JavaSE知識總結(1)
(由思維導圖轉換,格式會有些錯誤,內容混亂,若有錯誤的地方,請大家幫忙改正)
Java基礎
1、語言發展史
計算機語言介紹
定義:計算機編程語言就是人們可以使用編程語言對計算機下達命令,讓計算機完成人們需要的功能
發展史
第一代:機器語言(相當于人類的原始階段)
第二代:匯編語言(相當于人類的手工業階段)
第三代:高級語言(相當于人類的工業階段)
? C、C++、JAVA、PYTHON
越來越接近人的思維,使用越來越方便
Java語言
特點
1、高級語言
2、Java之父
? 詹姆斯高斯林;于1996年發布JDK1.0版本
3、完全面向物件
? Java語言支持封裝、繼承、多型,面向物件編程,以達到高內聚、低耦合的標準,
4、支持分布式
Java語言支持Internet應用的開發,在基本的Java應用編程介面中有一個網路應用編程介面(java net),它提供了用于網路應用編程的類別庫,包括URL、URLConnection、Socket、ServerSocket等,Java的RMI(遠程方法激活)機制也是開發分布式應用的重要手段
5、健壯型
健壯型:Java的強型別機制、例外處理、垃圾的自動收集等是Java程式健壯性的重要保證,對指標的丟棄是Java的明智選擇,
強型別機制
例外處理
垃圾回識訓制
6、安全:反射機制
安全:Java通常被用在網路環境中,為此,Java提供了一個安全機制以防惡意代碼的攻擊,如:安全防范機制(類ClassLoader),如分配不同的名字空間以防替代本地的同名類、位元組代碼檢查,
7、跨平臺:
跨平臺:對.class后綴的檔案名進行編譯后可以在任何支持jvm的平臺上運行(一處編譯到處執行)
JVM:Java虛擬機,是運行所有Java程式的假想計算機,是Java程式的運行環境之一,撰寫的Java代碼都將運行中JVM上,
JRE:是Java程式的運行時環境,包含JV M和運行時所需要的核心類別庫,
JDK:是Java程式開發工具包,包含JRE和開發人員使用工具,
Java可以運行在所有平臺上嗎?
答:不可以,必須要支持JVM
? JDK = JRE + 開發工具集
? JRE = JVM + Java SE標準類別庫
版本
| 發行版本 | 發行時間 | 備注 |
| :----------: | :------------: | :----------------------------------------------------------: |
| oak | 1990年代初開發 | 小家電的編程語言,來解決諸如電視機、電話、鬧鐘、烤面包機等家用電器的控制和通訊問題 |
| Java | 1995.05.23 | Sun公司在Sun world會議上正式發布Java和HotJava瀏覽器 |
| Java 1.0 | 1996.01.23 | Sun公司發布了Java的第一個開發工具包 |
| Java 1.1 | 1997.02.19 | |
| Java 1.2 | 1998.12.08 | 拆分成:J2SE(標準版)、J2EE(企業版)、J2ME(小型版) |
| Java 1.3 | 2000.05.08 | |
| Java1.4 | 2004.02.06 | |
| **Java 5.0** | 2004.09.30 | ①版本號從1.4直接更新至5.0;②平臺更名為JavaSE、JavaEE、JavaME |
| Java 6.0 | 2006.12.11 | 2009.04.20 Oracle宣布收購SUN公司 |
| Java 7.0 | 2011.07.02 | |
| **Java 8.0** | 2014.03.18 | **LTS版本** |
| Java 9.0 | 2017.09.22 | ①每半年更新一次;②Java 9.0開始不再支持windows 32位系統 |
| Java 10.0 | 2018.03.21 | |
| Java 11.0 | 2018.09.25 | ①JDK安裝包取消獨立JRE安裝包;②**LTS版本** |
| Java 12.0 | 2019.03.19 | |
| Java 13.0 | 2019.9.18 | |
| java16.0 | 2021.3 | 最新版本 |
歸類:
? Java1.0-Java1.4
