來吧！給你不一樣的數組深入講解

數組小談

慶哥： 嗨，小白，知道啥是數組嗎？小白： 你看你這話說的，數組那還不簡單，學計算機的沒有不知道數組的吧，我們剛開始接觸C語言的時候就有數組啊，現在在學習java，也有數組啊，一般不就這樣嘛

int[] array = new int[10]

這就創建了一個長度為10的數組，是不是？

慶哥： 嗯嗯，你還知道數組的啥啊。比如特性啥的？

小白： 這個嘛，數組啊，最經典的不就是可以根據數組下標來讀取數據嗎？比如上面定義的那個長度為10的數組，可以使用array[1]來獲得數組第二個位置的數據。

慶哥： 為啥不是第一個的數據，那不是1嗎？

小白： 這個嘛，那是因為數組下標是從0開始的，所以實際上1就是2的位置，就像這樣：

慶哥： 那數組下標為啥從0開始啊

小白： 嗯。。。這個？不知道

慶哥： 在Java中數組其實可以看做是一個對象嘛？

小白： 納尼？沒有考慮過這個問題啊

慶哥： 知道Array和Arrays嘛

小白： 不是太清楚

慶哥： 哈哈，來吧，今天就讓你徹底搞懂數組這傢伙

小白： 小板凳已備好

啥是數組啊

天馬星空看數組

慶哥： 既然我們要學習數組，那首要的任務就是先要弄懂，啥是數組？你現在清空大腦，不要想著什麼數組是數據結構，什麼連續內存，什麼隨機訪問，什麼不可變的，拋出你之前關於數組的所有認知，從零開始，你想想，數組是個啥？

小白： 那我要發揮我超強的想象力了哦，數組嘛，單從這倆字啊，我想著這玩意應該是個跟棍似的，一組一組的嘛，長長的，然後是數據嘛，人家是數組，那應該就是跟數據有關的，組？我們平常會說一組一組的，比如幾人一組，那這個數組就是一些數據在一塊。。。。我在說啥

慶哥： 可以啊，你這想象力，那我來說下我的理解吧，初看數組這貨，我就覺得啊，它在java中應該也是個類，然後我們也可以通過最基本的new來創建一個數組，剛開始就這樣感覺得，但是誰知道這傢伙完全不按照套路出牌啊

小白： 你這樣一說也真是的，我本來也以為數組可以使用new嘞，有的時候還是有點疑惑的，特別是遇到Array這個類就更迷惑了

慶哥： 的確，我剛開始也是這樣，覺得這個Array不就是數組嘛，然後我還這樣試過

哈哈，我當時還迷惑，這是咋回事啊，這不是創建數組嘛

小白： 這是咋回事啊，為啥會報錯啊

慶哥： 這個嘛，我們看看Array的源碼就知道了

看到了吧，它的構造方法是私有的，所以是不能被實例化的，因為我們使用new就是通過構造方法去創建啊，而這裡是私有的，所以是不行滴，知道了吧

小白： 嗯嗯，看來我對這個數組還真的是不瞭解啊，慶哥這次要好好和我說說

java中的數組

慶哥： 沒問題，那我們言歸正傳，看看java中的數組到底是個啥，在java中啊，我們可以這樣理解數組：

數組這傢伙就是一個數據集合，而且它還是有序的，就是很多數據擱在一塊，一個挨著一個，而且每個數據的類型都是相同的

這裡簡單大白話說了啥是數組，有必要還是畫個圖，來加深下印象，對了對了，之前畫了個圖，就用這個

好了，現在對於數組，給你文字說了是啥，現在再看個圖，這裡就相當於有一個數組，這個數組有10個數據，你看他們是不是一個挨著一個，然後每個數據還有一個下標，這個下標就相當於給每個數據進行編號，你想啊，編號有啥好處？

是不是更加容易尋找了，對號入座嘛！所以這裡就引出了數組的一個大大的特點：

人家支持隨機訪問啊

小白： 這個是不是就是可以使用下標訪問數據的特性

慶哥： 嗯嗯，是的，我們接著來說，我們現在對數組有個大致印象， ，要知道數組最終是用來幹嘛的。人家是用來存放數據的，我們還是先來看看數組的的相關代碼吧：

int[] a = new int[10];

