数组

概述

数组（Array）是同一类型元素的固定长度、连续存储的容器。数组中每个元素通过索引（从 0 开始）访问，长度在创建时确定且不可改变。掌握数组是理解 集合 和循环遍历的基础。

本文介绍：数组的声明与创建、访问与长度、遍历方式、默认值、多维数组，以及常见陷阱与最佳实践。

前置建议

已掌握 变量与数据类型 和 流程控制，能使用 for 与增强 for 进行循环。

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声明与创建

基本语法

数组的声明有两种常见写法；创建时必须指定长度或直接给出元素列表。

// 写法一：类型[] 变量名（推荐，类型与[] 结合更清晰）
int[] arr1;
String[] names;

// 写法二：类型 变量名[]（合法但不如写法一常用）
int arr2[];

// 创建：new 元素类型[长度]
arr1 = new int[5];           // 长度为 5 的 int 数组
names = new String[3];       // 长度为 3 的 String 数组

// 声明并创建可写在一行
double[] scores = new double[10];

直接初始化（创建时给出所有元素，长度由元素个数决定）：

// 语法：类型[] 变量名 = { 元素1, 元素2, ... };
int[] arr = { 10, 20, 30 };
String[] weekdays = { "Mon", "Tue", "Wed" };

// 等价于（不常用）
int[] arr2 = new int[] { 10, 20, 30 };

提示

推荐使用 类型[] 的声明方式，与「数组类型」的读法一致（如「int 数组」），也便于与 C 风格 类型 变量[] 区分。

注意

数组长度在创建时确定，之后不能改变。需要「变长」时，应使用 List 等集合类型。

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访问与长度

通过索引（从 0 开始）访问元素，通过 数组名.length 获取长度（只读，不是方法调用）。

基本用法

int[] arr = { 10, 20, 30 };

// 读
int first = arr[0];   // 10
int last  = arr[2];   // 30（最后一个元素索引为 length - 1）

// 写
arr[1] = 25;          // 将索引 1 的元素改为 25

// 长度
int len = arr.length; // 3（注意：没有括号，是字段不是方法）

索引范围与越界

有效索引范围是 0 ~ length - 1。访问超出该范围时，运行时会抛出 ArrayIndexOutOfBoundsException（非受检异常）。

int[] arr = { 10, 20 };
// arr[2] = 30;   // 运行时异常：索引 2 越界（有效索引为 0、1）
// arr[-1];       // 同样越界

注意

使用循环遍历时，务必保证索引 i 满足 0 <= i < arr.length，避免越界。增强 for 不会暴露索引，可减少此类错误。

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遍历数组

传统 for（需要索引时）

适合需要下标的场景（例如修改元素、按位置判断）：

int[] arr = { 10, 20, 30 };
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
    System.out.println("索引 " + i + "：" + arr[i]);
}

增强 for（只读遍历）

不需要索引、只关心每个元素时，用增强 for 更简洁，且不会越界：

int[] arr = { 10, 20, 30 };
for (int value : arr) {
    System.out.println(value);
}

提示

增强 for 中的变量（如 value）是循环局部的，对其赋值不会改变数组元素；要修改元素请用传统 for + 索引。

示例：求最大值与求和

int[] scores = { 78, 92, 65, 88, 70 };

// 求最大值
int max = scores[0];
for (int i = 1; i < scores.length; i++) {
    if (scores[i] > max) {
        max = scores[i];
    }
}
System.out.println("最高分：" + max);  // 92

// 求和
int sum = 0;
for (int s : scores) {
    sum += s;
}
System.out.println("总分：" + sum);    // 393

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默认值

使用 new 类型[长度] 创建数组时，元素会被赋予默认值（与 变量与数据类型 中基本类型、引用类型的默认值一致）：

元素类型	默认值
整型 (int 等)	0
浮点型	0.0
布尔型	false
字符型	'\u0000'
引用类型	null

int[] a = new int[3];      // { 0, 0, 0 }
boolean[] b = new boolean[2];  // { false, false }
String[] s = new String[2];     // { null, null }

使用 { ... } 初始化时，没有「未赋值」的元素，因此不会依赖默认值。

注意

引用类型数组元素默认为 null。若未给某下标赋值就调用其方法（如 names[0].length()），会抛出 NullPointerException。使用前应判断或确保已赋值。

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多维数组

Java 中的「多维数组」本质是数组的数组（例如二维数组是「一维数组的数组」）。

声明与创建

// 二维数组：可理解为「多行多列」
int[][] matrix = new int[3][4];   // 3 行 4 列

// 直接初始化
int[][] grid = {
    { 1, 2, 3 },
    { 4, 5, 6 },
    { 7, 8, 9 }
};

访问与遍历

int[][] grid = { { 1, 2 }, { 3, 4 } };

// 访问：grid[行][列]
int v = grid[0][1];   // 2

// 行数、列数（每行长度可不同，见下文）
int rows = grid.length;       // 2
int cols0 = grid[0].length;   // 2

// 嵌套循环遍历
for (int i = 0; i < grid.length; i++) {
    for (int j = 0; j < grid[i].length; j++) {
        System.out.print(grid[i][j] + " ");
    }
    System.out.println();
}

不规则数组（每行长度不同）

Java 允许每行长度不同（不规则数组）：

// 只指定第一维长度，第二维可分别指定
int[][] jagged = new int[3][];
jagged[0] = new int[] { 1, 2 };
jagged[1] = new int[] { 3, 4, 5 };
jagged[2] = new int[] { 6 };

// 遍历时用 arr[i].length 避免越界
for (int i = 0; i < jagged.length; i++) {
    for (int j = 0; j < jagged[i].length; j++) {
        System.out.print(jagged[i][j] + " ");
    }
    System.out.println();
}

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注意事项

注意

• 长度不可变：创建后无法增删元素，只能改已有位置的值；需要动态大小时用 List。
• 索引从 0 开始：有效范围是 0 ~ length - 1，越界会抛出 ArrayIndexOutOfBoundsException。
• 引用类型元素：默认值为 null，使用前需判断或赋值，避免 NullPointerException。

提示

• 只读遍历且不需要索引时，优先用增强 for，代码更简洁且不易越界。
• 需要复制数组时，可用 Arrays.copyOf、Arrays.copyOfRange 或循环手动复制；直接赋值（arr2 = arr1）只复制引用，两个变量指向同一数组。

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相关链接

• 变量与数据类型 — 数组元素类型与默认值
• 流程控制 — for 与增强 for 遍历数组
• 集合概述 — 需要变长容器时使用 List 等集合
• Oracle Java 教程 - 数组