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兩年前，我甚至寫過一篇文章，吐槽數(shù)組在 Java 中挺雞肋的，因為有 List 誰用數(shù)組啊，現(xiàn)在想想那時候的自己好幼稚，好可笑。因為我只看到了表面現(xiàn)象，實際上呢，List 的內(nèi)部仍然是通過數(shù)組實現(xiàn)的，比如說 ArrayList，在它的源碼里可以看到下面這些內(nèi)容：

/** 
 * The array buffer into which the elements of the ArrayList are stored. 
 * The capacity of the ArrayList is the length of this array buffer. Any 
 * empty ArrayList with elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA 
 * will be expanded to DEFAULT_CAPACITY when the first element is added. 
 */ 
transient Object[] elementData; // non-private to simplify nested class access 
 
/** 
 * The size of the ArrayList (the number of elements it contains). 
 * 
 * @serial 
 */ 
private int size; 

數(shù)組在 Java 中，必須算是核心，神一般的存在。

01、什么是數(shù)組

按照 Javadoc 給出的解釋，數(shù)組是一個對象，它包含了一組固定數(shù)量的元素，并且這些元素的類型是相同的。數(shù)組會按照索引的方式將元素放在指定的位置上，意味著我們可以通過索引來訪問到這些元素。在 Java 中，索引是從 0 開始的。

我們可以將數(shù)組理解為一個個整齊排列的單元格，每個單元格里面存放著一個元素。

數(shù)組元素的類型可以是基本數(shù)據(jù)類型(比如說 int、double)，也可以是引用數(shù)據(jù)類型(比如說 String)，包括自定義類型的對象。

了解了數(shù)組的定義后，讓我們來深入地研究一下數(shù)組的用法。

在 Java 中，數(shù)組的聲明方式有兩種。

先來看第一種：

int[] anArray; 

再來看第二種：

int anOtherArray[]; 

不同之處就在于中括號的位置，是緊跟類型，還是放在變量名的后面。前者比后者的使用頻率更高一些。

接下來就該看看怎么初始化數(shù)組了，同樣有多種方式可以初始化數(shù)組，比如說最常見的是：

int[] anArray = new int[10]; 

使用了 new 關(guān)鍵字，對吧?這就意味著數(shù)組的確是一個對象。然后，在方括號中指定了數(shù)組的長度，這是必須的。

這時候，數(shù)組中的每個元素都會被初始化為默認值，int 類型的就為 0，Object 類型的就為 null。

另外，還可以使用大括號的方式，直接初始化數(shù)組中的元素：

int anOtherArray[] = new int[] {1, 2, 3, 4, 5}; 

這時候，數(shù)組的元素分別是 1、2、3、4、5，索引依次是 0、1、2、3、4。

02、訪問數(shù)組

前面提到過，可以通過索引來訪問數(shù)組的元素，就像下面這樣：

anArray[0] = 10; 
System.out.println(anArray[0]); 

通過數(shù)組的變量名，加上中括號，加上元素的索引，就可以訪問到數(shù)組，通過“=”操作符進行賦值。

如果索引的值超出了數(shù)組的界限，就會拋出 ArrayIndexOutOfBoundException，關(guān)于這方面的知識，我之前特意寫過一篇文章，如果你感興趣的話，可以跳轉(zhuǎn)過去看看。

為什么會發(fā)生ArrayIndexOutOfBoundsException

我覺得原因挺有意思的。

既然數(shù)組的索引是從 0 開始，那就是到數(shù)組的 length - 1 結(jié)束，不要使用超出這個范圍內(nèi)的索引訪問數(shù)組，就不會拋出數(shù)組越界的異常了。

03、遍歷數(shù)組

當(dāng)數(shù)組的元素非常多的時候，逐個訪問數(shù)組就太辛苦了，所以需要通過遍歷的方式。

第一種，使用 for 循環(huán)：

int anOtherArray[] = new int[] {1, 2, 3, 4, 5}; 
for (int i = 0; i < anOtherArray.length; i++) { 
    System.out.println(anOtherArray[i]); 
} 

通過 length 屬性獲取到數(shù)組的長度，然后索引從 0 開始遍歷，就得到了數(shù)組的所有元素。

第二種，使用 for-each 循環(huán)：

for (int element : anOtherArray) { 
    System.out.println(element); 
} 

如果不需要關(guān)心索引的話(意味著不需要修改數(shù)組的某個元素)，使用 for-each 遍歷更簡潔一些。當(dāng)然，也可以使用 while 和 do-while 循環(huán)。

04、可變參數(shù)