看，這就創建了一個數組，不是我們想的使用new的方式，其實從代碼我們就能猜到，這個數組的長度是10，啥意思，數組人家是有長度的。

小白： 這個是必須要給它指定一個長度吧

慶哥： 這個就牽涉到數組的聲明瞭，數組是用來存放數據的，那我們要用它的話就要先創造它吧，之前說了，人家不是使用new，人家是這樣的形式

int[] a = new int[10];

那麼這樣可以嗎？

int[] a = new int[];

有啥區別？是不是少了個10，行嗎這樣，我們看看

看到了，不行，為啥不行啊，你想想？

小白： 這個嘛，這裡的10是在給數組一個指定的長度吧，難道不能默認長度為0嗎？

慶哥： 這裡就要看數組的一些特點了，對於數組啊，人家是有序數據的集合，在內存中來展示就是人家需要連續的內存空間，還有一個特點那就是你一旦聲明就不會再改變了

小白： 嗯嗯，這個我知道，數組一旦確定將是固定不變的，哦哦，我知道了，那這裡就必須要求指定長度了，不然相當於沒創建數組啊，長度為0沒意義啊

數組在內存中的分配

慶哥： 對的，我們再看這段代碼

int[] a = new int[10];

是個怎麼回事，首先我們知道了，這是要創建數組吧，長度也指定了，是10，對了這裡忘了說了，這個數組是個整型數組，類型是int，為啥要說這個嘞，等會再詳細說，先來看圖

啥意思嘞？這些個格格就可以看成是內存，一塊塊的內存，現在我們創建一個長度為10的整型數組，那就需要十塊這樣的內存空間。

小白： 這裡紅色的塊是啥意思啊？

慶哥： 紅色啊，就代表已經被使用了的內存空間，看出啥問題了沒，現在你創建這樣的代碼

int[] a = new int[10];

意思就是你告訴內存，“內存那傢伙，給我來十塊內存空間，記住必須連續的哦”，也就是說，數組申請的內存空間是連續分配的，數組中的數據比較矯情，必須一個挨著一個

簡單聊聊初始化

小白： 嗯嗯，我記得數組的聲明不止這一種吧？

慶哥： 是的，我們之前介紹的這樣叫做動態初始化數組，啥意思嘞，就是指定了長度，但是沒有給值，我們看這個

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

輸出是0，你可以試下，這10個數據都是0，這是默認初始化的值，我們也可以使用這樣靜態初始化

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

啥意思，也就是在創建數組的時候就把值給確定下來，你猜猜這樣創建的數組長度是多少？

小白： 這個啊，這裡沒有給定像10那樣的數據啊，這個應該是。。。3吧，後面大括號有三個數

慶哥： 我們看下這段代碼

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

        System.out.println(b.length);

這是啥，這是求數組長度的，我們看看輸出

被你說對了，像這樣的，它會根據你大括號裡的數據創建內存空間，也就是說有幾個數就申請幾個內存，不多不少申請了就固定了

數組變量和數組對象

慶哥： 我們上面已經簡單介紹完數組了，那你知道什麼是數組變量什麼是數組對象嗎

小白： 我去，暈菜，這倆雙胞胎吧

慶哥： 那我來說說，啥是數組變量，看之前的代碼

int[] a = new int[10]

這個a其實就是一個數組變量，一個數組變量指向一個數組對象，數組變量其實就是一個引用，存放的是內存地址，也就是引用是與內存地址劃等號的，內存地址是給計算機看的，而引用是給我們看的（一個我們比較熟悉的符號），而這個a其實是數組的首地址，指向的數組對象其實就是a[0]這個數組變量對應的數組對象。

那數組對象其實就是內存空間中存放的數值了。

數組初始化是對誰初始化

那我們接著這個數組變量和數組對象來講講，數組初始化是對誰進行初始化，其實也很簡單，知道了什麼是數組變量和數組對象之後，我們就應該知道，數組初始化不是對數組變量初始化，而是對數組對象進行初始化。