? Java5.0-Java7.0
? java8.0(LST)
? LST為長期使用版本
? java9.0-java13.0
? java16.0
? java17.0(LST)正在開發
Java平臺
Java EE企業版
JavaEE(Java Platform, Enterprise Edition企業版):是為開發企業環境下的應用程式提供的一套解決方案,主要針對于Web應用程式開發,
JavaSE標準版
JavaSE(Java Platform, Standard Edition標準版):允許您在桌面和服務器上開發和部署Java應用程式,Java提供了豐富的用戶界面、性能、多功能性、可移植性和當今應用程式所需的安全性,
JavaME小型版
JavaME(Java Platform, Micro Edition 小型版):為互聯網上的嵌入式和移動設備上運行的應用提供了一個健壯、靈活的環境:微控制器、傳感器、網關、移動電話、個人數字助理(PDA)、電視機頂盒、列印機等等,JavaME包括靈活的用戶界面、健壯的安全性、內置的網路協議,以及支持動態下載的網路和離線應用程式,基于JavaME的應用程式在許多設備上都是可移植的,但是利用了每個設備的本機功能,
概括
Java EE包含JavaSE, JavaSE 包含JavaME

2、DOS命令
定義:DOS, Disk Operating System 磁盤作業系統
打開方式:
? 1、開始選單下輸入CMD;
? 2、win + R輸入CMD;
? 3、在檔案夾路徑下輸入CMD
常見的DOS命令
d: 切換d盤
dir 顯示:當前目錄下所有內容,
? <DIR>表示檔案夾 檔案顯示子節
cd
-
cd + 檔案路徑:進入檔案夾,可用TAB鍵補全內容
-
cd … :回到上一層目錄
-
cd / :回到根目錄
md 創建檔案夾
rd
? rd 空目錄名:洗掉檔案夾,不能洗掉非空目錄,且不經過回收站直接洗掉,謹慎使用!
? rd /S 非空目錄名:洗掉目錄以及下面的子目錄和檔案,帶詢問
? rd /S/Q 非空目錄名:洗掉目錄以及下面的子目錄和檔案,不帶詢問
del 洗掉檔案,不經過回收站直接洗掉,謹慎使用!
? del 檔案名.擴展名
? del 目標目錄\檔案名.擴展名
*可一次性洗掉多個檔案,表示任意不表示.
? del *.* 洗掉所有檔案并詢問
? del/Q *.* 洗掉所有檔案不詢問
echo 檔案內容 > 檔案的名字 會創建檔案將檔案內容放入檔案名內
鍵盤的上下鍵:可查找歷史命令
cls 清理CMD螢屏
copy a.txt p.txt 將a檔案復制給p
exit 退出DOS視窗
3、配置環境變數
[配置環境變數](https://blog.csdn.net/qq_47804805/article/details/119152891?spm=1001.2014.3001.5501):
? 詳情請到"https://blog.csdn.net/qq_47804805/article/details/119152891"
4、基本語法
4.1注釋
注釋:就是對代碼的解釋和說明,其目的是讓人們能夠更加輕松地了解代碼,為代碼添加注釋,是十分必須要的,它不影響程式的編譯和運行,
? 單行注釋//
? 多行注釋/* */
? 檔案注釋/** */
4.2關鍵字與識別符號
關鍵字
? 定義:在Java中有特別含義的單詞(字串)
? 特點:全部是小寫字母
保留字
? 定義:現在還沒有特別的含義,但是以后可能會用到
? const和goto是保留字
識別符號
? 定義:Java對類名、方法名、變數名、包名等命名時采用的字符序列,(在Java中凡是需要自己命名的位置都是識別符號)
命名規則(必須遵循)
字母、數字、下劃線_ 、美元$符號組成;
數字不能開頭;
嚴格區分大小寫;
不能是Java中的關鍵字或保留字.
命名規范(約定成俗)
見名知意;
對類名進行命名時,要求每一個單詞的首字母都是大寫(大駝峰式);
對方法、變數命名時,要求首字母需要小寫,從第二個單詞開始首字母大寫(小駝峰式);
對包名進行命名時,所有的單詞字母都必須小寫,每個單詞之詞使用點(.)分割,如xxx.yyy.zzz;
對常量進行命名時,要求所有的字母都大寫,如PI,若是有多個單詞組成,單詞與單詞之間需要用下劃線分開.
