C++程序员学Java系列之十二：一维数组定义,初始化,遍历,最值及异常

数组的定义

在Java中，可以使用以下格式来定义一个数组。如下

数据类型[] 数组名 = new 数据类型[元素个数或数组长度];

int[] x = new int[100];      

上述语句就相当于在内存中定义了100个int类型的变量，

第一个变量的名称为x[0]，

第二个变量的名称为x[1]，

...

以此类推，

第100个变量的名称为x[99]

这些变量的初始值都是0，而C++中数组要自己初始化；

它也是引用数据类型，即 x 存储的是一个内存地址；

int[] arr; // 声明变量
arr = new int[3]; // 创建数组对象
System.out.println("arr[0]=" + arr[0]); // 访问数组中的第一个元素
System.out.println("arr[1]=" + arr[1]); // 访问数组中的第二个元素
System.out.println("arr[2]=" + arr[2]); // 访问数组中的第三个元素
System.out.println("数组的长度是：" + arr.length); // 打印数组长度，如果只打印arr,则显示的是整个数组的首地址      

当数组被成功创建后，数组中元素会被自动赋予一个默认值，根据元素类型的不同，默认初始化的值也是不一样的。

具体如下表所示。

数据类型	默认初始化值
byte、short、int、long
float、double	0.0
char	一个空字符（空格），即’\u0000’
boolean	false
引用数据类型	null，表示变量不引用任何对象

如果在使用数组时，不想使用这些默认初始值，也可以显式地为这些元素赋值。

int[] arr = new int[4]; // 定义可以存储4个整数的数组
 arr[0] = 1; // 为第1个元素赋值1
 arr[1] = 2; // 为第2个元素赋值2
 // 下面的代码是打印数组中每个元素的值
 System.out.println("arr[0]=" + arr[0]);
 System.out.println("arr[1]=" + arr[1]);
 System.out.println("arr[2]=" + arr[2]);
 System.out.println("arr[3]=" + arr[3]);      

上面这种数组的定义方式叫

动态初始化；

在初始化数组时还有一种方式叫做静态初始化，就是在定义数组的同时就为数组的每个元素赋值。数组的静态初始化有两种方式，具体格式如下：

1、类型[ ] 数组名 = new 类型[]{元素，元素，……};

2、类型[ ] 数组名 = {元素，元素，元素，……};   

上面的两种方式都可以实现数组的静态初始化，但是为了简便，建议采用第二种方式。

使用案例：

int[] arr = { 1, 2, 3, 4 }; // 静态初始化
// 下面的代码是依次访问数组中的元素
System.out.println("arr[0] = " + arr[0]);
System.out.println("arr[1] = " + arr[1]);
System.out.println("arr[2] = " + arr[2]);
System.out.println("arr[3] = " + arr[3]);      

需要注意的是，代码中千万不可写成int[] arr = new int[4]{1,2,3,4};，即[ ]不要写任何数字，即使写成与后面大括号中一样的也不行；

这样写编译器会报错。

原因在于编译器会认为数组限定的元素个数[4]与实际存储的元素{1,2,3,4}个数有可能不一致，存在一定的安全隐患。

数组遍历

在操作数组时，经常需要依次访问数组中的每个元素，这种操作称作数组的遍历。

案例：

int[] arr = { 1, 2, 3, 4, 5 }; // 定义数组
// 使用for循环遍历数组的元素
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
    System.out.println(arr[i]); // 通过索引访问元素
}      

数组最值（最大值或最小值）

在操作数组时，经常需要获取数组中元素的最值。

案例：

int[] arr = { 4, 1, 6, 3, 9, 8 }; // 定义一个数组
int max = arr[0]; // 定义变量max用于记住最大数，首先假设第一个元素为最大值
// 下面通过一个for循环遍历数组中的元素
for (int x = 1; x < arr.length; x++) {
  if (arr[x] > max) { // 比较 arr[x]的值是否大于max
    max = arr[x]; // 条件成立，将arr[x]的值赋给max
  }
}
System.out.println("max=" + max); // 打印最大值      

数组异常

1）数组越界异常

每个数组的索引都有一个范围，即0~length-1。在访问数组的元素时，索引不能超出这个范围，否则程序会报错

案例：

int[] arr = new int[4]; // 定义一个长度为4的数组
System.out.println("arr[0]=" + arr[4]); // 通过角标4访问数组元素，访问越界，下标范围应该是0~3      

运行结果中会提示的错误信息是数组越界异常ArrayIndexOutOfBoundsException

出现这个异常的原因是数组的长度为4，其索引范围为0~3，而上述代码中的第4行代码使用索引4来访问元素时超出了数组的索引范围。

2）空指针异常

在使用变量引用一个数组时，变量必须指向一个有效的数组对象，如果该变量的值为null，则意味着没有指向任何数组，此时通过该变量访问数组的元素会出现空指针异常。

int[] arr = new int[3]; // 定义一个长度为3的数组
arr[0] = 5; // 为数组的第一个元素赋值
System.out.println("arr[0]=" + arr[0]); // 访问数组的元素
arr = null; // 将变量arr置为null
System.out.println("arr[0]=" + arr[0]); // 访问数组的元素，其指针已经为null,无法再次访问内存中存储的数据了      

代码将变量置为null，当再次访问数组时就出现了空指针异常NullPointerException。