Java基础语法之二维数组详解

一、二维数组

进入正题之前.首先为了便于大家理解,我画了一个图:
xx枪战游戏中, 我是一个刚刚注册账号的小白,系统送了我两把枪,此时,我的武器库只有这么一层(可以理解为一位数组,枪就是对应的数组中对应的元素)

经过艰苦卓绝的战斗,终于有了一笔钱,现在我打算配置好的游戏装备,我现在有了一个枪柜,它可以存放三层的枪械,每一层都可以放多把武器(这个就是二维数组,有多层,每层都是一个一维数组)

随着游戏时长和我的高超技术,获取游戏装备的效率越来越高了,一个枪柜已经存不下了,于是,我就有了多个枪柜(这个就是多维数组,单个维度存放的就是单个的二维数组,单个二维数组中有多个一维数组~):

上图从一维数组到多维数组的演变~是不是很形象,哈哈~

二维数组的定义

• 二维数组,本质上就是一个数组,它内部又包含了多个一维数组

• 二维数组也可以看成一个二维表，行*列组成的二维表，只不过这个二维表，每一行的列数还可能不同。但是每一个单元格中的元素的数据类型是一致的，例如：都是int，都是String等

• 二维数组的标记: [][]

二、二维数组的声明与初始化

2.1 声明

• 声明一个二维数组

• int[][] arr;

语法格式

//推荐
元素的数据类型[][] 二维数组的名称;
//不推荐
元素的数据类型  二维数组名[][];
//不推荐
元素的数据类型[]  二数组名

照例,我把一些不推荐但是不会造成编译异常的写法放上,因为有的面试题会遇到,有印象就好

2.2 初始化

• 初始化如同一维数组一样,同样有两种方法

2.2.1 静态初始化

//1.先声明，再静态初始化
元素的数据类型[][] 二维数组名;
二维数组名 = new 元素的数据类型[][]{
{元素1，元素2，元素3 。。。},
{第二行的值列表},
...
{第n行的值列表}
};
//2.声明并同时静态初始化
元素的数据类型[][] 二维数组名 = new 元素的数据类型[][]{
{元素1，元素2，元素3 。。。},
{第二行的值列表},
...
{第n行的值列表}
};
//3.声明并同时静态初始化的简化写法
元素的数据类型[][] 二维数组的名称 = {
{元素1，元素2，元素3 。。。},
{第二行的值列表},
...
{第n行的值列表}
};
//声明二维数组
int[][] arr;
//静态初始化
arr = new int[][]{{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9}};
//arr = new int[3][3]{{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9}};//错误，静态初始化，右边new 数据类型[]中不能指定长度
//声明并同时初始化
int[][] arr = new int

示例代码1:

public class Array2Demo1 {
public static void main(String[] args) {
//定义数组
int[][] arr = {{1,2,3},{4,5},{6}};

System.out.println(arr);
System.out.println(arr[0]);
System.out.println(arr[1]);
System.out.println(arr[2]);

System.out.println(arr[0][0]); //1
System.out.println(arr[1][0]); //4
System.out.println(arr[2][0]); //6

System.out.println(arr[0][1]); //2
System.out.println(arr[1][1]); //5
//越界
System.out.println(arr[2][1]); //错误
}
}

示例代码2:

public class TwoArryTest {
   public static void main(String[] args) {
       // 静态初始化
       // 定义一个二维数组MM资源库
       String[][] girls = new String[][]{ {"北方小姐姐","南方小姐姐","台湾小姐姐"},{"东京小姐姐","北海道小姐姐"},{"俄罗斯小姐姐","纽约小姐姐","乌克兰小姐姐"} };
        /*
       * 打印各个维度数组的元素
       * 在我的认知中,世界上最美的MM国家分布
       * 于是我创建了一个二维数组MM资源库,总共分为三个一位数组,
       * 分别来自,中国,日本和其他国家的小姐姐~~
       * 另外,每个地区我都放入了一些地区的小姐姐进去
       * */
       // 获取第一个数组中的北方小姐姐
       System.out.println(girls[0][0]);
       // 获取第一个数组中的南方小姐姐
       System.out.println(girls[0][1]);
       // 获取第二个数组中的东京小姐姐
       System.out.println(girls[1][0]);
       // 获取第三个组中的乌克兰小姐姐
       System.out.println(girls[2][2]);
   }
}

2.2.2 动态初始化

动态初始化创建可以不用声明里面一维数组的长度,因此,它每个一维数组长度可以不一样,so,就有了下面两种初始化方式:

• 动态初始化一(规则二维表)

程序员指定数组的长度，后期再赋值（系统会先给定元素默认初始值）

规则二维表：每一行的列数是相同的

格式

//（1）确定行数和列数
元素的数据类型[][] 二维数组名 = new 元素的数据类型[m][n];
m:表示这个二维数组有多少个一维数组。或者说一共二维表有几行
n:表示每一个一维数组的元素有多少个。或者说每一行共有一个单元格

//此时创建完数组，行数、列数确定，而且元素也都有默认值
//（2）再为元素赋新值
二维数组名[行下标][列下标] = 值;

示例代码:

public static void main(String[] args) {
   //定义一个二维数组
   int[][] arr = new int[3][2];

//定义了一个二维数组arr
   //这个二维数组有3个一维数组的元素
   //每一个一维数组有2个元素
   //输出二维数组名称
   System.out.println(arr); //地址值[[I@175078b

//输出二维数组的第一个元素一维数组的名称
   System.out.println(arr[0]); //地址值[I@42552c
   System.out.println(arr[1]); //地址值[I@e5bbd6
   System.out.println(arr[2]); //地址值[I@8ee016

