004深入Java数组

参考 深入Java、数组

内存中的数组

数组引用变量只是一个引用，这个引用可以指向任何有效的内存，只有它指向有效内存时才可通过该数组变量来访问数组元素。

实际的数组对象被存储在堆（heap）内存中；若引用该数组对象的数组引用变量是一个局部变量，则它被存储在栈（stack）内存中。如图1

为什么有栈内存和堆内存？

当一个方法执行时，每个方法都会建立自己的内存栈，在该方法中定义的变量将会逐个放入这块栈内存中，随着方法的执行结束，里面的内存栈也将自然销毁。故所有方法中定义的**局部变量**都是放在栈内存里的。

在程序创建一个对象时，这个对象将被保存到运行时数据区中，以便反复利用（因为创建对象的成本通常较大），这个数据区就是堆内存。堆中对象不会随方法执行结束而销毁，即使方法结束后，这个对象还能被另一个引用变量所引用（如方法参数传递时）。只有当一个对象没有任何引用变量引用它时，系统的垃圾回收器才会在合适的时候回收它。

只要类型相互兼容，就可以让一个数组变量指向另一个实际的数组，但是，数组的长度依然不会变！

/* ArrayRam.java */
public class ArrayRam {
    
    
    static public void main(String[] args) {
    
    
        int[] a = {
    
    6, 7, 8};
        var b = new int[4];
        System.out.println("The length of b: " + b.length);
        // 让b引用指向a引用所指向的数组
        b = a;
        System.out.println("The length of b: " + b.length);
    }
}

执行结果：

看起来长度变了啊？？？这是一个假象，记得：定义并初始化一个数组后，在内存中分配了两个空间，一个用于存放数组的引用变量，另一个用于存放数组本身。上图

a变量和b变量都引用了第一个数组，此时第二个数组失去了引用，变成垃圾，只有等待垃圾回收器来回收它。

操作数组的工具类：Arrays

API中的说明：

public class Arrays
extends Object

This class contains various methods for manipulating arrays (such as sorting and searching). This class also contains a static factory that allows arrays to be viewed as lists.

int binarySearch(byte[] a, byte key)

使用二分法查询key元素所在数组a里出现的索引；若不存在，返回负数。数组a必须已经按升序排序。

int[] a = {
    
    2, 3, 4, 5};
System.out.println("The index of key=4 is " + Arrays.binarySearch(a, 4));
// The index of key=4 is 2

int binarySearch(byte[] a, int fromIndex, int toIndex, byte key)

与前一个方法类似，但只搜索数组a中fromIndex到toIndex索引的元素。

int[] a = {
    
    2, 3, 4, 5};
System.out.println("The index of key=3 from fromIndex=0 to tofromIndex=2 is " + 
		  Arrays.binarySearch(a, 0, 2, 3));
// The index of key=3 from fromIndex=0 to tofromIndex=2 is 1

String toString(type[] a)

将一个数组转换成一个字符串。

int[] original = {
    
    1, 2, 9, 8, 5};
System.out.println("The elems of original: " + Arrays.toString(original));
//The elems of original: [1, 2, 9, 8, 5]

type[] copyOf(type[] original, int newLength)

把original数组复制成一个新数组，newlength是新数组的长度。

	int[] original = {
    
    1, 2, 9, 8, 5};
	int[] newArray = Arrays.copyOf(original, 3);
	int[] newArray2 = Arrays.copyOf(original, 8);
	
	System.out.println("The len of original is " + original.length);
	System.out.println("The elems of original: " + Arrays.toString(original));
	System.out.println("The len of newArray is " + newArray.length);
	System.out.println("The elems of original: " + Arrays.toString(newArray));
	System.out.println("The len of newArray2 is " + newArray2.length);
	System.out.println("The elems of original: " + Arrays.toString(newArray2));
/* results:
	The len of original is 5
	The elems of original: [1, 2, 9, 8, 5]
	The len of newArray is 3
	The elems of original: [1, 2, 9]
	The len of newArray2 is 8
	The elems of original: [1, 2, 9, 8, 5, 0, 0, 0]
*/

可以看到，如果新数组的长度比原数组的长度小，新数组就是原数组前newLength个元素；反之，新数组是原数组的所有元素，后面补充0 or false、or null

type[] copyOfRange(type[] o, int from, int to)

boolean equals(type[] a, type[] a2)

若数组a和a2长度且数组元素一一相同，则返回true。

	int[] a = {
    
    2, 3, 4, 5};
	int[] b = {
    
    2, 3, 4, 5};
	int[] c = {
    
    1, 2, 3, 4};
	System.out.println("a=b: " + Arrays.equals(a, b));
	System.out.println("c=b: " + Arrays.equals(c, b));
	// a=b: true
	// c=b: false

void sort(type[] a)

把数组a排序

int[] a = {
    
    12, 3, 41, 5};
Arrays.sort(a);
System.out.println("sorted: " + Arrays.toString(a));
// sorted: [3, 5, 12, 41]

小结

学习了数组的知识以及操作数组的工具类的一些静态方法。

Reference： 李刚《疯狂Java讲义第五版》