4.3輸出陳述句
換行輸出陳述句:輸出內容,完畢后進行換行,如System.out.println(輸出內容);
直接輸出陳述句:輸出內容,完畢后不做任何處理,如System.out.print(輸出內容);
注意:
- 換行輸出陳述句,括號內可以什么都不寫,只做換行處理;
- 直接輸出陳述句,括號內什么都不寫的話,編譯時會報錯;
- 不能同時輸出多個資料,但可以使用“+”把多個資料拼接起來,變成為一個資料進行輸出,
4.4資料型別
基本資料型別
整型
- ? byte 占用1位元組,-128~127
- ? short 占用2位元組, -32768~32767
- ? int 占用4位元組,-2147483648~2147483647
- ? long 占用8位元組,-2的63次方到2的63次方-1
浮點型
- ? float 占用4位元組
- ? double 占用8位元組
字符型
char:表示單個字符
- 占用2位元組
- 字符時用一對單引號‘ ’包裹的,并且只能是一個字符
布爾型
- true:真
- false:假
- 占用1位元組
總結:基本資料型別分為四類八種,byte short int long float double char boolean
參考資料型別:
? 參考資料型別:不是基本資料型別就是參考資料資料型別
? 如String:字串型別
? 參考資料型別的默認值都是null
4.5常量與變數
常量
? 常量:在程式執行的程序中,其值不可以發生改變的量,
自定義常量:通過final關鍵字定義
字面值常量
- ? 字串常量
- ? 整數常量
- ? 浮點常量
- ? 字符常量
- ? 布爾常量
- ? 空常量null
注意:
? 1、字符常量的單引號里面只有一個字符;
? 2、空常量不可以直接在輸出陳述句中列印
變數
? 變數:在程式執行的程序中,其值可以發生改變的量,且Java是強型別語言,需要宣告變數、指明型別,
變數的宣告
? 資料型別 變數名
變數的賦值
? 變數名 = 值 值必須對應資料型別
變數的實質
? 在同一個方法內,不能宣告相同的名字的變數
變數的作用:
? 用來存盤資料,代表記憶體的一塊存盤區域,并且這塊記憶體中的值是可以改變的,
變數使用的注意事項
1.先宣告后使用,如果沒有宣告,會報“找不到符號”錯誤
2.在使用之前必須初始化,如果沒有初始化,會報“未初始化”錯誤
3.變數有作用域,作用域為變數直接所屬的{}范圍內,如果超過作用域,也會報“找不到符號”錯誤,如int的范圍為為-2147483648~2147483647,若變數定義超出這個范圍則報錯
4.在同一個作用域中不能重名,即同一個{}內,不能同時宣告兩個同名變數
4.6存盤資料
進制
? 計算機中只有二進制,那么做計算機中存盤和運算的所有資料都要轉為二進制,包括數字、字符、圖片、聲音、視頻等,
進制分類
- 二進制:逢二進一,以0b或0B開頭
- 八進制:逢八進一,以0開頭
- 十進制: 逢十進一,沒有開頭的表示十進制
- 十六進制:逢十六進一,以0x或0X開頭
進制轉換
-
十進制轉二進制
? 除2取余法
-
二進制轉十進制
? 讓二進制每一位上的數乘以次冪值并相加
-
二進制轉八進制
? 三位一分法
-
二進制轉十六進制
? 四位一分法
存盤單位
- 位(bit)
- 子節(Byte)
- KB
- MB
- GB
- TB
除了1byte = 8bit, 其它的進制轉換都是1024
二進制資料存盤
整數存盤
整型型別:
- byte
- short
- int
- long
符號位:最高位為0是正數,1為負數
原碼:十進制數轉為二進制數,此二進制為原碼
反碼:正數的反碼不變;負數的符號為不變,其余位取反,即0變1、1變0
補碼:正數不變,負數反碼+1
注意:
? 計算機在存盤資料時以補碼形式存盤
小數存盤
浮點型別
- folat : 4位元組 32B
- double:8位元組 64B,浮點型別默認是double型別
存盤分3個部分
- 符號位:0表示正, 1為負
- 指數位:用于存盤科學計數法中的指數資料,并且要加上偏移量(float偏移127, double偏移量為1023)
- 尾數位
可以使用科學計數法表示:e的多少次方等于10的多少次方
弊端
- 浮點型別無法表示精確小數
- BigDecimal可以解決
字符存盤
編碼表
-
ASCLL:美國標準資訊交換碼
- 記住字符0是48,字符A是65,字符a是97
-
Unicode統一碼
記住幾個常用的,如字符0的編碼為48,字符A的編碼為65,字符a的編碼為97- Java采用的是Unicode編碼
轉義字符
- 換行\n等價于回車
- 制表符\t相當于tab鍵
- 退格\b相當于delete后刪一個
- 回到開頭\r
- 表示一個雙引號\”
- 在字串插入一個“\”:\\
4.7基本資料型別轉換
可以轉換的型別有(從上往下依次由小到大排列)
- byte:1
