Java 数组知识点全解析
数组是 Java 基础数据结构，是学习集合、算法的前置内容，本文梳理数组核心用法、内存原理、扩容、排序及二维数组，附带代码示例。
一、数组基础使用
1. 概念
数组是存储多个相同类型数据的容器。
2. 声明与创建
// 标准声明
int[] arr;
// 声明并开辟空间，长度为5
int[] arr = new int[5];
3. 元素操作
- 赋值： 数组名[下标] = 值
- 取值： 数组名[下标]
- 下标范围： 0 ~ 数组长度-1 ，超出会触发 ArrayIndexOutOfBoundsException 数组下标越界异常
4. 数组默认值
- 基本数据类型：整数 0 、小数 0.0 、布尔 false 、字符空字符
- 引用类型： null
5. 三种初始化方式
// 1. 动态初始化
int[] arr1 = new int[4];
// 2. 静态初始化完整版
int[] arr2 = new int[]{1,2,3,4};
// 3. 静态初始化简写（声明和赋值必须同行）
int[] arr3 = {1,2,3,4};
6. 数组遍历
// 普通for循环遍历
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.println(arr[i]);
}
二、数组内存原理
1. 数组在内存中连续存储，数组名保存数组首地址。
2. 数组变量相互赋值，传递的是地址，多个变量指向同一个数组。
int[] a = {1,2,3};
int[] b = a;
b[0] = 10; // a数组同步改变
三、数组扩容
Java 数组长度固定，扩容思路：新建大数组 → 复制原元素 → 引用指向新数组。
1. 手动扩容
int[] oldArr = {1,2,3};
int[] newArr = new int[oldArr.length * 2];
for (int i = 0; i < oldArr.length; i++) {
newArr[i] = oldArr[i];
}
oldArr = newArr;
2. 工具类扩容（推荐）
import java.util.Arrays;
int[] arr = {1,2,3};
arr = Arrays.copyOf(arr, arr.length * 2);
四、可变长参数
JDK5 新特性，接收不定个数同类型参数，本质是数组。
public static void test(int... nums){
for (int num : nums) {
System.out.println(num);
}
}
// 调用
test(1);
test(1,2,3);
规则：一个方法只能有一个可变参数，且必须放在形参末尾。
五、数组排序
1. 冒泡排序
相邻元素两两比较，大数后移。
int[] arr = {5,2,9,1};
for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
for (int j = 0; j < arr.length - 1 - i; j++) {
if (arr[j] > arr[j+1]) {
int temp = arr[j];
arr[j] = arr[j+1];
arr[j+1] = temp;
}
}
}
2. 选择排序
每轮找出最小值，交换至前方。
int[] arr = {5,2,9,1};
for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
int minIndex = i;
for (int j = i+1; j < arr.length; j++) {
if (arr[j] < arr[minIndex]) {
minIndex = j;
}
}
int temp = arr[i];
arr[i] = arr[minIndex];
arr[minIndex] = temp;
}
3. 工具类排序（开发常用）
import java.util.Arrays;
int[] arr = {5,2,9,1};
Arrays.sort(arr);
六、二维数组
二维数组是一维数组中的数组。
1. 基本使用
// 3行4列二维数组
int[][] arr = new int[3][4];
// 赋值
arr[0][1] = 10;
// 获取行数：arr.length
// 获取单行列数：arr[0].length
2. 初始化方式
// 静态初始化
int[][] arr1 = {{1,2},{3,4,5},{6}};
// 不规则二维数组
int[][] arr2 = new int[3][];
arr2[0] = new int[2];
arr2[1] = new int[3];
总结
1. 数组长度固定，内存连续，依靠下标快速访问元素。
2. 扩容依赖新建数组+元素复制，优先使用 Arrays.copyOf 。
3. 冒泡、选择排序理解原理，业务代码直接使用 Arrays.sort 。
4. 二维数组为数组嵌套，支持不规则行列结构。