来吧！给你不一样的数组深入讲解

不知道为啥，数组让我写的很痛苦！写到深夜两点啊，不容易，各位看官，记得点赞????，不然没动力了

数组小谈????

庆哥： 嗨，小白，知道啥是数组吗？????小白： 你看你这话说的，数组那还不简单，学计算机的没有不知道数组的吧，我们刚开始接触C语言的时候就有数组啊，现在在学习java，也有数组啊，一般不就这样嘛????

int[] array = new int[10]

这就创建了一个长度为10的数组，是不是？????

庆哥： 嗯嗯，你还知道数组的啥啊。比如特性啥的？

小白： 这个嘛，数组啊，最经典的不就是可以根据数组下标来读取数据吗？比如上面定义的那个长度为10的数组，可以使用array[1]来获得数组第二个位置的数据。

庆哥： 为啥不是第一个的数据，那不是1吗？

小白： 这个嘛，那是因为数组下标是从0开始的，所以实际上1就是2的位置，就像这样：

庆哥： 那数组下标为啥从0开始啊????

小白： 嗯。。。这个？????不知道

庆哥： 在Java中数组其实可以看做是一个对象嘛？????

小白： 纳尼？没有考虑过这个问题啊????

庆哥： 知道Array和Arrays嘛????

小白： 不是太清楚????

庆哥： 哈哈，来吧，今天就让你彻底搞懂数组这家伙????

小白： 小板凳已备好????

啥是数组啊????

天马星空看数组????

庆哥： 既然我们要学习数组，那首要的任务就是先要弄懂，啥是数组？你现在清空大脑，不要想着什么数组是数据结构，什么连续内存，什么随机访问，什么不可变的，抛出你之前关于数组的所有认知，从零开始，你想想，数组是个啥？????

小白： 那我要发挥我超强的想象力了哦????，数组嘛，单从这俩字啊，我想着这玩意应该是个跟棍似的????，一组一组的嘛，长长的????，然后是数据嘛，人家是数组，那应该就是跟数据有关的，组？我们平常会说一组一组的，比如几人一组，那这个数组就是一些数据在一块。。。。我在说啥????

庆哥： 可以啊，你这想象力????，那我来说下我的理解吧，初看数组这货，我就觉得啊，它在java中应该也是个类，然后我们也可以通过最基本的new来创建一个数组，刚开始就这样感觉得，但是谁知道这家伙完全不按照套路出牌啊????

小白： 你这样一说也真是的，我本来也以为数组可以使用new嘞，有的时候还是有点疑惑的，特别是遇到Array这个类就更迷惑了????

庆哥： 的确，我刚开始也是这样，觉得这个Array不就是数组嘛，然后我还这样试过????

哈哈，我当时还迷惑，这是咋回事啊，这不是创建数组嘛????

小白： 这是咋回事啊，为啥会报错啊????

庆哥： 这个嘛，我们看看Array的源码就知道了看到了吧，它的构造方法是私有的，所以是不能被实例化的，因为我们使用new就是通过构造方法去创建啊，而这里是私有的，所以是不行滴，知道了吧????

小白： 嗯嗯，看来我对这个数组还真的是不了解啊????，庆哥这次要好好和我说说????

java中的数组

庆哥： 没问题????，那我们言归正传，看看java中的数组到底是个啥，在java中啊，我们可以这样理解数组：

数组这家伙就是一个数据集合，而且它还是有序的，就是很多数据搁在一块，一个挨着一个，而且每个数据的类型都是相同的

这里简单大白话说了啥是数组，有必要还是画个图，来加深下印象，对了对了，之前画了个图，就用这个

好了，现在对于数组，给你文字说了是啥，现在再看个图，这里就相当于有一个数组，这个数组有10个数据，你看他们是不是一个挨着一个，然后每个数据还有一个下标，这个下标就相当于给每个数据进行编号，你想啊，编号有啥好处？

是不是更加容易寻找了，对号入座嘛！所以这里就引出了数组的一个大大的特点：

人家支持随机访问啊

小白：  这个是不是就是可以使用下标访问数据的特性????