- short:2
- char:2
- int:4
- long:8
- float:4
- double:8
自動型別提升
自動型別提升 : 低資料型別轉高資料型別
- 將一個小的資料型別的值賦值給一個大的資料型別
- 多個資料型別做運算,統一轉為運算中最高的資料型別
強制型別轉換
強制型別轉換:高資料型別轉低資料型別
低精度型別 變數名 = (低精度型別)高精度型別
特殊的資料型別轉換:String
任意資料型別的資料與String型別進行“+”運算時,結果一定是String型別
4.8運算子
運算子定義:是一種特殊的符號,用來表示資料的運算、賦值和比較等,
運算式:用運算子連接起來的式子,
運算子的分類
按照功能分類
算術運算子
-
+、-、*、/、%、++、- -
+ 有三種作用:1、正號,2、加號,3、連接符(從左到右,若時碰上字串則變成拼接), - 有兩種作用:1、負號,2、減號, / 除法時要注意:整數相除時不保留小數,想要保留小數則需要浮點型別, % 取余數 ++有兩種,一種是前++(先加1再運算),另一種是后++(先運算后加1),——的用法也一樣,
只要是byte、short、char這三種型別做運算,結果都會轉成int型別,注意會報錯
賦值運算子
- =、+=、-=、*=、/=、%=
- 注意:賦值運算子不會改變原有資料特性,如byte b= 10;b += 30是等于40;而b = b + 30會報錯
關系運算子
- <、>、<=、>=、!=、==
邏輯運算子
- &(與)、|(或)、!(非)、^(異或)、&&(短路與)、||(短路或),邏輯運算子操作的是布爾型別的運算式
&&短路與:左邊錯了右邊不用看;
||短路或:左邊對了右邊不用看,
條件運算子(三元運算子)
- 條件運算式?運算式1 :運算式2,若運算式為真,執行運算式1,否則執行運算式2
位運算子
-
&、|、~、^、<<、>>、>>>
&與:對兩個進制數每一位進行與操作,true為1否則為0,最后計算進制結果,
|或:對兩個進制數每一位進行或操作,true為1否則為0,最后計算進制結果,
<<左移:往左邊移一位,對于二進制來說就是乘以2的幾次方,右移>>相當于除以2的幾次方,注意:(當左移的位數n超過該資料型別的總位數時,相當于左移(n-總位數)位,)
>>>無符號右移:往右移動后,左邊空出來的位直接補0,不看符號位,正數時和右移一樣,負數時右邊移出去幾位,左邊補幾個0,結果變為正數注意:位運算子的運算程序都是基于補碼運算,我們還需要轉換成原碼后才能得出結果
按照操作個數分類
一元運算子
- ++、–、!
二元運算子
- +、-、*、/、%、>等
三元運算子
- 條件運算子
4.9流程控制
從鍵盤輸入資料
//1、準備一個鍵盤掃描器(可先導Scanner包或直接使用包名+類名)
import java.until.Scanner; //(放在類的上方)
Scanner input = new Scanner(System.in);
//2、給出鍵盤輸入提示陳述句(可省略)
System.out.print(“請輸入資料:”);
//3、物件呼叫方法接收資料;物件名.方法名()
int num = input.nextInt(); //獲取一個整數
獲取整數:input.nextInt
獲取其它資料型別:input.nextDouble(); // (next資料型別)
-
沒有關于char型別的輸入方法,但可以用String的方法chartAt提取char
-
next和nextLine一起使用時有沖突:
next遇到空格、tab、回車則結束;
nextLine遇到回車則結束,
若是next在前,nextLine在后,next回車后將會發生程式結束,跳出nextLine,解決方法:在添加一句nextline用來接識訓車,
順序結構
? 順序結構:從上而下順序執行每一行代碼
分支結構(選擇結構)
? 分支結構(選擇結構):根據條件選擇執行不同的代碼
if分支
-
if
-
if-else
-
if-else if-else
if(關系運算式1){
陳述句體1;
}else if (關系運算式2){
陳述句體2;
}else{
陳述句體3;
}
// 其中else可省略,變成了if-else if結構
if分支可多重嵌套
在if的陳述句塊中,或者是在else陳述句塊中,
又包含了另外一個條件判斷(可以是單分支、雙分支、多分支)
執行的特點:
(1)如果是嵌套在if陳述句塊中的
只有當外部的if條件滿足,才會去判斷內部的條件
(2)如果是嵌套在else陳述句塊中的
只有當外部的if條件不滿足,進入else后,才會去判斷內部的條件
執行流程:
1、首先判斷條件運算式看其結果是true還是false;
2、如果是true就執行方法體;
3、如果是false就執行其它陳述句(if單分支:則不執行)
switch選擇(switch - case)
? switch一般與break結合使用
