一个数组(array)是保存单一类型的值的固定数量的容器对象。创建数组时将确定数组的长度。创建后,其长度是固定的。您已经在“ Hello World!”应用的main方法中,看到了数组的示例。本节将更详细地讨论数组。
10个元素的数组
数组中的每个项目都称为一个元素(**element**),每个元素都可以通过其数字索引(**index**)进行访问。如上图所示,编号从0开始。例如,第9个元素将在索引8处访问。
以下程序 ArrayDemo创建一个整型数组,将一些值放入该数组,然后将每个值打印到标准输出。
class ArrayDemo {public static void main(String[] args) {// declares an array of integersint[] anArray;// allocates memory for 10 integersanArray = new int[10];// initialize first elementanArray[0] = 100;// initialize second elementanArray[1] = 200;// and so forthanArray[2] = 300;anArray[3] = 400;anArray[4] = 500;anArray[5] = 600;anArray[6] = 700;anArray[7] = 800;anArray[8] = 900;anArray[9] = 1000;System.out.println("Element at index 0: "+ anArray[0]);System.out.println("Element at index 1: "+ anArray[1]);System.out.println("Element at index 2: "+ anArray[2]);System.out.println("Element at index 3: "+ anArray[3]);System.out.println("Element at index 4: "+ anArray[4]);System.out.println("Element at index 5: "+ anArray[5]);System.out.println("Element at index 6: "+ anArray[6]);System.out.println("Element at index 7: "+ anArray[7]);System.out.println("Element at index 8: "+ anArray[8]);System.out.println("Element at index 9: "+ anArray[9]);}}
该程序的输出为:
Element at index 0: 100Element at index 1: 200Element at index 2: 300Element at index 3: 400Element at index 4: 500Element at index 5: 600Element at index 6: 700Element at index 7: 800Element at index 8: 900Element at index 9: 1000
在实际编程情况下,您可能会使用受支持的循环结构(looping constructs)之一,来遍历数组的每个元素,而不是像前面示例中那样单独编写每行。但是,该示例清楚地说明了数组语法。您将在控制流部分了解各种循环结构(for,while,和do-while)。
声明变量以引用数组
前面的程序用下面的代码行声明一个数组(名为anArray):
// declares an array of integersint[] anArray;
像其他类型的变量声明一样,数组声明有两个组成部分:数组的类型和数组的名称。数组的类型写为_type_[],其中_type_包含元素的数据类型;方括号是特殊符号,指示此变量包含一个数组。数组的大小不是其类型的一部分(这就是括号为空的原因)。数组的名称可以是您想要的任何名称,只要它遵循前面在命名部分中讨论的规则和约定即可 。与其他类型的变量一样,声明实际上不会创建数组;它只是告诉编译器该变量将保存指定类型的数组。
同样,您可以声明其他类型的数组:
byte[] anArrayOfBytes;short[] anArrayOfShorts;long[] anArrayOfLongs;float[] anArrayOfFloats;double[] anArrayOfDoubles;boolean[] anArrayOfBooleans;char[] anArrayOfChars;String[] anArrayOfStrings;
您也可以将方括号放在数组名称的后面:
// this form is discouragedfloat anArrayOfFloats[];
但是,惯例不鼓励使用这种形式。方括号标识数组类型,并应与类型名称一起出现。
创建,初始化和访问数组
创建数组的一种方法是使用new运算符。ArrayDemo程序中的下一条语句,为一个数组分配具有10个整型元素的足够内存,并将该数组分配给anArray变量。
// create an array of integersanArray = new int[10];
如果缺少此语句,则编译器将输出如下错误,并且编译失败:
ArrayDemo.java:4: Variable anArray may not have been initialized.
