五、java数组

Java 数组 超详细知识点整理

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一、数组是什么

• 相同类型数据的有序集合
• 长度固定，一旦创建不可改变
• 属于引用类型（存放在堆内存）
• 下标从 0 开始

定义方式（3种）

// 1. 声明+分配空间
int[] arr = new int[5];

// 2. 声明+初始化
int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5};

// 3. 静态初始化（简写）
int[] arr = {1,2,3,4,5};

特点

1. 长度固定，不能扩容缩容
2. 查找快：通过下标 O(1)
3. 增删慢：需要移动元素 O(n)
4. 基本类型数组有默认值：
   • int → 0
   • double → 0.0
   • boolean → false
   • 引用类型 → null

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二、数组内存结构（必须懂）

1. 数组对象在堆
2. 数组引用变量在栈
3. 多个引用可以指向同一个数组对象
4. 数组一旦创建，长度不可变

int[] a = {1,2,3};
int[] b = a;
b[0] = 100;
// a[0] 也变成 100

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三、数组遍历

1. 普通 for（推荐，可操作下标）

for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
    arr[i] = ...;
}

2. 增强 for（foreach，只能读）

for (int num : arr) {
    System.out.println(num);
}

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四、二维数组

本质：数组中存数组

定义

int[][] arr = new int[3][2];
int[][] arr = {{1,2},{3,4},{5,6}};

遍历

for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
    for (int j = 0; j < arr[i].length; j++) {
        ...
    }
}

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五、Arrays 工具类（开发必用）

import java.util.Arrays;

常用方法：

1. Arrays.toString(arr) → 打印数组
2. Arrays.sort(arr) → 升序排序
3. Arrays.binarySearch(arr, key) → 二分查找（必须先排序）
4. Arrays.copyOf(arr, newLength) → 复制数组（实现扩容）
5. Arrays.copyOfRange(arr, from, to) → 区间复制
6. Arrays.fill(arr, val) → 填充
7. Arrays.equals(arr1, arr2) → 比较内容是否相同

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六、数组常见操作

1. 数组扩容

数组长度不可变，只能新建更大数组+拷贝

int[] newArr = Arrays.copyOf(arr, arr.length * 2);

2. 数组反转

for (int i = 0; i < arr.length / 2; i++) {
    int temp = arr[i];
    arr[i] = arr[arr.length - 1 - i];
    arr[arr.length - 1 - i] = temp;
}

3. 求最值

int max = arr[0];
for (int num : arr) {
    if (num > max) max = num;
}

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七、企业开发真实坑（非常重要）

坑1：数组下标越界异常 ArrayIndexOutOfBoundsException

• 访问 arr[-1]、arr[arr.length]
• 循环条件写错：i <= arr.length
• 企业高频线上BUG

坑2：空指针 NullPointerException

int[] arr = null;
arr.length; // NPE

坑3：增强for循环不能修改数组元素

下面代码无效：

for (int num : arr) {
    num = 100; // 只修改副本，数组不变
}

坑4：数组赋值是引用传递

int[] a = {1,2};
int[] b = a;
b[0] = 100;
// a 也被改了，业务数据被污染

坑5：数组转ArrayList 陷阱

List<int[]> list = Arrays.asList(arr);

• 基本类型数组会被当作一个元素
• 正确写法：使用包装类 Integer[]

坑6：asList 返回的集合不能增删

List<String> list = Arrays.asList(strArr);
list.add("xxx"); // 报错：UnsupportedOperationException

原因：返回的是 Arrays 内部类，没有实现增删方法

坑7：二分查找必须先排序

不排序会导致结果错误，很难排查

坑8：数组默认值引发业务BUG

• int 数组未赋值默认为 0
• 业务中 0 可能是合法值，导致逻辑判断错误
• 引用类型数组默认为 null，遍历时容易 NPE

坑9：二维数组长度混乱

int[][] arr = new int[3][];
arr[0].length; // NPE，因为 arr[0] 是 null

坑10：大量使用数组导致代码臃肿

企业开发：

• 存储数据优先用 ArrayList（自动扩容、方法丰富）
• 数组一般用于底层、高性能场景

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八、数组 vs ArrayList（面试必考）

数组	ArrayList
长度固定	动态扩容
基本类型+引用类型	只能存引用类型
性能略高	性能稍低但开发效率极高
无内置方法	丰富API（add/remove/clear）

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九、总结一句话

数组是固定长度、有序、查找快的引用类型，开发中尽量用 ArrayList 替代； 高频坑：下标越界、空指针、引用传递、asList 陷阱、foreach 不能赋值。

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