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1.二維數組的內存分布

在 Java 中，二維數組并不是一整塊連續的二維空間，而是數組的數組。具體而言,在聲明一個二維數組：如int[][] arr = new int[2][3];時，內存中會發生如下:

1.1 棧上的引用變量

首先，在棧內存中，JVM(java虛擬機) 會創建一個名為 arr 的引用變量。它不存實際數據，只是指向堆上的數組對象。

1.2 堆上的頂層數組

在 Java 中，所有通過 new 創建的對象，包括數組，都是在堆內存中分配的。對于二維數組，JVM 會先在堆上創建一個長度為 2 的一維數組：

• 這個數組的特殊之處在于，它的元素類型是 int[]，也就是“一維整型數組的引用”。
• 棧上的 arr 就指向這個一維數組的首地址。

1.3 行數組與元素

接下來，JVM 會為每一行分別創建一個長度為 3 的 一維數組對象：

• arr[0] 指向第一行數組，內部存放 arr[0][0]、arr[0][1]、arr[0][2]的值（默認初始化為 0）。

• arr[1] 指向第二行數組，內部存放第二行的數據，依此類推。
  注意：

• 每一行數組內部的元素是連續存放的。

• 不同的行在堆上可能不連續。

1.4 訪問數組元素

訪問數組時遵循“先行后列”的邏輯：

1. arr[i] → 找到第 i 行數組的引用。

2. arr[i][j] → 在該行數組里找到第 j 個元素。

所以，二維數組本質上是數組的數組：外層數組管理“行”，內層數組存數據。

2.二維數組的特殊寫法

二維數組除了標準寫法和簡化寫法外還存在更靈活的用法。

2.1交錯數組:

標準的二維數組每一行的列數都是相同的，但在實際應用中，每一行的元素個數可以不同。

實現方式:
在初始化二維數組時，只指定其“行數”（即頂層數組的長度），而暫時不指定“列數”。

// 1. 只定義行數，此時 arr[0], arr[1] 都還是 null
int[][] arr = new int[2][];	// 需要定義數組后再手動創建該二位數組下的2個一維數組
int[] arr0 = {11, 22};
int[] arr1 = {11, 22, 33};
// 2. 手動為每一行分別創建不同長度的一維數組
arr[0] = arr0;
arr[1] = arr1;

此時堆內存和棧內存中的分布為:

優點:
這種寫法的最大優點是高度的靈活性。它允許我們根據實際需求精確控制每一行數組的長度，從而有效節約內存空間，避免為不存在的元素分配內存。

2.2行引用的重新賦值:

既然二維數組的每一行本身就是一個獨立的數組引用，那么我們就可以將這個引用指向任何其他兼容的一維數組對象。

實現方式:
先創建一個標準的二維數組，然后再用其他已經存在的一維數組引用來“覆蓋”或“替換”它的某幾行。

int[][] arr = new int[2][3];
int[] arr1 = {11, 22};
int[] arr2 = {33, 44, 55};arr[0] = arr1;
arr[1] = arr[2];

此時堆內存和棧內存中的分布為:

優點:
這種寫法展示了 Java 引用的強大之處。它不是用新數組的“值”去覆蓋原數組，而是直接替換“行”的引用，將二維數組的某一行與一個獨立的一維數組關聯起來。原本不再被引用的行數組會由 GC 自動回收，無需手動管理內存。