所謂的對數組對象初始化，無非就是告訴內存，我要創建一個數組，你得給我分配一塊連續的內存。

咋樣，明白了吧

小白： ok的

數組能存儲啥

慶哥： 好了，以上屬於數組的基本知識，不多說了，我們接下來再來說說數組的數據存儲類型，還記得之前說的嗎？數組中的每個元素都是相同的類型，我們上面是int類型的，啥意思嘞？也就是說啊，你創建什麼類型的數組就只能存放什麼類型的數據。

比如這樣就不行

因為你創建了是個int整型的，所以只能存放整型數據，字符串就不行，想要存放字符串的話那就要創建一個字符串數組

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

有個小例外

這裡啊，是有個例外的 ，我們看這個：

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

這個是都可以的，知道為啥不

小白： 這個啊，知道，Object可是java中所有類的超類啊

慶哥： 正解，好了，咱來簡單總結下：

Java中的數組是用來存儲同一種數據類型的數據結構，一旦初始化完成，在內存中的空間就已經固定了下來

數組是個對象？

慶哥： 你說數組是不是個對象？

小白： 數組是對象？不是說數組不能用new的方式創建嗎，那應該不是吧，感覺和平常的對象不一樣啊

慶哥： 實話告訴你吧，數組啊，其實是個特殊的對象，只不過數組比較特殊，它不同於一般的對象，像一般的對象都有特定的java類，比如我這裡創建了一個Person類，然後有這個代碼：

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

就是創建一個Person對象，然後得到它的類名，如下

再來看個

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

這個知道吧，它的類名一定是Object，我們看

是吧，我們再來看數組的，它可以這樣獲得

//數組是特殊的對象，沒有對應的類文件，數組類是在運行時產生的，類名很奇怪
        System.out.println(new int[2].getClass().getName());

它這個類是啥嘞

這是啥玩意

小白： 我去，這裡我是不是隻要記住，其實數組也是個特殊的對象就行了吧、

慶哥： 對的，只需要記住，數組其實也是個對象就行，這可是對數組的深層次理解哦，那接下來我們繼續說數組的兩個讓人懵圈的類。

Array和Arrays

對這倆貨熟悉嗎

小白： 很懵圈啊，之前我還想使用Array來創建數組嘞

慶哥： 哈哈，使用它創建數組是不行的，話說這倆貨是幹嘛的啊，太容易讓人迷惑了，實際上啊，這倆貨的存在都是為了讓我們更一步的操作數組的，先來個簡單的例子，比如我們創建一個數組

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

看到沒，我們平常是使用b[1]來獲取下標為1的元素，使用Array就可以像上面那樣獲取，也就是說Array給我們提供了可以直接操作數組的一些方法，有如下這些：

小白： 這就是個類似工具類啊，可以方便我們操作數組是吧

慶哥： 對的，還記得我們之前就說過這個Array嗎，它的構造方法是私有的，不能實例化，它的方法也都是靜態的，可以直接還用類名來調用，就像上面那樣，就是為了我們更加方便的操作數組而存在的。

小白： 這樣說的話，那這個Arrays是不是類似啊

慶哥： 是的，Arrays也是個方便我們操作數組的工具類，只是他們提供的功能有所不同，我們使用Arrays可以實現給數組填充數據，也就是賦值，也可以進行排序啊，進行二分查找啊，截取數組啊之類的

小白： 這個提供的功能還不少嘞，使用上是不是和Array類似啊

慶哥： 是的，你看，比如說給數組數據進行排序

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

也有很多，需要啥我們用啥就行了

咋樣，這樣一介紹，是不是發現，其實這倆貨也沒啥難的啊、

小白： 是啊，原來就是兩個打輔助的啊

數組的特點

慶哥： 到了這裡，你是不是能 總結下數組的一些簡單特點啦

小白： 嗯嗯，數組啊，連續內存分配，可以隨機訪問，這次剛剛學到的，數組其實是個對象，對了，數組還有下標，是從0開始的。

慶哥： 嗯嗯，問題來了，為啥要從0開始，你知道嗎？

下標索引為啥從0開始

小白： 這個還真不知道，平常就記著下標是從0開始的了，至於為啥是從0開始還真不知道嘞，為啥啊慶哥。

慶哥： 要弄明白這個問題，要看這個圖

我們已經知道了，數組的創建需要連續的內存空間，比如這裡的整型數組，長度為10，那就再內存開闢了相應的內存空間，在內存空間中，每個內存是有相應的地址的，這個是操作系統乾的事，當你申請了內存之後，操作系統會為這塊內存地址進行編號。

比如這裡申請了一個長度為10的整型數組，我們知道int在java中佔4個字節，也就是說一個數據佔四個字節的內存，也就是上面的一塊.