庆哥： 嗯嗯，是的，我们接着来说，我们现在对数组有个大致印象， ，要知道数组最终是用来干嘛的。人家是用来存放数据的，我们还是先来看看数组的的相关代码吧：

int[] a = new int[10];

看，这就创建了一个数组，不是我们想的使用new的方式，其实从代码我们就能猜到，这个数组的长度是10，啥意思，数组人家是有长度的。

小白： 这个是必须要给它指定一个长度吧

数组的声明

庆哥： 这个就牵涉到数组的声明了，数组是用来存放数据的，那我们要用它的话就要先创造它吧，之前说了，人家不是使用new，人家是这样的形式

int[] a = new int[10];

那么这样可以吗？

int[] a = new int[];

有啥区别？是不是少了个10，行吗这样，我们看看

看到了，不行，为啥不行啊，你想想？

小白： 这个嘛，这里的10是在给数组一个指定的长度吧，难道不能默认长度为0吗？

庆哥： 这里就要看数组的一些特点了，对于数组啊，人家是有序数据的集合，在内存中来展示就是人家需要连续的内存空间，还有一个特点那就是你一旦声明就不会再改变了

小白： 嗯嗯，这个我知道，数组一旦确定将是固定不变的，哦哦，我知道了，那这里就必须要求指定长度了，不然相当于没创建数组啊，长度为0没意义啊????

数组在内存中的分配

庆哥： 对的，我们再看这段代码

int[] a = new int[10];

是个怎么回事，首先我们知道了，这是要创建数组吧，长度也指定了，是10，对了这里忘了说了，这个数组是个整型数组，类型是int，为啥要说这个嘞，等会再详细说，先来看图

啥意思嘞？这些个格格就可以看成是内存，一块块的内存，现在我们创建一个长度为10的整型数组，那就需要十块这样的内存空间。

小白： 这里红色的块是啥意思啊？????

庆哥： 红色啊，就代表已经被使用了的内存空间，看出啥问题了没，现在你创建这样的代码

int[] a = new int[10];

意思就是你告诉内存，“内存那家伙，给我来十块内存空间，记住必须连续的哦????”，也就是说，数组申请的内存空间是连续分配的，数组中的数据比较矫情，必须一个挨着一个????

简单聊聊初始化

小白： 嗯嗯，我记得数组的声明不止这一种吧？????

庆哥： 是的，我们之前介绍的这样叫做动态初始化数组，啥意思嘞，就是指定了长度，但是没有给值，我们看这个

 int[] a = new int[10];
  System.out.println(a[2]);

输出是0，你可以试下，这10个数据都是0，这是默认初始化的值，我们也可以使用这样静态初始化

int[] b = new int[]{1, 2, 3};

啥意思，也就是在创建数组的时候就把值给确定下来，你猜猜这样创建的数组长度是多少？

小白：  这个啊，这里没有给定像10那样的数据啊????，这个应该是。。。3吧????，后面大括号有三个数

庆哥： 我们看下这段代码

int[] b = new int[]{1, 2, 3};

        System.out.println(b.length);

这是啥，这是求数组长度的，我们看看输出

被你说对了，像这样的，它会根据你大括号里的数据创建内存空间，也就是说有几个数就申请几个内存，不多不少申请了就固定了

数组变量和数组对象

庆哥：  我们上面已经简单介绍完数组了，那你知道什么是数组变量什么是数组对象吗????

小白： 我去，晕菜，这俩双胞胎吧????

庆哥： 那我来说说，啥是数组变量，看之前的代码

int[] a = new int[10]

这个a其实就是一个数组变量，一个数组变量指向一个数组对象，数组变量其实就是一个引用，存放的是内存地址，也就是引用是与内存地址划等号的，内存地址是给计算机看的，而引用是给我们看的（一个我们比较熟悉的符号），而这个a其实是数组的首地址，指向的数组对象其实就是a[0]这个数组变量对应的数组对象。

那数组对象其实就是内存空间中存放的数值了。

数组初始化是对谁初始化

那我们接着这个数组变量和数组对象来讲讲，数组初始化是对谁进行初始化，其实也很简单，知道了什么是数组变量和数组对象之后，我们就应该知道，数组初始化不是对数组变量初始化，而是对数组对象进行初始化。

所谓的对数组对象初始化，无非就是告诉内存，我要创建一个数组，你得给我分配一块连续的内存。

咋样，明白了吧????

