Java知多少（14）數組

如果希望保存一組有相同類型的數據，可以使用數組。

數組的定義和內存分配

Java 中定義數組的語法有兩種：

type arrayName[];
type[] arrayName;

type 為Java中的任意數據類型，包括基本類型和組合類型，arrayName為數組名，必須是一個合法的標識符，[ ] 指明該變量是一個數組類型變量。例如：

int demoArray[];
int[] demoArray;

這兩種形式沒有區別，使用效果完全一樣，讀者可根據自己的編程習慣選擇。

與C、C++不同，Java在定義數組時並不為數組元素分配內存，因此[ ]中無需指定數組元素的個數，即數組長度。而且對於如上定義的一個數組是不能訪問它的任何元素的，我們必須要為它分配內存空間，這時要用到運算符new，其格式如下：

arrayName=new type[arraySize];

其中，arraySize 為數組的長度，type 為數組的類型。如：

demoArray=new int[3];

為一個整型數組分配3個int 型整數所占據的內存空間。

通常，你可以在定義的同時分配空間，語法為：

type arrayName=new type[arraySize];

例如：

int demoArray = new int[3];

數組的初始化

你可以在聲明數組的同時進行初始化（靜態初始化），也可以在聲明以后進行初始化（動態初始化）。例如：

// 靜態初始化
// 靜態初始化的同時就為數組元素分配空間並賦值
int intArray[] = {1,2,3,4};
String stringArray[] = {"微學苑", "http://www.weixueyuan.net", "一切編程語言都是紙老虎"};
// 動態初始化
float floatArray[] = new float[3];
floatArray[0] = 1.0f;
floatArray[1] = 132.63f;
floatArray[2] = 100F;

數組引用

可以通過下標來引用數組：

arrayName[index];

與C、C++不同，Java對數組元素要進行越界檢查以保證安全性。

每個數組都有一個length屬性來指明它的長度，例如 intArray.length 指明數組 intArray 的長度。

【示例】寫一段代碼，要求輸入任意5個整數，輸出它們的和。

import java.util.*;
　　public class Demo {
　　public static void main(String[] args){
　　int intArray[] = new int[5];
　　long total = 0;
　　int len = intArray.length;
　　// 給數組元素賦值
　　System.out.print("請輸入" + len + "個整數，以空格為分隔：");
　　Scanner sc = new Scanner(System.in);
10　　 for(int i=0; i<len; i++){
11　　 intArray[i] = sc.nextInt();
　　}
13　　 // 計算數組元素的和
　　for(int i=0; i<len; i++){
　　total += intArray[i];
　　}
　　System.out.println("所有數組元素的和為：" + total);
　　}
}

運行結果：

請輸入5個整數，以空格為分隔：10 20 15 25 50
所有數組元素的和為：120

數組的遍歷

實際開發中，經常需要遍歷數組以獲取數組中的每一個元素。最容易想到的方法是for循環，例如：

int arrayDemo[] = {1, 2, 4, 7, 9, 192, 100};
for(int i=0,len=arrayDemo.length; i<len; i++){
System.out.println(arrayDemo[i] + ", ");
}

輸出結果：

1, 2, 4, 7, 9, 192, 100,

不過，Java提供了”增強版“的for循環，專門用來遍歷數組，語法為：

for( arrayType varName: arrayName ){
// Some Code
}

arrayType 為數組類型（也是數組元素的類型）；varName 是用來保存當前元素的變量，每次循環它的值都會改變；arrayName 為數組名稱。

每循環一次，就會獲取數組中下一個元素的值，保存到 varName 變量，直到數組結束。即，第一次循環 varName 的值為第0個元素，第二次循環為第1個元素......例如：

int arrayDemo[] = {1, 2, 4, 7, 9, 192, 100};
for(int x: arrayDemo){
System.out.println(x + ", ");
}

輸出結果與上面相同。

這種增強版的for循環也被稱為”foreach循環“，它是普通for循環語句的特殊簡化版。所有的foreach循環都可以被改寫成for循環。

但是，如果你希望使用數組的索引，那么增強版的 for 循環無法做到。

二維數組

二維數組的聲明、初始化和引用與一維數組相似：

int intArray[ ][ ] = { {1,2}, {2,3}, {4,5} };
int a[ ][ ] = new int[2][3];
a[0][0] = 12;
a[0][1] = 34;
// ......
a[1][2] = 93;

Java語言中，由於把二維數組看作是數組的數組，數組空間不是連續分配的，所以不要求二維數組每一維的大小相同。例如：

int intArray[ ][ ] = { {1,2}, {2,3}, {3,4,5} };
int a[ ][ ] = new int[2][ ];
a[0] = new int[3];
a[1] = new int[5];

【示例】通過二維數組計算兩個矩陣的乘積。

public class Demo {
　　public static void main(String[] args){
　　　　// 第一個矩陣（動態初始化一個二維數組）
　　　　int a[][] = new int[2][3];
 5　　　　 // 第二個矩陣（靜態初始化一個二維數組）
　　　　　　int b[][] = { {1,5,2,8}, {5,9,10,-3}, {2,7,-5,-18} };
　　　　// 結果矩陣
　　　　int c[][] = new int[2][4];
　　　　// 初始化第一個矩陣
　　　　for(int i=0; i<2; i++)
　　　　for(int j=0; j<3 ;j++)
　　　　a[i][j] = (i+1) * (j+2);
　　　　// 計算矩陣乘積
　　　　for (int i=0; i<2; i++){
　　　　　　for (int j=0; j<4; j++){
16　　　　　　 c[i][j]=0;
17　　　　　　　　 for(int k=0; k<3; k++)
18　　　　　　　　 c[i][j] += a[i][k] * b[k][j];
19　　　　　　 }
　　　　}
21　　　　 // 輸出結算結果
22　　　　 for(int i=0; i<2; i++){
23　　　　　　 for (int j=0; j<4; j++)
　　　　　　System.out.printf("%-5d", c[i][j]);
　　　　　　System.out.println();
26　　　　 }
　　}
}

運行結果：

25   65   14   -65 
50   130  28   -130

幾點說明：

• 上面講的是靜態數組。靜態數組一旦被聲明，它的容量就固定了，不容改變。所以在聲明數組時，一定要考慮數組的最大容量，防止容量不夠的現象。
• 如果想在運行程序時改變容量，就需要用到數組列表(ArrayList，也稱動態數組)或向量(Vector)。
• 正是由於靜態數組容量固定的缺點，實際開發中使用頻率不高，被 ArrayList 或 Vector 代替，因為實際開發中經常需要向數組中添加或刪除元素，而它的容量不好預估。

系列文章：

Java知多少（上）

Java知多少（中）

Java知多少（下）