Java 数组：从零到实战的指南

2025/9/18 16:26:25 来源：https://blog.csdn.net/like21a/article/details/148207276 浏览: 次关键词：Java 数组：从零到实战的指南

🔥「炎码工坊」技术弹药已装填！
点击关注 → 解锁工业级干货【工具实测|项目避坑|源码燃烧指南】

一、为什么需要数组？

场景问题：假设你要开发一个学生成绩管理系统，需要存储一个班级的50名学生的数学成绩，并计算平均分。如果不用数组，你可能会这样写代码：

int score1 = 85;  
int score2 = 92;  
// ... 一直到 score50

这显然效率低下且难以维护。数组的出现正是为了解决这类问题——它能用一个变量存储多个相同类型的数据，并通过索引快速访问。

二、什么是数组？

数组是一种连续存储的线性数据结构，具有以下特点：

固定长度：创建后不可改变大小
同质性：所有元素必须是相同类型（如 int[] 或 String[]）
索引访问：通过从 0 开始的索引快速定位元素

三、数组的声明与初始化

方案对比：静态 vs 动态初始化

1. 静态初始化（直接赋值）

int[] scores = {85, 92, 78, 90, 88};

优点：简洁直观，适合已知具体值的场景
缺点：灵活性差，无法动态扩展

2. 动态初始化（指定长度）

int[] scores = new int[5];  
scores[0] = 85;  
scores[1] = 92;  
// 其余元素默认初始化为 0

优点：运行时动态分配空间，适合未知具体值的场景
缺点：需要手动赋值，初始值可能不符合需求

3. 混合初始化

int[] scores = new int[]{85, 92, 78, 90, 88};

适用场景：需要同时声明和赋值，但长度可能由后续逻辑决定

四、数组的核心操作

1. 遍历数组

传统 for 循环

for (int i = 0; i < scores.length; i++) {  System.out.println("第 " + (i + 1) + " 个成绩：" + scores[i]);  
}

增强 for 循环（推荐）

for (int score : scores) {  System.out.println("成绩：" + score);  
}

2. 数组排序

import java.util.Arrays;  Arrays.sort(scores); // 升序排序  
System.out.println("排序后：" + Arrays.toString(scores));

3. 查找元素

int index = Arrays.binarySearch(scores, 90); // 二分查找（需先排序）  
System.out.println("90 的索引：" + index);

4. 数组复制

int[] copy = Arrays.copyOf(scores, scores.length);

五、多维数组

场景：存储一个班级多个学科的成绩（如数学、语文、英语）

int[][] classScores = {  {85, 92, 78},   // 学生1的数学、语文、英语成绩  {90, 88, 84},   // 学生2  {75, 80, 82}    // 学生3  
};  System.out.println("学生2的英语成绩：" + classScores[1][2]);

六、数组的局限性与替代方案

1. 局限性

固定长度：无法动态扩容（需手动创建新数组）
插入删除效率低：需要移动元素

2. 替代方案

ArrayList：动态扩容的集合类（底层基于数组实现）

import java.util.ArrayList;  ArrayList<Integer> dynamicList = new ArrayList<>();  
dynamicList.add(85);  
dynamicList.add(92);

七、内存结构图解

八、总结

方案	适用场景	优点	缺点
静态初始化	已知固定值	简洁	不灵活
动态初始化	运行时动态填充数据	灵活	初始值可能无效
多维数组	矩阵、表格类数据	结构清晰	操作复杂度高
ArrayList	需要频繁扩容的场景	自动扩容、易操作	稍微牺牲性能