1,元素2,元素3,........};

2. 访问数组元素以及给数组元素赋值

数组是存在下标索引的，通过下标可以获得指定位置的元素，数组的下标是从0开始，也就是说下标0对应的就是数组的第一个元素。
用例子演示

//1. 声明数组，并且给定长度为4，确定数据类型为int
int [] myArray = new int [4];
//2. 给myArray数组的第一个元素赋值
myArray[0] = 1;
//3. 根据下标进行查找元素
System.out.println(myArray[0]);

对于上面的myArray数组，因为我们约定了数组的长度为4，所以我们只能赋值4个元素，也就是下标从0开始到3，如果超过就会出现下标越界异常错误。

3. 遍历数组

数组有个length属性，是记录数组的长度的，由此可以根据length来对数组进行遍历。

//用第二种声明方式来创建数组，并为数组指定元素
int [] myArray2 = {1,2,3};
for(int i = 0;i<myArray2.length;i++){
	System.out.println(myArray2[i]);
}

二、使用数组对数据进行实际操

在数据结构中，不管是使用数组、队列、栈或二叉树等都必须具有四种基本功能：

• 如何插入一条新的数据项
• 如何查找某一个指定的数据项
• 如何删除某一个指定的数据项
• 如何遍历访问各个数据项，从而便于显示或进行其他操作

下面让我们实际操作一波数组来实现上述四种功能（以下操作并没有考虑重复元素，如果添加了重复元素，则后续的查找、删除、修改等操作只会对第一次出现的元素有效）

public class MyArray {

    //定义一个数组
    private int [] intArray;
    //定义数组的实际有效长度
    private int elems;
    //定义数组的最大长度
    private int length;

    //默认构建一个长度为50的数组
    public MyArray() {
        elems = 0;
        length = 50;
        intArray = new int[length];
    }
    //构造函数，初始化一个长度为length的数组
    public MyArray(int length){
        elems = 0;
        this.length = length;
        intArray = new int[length];
    }

    //获取数组的有效长度
    public int getSize(){
        return elems;
    }

    //遍历显示元素
    public void display(){
        for (int i = 0; i < elems; i++) {
            System.out.print(intArray[i]+"");
        }
        System.out.println();
    }

    /**
     * 添加元素
     * @param value 假设操作人是不会添加重复元素的，如果有重复元素对于后面的操作都会有影响
     * @return 添加成功返回true，添加的元素超过范围了返回false
     */
    public boolean add(int value){
        if (elems == length){//判断数组是否是满的
            System.out.println("数组已满");
            return false;
        }else {
            intArray[elems] = value;//elems = 0
            elems++;//1 2
        }
        return true;
    }

    /**
     * 根据下标获取元素
     * @param i
     * @return 查找下标值在数组下标有效范围内，返回下标表示的元素
     * 查找下标国储数组下标的有效值，提示访问下标越界
     */
    public int get(int i){
        if (i<0 || i>elems){
            System.out.println("访问下标越界");
        }
        return intArray[i];
    }

    /**
     * 查找元素
     * @param searchValue
     * @return 查找的元素如果存在则返回下标值，如果不存在，则返回-1
     */
    public int find(int searchValue){
        int i;
        for (i = 0; i <elems; i++) {
            if (intArray[i] == searchValue){
                break;
            }
        }
        if (i == elems){
            return -1;
        }
        return i;
    }

    /**
     * 删除元素
     * @param value
     * @return 如果要删除的值不存在，直接返回false，否则返回true，删除成功
     */
    public boolean delete(int value){
        int k = find(value);
        if (k == -1){//数组中没有该数值
            return false;
        }else {
            if (k == elems-1){//判断要删除的元素是否是尾元素
                elems--;
            }else {//如果不是尾元素
                for (int i = k; i < elems-1; i++) {//从要删除的位置开始，遍历出后面的元素，逐一向前移动一位
                    intArray[i] = intArray[i+1];//将后面的元素向前移动
                }
                elems--;//长度-1
            }
            return true;
        }
    }

    /**
     * 修改数据
     * @param oldValue 原值
     * @param newValue 新值
     * @return 修改成功返回true，修改失败返回false
     */
    public boolean modify(int oldValue,int newValue){
        int i = find(oldValue);
        if (i == -1){
            System.out.println("需要修改的数据不存在");
            return false;
        }else {
            intArray[i] = newValue;
            return true;
        }
    }
}

代码虽然实现，但能否经得起测试还另当别论，下面就来测试：

    public static void main(String[] args) {
        //创建自定义封装的数组结构，结构大小为4
        MyArray array = new MyArray(4);
        //添加4个元素分别是1,2,3,4
        array.add(1);
        array.add(2);
        array.add(3);
        array.add(4);
        //显示数组元素
        array.display();
        //获取指定下标的值
        System.out.println("第三个元素是："+array.get(2));

        //查找指定元素
        System.out.println("元素3的下标是："+array.find(3));

        //删除指定的元素
        System.out.println(array.delete(3));
    }

打印结果为：

三、分析数组的局限性

从上述的代码中我们可以发现，对于我们上述列出的数据结构所有的功能，数组也是可以实现的，而且实现起来并不困难，但是为什么在实际应用中却很少使用数组来存储数据呢？下面让我们来分析数组的局限性。

• 插入快 ： 对于无序数，上述我们实现的数组就是无序的，即元素没有按照从大到小或者某种特定的顺序来排序，只要按照插入的顺序排列。无序数组增加一个元素很简单，只需要在数组的尾部添加即可。但是如果是有序数组就不一定了，它是要在指定的位置插入元素。
• 查找慢 ：前提是如果我们是按照下标来查找是很快的，但是通常我们都是根据元素值来查找，给定的一个元素值。对于无序数组，我们需要从数组的第一个开始遍历，直到找到与其匹配的元素。
• 删除慢 ：根据元素值删除，则首先需要知道该元素所处的位置也就是元素的下标，然后将该元素后面的元素整体向前移动一个位置 ，对于电脑来说时间消耗的比较多。
• 长度固定 ：数组一旦被创建，则大小就固定了，不能动态扩展数组的元素个数，如果是初始化给了一个很大的数组大小，那就会白白浪费内存空间，如果空间给小了，则后面数据项多了又添加不进去。

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