Java 数组：从入门到踩坑，一篇搞定

学习日期：2026-06-02

难度：⭐⭐ 入门级

一、什么是数组？

数组就是一组相同类型数据的集合，在内存中连续存储。你可以把它想象成一排格子，每个格子有编号（索引），从 0 开始。

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索引: 0 1 2 3 4

值: [10] [20] [30] [40] [50]

核心特点：

• ✅ 类型固定——一个数组只能存一种类型
• ✅ 长度固定——创建后不能扩容/缩容
• ✅ 索引从 0 开始——最后一个元素索引是 length - 1

二、数组的创建

2.1 声明 + 分配空间

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// 方式一：先声明，再分配空间

int[] nums;

nums = new int[5]; // 5个元素，默认值全为0

// 方式二：一步到位

int[] nums = new int[5];

2.2 声明 + 初始化

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// 静态初始化：直接给出所有值

int[] nums = {10, 20, 30, 40, 50};

// 也可以写成（两种写法等价）

int[] nums = new int[]{10, 20, 30, 40, 50};

⚠️ 注意：new int[5]{10,20} 是错误的！不能同时指定长度和初始值。

3.3 默认值

只分配空间不赋值时，Java 会给默认值：

表格

类型	默认值
int / short / long	0
float / double	0.0
boolean	false
char	'\u0000'
引用类型（String等）	null

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String[] names = new String[3];

// names[0] → null, names[1] → null, names[2] → null

三、数组的基本操作

3.1 访问元素

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int[] nums = {10, 20, 30, 40, 50};

System.out.println(nums[0]); // 10（第一个）

System.out.println(nums[4]); // 50（最后一个）

3.2 修改元素

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nums[2] = 99;

// 数组变为：[10, 20, 99, 40, 50]

3.3 获取长度

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System.out.println(nums.length); // 5（注意：length是属性，不是方法！）

3.4 遍历数组

方式一：经典 for 循环（需要索引时用）

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for (int i = 0; i < nums.length; i++) {

System.out.println("索引" + i + "：" + nums[i]);

}

方式二：增强 for 循环（for-each） （只看值不看索引时用）

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for (int n : nums) {

System.out.println(n);

}

四、常见异常：ArrayIndexOutOfBoundsException

数组越界——Java 新手踩得最多的坑：

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

System.out.println(nums[3]); // ❌ 运行时报错！

// 有效索引是 0、1、2，没有 3

💡 避免方法：永远用 < nums.length 而不是 <= nums.length - 1，前者更直观、不容易写错。

五、数组进阶操作

5.1 数组拷贝

浅拷贝——只复制引用，修改互相影响：

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int[] a = {1, 2, 3};

int[] b = a; // b 和 a 指向同一块内存！

b[0] = 99;

System.out.println(a[0]); // 99 ← a 也变了！

深拷贝——创建新数组，互不影响：

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// 方法一：手动拷贝

int[] a = {1, 2, 3};

int[] b = new int[a.length];

for (int i = 0; i < a.length; i++) {

b[i] = a[i];

}

// 方法二：System.arraycopy（更高效）

int[] src = {1, 2, 3, 4, 5};

int[] dest = new int[3];

System.arraycopy(src, 1, dest, 0, 3);

// 从 src 索引1 开始，拷贝3个元素到 dest 从索引0 开始

// dest → [2, 3, 4]

// 方法三：Arrays.copyOf（最简洁）

int[] original = {1, 2, 3};

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

5.2 数组排序

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int[] nums = {5, 2, 8, 1, 9};

// 升序排序

Arrays.sort(nums);

// nums → [1, 2, 5, 8, 9]

⚠️ Arrays.sort() 是原地排序，会直接修改原数组，不会返回新数组。

5.3 数组转字符串

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

System.out.println(Arrays.toString(nums));

// 输出：[10, 20, 30]

💡 直接 System.out.println(nums) 只会打印内存地址，如 [I@15db9742，用 Arrays.toString() 才能看到内容。

5.4 二分查找

前提：数组必须已排序！

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int[] nums = {1, 3, 5, 7, 9};

int index = Arrays.binarySearch(nums, 5);

System.out.println(index); // 2（找到，返回索引）

int notFound = Arrays.binarySearch(nums, 4);

System.out.println(notFound); // -3（未找到，返回 -(插入点+1)）

六、二维数组

二维数组本质是数组的数组——一个一维数组，每个元素又是一个一维数组。

6.1 创建与初始化

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// 静态初始化

int[][] matrix = {

{1, 2, 3},

{4, 5, 6},

{7, 8, 9}

};

// 动态初始化

int[][] matrix = new int[3][4]; // 3行4列，默认全0

6.2 访问元素

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matrix[0][1]; // 第1行第2列 → 2

matrix[2][2]; // 第3行第3列 → 9

6.3 遍历二维数组

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for (int i = 0; i < matrix.length; i++) { // 遍历行

for (int j = 0; j < matrix[i].length; j++) { // 遍历列

System.out.printf("%-4d", matrix[i][j]);

}

System.out.println();

}

// 输出：

// 1 2 3

// 4 5 6

// 7 8 9

七、Arrays 工具类速查

java.util.Arrays 是操作数组的瑞士军刀：

表格

方法	作用	示例
toString()	数组转字符串	Arrays.toString(arr)
sort()	升序排序	Arrays.sort(arr)
binarySearch()	二分查找	Arrays.binarySearch(arr, key)
copyOf()	复制指定长度	Arrays.copyOf(arr, 10)
copyOfRange()	复制指定范围	Arrays.copyOfRange(arr, 1, 4)
fill()	填充相同值	Arrays.fill(arr, 0)
equals()	比较内容是否相同	Arrays.equals(a, b)

八、实战练习

练习1：求数组最大值和最小值

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int[] nums = {12, 45, 7, 89, 23, 56};

int max = nums[0], min = nums[0];

for (int i = 1; i < nums.length; i++) {

if (nums[i] > max) max = nums[i];

if (nums[i] < min) min = nums[i];

}

System.out.println("最大值：" + max); // 89

System.out.println("最小值：" + min); // 7

练习2：数组元素反转

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int[] nums = {1, 2, 3, 4, 5};

for (int i = 0, j = nums.length - 1; i < j; i++, j--) {

int temp = nums[i];

nums[i] = nums[j];

nums[j] = temp;

}

// nums → [5, 4, 3, 2, 1]

练习3：冒泡排序（手写版）

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int[] arr = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90};

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;

}

}

}

// arr → [11, 12, 22, 25, 34, 64, 90]

九、总结速查表

表格

概念	要点
创建方式	new int[n] / {1,2,3} / new int[]{...}
索引范围	0 ~ length-1
遍历方式	for 循环（有索引）/ for-each（只要值）
浅拷贝 vs 深拷贝	= 赋值共享引用 / Arrays.copyOf 创建新数组
排序	Arrays.sort() 原地升序
打印	别直接 println，用 Arrays.toString()
二维数组	数组的数组，arr[i][j] 访问

数组是 Java 中最基础的数据结构，理解好索引、遍历和拷贝，后面的集合框架学起来会顺畅很多。继续加油！💪