小白： ok的????

数组能存储啥????

庆哥： 好了，以上属于数组的基本知识，不多说了，我们接下来再来说说数组的数据存储类型，还记得之前说的吗？数组中的每个元素都是相同的类型，我们上面是int类型的，啥意思嘞？也就是说啊，你创建什么类型的数组就只能存放什么类型的数据。

比如这样就不行

因为你创建了是个int整型的，所以只能存放整型数据，字符串就不行，想要存放字符串的话那就要创建一个字符串数组

 String[] strings = new String[]{"hello"};

有个小例外

这里啊，是有个例外的 ，我们看这个：

Object[] objects = new Object[10];
        objects[0] = 1;
        objects[1] = "hello";

这个是都可以的，知道为啥不????

小白： 这个啊，知道，Object可是java中所有类的超类啊????

庆哥： 正解，好了，咱来简单总结下：

Java中的数组是用来存储同一种数据类型的数据结构，一旦初始化完成，在内存中的空间就已经固定了下来

数组是个对象？

庆哥： 你说数组是不是个对象？????

小白： 数组是对象？不是说数组不能用new的方式创建吗，那应该不是吧，感觉和平常的对象不一样啊????

庆哥： 实话告诉你吧，数组啊，其实是个特殊的对象????，只不过数组比较特殊，它不同于一般的对象，像一般的对象都有特定的java类，比如我这里创建了一个Person类，然后有这个代码：

 Person person = new Person();
        System.out.println(person.getClass().getName());

就是创建一个Person对象，然后得到它的类名，如下

再来看个

Object object = new Object();
        System.out.println(object.getClass().getName());

这个知道吧，它的类名一定是Object，我们看

是吧，我们再来看数组的，它可以这样获得

//数组是特殊的对象，没有对应的类文件，数组类是在运行时产生的，类名很奇怪
        System.out.println(new int[2].getClass().getName());

它这个类是啥嘞

在这里插入图片描述

这是啥玩意????

小白： 我去，这里我是不是只要记住，其实数组也是个特殊的对象就行了吧????、

庆哥： 对的，只需要记住，数组其实也是个对象就行，这可是对数组的深层次理解哦????，那接下来我们继续说数组的两个让人懵圈的类。

Array和Arrays

对这俩货熟悉吗????

小白： 很懵圈啊，之前我还想使用Array来创建数组嘞????

庆哥： 哈哈，使用它创建数组是不行的，话说这俩货是干嘛的啊，太容易让人迷惑了，实际上啊，这俩货的存在都是为了让我们更一步的操作数组的，先来个简单的例子，比如我们创建一个数组

 int[] b = new int[]{1, 2, 3};
        System.out.println(Array.get(b, 1));

看到没，我们平常是使用b[1]来获取下标为1的元素，使用Array就可以像上面那样获取，也就是说Array给我们提供了可以直接操作数组的一些方法，有如下这些：小白： 这就是个类似工具类啊，可以方便我们操作数组是吧????

庆哥： 对的，还记得我们之前就说过这个Array吗，它的构造方法是私有的，不能实例化，它的方法也都是静态的，可以直接还用类名来调用，就像上面那样，就是为了我们更加方便的操作数组而存在的。

小白： 这样说的话，那这个Arrays是不是类似啊????

庆哥：  是的，Arrays也是个方便我们操作数组的工具类，只是他们提供的功能有所不同，我们使用Arrays可以实现给数组填充数据，也就是赋值，也可以进行排序啊，进行二分查找啊，截取数组啊之类的????

小白： 这个提供的功能还不少嘞????，使用上是不是和Array类似啊

庆哥： 是的，你看，比如说给数组数据进行排序

System.out.println("排序：");

        int[] array1 = new int[]{5, 7, 8, 9, 1, 3, 6};
        Arrays.sort(array1);

看它提供的方法

在这里插入图片描述

也有很多，需要啥我们用啥就行了

咋样，这样一介绍，是不是发现，其实这俩货也没啥难的啊????、

小白： 是啊，原来就是两个打辅助的啊????

