お世話になっております。JAVAに関しての質問です。

ありゃ、出遅れてしまいましたか。せっかくなのでコメントに入れておきます。


3, 5 の式では右辺の「配列の型」、あるいは「なんの型の配列か」が不定だからです。
num = new int[] {1, 2, 3, 4, 5 };
は可能ですね。


なぜ変数宣言の時点で初期化するのに、右辺に配列の型の宣言が不要なのかといえば、自動的に左辺の型で配列を作ってしまうからです。
int arrayOfInt[] = {1,2,3,4,5};
float arrayOfFloat[] = {1,2,3,4,5};

System.out.println("arrayOfInt class=? " + arrayOfInt.getClass().getName());
System.out.println("arrayOfFloat class=? " + arrayOfFloat.getClass().getName());
の結果は、
arrayOfFnt class=? [I
arrayOfFloat class=? [F
になります。右辺に書いてあるのは、同じ {1, 2, 3, 4, 5} という記述でも実際に生成されるインスタンスは異なっていて、左辺の型が適用されているのが判ります。


「基本型の配列」がクラスになっていて、かつリテラルでインスタンスの生成をする際に記法が省略できることから起こる「不思議」なわけです。
{1, 2, 3, 4, 5} というリテラルが「実際にどんなインスタンスを生成しているのか?」、あるいは「コンパイラから見て、どんなインスタンスを生成するべきかが判るか?」を考えればいいかと。


とはいえ、話が基本型の配列なので納得できないと思いますので、少し続けて、「クラス配列」のことを考えてみましょう。
List a = new ArrayList();
List b = new ArrayList();

List[] arrayOfList = {a, b};
Object[] arrayOfObject = {a, b};

System.out.println("arrayOfList class=? " + arrayOfList.getClass().getName());
System.out.println("arrayOfObject class=? " + arrayOfObject.getClass().getName());
この結果は、
arrayOfList class=? [Ljava.util.List;
arrayOfObject class=? [Ljava.lang.Object;
になります。これは上の議論と同じです。


さて、上のソースに続けて、
arrayOfObject = new Object[]{a, b}:
arrayOfObject = new List[]{a, b}:
のどちらが書けるでしょうか?
どちらも書けます。どちらにするかは、ソースを書く側に委ねられています。
arrayOfObject = {a, b}:
を許さないのは、「ソースを書く側に委ねられて」いることを強調したいからだと思います。

質問が終了しているのに気がついて途中で筆を置いたので、変な論旨で終わってますね。

「変数宣言の時点で右辺に型を省略した配列リテラルを書いているんだから、生成する配列の型は変数宣言の型と同じでいいんだろう」と判断してのことでしょうね。

と結ぶべきでした。