switch(運算式){
case 1:
陳述句塊1;
break;
case 2:
陳述句塊2;
break;
…
default:
陳述句塊n+1;
break;
}
/*
(1)入口
①當switch(運算式)的值與case后面的某個常量值匹配,就從這個case進入;
②當switch(運算式)的值與case后面的所有常量值都不匹配,尋找default分支進入;不管default在哪里,
(2)一旦從“入口”進入switch,就會順序往下執行,直到遇到“出口”,即可能發生貫穿
(3)出口
①自然出口:遇到了switch的結束"}";
②中斷出口:遇到了break等,
*/
撰寫時候需要注意:
1、
在switch中,若是case的后面不寫break將會出現穿透現象(即會一直向下運行直到遇到break或者整個switch陳述句結束,switch陳述句執行終止,);2、switch(運算式)的值的型別,只能是:4種基本資料型別(byte、short、int、char)和兩種參考資料型別(JDK1.5之后列舉、JDK1.7之后String);2、case后面必須是常量值,而且不能重復
if和switch使用區別:
if陳述句的條件可以是一個范圍或者特定值,switch陳述句的條件一般是特定的值,不適合表示范圍,
回圈結構:
? 回圈結構:重復執行某一些代碼
for回圈
運算式
for(初始化陳述句 ; 回圈條件陳述句 ; 迭代陳述句){
回圈陳述句體;
}
注意:
(1)for(;;)中的兩個;是不能多也不能少;
(2)回圈條件必須是boolean型別;
(3)如果回圈條件陳述句省略的話,就默認為回圈條件成立,進入死回圈;如果迭代陳述句省略并且回圈陳述句體中沒有使變數發生變化的話,導致變數不會改變,進入死回圈,
執行流程
第一步:執行初始化陳述句,完成回圈變數的初始化;
第二步:執行回圈條件陳述句,看回圈條件陳述句的值是true,還是false;
如果是true,執行第三步;
如果是false,回圈陳述句中止,回圈不再執行,
第三步:執行回圈體陳述句
第四步:執行迭代陳述句,針對回圈變數重新賦值
第五步:根據回圈變數的新值,重新從第二步開始再執行一遍
while回圈
while運算式
格式:
while (回圈條件陳述句①) {
回圈體陳述句②;
}
注意:while(回圈條件)中回圈條件必須是boolean型別
死回圈
//死回圈
while(true){
回圈體陳述句;//如果此時回圈體中沒有跳出回圈的陳述句,也是死回圈
}
do,while()運算式
運算式:
do {
回圈體陳述句;
} while (回圈條件陳述句);
?
注意:
(1)while(回圈條件)中回圈條件必須是boolean型別;
(2)do{}while(); 中while的后面有一個分號";"
(3)do...while結構的回圈體陳述句是至少會執行一次,這個和for和while是不一樣的
- do…while至少執行一次代碼
回圈使用變數需要注意:
1、如果記錄的是總體的變數,需要將變數定義值回圈外部;
2、如果記錄的是單個個體變化,需要將變數定義在回圈內部,
三種回圈陳述句的相異處
1、從回圈次數的角度區分
① do...while回圈至少執行一次回圈體陳述句;
② for和while回圈先回圈條件陳述句是否成立,然后決定是否執行回圈體,至少執行零次回圈體陳述句,
2、從回圈變數的生命周期角度分析
① for回圈的回圈變數在for()中宣告的,在回圈陳述句結束后,不可以被訪問;
② while和do...while回圈的回圈變數因為在外面宣告的,所以while和do...while結束后可以被繼續使用的,
3、如何選擇
-- 遍歷有明顯的回圈次數(范圍)的需求,選擇for回圈;
-- 遍歷沒有明顯的回圈次數(范圍)的需求,回圈while回圈;
-- 如果回圈體陳述句塊至少執行一次,可以考慮使用do...while回圈;
-- 本質上:三種回圈之間是可以互相轉換的,都能實作回圈的功能;
4、共同之處(都具備四要素)
- 回圈變數的初始化運算式
- 回圈條件
- 回圈變數的修改的迭代運算式
- 回圈體陳述句塊
5、都可以嵌套回圈,總的回圈次數=外回圈次數 * 內回圈次數,三種回圈也可以任意互相嵌套(不建議用while進行嵌套回圈)
關鍵字:break;continue;return
break(跳出陳述句)
作用:結束回圈
只能用在回圈或者switch中
continue
作用:結束本次回圈,進入下一次回圈
只能用在回圈內
return
return(結束方法):在方法中任意使用 (面向物件會展開)
break、continue使用注意:
如果沒有標簽,結束的是break、continue所在層的回圈;如果有標簽,結束的是標簽所在層的回圈,
如何宣告識別符號?~~識別符號命名遵循命名規范和命名規則
4.10陣列
基本概念
