目录
2.5 java.util.Arrays 包中的一些常用方法
1. 数组基本用法
1.1 什么是数组
一次定义N个相同数据类型的变量，我们就把这种结构称之为数组，它的数据结构类型是顺序表。本质上就是让我们能 "批量" 创建相同类型的变量。
注意事项：在 Java 中，数组中包含的变量必须是 相同类型。
1.2 创建数组
基本语法
// 动态初始化（标准写法）
数据类型[] 数组名称 = new 数据类型 [] { 初始化数据 };int[] array = new int[] {1,2,3,4,5};
// 静态初始化
数据类型[] 数组名称 = { 初始化数据 };int[] array = {1,2,3,4,5};
注意：静态初始化的时候；数组元素个数和初始化数据的格式需一致。
静态初始化相当于动态初始化的语法糖，经过javac编译后静态会转为动态。
语法糖
语法糖(syntactic sugar)是指编程语言中可以更容易的表达一个操作的语法，它可以使程序员更加容易去使用这门语言：操作可以变得更加清晰、方便，或者更加符合程序员的编程习惯。（语法糖只存在于编译器之前）
例如，for 循环就相当于是 while 循环的一个语法糖。
1.3 数组的使用
int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5};
// 获取数组长度 .length
System.out.println("length: " + arr.length); // 执行结果: 3
// 访问数组中的元素
System.out.println(arr[4]); // 执行结果: 5
System.out.println(arr[0]); // 执行结果: 1
arr[2] = 100;
System.out.println(arr[2]); // 执行结果: 100注意事项
1. 使用 arr.length 得到数组的长度，即数组最多保存的元素的个数。 . 这个操作为成员访问操作符。
2. 使用 [ ] 按下标取数组元素。 需要注意，下标从 0 开始计数到 arr.length - 1。
3. 使用 [ ] 操作既能读取数据，也能修改数据。
4. 下标访问操作不能超出有效范围 [0, length - 1] , 如果超出有效范围, 会出现下标越界异常
//下标越界
int[] arr = {1, 2, 3};
System.out.println(arr[4]);
// 执行结果
Exception in thread "main" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 4for-each遍历数组
"遍历" 是指将数组中的所有元素都访问一遍。通常需要搭配循环语句。
//for循环遍历数组
int[] arr = {1, 2, 3};
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.println(arr[i] + " ");
}
// 执行结果
1 2 3//for-each方法遍历
int[] arr = {1, 2, 3};
for (int x : arr) { //x为数组元素，如1、2、3，而并非索引
System.out.println(x + " ");
}
// 执行结果
1 2 3for-each 是 for 循环的另外一种使用方式。能够更方便的完成对数组的遍历，可以避免循环条件和更新语句写错。
2. 数组作为方法的参数
2.1 基本用法
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {1, 2, 3};
printArray(arr);
}
public static void printArray(int[] a) {
for (int x : a) {
System.out.println(x);
}
}
// 执行结果
1
2
3int[] arr 是函数实参，位于主方法的临时变量。
int[] a 是函数的形参，位于printArray方法的临时变量。
如果需要获取到数组长度，同样可以使用 a.length。
2.2 理解引用类型
内置类型传参数
public static void main(String[] args) {
int num = 0;
func(num);
System.out.println("num = " + num);
}
public static void func(int x) {
x = 10;
System.out.println("x = " + x);
}
// 执行结果
x = 10
num = 0将实参 num 拷贝到形参 x 中，修改形参 x 的值，不影响实参的 num 值。
数组类型传参数
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {1, 2, 3};
func(arr);
System.out.println("arr[0] = " + arr[0]);
}
public static void func(int[] a) {
a[0] = 10;
System.out.println("a[0] = " + a[0]);
}
// 执行结果
a[0] = 10
arr[0] = 10在函数内部修改数组内容, 函数外部也发生改变。
此时数组名 arr 是一个 "引用" 。当传参的时候，是按照引用传参。
理解内存
内存就是指我们熟悉的 "内存"。内存可以直观的理解成一个宿舍楼，有很多房间。
每个房间的大小是 1 Byte (如果计算机有 8G 内存, 则相当于有 80亿 个这样的房间)。每个房间上面又有一个门牌号，这个门牌号就称为 地址。
理解引用
引用相当于一个 "别名"，也可以理解成一个指针。
创建引用相当于创建很小的变量，这个变量保存了一个整数，这个整数表示内存中的一个地址。对于数组元素的引用，实际上就是保存了数组元素的首地址。
针对 int[] arr = new int[]{1, 2, 3} 这样的代码，内存布局如图：
a) 当我们创建 new int[]{1, 2, 3} 的时候，相当于创建了一块内存空间保存三个 int
b) 接下来执行 int[] arr = new int[] {1, 2, 3} 相当于又创建了一个 int[] 变量, 这个变量是一个引用类型，里面只保存了一个整数(数组的起始内存地址)
c) 接下来我们进行传参相当于 int[] a = arr , 内存布局如图
d) 接下来我们修改 a[0] ，此时是根据 0x100 这样的地址找到对应的内存位置，将值改成 100
