Java编程基础及应用数组课件.ppt

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1、Java编程基础及应用第4章 数组,第四章 数组,4.1 理解数组 4.2 数组变量的声明4.3 数组的创建和初始化4.4 数组的使用4.5 Foreach循环4.6 深入理解数组4.7 多维数组4.8 本章小结,第四章 数组,4.1 理解数组 4.2 数组变量的声明4.3 数组的创建和初始化4.4 数组的使用4.5 Foreach循环4.6 深入理解数组4.7 多维数组4.8 本章小结,4.1 理解数组,Java的数组是具有相同的数据类型的数组元素的集合。一旦数组的初始化完成，数组在内存中所占的空间将被固定下，因此数组的长度将不可改变。Java的数组既可以存储基本数据类型，也可以存储引用类型

2、的数据。值得指出的是，数组也是一种数据类型，它本身是一种引用类型。例如int是一个基本类型，但int 就是一种引用类型。,第四章 数组,4.1 理解数组 4.2 数组变量的声明4.3 数组的创建和初始化4.4 数组的使用4.5 Foreach循环4.6 深入理解数组4.7 多维数组4.8 本章小结,4.2 数组变量的声明,声明数组，包括声明数组的名字、数组包含的元素的数据类型。Java中支持两种语法格式来声明数组：数组元素类型 数组名;数组元素类型 数组名;例如：int iArray或者 int iArray表示int类型数组，数组中存放的是int类型的数据,第四章 数组,4.1 理解数组 4

3、.2 数组变量的声明4.3 数组的创建和初始化4.4 数组的使用4.5 Foreach循环4.6 深入理解数组4.7 多维数组4.8 本章小结,4.3 数组的创建和初始化,4.3.1 创建数组对象4.3.2 数组的初始化（1）静态初始化（2）动态初始化,4.3.1 创建数组对象,声明一个数组时仅为数组指定了数组名和元素的数据类型，并未指定数组元素的个数，系统无法为数组分配存储空间。要让系统为数组分配存储空间，必须指出数组元素的个数，该工作在创建数组对象时进行。,4.3.1 创建数组对象,数组对象和其他Java对象一样，也用new语句创建；数组名=new 类型标识符元素个数;元素个数通过整型常量

4、来表示。例如：要表示10个学生的成绩（整型），可以先声明元素的数据类型为int的数组score，再用new运算符初始化数组。int score;score=new int10;,4.3.2 数组的初始化,（1）静态初始化静态初始化时由程序员显式指定每个数组元素的初始值，由系统决定数组的长度。静态初始化的语法格式如下：数组名=new 类型标识符数组元素1,数组元素2,数组元素3,.例如：对包含10个学生成绩的score数组进行初始化。Score=new int65,34,78,81,92,89,94,76,67,86;,4.3.2 数组的初始化,除此之外，静态初始化还有如下简化的语法格式：数组名

5、=数组元素1,数组元素2,数组元素3,.在实际开发过程中，可能更习惯将数组定义和初始化同时完成，代码如下:int Score=65,34,78,81,92,89,94,76,67,86;,4.3.2 数组的初始化,（2）动态初始化动态初始化时由程序指定数组的长度，由系统为每个数组元素指定初始值。动态初始化的语法格式如下：数组名=new 类型标识符元素个数;例如：int score=new int5;,4.3.2 数组的初始化,执行动态初始化时，程序员只需要指定数组的长度，即为每个数组元素指定所需的内存空间，系统将负责为这些数组元素分配初始值。,第四章 数组,4.1 理解数组 4.2 数组变量的

6、声明4.3 数组的创建和初始化4.4 数组的使用4.5 Foreach循环4.6 深入理解数组4.7 多维数组4.8 本章小结,4.4 数组的使用,数组最常用的用法就是访问数组元素，包括对数组元素进行赋值和取出数组元素的值。在Java编程语言中，对数组元素进行访问通过数组名和下标：数组名下标 下标值从0开始，到数组元素个数减1，如果数组元素是5个，下标从0到4。通过调用数组的length方法可以获得一个数组的元素个数（数组长度）。,第四章 数组,4.1 理解数组 4.2 数组变量的声明4.3 数组的创建和初始化4.4 数组的使用4.5 Foreach循环4.6 深入理解数组4.7 多维数组4.

