Java 陣列聲明、建立、初始化完整指南

一維陣列語法

// 聲明（兩種等價寫法）
int[] arr;        // 推薦：類型後置，語義清晰
int arr2[];       // C 風格，不推薦

// 建立：new 類型[長度]
arr = new int[5]; // 長度不可變，預設值 0

// 聲明並建立
int[] numbers = new int[10];

三種初始化模式

1. 動態初始化（指定長度，預設值）

int[] a = new int[3];  // [0, 0, 0]
Date[] dates = new Date[3]; // [null, null, null]

2. 靜態初始化（大括號直接賦值）

int[] a = {1, 2, 3};                     // 類型推斷
String[] names = new String[]{"A", "B"}; // 顯式 new

3. 預設初始化（陣列為引用類型，元素同實例變數規則）

多維陣列

規則陣列（矩形）

int[][] matrix = new int[3][4]; // 3 行 4 列
matrix[0][0] = 1;

不規則陣列（鋸齒陣列）

int[][] jagged = new int[3][];
jagged[0] = new int[2];
jagged[1] = new int[5];
jagged[2] = new int[1];

常見操作與工具類

• arr.length：長度屬性（非方法）
• Arrays.toString(arr)：輸出內容而非地址
• Arrays.sort(arr)：原地排序
• Arrays.copyOf(arr, newLen)：擴容/截斷
• System.arraycopy()：高效複製

記憶體模型圖解

int[] arr = new int[3] 在堆記憶體分配連續空間：

棧: arr ──────► 堆: [0][0][0]
                index: 0 1 2

多維陣列實為「陣列的陣列」，每行獨立分配：

int[][] m = new int[2][3];
棧: m ► 堆: [行0地址][行1地址]
              │         │
              ▼         ▼
            [0,0,0]  [0,0,0]

最佳實踐

1. 優先用 List<T> 替代陣列，除非效能極度敏感或與原生 API 交互
2. 陣列建立後長度不可變，擴容需 Arrays.copyOf 建立新陣列
3. 避免在循環中重複建立大陣列，造成 GC 壓力
4. 多線程環境下陣列非線程安全，考慮 CopyOnWriteArrayList 或加鎖

總結

Java 陣列是固定長度、同類型元素的連續記憶體結構。掌握三種初始化模式、多維陣列佈局、Arrays 工具類用法，是處理基礎數據結構的核心技能。