05、Java 基础硬核复习：数组的本质与面试考点

第一部分：核心知识体系

数组是存储同类型数据的连续内存块，通过索引（下标）快速访问元素。其核心特点包括：

静态初始化：直接指定元素值，长度由元素个数决定。

1	int[] arr1 = new int[]{1, 2, 3}; // 或简化为 int[] arr1 = {1, 2, 3};

动态初始化：指定长度，元素默认初始化（如 int 类型默认为 0）。
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int[] arr2 = new int[3]; // arr2 = [0, 0, 0]

长度：通过 数组名.length 获取（如 arr1.length 为 3）。
元素访问：通过索引访问（如 arr1[0] 为 1）。
遍历：使用 for 循环或 foreach（增强 for 循环）。
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for (int num : arr1) { System.out.println(num); }

二维数组本质是“数组的数组”，即每个元素是一维数组。

静态初始化：直接指定行和列的元素值。

1	int[][] arr3 = new int[][]{{1, 2}, {3}}; // 或简化为 {{1,2},{3}}

动态初始化：指定行数和列数，元素默认初始化。
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int[][] arr4 = new int[2][3]; // arr4 = [[0,0,0], [0,0,0]]

遍历：通过嵌套循环访问每个元素。

for (int i = 0; i < arr3.length; i++) {
    for (int j = 0; j < arr3[i].length; j++) {
        System.out.print(arr3[i][j] + " ");
    }
}

基本类型：int/short/long 为 0，double/float 为 0.0，boolean 为 false，char 为 '\u0000'（空字符）。
引用类型：所有引用类型（如 String、自定义类）默认为 null。

求和、平均值、最大值、最小值：通过遍历数组累加或比较得到。
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int sum = 0;
for (int num : arr1) { sum += num; }

直接赋值：引用传递（修改副本会影响原数组）。

1 2	int[] arr5 = arr1; // arr5 和 arr1 指向同一内存地址 arr5[0] = 10; // arr1[0] 也变为 10

深拷贝：通过 Arrays.copyOf() 或 clone() 创建新数组（修改副本不影响原数组）。
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int[] arr6 = Arrays.copyOf(arr1, arr1.length);
arr6[0] = 20; // arr1[0] 仍为 10

反转：从数组两端交换元素（如 arr1[0] 与 arr1[2] 交换）。
扩容：新建更大长度的数组，通过 System.arraycopy() 或 Arrays.copyOf() 复制原数组元素。
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int[] newArr = Arrays.copyOf(arr1, arr1.length + 1); // 扩容 1 位

顺序查找：遍历数组，适用于无序数组（时间复杂度 O(n)）。
二分查找：前提是数组有序，通过不断缩小范围查找（时间复杂度 O(log n)）。
排序算法：
- 冒泡排序：相邻元素比较，大的后移（稳定，时间复杂度 O(n²)）。
- 快速排序：分治法，选基准分区（平均时间复杂度 O(n log n)）。

Java 提供的数组操作工具类，常用方法包括：

静态 vs 动态：静态初始化直接赋值，长度由元素个数决定；动态初始化指定长度，元素默认初始化。
面试陷阱：动态初始化后未赋值直接使用（如 int[] arr = new int[3]; System.out.println(arr[0]); 输出 0，而非报错）。

一维数组：连续内存块，元素紧密排列（如 int[] arr = {1,2,3} 在内存中连续存储 1、2、3）。
二维数组：数组元素是一维数组，每个一维数组独立存储（如 int[][] arr = {{1,2}, {3,4}} 中，arr[0] 和 arr[1] 是两个独立的内存块）。
面试陷阱：二维数组行长度可不同（如 int[][] arr = new int[2][]; arr[0] = new int[3]; arr[1] = new int[2];），需注意遍历时的列长度判断。

空指针异常（NullPointerException）：对 null 数组调用 Arrays.sort() 或 toString() 时抛出。
角标越界异常（ArrayIndexOutOfBoundsException）：访问索引超出 length-1（如 arr[3] 对长度为 3 的数组）。
面试陷阱：binarySearch 前未排序会导致结果错误（如对 [3,1,2] 调用 binarySearch(1) 可能返回错误索引）。