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Java 陣列完整攻略：宣告、初始化、多維、不規則陣列與高效遍歷

編輯：Java 相關知識

核心概念

陣列是**固定長度**、**有序**、**同質型別**的資料結構。Java 中陣列是物件，存放於堆記憶體，透過參考存取。

一、宣告與初始化

1.1 宣告語法

int[] array1;           // 推薦風格
int array2[];           // C 風格
int[] array3, array4;   // 同時宣告多個

1.2 動態初始化（指定長度，預設值）

int[] arr = new int[5];        // {0, 0, 0, 0, 0}
String[] names = new String[3]; // {null, null, null}

1.3 靜態初始化（直接賦值）

int[] scores = {90, 85, 95, 100, 80};
String[] cities = new String[]{"Taipei", "Taichung", "Kaohsiung"}; // 匿名陣列

二、陣列複製——淺複製 vs 深複製

int[] src = {1, 2, 3};
int[] dest1 = src;                    // 參考複製，指向同一記憶體
int[] dest2 = src.clone();            // 深複製，新陣列
int[] dest3 = Arrays.copyOf(src, 3);  // 指定長度複製
int[] dest4 = new int[3];
System.arraycopy(src, 0, dest4, 0, 3); // 底層高效複製

注意：array1 = array2 僅是參考指向同一物件，非內容複製。

三、多維陣列

3.1 規則多維陣列（矩陣）

// 動態初始化
int[][] matrix = new int[3][3]; // 3 行 3 列

// 靜態初始化
int[][] matrix2 = {
    {1, 2, 3},
    {4, 5, 6},
    {7, 8, 9}
};

3.2 不規則陣列（鋸齒陣列）

int[][] jagged = new int[3][]; // 先定行數
jagged[0] = new int[1]; // 第 0 行 1 列
jagged[1] = new int[2]; // 第 1 行 2 列
jagged[2] = new int[3]; // 第 2 行 3 列

// 靜態初始化
int[][] jagged2 = {
    {1},
    {2, 3},
    {4, 5, 6}
};

記憶體圖解：每一行是獨立的一維陣列物件，行長度可異。

四、高效遍歷方式

4.1 傳統 for 迴圈（適用一維、需索引）

for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
    System.out.println(arr[i]);
}

4.2 增強 for 迴圈 / For-Each（唯讀遍歷）

// 一維陣列
for (int num : arr) {
    System.out.println(num);
}

// 多維陣列（必須嵌套）
for (int[] row : matrix) {
    for (int val : row) {
        System.out.print(val + " ");
    }
    System.out.println();
}

限制：無法修改陣列元素值，無法獲取索引，不適用於需反向或跳躍遍歷的場景。

4.3 Stream API（Java 8+ 函數式處理）

Arrays.stream(arr).forEach(System.out::println);
int sum = Arrays.stream(arr).sum();
int max = Arrays.stream(arr).max().orElse(0);

五、常用工具類 `java.util.Arrays`

方法	說明
toString(arr)	陣列轉字串，方便除錯
sort(arr)	原地升序排序（雙軸快速排序）
binarySearch(arr, key)	二分搜尋，前提：已排序
copyOf(arr, newLength)	複製並調整長度
fill(arr, val)	填充指定值
equals(arr1, arr2)	內容比較
parallelSort(arr)	並行排序（大陣列效能更佳）