//输出二维数组的元素
   System.out.println(arr[0][0]); //0
   System.out.println(arr[0][1]); //0
}

动态初始化二(不规则二维表)

不规则二维表：每一行的列数可能不一样 

格式

//（1）先确定总行数
元素的数据类型[][] 二维数组名 = new 元素的数据类型[总行数][];
//此时只是确定了总行数，每一行里面现在是null
//（2）再确定每一行的列数，创建每一行的一维数组
二维数组名[行下标] = new 元素的数据类型[该行的总列数];
//此时已经new完的行的元素就有默认值了，没有new的行还是null
//(3)再为元素赋值
二维数组名[行下标][列下标] = 值;

不规则二维表,声明后,初始话内部一维数组时不能简写

// 不规则二维表
// 定义二维数组
int[][] arr = new int[3][]; // 3行,未知的列

// 初始化二维数组内的元素值
arr[0] = new int[]{1}; // 此处不能简写为 arr[0] = {1}
arr[1] = new int[]{2,3};
arr[2] = new int[]{4,5,6,7};

示例代码1:

public class TwoArryTest {
   public static void main(String[] args) {
       //定义数组
       int[][] arr = new int[3][];
       System.out.println(arr);//[[I@175078b
       System.out.println(arr[1][0]);//NullPointerException
       System.out.println(arr[0]); //null
       System.out.println(arr[1]); //null
       System.out.println(arr[2]); //null
       //动态的为每一个一维数组分配空间
       arr[0] = new int[2];
       arr[1] = new int[3];
       arr[2] = new int[1];
       System.out.println(arr[0]); //[I@42552c
       System.out.println(arr[1]); //[I@e5bbd6
       System.out.println(arr[2]); //[I@8ee016
       System.out.println(arr[0][0]); //0
       System.out.println(arr[0][1]); //0
       //ArrayIndexOutOfBoundsException
       //System.out.println(arr[0][2]); //错误
       arr[1][0] = 100;
       arr[1][2] = 200;
   }
}

示例代码2:

public class TwoArryTest {
   public static void main(String[] args) {

// 动态初始化
       /*
       * 定义一个二维数组的枪柜,
       * 它存放了三层枪械,
       * 第一层存放的是 * ,第二层存放的是步枪,第三层存放的是辅助武器
       * 我买了这个枪柜,但并不是每一层存放的枪械数量相等,因此,我需要动态初始化这个枪柜(数组)
       * */
       String[][] Guns = new String[3][];

// 将两把 * 放入第一层 * 的枪柜中
       String[] GunMagazine = {"AWM","Bird sniper"};

// 后来,我又买了三把步枪,也需要存放到枪柜里
       String[] rifle = {"AK47","M4A1 QBZ95"};

// 装备很齐全了,下面,我还需要一些配件,辅助我取得游戏胜利
       String[] auxiliaryWeapon = {"( * )pistol","( * )antitank grenade", "(烟雾弹)smoke bomb"};
   }
}

注意事项：如果是静态初始化，右边new 数据类型[][]中不能写数字，因为行数和列数，由{}的元素个数决定

三、二维数组的遍历

• 二维数组的遍历，同一维数组一样，区别就是，我们首先在外循环，遍历每一个一维数组，内循环中的 I 就是每一个一维数组的内存伪地址

• 格式

for(int i=0; i<二维数组名.length; i++){
   for(int j=0; j<二维数组名[i].length; j++){
       System.out.print(二维数组名[i][j]);
   }
   System.out.println();
}

四、二维数组的内存图分析

二维数组再内存图中的流程，如下图：

流程步骤：

1.首先创建main方法，这个main方法会存在栈内存中，（这个内存中的栈，堆前面有提到过，忘了没关系，我下一章还会再分享一下）

2.静态初始化创建二维数组arr， 于是在栈内存中，创建一个 int[][] arr= 

3.在栈内存创建二维数组int[][]时，里面的值会在堆内存开辟一个空间，左边的是二维数组，因为存储了三个一维数组，因此，它有三个元素，右边分别开辟三个一维数组的内存空间

4.每个内存空间都有一个地址，二维数组中存储的是一维数组的地址，而栈内存int[][]arr = 存储的是二维数组的内存地址

5.所以，第一个打印arr的二维数组是Java源码转换后的内存地址，第二个是二维数组中第一个一维数组的内存地址

6.第三个打印是二维数组中第一个一维数组中的第一个元素

五、数组操作的常见异常

数组越界异常

示例代码:

public static void main(String[] args) {
  int[] arr = {1,2,3};
  System.out.println(arr[3]);
}

越界异常图

异常原因

创建数组，赋值3个元素，数组的索引就是0，1，2，没有3索引，因此我们不能访问数组中不存在的索引，程序运行后，将会抛出 ArrayIndexOutOfBoundsException 数组越界异常。在开发中，数组的越界异常是不能出现的，一旦出现了，就必须要修改我们编写的代码

数组空指针异常

示例代码:

public static void main(String[] args) {
       //定义数组
       int[][] arr = new int[3][];
       
       System.out.println(arr[0][0]);//NullPointerException
   }

空指针异常图

异常原因

异常原因：因为此时数组的每一行还未分配具体存储元素的空间，此时arr[0]是null，此时访问arr[0][0]会抛出NullPointerException 空指针异常。

六、总结

本章介绍了一下二维数组的相关介绍，至此，数组和Java的一些基本语法就完啦，下一章开始介绍面向对象，面向对象细节比较多，依旧是重在理解，理解，多做做案例，我抽空整理一下案例题，方便各位搭配我的文章进行知识点巩固，查漏补缺~~

来源：https://blog.csdn.net/Li_G_yuan/article/details/115360801