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Java如何高效初始化数组?

Java数组初始化可通过直接赋值(如 int[] arr = {1,2,3};)、 new关键字指定长度后循环赋值,或使用 Arrays.fill()批量填充,静态初始化适用于已知元素值,动态初始化则先定义长度再赋值。

数组初始化的必要性

在Java中,数组是存储固定数量同类型数据的高效结构。初始化是使用数组前的必备步骤,未初始化的数组会导致NullPointerException,正确的初始化能确保内存分配和默认值设置,避免运行时错误。


6种数组初始化的详细方法(附代码示例)

1️⃣ 声明时直接赋值(静态初始化)

适用于已知元素值的场景:

// 一维数组
int[] numbers = {1, 2, 3, 4}; 
String[] names = {"Alice", "Bob"};
// 二维数组
int[][] matrix = {{1, 2}, {3, 4}, {5, 6}};

2️⃣ 先声明后赋值(动态初始化)

通过new关键字指定长度,再单独赋值:

Java如何高效初始化数组?  第1张

int[] arr = new int[3];  // 长度=3,默认值[0,0,0]
arr[0] = 10; 
arr[1] = 20;
arr[2] = 30;
String[] strArr = new String[2]; // 默认值[null,null]
strArr[1] = "Second";  // 索引1赋值

3️⃣ 默认值初始化

数组创建时自动赋予默认值

  • 整数类型:0
  • 浮点类型:0
  • 布尔类型:false
  • 引用类型:null
    boolean[] flags = new boolean[2]; // [false, false]
    double[] values = new double[3];  // [0.0, 0.0, 0.0]

4️⃣ 循环批量赋值

高效处理大型数组:

int[] squares = new int[5];
for (int i = 0; i < squares.length; i++) {
    squares[i] = i * i;  // 结果:[0, 1, 4, 9, 16]
}

5️⃣ 使用 Arrays.fill() 快速填充

统一设置所有元素的值:

import java.util.Arrays;
char[] chars = new char[4];
Arrays.fill(chars, 'A');  // ['A','A','A','A']
// 填充指定区间 [fromIndex, toIndex)
Arrays.fill(chars, 1, 3, 'B');  // ['A','B','B','A']

6️⃣ 函数式初始化(Java 8+)

通过生成器函数赋值:

import java.util.Arrays;
// 生成索引的平方
int[] seq = Arrays.stream(new int[5])
                 .map(i -> i * i)
                 .toArray();  // [0,1,4,9,16]
// 使用 setAll
String[] prefixArr = new String[3];
Arrays.setAll(prefixArr, i -> "ID-" + i); // ["ID-0","ID-1","ID-2"]

关键注意事项

  1. 长度不可变:数组一旦初始化,长度固定,需用ArrayList实现动态扩容。
  2. 内存分配new关键字在堆内存分配连续空间。
  3. 越界检查:索引超出[0, length-1]会抛出ArrayIndexOutOfBoundsException
  4. 多维数组:初始化需逐级指定维度,如int[2][3]表示2行3列。

如何选择初始化方式?

场景 推荐方法
元素值已知且较少 声明时直接赋值({ })
长度已知,值需后续计算 循环赋值
统一填充相同值 Arrays.fill()
基于索引的复杂逻辑 Arrays.setAll()
依赖默认值(如清零) new + 默认初始化

引用说明:本文代码示例基于Oracle官方Java 17规范,方法参考《Java核心技术卷I》及Java Arrays文档,实践建议遵循Effective Java最佳实践。

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