定義:陣列就是多個相同型別的資料按照一定的順序排列的集合,并使用一個名字命名,然后用編號區分這些資料,(陣列就是一個存盤資料的容器)
陣列的組成
? 陣列的組成:陣列名、下標(腳標、索引)、元素、陣列的長度
特點
- 陣列的長度一旦確定將不能修改
- 存盤的元素為相同的資料型別,可以說基本資料型別或者說參考陣列型別
- 有索引,在創建陣列的同時會在記憶體中開辟一整塊連續的空間
- 存取元素的速度快(因為可以通過下標,直接定位到任意一個元素)
基本使用
陣列的宣告與初始化
? 陣列在使用之前需要先進行宣告并初始化
陣列的宣告
1、元素的資料型別[] 陣列的名稱;(推薦使用)
2、元素的資料型別 陣列的名稱[];
初始化陣列
-
靜態初始化
格式:資料型別[] 陣列名 = new 資料型別[]{元素1,元素2,元素3...}; 或 資料型別[] 陣列名; 陣列名 = new 資料型別[]{元素1,元素2,元素3...};
簡化方式:
資料型別[] 陣列名 = {元素1,元素2,元素3...};//必須在一個陳述句中完成,不能分開兩個陳述句寫
* 先給定所有元素,由系統決定陣列的長度
-
動態初始化
格式:資料型別[] 陣列名字 = new 資料型別[長度]; 或 資料型別[] 陣列名字; 陣列名字 = new 資料型別[長度];先確定陣列的長度,后期再給元素賦值(創建時系統會給出元素的默認值)
-
陣列元素的默認值
發生(動態初始化時) 資料型別[] 陣列名字 = new 資料型別[長度]; 在動態初始化時只確定了陣列的長度,系統將會自動分配默認值給陣列,
-
//陣列的默認值
byte int short 默認值為0
long 默認值為0L也可以是0
float 0.0f/0.0
double 0.0
boolean false
char \u0000 空
訪問陣列元素
概念理解
-
索引
每一個存盤到陣列的元素,都會自動的擁有一個編號,從0開始,這個自動編號稱為陣列索引(index),可以通過陣列的索引訪問到陣列中的元素, -
索引范圍:[ 0, 陣列的長度-1]
使用
- 查找元素:陣列名[索引],即可查找指定索引位置的元素
- 給指定元素賦值:陣列名[索引] = 值,表示為陣列中指定索引位置的元素賦值
獲取陣列的長度
? 獲取陣列的長度:陣列名.length,回傳一個int型別,
? 注意:區分長度和索引的范圍,最大索引應該是陣列的長度-1
遍歷陣列
陣列遍歷格式
-
普通for回圈
格式:public static void main(String[] args) { int[] arr = {11, 22, 33, 44, 55}; //列印輸出陣列的長度 System.out.println("陣列長度:"+arr.length);//陣列長度為5 //陣列遍歷(正序): System.out.println("陣列遍歷:"); for (int i = 0; i < arr.length; i++) { System.out.println(arr[i]); } //陣列遍歷(逆序): System.out.println("陣列逆序遍歷:"); for (int i = arr.length-1; i >=0 ; i--) { System.out.println(arr[i]); } } -
增強for回圈
格式:for(資料元素型別 變數名:陣列名 ){ //變數名:資料內的元素 System.out.println( 變數名); } -
判斷是否需要使用下標,即可選擇遍歷
陣列記憶體圖
基礎概念:類的加載是按需加載;在類加載時開辟記憶體空間
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方法區:類的資訊、方法的資訊、變數的資訊
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虛擬機堆疊:java方法執行的資訊,區域變數
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本地方法堆疊:C/C++
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堆
? 物件
? 陣列
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程式計數器:用于記錄計算機下一條指令的地址,CPU的一部分
陣列高級用法
資料統計(求和、均值、統計元素個數等)
思路:遍歷陣列,挨個累加或判斷每一個元素
查找最值及其位置
思路:
1、先假設第一個元素為最大(maxNum)/最小(minNum)并用變數index記錄最值位置;
2、用maxNum/minNum與后面的每一個元素比較;
3、用index時刻記錄目前的最值的索引值
查找指定元素第一次出現的位置
順序查找
