Java数组访问

Java数组访问是指通过索引（下标）获取或修改数组中元素的过程。数组是Java中最基础的数据结构之一，通过高效的随机访问特性（时间复杂度O(1)）存储同类型数据。本条目详细讲解数组的访问机制、边界检查、多维数组访问及实际应用案例。

基本概念[编辑 | 编辑源代码]

Java数组是固定长度的对象，通过从0开始的整数索引访问元素。数组声明和初始化后，可通过以下语法访问元素：

  
数据类型 变量名 = 数组名[索引];  // 读取元素  
数组名[索引] = 值;           // 修改元素

索引规则[编辑 | 编辑源代码]

索引范围：0 到 数组长度-1
越界访问会抛出ArrayIndexOutOfBoundsException

代码示例[编辑 | 编辑源代码]

一维数组访问[编辑 | 编辑源代码]

  
public class ArrayAccessExample {  
    public static void main(String[] args) {  
        int[] numbers = {10, 20, 30, 40, 50};  

        // 读取第三个元素（索引2）  
        System.out.println("第三个元素: " + numbers[2]); // 输出: 30  

        // 修改第一个元素  
        numbers[0] = 100;  
        System.out.println("修改后的第一个元素: " + numbers[0]); // 输出: 100  

        // 错误示例：越界访问  
        // System.out.println(numbers[5]); // 抛出异常  
    }  
}

多维数组访问[编辑 | 编辑源代码]

二维数组可视为“数组的数组”，通过嵌套索引访问：

  
public class MultiDimArrayAccess {  
    public static void main(String[] args) {  
        int[][] matrix = {{1, 2}, {3, 4}, {5, 6}};  

        // 访问第二行第一列（索引[1][0]）  
        System.out.println(matrix[1][0]); // 输出: 3  

        // 修改第三行第二列  
        matrix[2][1] = 60;  
        System.out.println(matrix[2][1]); // 输出: 60  
    }  
}

内存模型图解[编辑 | 编辑源代码]

边界检查机制[编辑 | 编辑源代码]

Java在运行时检查数组索引合法性：

计算索引是否满足： $0 \leq index < array.length$
若违反条件，抛出ArrayIndexOutOfBoundsException

实际应用案例[编辑 | 编辑源代码]

案例1：统计考试成绩[编辑 | 编辑源代码]

  
public class ScoreAnalyzer {  
    public static void main(String[] args) {  
        double[] scores = {85.5, 92.0, 78.5, 90.5};  
        double sum = 0;  

        for (int i = 0; i < scores.length; i++) {  
            sum += scores[i]; // 累加访问每个元素  
        }  

        System.out.println("平均分: " + sum / scores.length);  
    }  
}

案例2：图像像素处理[编辑 | 编辑源代码]

假设用二维数组表示黑白图像（0=黑，1=白）：

  
public class ImageProcessor {  
    public static void main(String[] args) {  
        int[][] image = {  
            {0, 0, 1},  
            {0, 1, 1},  
            {1, 1, 0}  
        };  

        // 反转颜色  
        for (int i = 0; i < image.length; i++) {  
            for (int j = 0; j < image[i].length; j++) {  
                image[i][j] = 1 - image[i][j];  
            }  
        }  
    }  
}