数组的特点

庆哥： 到了这里，你是不是能 总结下数组的一些简单特点啦????

小白： 嗯嗯，数组啊，连续内存分配，可以随机访问，这次刚刚学到的，数组其实是个对象????，对了，数组还有下标，是从0开始的。

庆哥： 嗯嗯，问题来了，为啥要从0开始，你知道吗？

下标索引为啥从0开始

小白： 这个还真不知道，平常就记着下标是从0开始的了，至于为啥是从0开始还真不知道嘞????，为啥啊庆哥。

庆哥： 要弄明白这个问题，要看这个图

我们已经知道了，数组的创建需要连续的内存空间，比如这里的整型数组，长度为10，那就再内存开辟了相应的内存空间，在内存空间中，每个内存是有相应的地址的，这个是操作系统干的事，当你申请了内存之后，操作系统会为这块内存地址进行编号。

比如这里申请了一个长度为10的整型数组，我们知道int在java中占4个字节，也就是说一个数据占四个字节的内存，也就是上面的一块.

然后每一块都有相应的内存地址编号，比如0对应的这块，编号是1000-1003，占四个字节嘛，我们接下来结合数组的随机访问，比如我们使用array[0]去访问第一个元素，实际指向的就是1000这个内存地址，这个在数组中也叫作首地址，数组变量array就是指向这个首地址。

这个首地址也叫作base_address，记住这个，然后我们如果要访问下标为1的怎么访问嘞，这里有个寻址公式

array[i] = base_address + i*data_type_size

base_address我们知道是啥了，那data_type_size是啥？其实即使数据类型的字节长度，比如这里的int整型就是4个字节，那data_type_size就是4，我们现在要访问下标为1的数据，代入公式就是：

array[1] = 1000 + 1*4 = 1004

看下，是不是刚好定位到下标为1的那块内存的位置。

你想想，如果索引从1开始，那寻址供视是不是就变成了

array[i] = base_address + （i-1）*data_type_size

这就要多一步操作，浪费性能啊????

咋样明白不????

小白： 嗯嗯，原来是这么回事，终于学会了????

数组的增删改查

庆哥： 嗯嗯，那我们再来看看数组的增删改查，也就是对数组进行的一些基本操作，首首先看看数组增加，我们还看着这个图来说

如果我们要增加一个元素的话，怎么办？

小白： 这分几种情况吧，插在最前面，中间和最后。

庆哥： 如果是插在中间呢？发现啥问题没？????

小白： 嗯。。我想想。。数组内存是连续分配的，那要插入一个新的元素，那岂不是要把当前位置的元素以及后面的元素全部后移了，这样才能腾出位置插入当前元素吧????

庆哥： 对的，所以对于数组，不仅是插入，删除也是同样的道理，如果不是尾部操作，都需要进行数组挪动操作。

小白： 那这个就费劲了????

庆哥： 是啊，所以数组啊，插入删除效率并不高，最坏的情况，时间复杂度是O(n)，好的情况那就是尾部操作，那就是O(1)了，这个知道吧????

小白： 嗯嗯，知道，那查找效率是不是高啊

庆哥： 这里我觉得大家都有个误区，什么嘞，数组如果是使用下标访问，那自然效率高，可是我们平常查找的话是根据数值也不都是下标啊，这样就需要遍历数组找到我们想要的，这个要明白

小白： 是啊，你这样一说，我倒知道了

数组扩容

庆哥： 对了，想一下，如果数组满了咋办????

小白： 这个啊，数组满了，就无法插入新的元素，这样的话就需要对数组扩容，这个扩容，我想想，数组一旦初始化完成，就是固定不变得，这样的话，是不是需要新创建一个数组啊????

庆哥： 对的，数组一旦初始化完成，在内存中的空间就已经固定了下来，即使某个元素被清空，但其所占的空间依然是保留的，因此数组长度是不能被改变的，要想改变数组的空间就必须进行数组扩容。

小白： 那这个是不是就需要把原数组的数据全部复制过去啊

庆哥： 对的，有如下简单代码小白： 哦哦，明白了????

完！！！

ps：数组这块怎么说嘞，反正写的有点痛苦????，现在已经是夜里两点了，先到这吧，如有问题，欢迎大家留言讨论！

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