可變參數(shù)用于將任意數(shù)量的參數(shù)傳遞給方法：

void varargsMethod(String... varargs) {} 

varargsMethod() 方法可以傳遞任意數(shù)量的字符串參數(shù)，可以是 0 個或者 N 個，本質(zhì)上，可變參數(shù)就是通過數(shù)組實現(xiàn)的，為了證明這一點，我們可以通過 jad 反編譯一下字節(jié)碼：

public class VarargsDemo 
{ 
 
    public VarargsDemo() 
    { 
    } 
 
    transient void varargsMethod(String as[]) 
    { 
    } 
} 

所以我們其實可以直接將數(shù)組作為參數(shù)傳遞給可變參數(shù)的方法：

VarargsDemo demo = new VarargsDemo(); 
String[] anArray = new String[] {"沉默王二", "一枚有趣的程序員"}; 
demo.varargsMethod(anArray); 

也可以直接傳遞多個字符串，通過逗號隔開的方式：

demo.varargsMethod("沉默王二", "一枚有趣的程序員"); 

05、把數(shù)組轉(zhuǎn)成 List

List 封裝了很多常用的方法，方便我們對集合進行一些操作，而如果直接操作數(shù)組的話，多有不便，因此有時候我們需要把數(shù)組轉(zhuǎn)成 List。

比較原始的方式，就是通過遍歷數(shù)組的方式，一個個將數(shù)組添加到 List 中。

int[] anArray = new int[] {1, 2, 3, 4, 5}; 
 
List<Integer> aList = new ArrayList<>(); 
for (int element : anArray) { 
    aList.add(element); 
} 

更優(yōu)雅的方式是通過 Arrays 類的 asList() 方法：

List<Integer> aList = Arrays.asList(anArray); 

但需要注意的是，該方法返回的 ArrayList 并不是 java.util.ArrayList，它其實是 Arrays 類的一個內(nèi)部類：

private static class ArrayList<E> extends AbstractList<E> 
        implements RandomAccess, java.io.Serializable{} 

如果需要添加元素或者刪除元素的話，最好把它轉(zhuǎn)成 java.util.ArrayList。

new ArrayList<>(Arrays.asList(anArray)); 

06、把數(shù)組轉(zhuǎn)成 Stream

Java 8 新增了 Stream 流的概念，這就意味著我們也可以將數(shù)組轉(zhuǎn)成 Stream 進行操作，而不是 List。

String[] anArray = new String[] {"沉默王二", "一枚有趣的程序員", "好好珍重他"}; 
Stream<String> aStream = Arrays.stream(anArray); 

也可以直接對數(shù)組的元素進行剪輯，通過指定索引的方式：

Stream<String> anotherStream = Arrays.stream(anArray, 1, 3); 

結(jié)果包含"一枚有趣的程序員"和"好好珍重他"，1 這個索引位置包括，3 這個索引位置不包括。

07、數(shù)組排序

Arrays 類提供了一個 sort() 方法，可以對數(shù)組進行排序。

• 基本數(shù)據(jù)類型按照升序排列
• 實現(xiàn)了 Comparable 接口的對象按照 compareTo() 的排序

來看第一個例子：

int[] anArray = new int[] {5, 2, 1, 4, 8}; 
Arrays.sort(anArray); 

排序后的結(jié)果如下所示：

[1, 2, 4, 5, 8] 

來看第二個例子：

String[] yetAnotherArray = new String[] {"A", "E", "Z", "B", "C"}; 
Arrays.sort(yetAnotherArray, 1, 3, 
                Comparator.comparing(String::toString).reversed()); 

只對 1-3 位置上的元素進行反序，所以結(jié)果如下所示：

[A, Z, E, B, C] 

08、數(shù)組搜索

有時候，我們需要從數(shù)組中查找某個具體的元素，比較直接的方式就是通過遍歷的方式：

int[] anArray = new int[] {5, 2, 1, 4, 8}; 
for (int i = 0; i < anArray.length; i++) { 
    if (anArray[i] == 4) { 
        System.out.println("找到了 " + i); 
        break; 
    } 
} 

上例中從數(shù)組中查詢元素 4，找到后通過 break 關(guān)鍵字退出循環(huán)。

如果數(shù)組提前進行了排序，就可以使用二分查找法，這樣效率就會更高一些。Arrays.binarySearch() 方法可供我們使用，它需要傳遞一個數(shù)組，和要查找的元素。

int[] anArray = new int[] {1, 2, 3, 4, 5}; 
int index = Arrays.binarySearch(anArray, 4); 

09、總結(jié)

除了一維數(shù)組，還有二維數(shù)組，但說實話，二維數(shù)組不太常用，這里就不再介紹了，感興趣的話，可以嘗試打印以下楊輝三角。

這篇文章，我們介紹了 Java 數(shù)組的基本用法和一些高級用法，我想小伙伴們應(yīng)該已經(jīng)完全掌握了。