然後每一塊都有相應的內存地址編號，比如0對應的這塊，編號是1000-1003，佔四個字節嘛，我們接下來結合數組的隨機訪問，比如我們使用array[0]去訪問第一個元素，實際指向的就是1000這個內存地址，這個在數組中也叫作首地址，數組變量array就是指向這個首地址。

這個首地址也叫作base_address，記住這個，然後我們如果要訪問下標為1的怎麼訪問嘞，這裡有個尋址公式

array[i] = base_address + i*data_type_size

base_address我們知道是啥了，那data_type_size是啥？其實即使數據類型的字節長度，比如這裡的int整型就是4個字節，那data_type_size就是4，我們現在要訪問下標為1的數據，代入公式就是：

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

看下，是不是剛好定位到下標為1的那塊內存的位置。

你想想，如果索引從1開始，那尋址供視是不是就變成了

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

這就要多一步操作，浪費性能啊

咋樣明白不

小白： 嗯嗯，原來是這麼回事，終於學會了

數組的增刪改查

慶哥： 嗯嗯，那我們再來看看數組的增刪改查，也就是對數組進行的一些基本操作，首首先看看數組增加，我們還看著這個圖來說

如果我們要增加一個元素的話，怎麼辦？

小白： 這分幾種情況吧，插在最前面，中間和最後。

慶哥： 如果是插在中間呢？發現啥問題沒？

小白： 嗯。。我想想。。數組內存是連續分配的，那要插入一個新的元素，那豈不是要把當前位置的元素以及後面的元素全部後移了，這樣才能騰出位置插入當前元素吧

慶哥： 對的，所以對於數組，不僅是插入，刪除也是同樣的道理，如果不是尾部操作，都需要進行數組挪動操作。

小白： 那這個就費勁了

慶哥： 是啊，所以數組啊，插入刪除效率並不高，最壞的情況，時間複雜度是O(n)，好的情況那就是尾部操作，那就是O(1)了，這個知道吧

小白： 嗯嗯，知道，那查找效率是不是高啊

慶哥： 這裡我覺得大家都有個誤區，什麼嘞，數組如果是使用下標訪問，那自然效率高，可是我們平常查找的話是根據數值也不都是下標啊，這樣就需要遍歷數組找到我們想要的，這個要明白

小白： 是啊，你這樣一說，我倒知道了

數組擴容

慶哥： 對了，想一下，如果數組滿了咋辦

小白： 這個啊，數組滿了，就無法插入新的元素，這樣的話就需要對數組擴容，這個擴容，我想想，數組一旦初始化完成，就是固定不變得，這樣的話，是不是需要新創建一個數組啊

慶哥： 對的，數組一旦初始化完成，在內存中的空間就已經固定了下來，即使某個元素被清空，但其所佔的空間依然是保留的，因此數組長度是不能被改變的，要想改變數組的空間就必須進行數組擴容。

小白： 那這個是不是就需要把原數組的數據全部複製過去啊

慶哥： 對的，有如下簡單代碼

小白： 哦哦，明白了

完！！！

ps：數組這塊怎麼說嘞，反正寫的有點痛苦，現在已經是夜裡兩點了，先到這吧，如有問題，歡迎大家留言討論！

如果大家感覺本文有幫助，請推薦本文，也歡迎大家通過評論來交流。

我是一名從事多年開發的java老程序猿員，目前辭職在做自己的java私人訂製課程，今年年初我花了一個月整理了一份最適合2019年學習的java學習乾貨資料，從最基礎的javase到spring各種框架都有整理，送給每一位java小夥伴，想要獲取的可以關注我的頭條號並在後臺私信我：02，即可免費獲取。

鏈接：https://url.cn/50BF56s

閱讀更多 程序猿168 的文章

關鍵字: 國創上頭條 C語言 數據結構