此时已经将 0x100 地址的数据改成了 100 。那么根据实参 arr 来获取数组内容 arr[0] , 本质上也是获取 0x100地址上的数据, 也是 100。
总结：
所谓的 "引用" 本质上只是存了一个地址。Java 将数组设定成引用类型，这样的话后续进行数组参数传参，其实只是将数组的地址传入到函数形参中。这样可以避免对整个数组的拷贝(数组可能比较长, 那么拷贝开销就会很大)。
2.3 null空引用
null 在 Java 中表示 "空引用" ，也就是一个无效的引用。
null 的作用类似于 C 语言中的 NULL (空指针)，都是表示一个无效的内存位置。因此不能对这个内存进行任何读写操作。一旦尝试读写，就会抛出 NullPointerException。
注意：Java 中并没有约定 null 和 0 号地址的内存有任何关联
int[] arr = null;
System.out.println(arr[0]);
// 执行结果
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException2.4 JVM 内存区域划分
JVM 的内存被划分成了几个区域：
程序计数器 (PC Register)：只是一个很小的空间，保存下一条执行的指令的地址。
虚拟机栈(JVM Stack)：重点是存储局部变量表(当然也有其他信息)。刚才创建的 int[] arr 这样的存储地址的引用就是在这里保存。
本地方法栈(Native Method Stack)：本地方法栈与虚拟机栈的作用类似。只不过保存的内容是Native方法的局部变量。在有些版本的 JVM 实现中(例如HotSpot)，本地方法栈和虚拟机栈是一起的。
堆(Heap)：JVM所管理的最大内存区域。使用 new 创建的对象都是在堆上保存 (例如前面的 new int[]{1, 2,3} )。
方法区(Method Area)：用于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。方法编译出的的字节码就是保存在这个区域。
运行时常量池(Runtime Constant Pool)：是方法区的一部分，存放字面量(字符串常量)与符号引用。从 JDK1.7 开始, 运行时常量池在堆上。
Native 方法：
JVM 是一个基于 C++ 实现的程序。在 Java 程序执行过程中，本质上也需要调用 C++ 提供的一些函数进行和操作系统底层进行一些交互。因此在 Java 开发中也会调用到一些 C++ 实现的函数。这里的 Native 方法就是指这些 C++ 实现的，再由 Java 来调用的函数。
栈区与堆区
栈：先进后出的数据结构。
方法的调用就是在栈区进行的，每个方法的调用过程，就是在进行栈帧的入栈和出栈。
方法中的临时变量和形参都是在栈中存储。当方法调用结束出栈时，临时变量都会被销毁。
堆： 所有对象在堆区存储，数组对象、类的实例化对象、接口对象、字符串常量等。
内置类型传参数图解
数组类型传参数图解
1. 程序执行方向为：从右到左。当 JVM 发现 new 关键字时，会在堆上创建对象，开辟新内存。
2. int[] arr 是在 main 中声明的一个临时变量，在栈中存储
若swap语句中加入 arr = new int[] {10,20}; 语句，则图解如下：
2.5 java.util.Arrays 包中的一些常用方法
Arrays.toString(arr)方法——打印数组
import java.util.Arrays int[] arr = {1,2,3,4,5,6}; String newArr = Arrays.toString(arr); System.out.println(newArr); // 执行结果 [1, 2, 3, 4, 5, 6]
copyOf(arr, arr.length)方法——拷贝数组
拷贝 arr 数组到新数组，新数组初始长度是 arr.length
copyOfRange(int[] original，int from，int to)方法——拷贝某个范围范围为[ from , to )，左闭右开，无法取到 to 位置。
import java.util.Arrays int[] arr = {1,2,3,4,5,6}; int[] newArr = Arrays.copyOf(arr, arr.length); System.out.println("newArr: " + Arrays.toString(newArr)); arr[0] = 10; System.out.println("arr: " + Arrays.toString(arr)); System.out.println("newArr: " + Arrays.toString(newArr)); // 拷贝某个范围. int[] newArr = Arrays.copyOfRange(arr, 2, 4); System.out.println("newArr2: " + Arrays.toString(newArr2)); //输出结果 newArr: [1, 2, 3, 4, 5, 6] arr: [10, 2, 3, 4, 5, 6] newArr: [1, 2, 3, 4, 5, 6] newArr2: [3, 4]注意事项：相比于 newArr = arr 这样的赋值，copyOf 是将数组进行了 深拷贝，即又创建了一个数组对象，拷贝原有数组中的所有元素到新数组中。因此，修改原数组，不会影响到新数组。
Array.sort()方法——数组元素升序排列
public static void main(String[] args) { int[] arr = {9, 5, 2, 7}; Arrays.sort(arr); System.out.println(Arrays.toString(arr)); } //输出结果 [2, 5, 7, 9]
2.6 二维数组
二维数组本质上也就是一维数组，只不过每个元素又是一个一维数组。
基本语法
数据类型[][] 数组名称 = new 数据类型 [行数][列数] { 初始化数据 };
int[][] arr = {
{1, 2, 3, 4},
{5, 6, 7, 8},
{9, 10, 11, 12}
};
for (int row = 0; row < arr.length; row++) {
for (int col = 0; col < arr[row].length; col++) {
System.out.printf("%d\t", arr[row][col]);
}
System.out.println("");
}
// 执行结果
1 2 3 4
5 6 7 8
9 10 11 12