接下来的几行,将值分配给数组的每个元素:
anArray[0] = 100; // initialize first elementanArray[1] = 200; // initialize second elementanArray[2] = 300; // and so forth
每个数组元素均通过其数字索引进行访问:
System.out.println("Element 1 at index 0: " + anArray[0]);System.out.println("Element 2 at index 1: " + anArray[1]);System.out.println("Element 3 at index 2: " + anArray[2]);
另外,您可以使用快捷方式语法创建和初始化数组:
int[] anArray = {100, 200, 300,400, 500, 600,700, 800, 900, 1000};
在这里,数组的长度由括号之间提供的值的数量确定,并用逗号分隔。
您也可以使用两组或更多组括号,来声明数组的数组(也称为多维数组(multidimensional__ array)),例如String[][] names。因此,必须通过相应数量的索引值来访问每个元素。
在Java编程语言中,多维数组是一个数组,其组件本身就是数组。与C或Fortran中的数组不同的是,它允许行的长度不同,如以下MultiDimArrayDemo程序所示 :
class MultiDimArrayDemo {public static void main(String[] args) {String[][] names = {{"Mr. ", "Mrs. ", "Ms. "},{"Smith", "Jones"}};// Mr. SmithSystem.out.println(names[0][0] + names[1][0]);// Ms. JonesSystem.out.println(names[0][2] + names[1][1]);}}
该程序的输出为:
Mr. SmithMs. Jones
最后,您可以使用内置length属性,来确定任何数组的大小。以下代码将数组的大小打印到标准输出:
System.out.println(anArray.length);
复制数组
System类有一个arraycopy方法,可以使用它,将一个数组的数据有效地复制到另一个数组:
public static void arraycopy(Object src, int srcPos,Object dest, int destPos, int length)
这两个Object参数指定源数组和目的数组。这三个int参数指定源数组中的起始位置,目的数组中的起始位置和要复制数组元素的数量。
以下程序 ArrayCopyDemo,声明了一个char元素数组,拼写了“decaffeinated”一词。它使用System.arraycopy方法,将数组的子序列复制到第二个数组中:
class ArrayCopyDemo {public static void main(String[] args) {char[] copyFrom = { 'd', 'e', 'c', 'a', 'f', 'f', 'e','i', 'n', 'a', 't', 'e', 'd' };char[] copyTo = new char[7];System.arraycopy(copyFrom, 2, copyTo, 0, 7);System.out.println(new String(copyTo));}}
该程序的输出为:
caffein
数组操作
数组是编程中使用的强大而又有用的概念。Java SE提供了一些方法,来执行一些与数组有关的最常见操作。例如, ArrayCopyDemo示例使用System类的arraycopy方法,而不是手动遍历源数组的元素,并将每个元素放入目标数组。这是在后台执行的,从而使开发人员可以仅使用一行代码来调用该方法。
为了方便起见,Java SE在java.util.Arrays类中,提供了几种执行数组操作(常见任务,例如复制,排序和搜索数组)的方法 。例如,可以将前面的示例修改为使用java.util.Arrays类的copyOfRange方法,如您在ArrayCopyOfDemo示例中所看到的 。区别在于使用copyOfRange方法,不需要您在调用该方法之前创建目标数组,因为目标数组是由该方法返回的:
class ArrayCopyOfDemo {public static void main(String[] args) {char[] copyFrom = {'d', 'e', 'c', 'a', 'f', 'f', 'e','i', 'n', 'a', 't', 'e', 'd'};char[] copyTo = java.util.Arrays.copyOfRange(copyFrom, 2, 9);System.out.println(new String(copyTo));}}
如您所见,该程序的输出是相同的(caffein),尽管它需要更少的代码行。请注意,copyOfRange方法的第二个参数是要复制的范围的初始索引(包括两个端点),而第三个参数是要复制的范围的最终索引(唯一)。在此示例中,要复制的范围不包括索引9处的数组元素(其中包含字符a)。java.util.Arrays类中提供的一些其他有用的操作方法是:
- 在数组中搜索特定值,以获取放置它的索引(
binarySearch方法)。 - 比较两个数组,以确定它们是否相等(
equals方法)。 - 填充数组,以在每个索引处放置一个特定值(
fill方法)。 - 将数组按升序排序,可以使用
sort方法按顺序进行此操作,也可以使用Java SE 8中引入的parallelSort方法同时进行。使用多处理器系统对大型数组进行并行排序,要比按顺序进行数组排序要快。