7、8 本章小结,4.5 Foreach循环,Java中引入了一种增强的foreach循环形式，这种循环遍历数组和集合更加简洁。使用foreach循环遍历数组和集合时，无须获得数组和集合的长度，foreach循环自动遍历数组和集合的每个元素，其定义如下：for(type variableName:array|collection)/variableName 自动迭代访问每个元素,4.5 Foreach循环,例4.2 foreach循环来遍历数组元素程序运行结果：65 34 78 81 92,第四章 数组,4.1 理解数组 4.2 数组变量的声明4.3 数组的创建和初始化4.4 数组的使用4.5 F

8、oreach循环4.6 深入理解数组4.7 多维数组4.8 本章小结,4.6 深入理解数组,4.6.1 内存中的数组4.6.2 基本数据类型数组的初始化4.6.3 引用类型数组的初始化,4.6.1 内存中的数组,数组引用变量只是一个引用，这个引用变量可以指向任何有效的内存，只有当该引用指向有效内存后，才可通过该数组变量来进行访问数组元素。,4.6.1 内存中的数组,实际的数组对象被存储在堆（heap）内存中；如果引用该数组对象的数组引用变量是一个局部变量，那么它被存储在栈（stack）内存中。数组在内存中的存储示意图如图4-1所示。,图4-1 数组在内存中的存储示意图,4.6.1 内存中的数组

9、,例4.4 数组之间直接赋值。,运行上面的代码后，将可以看到先输出k数组的长度为4，然后依次输出p数组和k数组的每个数组元素，接着会输出k数组的长度为3。,4.6.1 内存中的数组,下面结合示意图说明上面程序的运行过程 当程序定义并初始化了p，k两个数组后，系统内存中实际上产生了4块内存区，其中栈内存中有两个引用变量：p和k；堆内存中也有两块内存区，分别用于存储p和k引用所指向的数组本身。此时计算机内存的存储示意图如图4-2所示。,图4-2 定义并初始化p,k数组后的存储示意图,4.6.1 内存中的数组,当执行上面的粗体字标示代码k=p时，系统会把p的值赋给k，p和k都是引用类型变量，存储的是

10、地址。因此把p的值赋给k后，就是让k指向p所指向的地址。此时计算机内存的示意图如图4-3所示。,图4-3 k引用指向p引用所指向数组后的存储示意图,4.6.2 基本数据类型数组的初始化,对于基本类型数组而言，数组元素的值直接存储在对应的数组元素中，因此，初始化数组时，先为该数组分配内存空间，然后直接将数组元素的值存入对应数组元素中。,4.6.2 基本数据类型数组的初始化,例4.5 基本数据类型数组初始化,4.6.2 基本数据类型数组的初始化,下面将结合示意图详细介绍这段代码的执行过程。执行第一行代码int Array;时，仅定义一个数组变量，此时内存中的存储示意图如图4-4所示。,图4-4 定

11、义Array数组变量后的存储示意图,4.6.2 基本数据类型数组的初始化,当执行Array=new int5;动态初始化后，系统将负责为该数组分配内存空间，并分配默认的初始值；所有数组元素都被赋值为0，此时内存中的存储示意图如图4-5所示。,图4-5 动态初始化Array数组后的存储示意图,当循环为该数组的每个数组元素依次赋值后，此时每个数组元素的值都变成程序显式指定的值。显式指定每个数组元素值后的存储示意图如图4-6所示。,4.6.2 基本数据类型数组的初始化,图4-6显式为每个数组元素赋值后的存储示意图,引用类型数组的数组元素是引用，因此情况变得更加复杂。每个数组元素里存储的还是引用，它指

12、向另一块内存，这块内存里存储了有效数据。为了更好地说明引用类型数组的运行过程，下面先定义一个Person类。,4.6.3 引用类型数组的初始化,下面程序定义一个Person数组，接着动态初始化这个Person数组，并为这个数组的每个数组元素指定值。,4.6.3 引用类型数组的初始化,下面将结合示意图详细介绍这段代码的执行过程。执行Person students;代码时，这行代码仅仅在栈内存中定义了一个引用变量，也就是一个指针，这个指针并未指向任何有效的内存区。此时内存中存储示意图如图4-7所示。,4.6.3 引用类型数组的初始化,图4-7 定义一个students数组变量后的存储示意图,执行初

13、始化，程序对students数组执行动态初始化，系统为数组元素分配默认的初始值：null，即每个数组元素的值都是null。执行动态初始化后的存储示意图如图4-8所示。,4.6.3 引用类型数组的初始化,图4-8 动态初始化students数组后的存储示意图,接着的代码定义了wang和liao两个Person实例，定义这两个实例实际上分配了4块内存，在栈内存储了wang和liao两个引用变量，还在堆内存中存储了两个Person实例。此时的内存存储示意图如图4-9所示。,4.6.3 引用类型数组的初始化,图4-9 创建两个实例后的存储示意图,然后，程序依次将wang赋给students数组的第一个

