Java编程：深入理解数组及二维数组

"Java核心逻辑第5章：深入理解数组及其应用" 在Java编程语言中，数组是一种非常基础且重要的数据结构，它允许我们一次性定义并存储相同类型的数据集合。本章将深入探讨数组的各个方面，包括其概念、语法、遍历、排序、扩充以及二维数组和高维数组的应用。 首先，数组的概念是为了更有效地管理多个同类型数据而设计的。传统的编程方式可能需要定义多个单独的变量来存储这些数据，但数组可以一次性定义并分配连续的内存空间来存储这些数据。例如，如果要存储一个班级的学生分数，使用数组可以大大简化代码： ```java int[] scores = new int[5]; ``` 数组的声明有两种形式：`int[] a;` 或 `inta[];`，两者并无本质区别。分配内存空间通常通过 `new` 关键字完成，如 `scores = new int[5];`，这会在内存中创建一个能容纳5个整数的区域。 数组在内存中是连续存储的，例如，上述声明的数组`scores`在内存中的表示可能是这样的： ``` scores: scores[0] scores[1] scores[2] scores[3] scores[4] | | | | | 20 21 22 23 24 ``` 值得注意的是，数组元素有默认值。例如，对于整型数组，所有元素的默认值为0。访问数组的长度可以使用 `.length` 属性，如 `scores.length` 返回数组的元素数量。 数组的遍历是常见的操作，可以通过循环来访问数组中的每个元素： ```java for (int i = 0; i < scores.length; i++) { System.out.println(scores[i]); } ``` 在Java中，可以使用 `java.util.Arrays.sort()` 方法对数组进行排序，例如 `Arrays.sort(scores);`。数组的扩充则需要创建一个新的数组，并将旧数组的数据复制过去。这里有三种常见的方法： 1. 直接创建新数组并手动复制： ```java int[] newArray = new int[oldArray.length + 1]; System.arraycopy(oldArray, 0, newArray, 0, oldArray.length); oldArray = newArray; ``` 2. 使用 `System.arraycopy()`： ```java int[] newArray = new int[oldArray.length + 1]; System.arraycopy(oldArray, 0, newArray, 0, oldArray.length); oldArray = newArray; ``` 3. 使用 `java.util.Arrays.copyOf()`： ```java oldArray = Arrays.copyOf(oldArray, oldArray.length + 1); ``` 二维数组，也称为多维数组，是数组的数组，它可以用来表示矩阵或表格数据。例如，创建一个2x2的二维数组： ```java int[][] matrix = new int[2][2]; matrix[0][0] = 1; // 第一行第一列 matrix[0][1] = 2; // 第一行第二列 matrix[1][0] = 3; // 第二行第一列 matrix[1][1] = 4; // 第二行第二列 ``` 二维数组的遍历与一维数组类似，只需在循环中增加一个维度。 通过学习本章，你将能够熟练掌握Java中的数组操作，包括创建、遍历、排序、扩充以及处理二维数组和高维数组的问题，这对于编写高效的程序至关重要。