思路:用想要查的value去和陣列的每一個元素進行比較,如有相等則直接回傳(直接回傳就是記錄第一次出現位置),
查找次數(迭代次數):n-1,n是陣列長度
二分查找(折半查找)
在一個從小到大排列的陣列中查找某一元素:
? 元素與中間下標元素進行比較,如果查找元素比中間下標元素大,則選擇右邊否則左邊,這是第一次查找;第二次開始查找的位置=第一次的中間下標 + 1 (如果-1則說明是第一步左邊),找第二次查找的中間下標與查找元素進行比較,等于則找到、大于則在右邊,小于則左邊,依次回圈,直到找到、下角標越界或者陣列回圈結束為止,
使用二分查找的前提要求:將陣列中的元素按照大小順序排序
演算法
概念(了解):
了解:
演算法(Algorithm)是指解題方案的準確而完整的描述,演算法代表著用系統的方法描述解決問題的策略機制,也就是說,能夠對一定規范的輸入,在有限時間內獲得所要求的輸出,
演算法復雜度是指演算法在撰寫成可執行程式后,運行時所需要的資源,資源包括時間資源和記憶體資源,因此演算法復雜度分為時間復雜度和空間復雜度,
時間復雜度是指執行演算法所需要的計算作業量,
空間復雜度是指執行這個演算法所需要的記憶體空間,
演算法的優劣:通常用演算法的時間復雜度和空間復雜度來衡量,
十大經典演算法:交換排序分為冒泡排序、快速排序;插入排序分為簡單插入排序、希爾排序;選擇排序分為簡單選擇排序、堆排序;歸并排序分為二路歸并排序、多路歸并排序;還有基數排序、桶排序、基數排序,
冒泡排序
思路:
依次比較相鄰的兩個數,將小的數放到前面,大的數放到后面,即第一趟,首先比較第1個和第2個元素,將小的數放到前面,大的數放到后面,然后比較第2個和第3個元素,將小的數放到前面,大的數放到后面,如此繼續,直到比較最后兩個數,將小的數放到前面,大的數放到后面,
重復第一趟步驟,直至全部排序完成,
總的來說:冒泡排序就是比較兩個相鄰的元素,將值大的元素,最終最大值出現在最后位置,
直接選擇排序
思路:每一次排序都是為了尋找陣列內的最小值下標,找到最小值下標后,再與指定位置進行交換,
折半插入排序
思落:先利用二分查找,找出插入元素的合適位置,然后整個資料移動,騰出"合適的位置",放入要插入的元素,
快速排序
思路:①選出一個數作為中間值,其它數都與中間值進行比較,②如果比它小則放到中間值的左邊區域,如果比它大則放在中間值的右邊區域,這是一次回圈
重復上述步驟②,直到各個磁區只剩下一個數,
具體:選擇陣列的第一個數做中間值,從后往前找比它小的數,對它進行資料交換,小的數就在左邊位置,在從前往后找比它大的數,在進行資料交換,
概念比較混亂,還需要讀者從去網上查找資料
陣列反轉
思路1:借助一個新陣列
定義一個同樣長度的陣列,將陣列倒序(陣列遍歷類似)插入到新陣列中
思路2:首尾對應位置交換(推薦)
定義一個中間變數,變成了三個元素的交換,其中回圈的次數=交換的次數=陣列的長度/2
陣列擴容
思路:1、新建一個陣列,可以是原來陣列的2倍或1.5倍;(此處借用了后面集合的底層思想)2、將原來陣列的陣列放入到新陣列中;3、將新陣列的地址值賦值給原有陣列的參考(原來陣列名)
- 1、如果新增的元素個數確定,那么可以增加指定長度,如果新增元素個數不確定,那么可以擴容為原來的1.5倍、2倍等,
2、陣列擴容太多會造成浪費,太少會導致頻繁擴容降低效率,必須要結合實際
陣列元素的插入、復制和洗掉
元素復制
System.arraycopy(arr, srcPos,newArr, destPos, arr.length),
其中arr是原陣列,srcPos是原陣列開始復制的元素位置,newArr是要復制到的陣列,destPos是復制到新陣列的開始位置;length指要復制元素的個數
- System.arraycopy(arr, srcPos,newArr, destPos, arr.length)
元素插入
- 在末端插入:直接賦值
- 非末端插入:先將陣列元素復制后,進行擴容,再從插入元素位置到最后一個元素往后移,最后進行元素插入,賦值給原陣列參考
元素洗掉
- 思路:把要洗掉位置之后的每個元素都向前移動,再將多余出來的位置變成陣列的默認值或者結合實際情況進行更改
二維陣列與一維陣列的不同之處
二維陣列基本概念:二維陣列本質上就是元素為一維陣列的一個陣列,二維陣列也稱為二維表
二維陣列的宣告
元素的資料型別[][] 二維陣列的名稱;//推薦
元素的資料型別 二維陣列名[][];//不推薦
元素的資料型別[] 二維陣列名[];//不推薦
? 陣列名[下標1][下標2];下標1:指一維陣列的下標,下標2:一維陣列的下標
二維陣列的初始化
靜態初始化
如果是靜態初始化,右邊new 資料型別[][]中不能寫數字,因為行數和列數,由{}的元素個數決定,
//1.先宣告,再靜態初始化
元素的資料型別[][] 二維陣列名;
二維陣列名 = new 元素的資料型別[][]{
{元素1,元素2,元素3 ,,,},
{第二行的值串列},
...