14、元素，把liao赋给students数组的第二个元素，students数组的两个数组元素将会指向有效的内存区。此时的内存存储示意图如图4-10所示。,4.6.3 引用类型数组的初始化,图4-10 为数组元素赋值后的存储示意图,从图4-10中可以看出，此时wang和students0指向同一内存区，而且它们都是引用类型变量，因此通过wang和students0来访问Person实例的字段和方法的效果完全一样，不论修改students0所指向的Person实例的字段，还是修改wang变量所指向的Person实例的字段，所修改的其实是同一个内存区，所以必然互相影响。,4.6.3 引用类型数组的初始化

15、,第四章 数组,4.1 理解数组 4.2 数组变量的声明4.3 数组的创建和初始化4.4 数组的使用4.5 Foreach循环4.6 深入理解数组4.7 多维数组4.8 本章小结,Java语言里提供了支持多维数组的语法。Java语言里的数组类型是引用类型，因此，数组变量其实就是一个引用，这个引用指向真实的数组内存。数组元素的类型也可以是引用，如果数组元素的引用再次指向真实的数组内存，这种情形看上去很像多维数组。前面定义一维数组的语法：type arrName;，这是典型的一维数组的定义语法，其中type是数组元素的类型。如果希望数组元素也是一种引用，而且是指向int数组的引用，则可以把type

16、具体成int，那么上面定义数组的语法就是int arrName。,4.7 多维数组,把int类型扩大到Java的所有类型，则出现了定义二维数组的语法：type arrName;接着对二维数组进行初始化，同样可以把这个数组当成一维数组来初始化，其元素的类型是type类型，则可以采用如下语法进行初始化：arrName=new typelength;上面的初始化语法相当于初始化了一个一维数组，这个一维数组的长度是length。同样，因为这个一维数组的数组元素是引用类型的，所以系统为每个数组元素都分配初始值：null。,4.7 多维数组,使用new typelength初始化这个数组后，相当于定义了l

17、ength个type类型的变量，当然，这些type类型的变量都是数组类型，因此必须再次初始化这些数组。例4.7 示范了如何把二维数组当成一维数组处理。,4.7 多维数组,下面结合示意图来说明这个程序的执行过程。程序的第一行inta;，将在栈内存中定义一个引用变量，这个变量并未指向任何有效的内存空间，此时的堆内存中还未为这行代码分配任何存储区。,4.7 多维数组,4.7 多维数组,程序对a数组执行初始化：a=new int4;，这行代码让a变量指向一块长度为4的数组内存，这个长度为4的数组里每个数组元素都是引用类型，系统为这些数组元素分配默认的初始值：null。此时a数组在内存中的存储示意图如图

18、4-11所示。,图4-11 二维数组当成一维数组初始化的存储示意图,接下来的程序对a0元素执行初始化，即让图4-11右边堆内存中的第一个元素指向有效的数组内存，指向一个长度为2的int数组。因为程序采用动态初始化a0数组，因此系统将为a0所引用数组的每个元素分配默认的初始值：0，然后程序显式为a0数组的第二个元素赋值为6。此时在内存中的存储示意图如图4-12所示。,4.7 多维数组,图4-12 初始化a0后的存储示意图,从上面内容可以看出，初始化多维数组时，可以只指定最左边维的大小；当然，也可以依次指定每一维的大小。例如下面的代码：,4.7 多维数组,上面代码将定义一个b数组变量，这个数组变量

19、指向一个长度为3的数组，这个数组的每个数组元素又是一个数组类型，它们各指向对应长度为4的int数组，每个数组元素的值为0。这行代码执行后在内存中的存储示意图如图4-13所示。,4.7 多维数组,图4-13 同时初始化二维数组两个维数后的存储示意图,还可以使用静态初始化方式来初始化二维数组。使用静态初始化方式来初始化二维数组时，二维数组的每个数组元素都是一维数组，因此必须指定多个一维数组作为二维数组的初始化值。如下代码所示：,4.7 多维数组,上面代码执行后内存中的存储示意图如图4-14所示。,图4-14 采用静态初始化二维数组的存储示意图,第四章 数组,4.1 理解数组 4.2 数组变量的声明4.3 数组的创建和初始化4.4 数组的使用4.5 Foreach循环4.6 深入理解数组4.7 多维数组4.8 本章小结,本章中主要介绍了数组的相关内容。首先宏观上介绍数组，认为数组也可以理解成一种特殊的数据类型，它和其他的基本数据类型相似。其次，详细地讲解了数组的声明、创建到初始化的过程。接着，介绍数组的使用，包括使用下标对数组进行赋值和遍历以及通过foreach循环对数组内容进行遍历。最后，深入理解一维和多维数组在内存中的分配情况，并通过举例说明数组在实际编程中的应用。,本章小结,