{第n行的值串列}
};
//2.宣告并同時靜態初始化
元素的資料型別[][] 二維陣列名 = new 元素的資料型別[][]{
{元素1,元素2,元素3 ,,,},
{第二行的值串列},
...
{第n行的值串列}
};
//3.宣告并同時靜態初始化的簡化寫法
元素的資料型別[][] 二維陣列的名稱 = {
{元素1,元素2,元素3 ,,,},
{第二行的值串列},
...
{第n行的值串列}
};
?
動態初始化
//(1)確定行數和列數
元素的資料型別[][] 二維陣列名 = new 元素的資料型別[m][n];
m:表示這個二維陣列有多少個一維陣列,或者說一共二維表有幾行
n:表示每一個一維陣列的元素有多少個,或者說每一行共有一個單元格
//此時創建完陣列,行數、列數確定,而且元素也都有默認值
//(2)再為元素賦新值
二維陣列名[行下標][列下標] = 值;
注意:
? 1、若是二維中的一維長度沒有定義,則默認為null;
? 2、靜態初始化賦值也遵守一維陣列靜態初始化的規則
一維陣列和二維陣列的地址值不一樣
地址值是由:資料型別@哈希值,三部分組成,則二維陣列輸出 ]]@哈希值,一維陣列輸入 ]@哈希值
遍歷:回圈嵌套
格式:
//有下標的遍歷二維陣列
for(int i=0; i<二維陣列名.length; i++){
for(int j=0; j<二維陣列名[i].length; j++){
System.out.print(二維陣列名[i][j]);
}
System.out.println();
}
?
//增強for回圈:
for (資料型別[] ele : 二維陣列名){
for(資料型別 e : ele){
System.out.print(e + "\t");
}
System.out.println();
}
?
(Arrays.deepToString(陣列名)); //展示二維陣列,僅僅適用于展示
?
記憶體圖
后期補上
陣列的相關工具類
Java提供了現成的工具類,方便實作陣列的相關操作,
java.util.Arrays陣列工具類,提供了很多靜態方法來對陣列進行操作,而且如下每一個方法都有各種多載形式,以下只列出int[]型別的,其他型別的陣列類推:
- static int binarySearch(int[] a, int key) :要求陣列有序,在陣列中查找key是否存在,如果存在回傳第一次找到的下標,不存在回傳負數
- static int[] copyOf(int[] original, int newLength) :根據original原陣列復制一個長度為newLength的新陣列,并回傳新陣列
- static int[] copyOfRange(int[] original, int from, int to) :復制original原陣列的[from,to)構成新陣列,并回傳新陣列
- static boolean equals(int[] a, int[] a2) :比較兩個陣列的長度、元素是否完全相同
- static void fill(int[] a, int val) :用val填充整個a陣列
- static void fill(int[] a, int fromIndex, int toIndex, int val):將a陣列[fromIndex,toIndex)部分填充為val
- static void sort(int[] a) :將a陣列按照從小到大進行排序
- static void sort(int[] a, int fromIndex, int toIndex) :將a陣列的[fromIndex, toIndex)部分按照升序排列
- static String toString(int[] a) :把a陣列的元素,拼接為一個字串,形式為:[元素1,元素2,元素3......]
關于陣列操作的常見例外
陣列越界例外(不存在的索引):ArrayIndexOutOfBoundsException
陣列空指標例外(還未分配元素的記憶體空間):NullPointerException
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