Java【第五篇】基本语法之--数组

方法

方法简介

方法是实现特定功能的代码段的封装，在需要时可以多次调用方法来完成该功能，实现代码复用。

使用步骤
　　1. 定义方法
　　2. 调用方法

自定义方法

语法：
　　修饰符 返回值类型 方法名(参数){ //方法体 }
说明：
　　修饰符：对方法的修饰，本篇暂时都写为public static
　　返回值类型：方法执行后的返回值类型，如果没有返回值则指定为void
　　方法名：采用驼峰命名法，一般使用动词
　　参数：执行方法时所需要的信息，参数由参数类型和参数名组成，多个参数之间以逗号隔开

main方法是程序的入口，程序运行时会自动调用该方法。

方法返回值

结束方法执行，后面代码不执行

return关键字的作用：
* 1.返回方法执行后的结果
* 2.结束方法的执行

if (age >= 18) {
	return "成年";
 } else {
	return "未成年";
}

等价于

if (age >= 18) {
	return "成年";
}
return "未成年";

方法的调用

在同一个类中，直接使用方法名()调用静态方法
在不同类中，需要使用类名.方法名()调用静态方法

package com.qzcsbj;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {

        // Java提供了Math类
        int a = 5;
        int b = 2;
        System.out.println(Math.max(a, b));  // 5
        System.out.println(Math.min(a, b));  // 2
        System.out.println(Math.random());  // 随机生成[0,1)之间的随机数
        // 随机生成[1,100)之间的随机整数
        System.out.println((int)(Math.random()*99)+1); //[1,100)
        //随机生成[20,100]之间的随机整数
        System.out.println((int)(Math.random()*81)+20); //[20,100]

        getMsg();
    }
    public static void getMsg(){
        System.out.println("hello");
    }
} 

递归

方法自己调用自己，称为递归，该方法称为递归方法

必须有退出条件，否则可能会出现死循环，报栈溢出异常

示例：计算x的y次方，如2的5次方

常规方法

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(calc(2, 5));
    }
    public static int calc(int x, int y) {
         if (y == 0) {
         return 1;
         }
         int result = x;
         for (int i = 1; i < y; i++) {
         result = result * x;
         }
         return result;
    }
}

递归

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(calc(2, 5));
    }
    /*
     * 计算x的y次方，如2的5次方
     */
    public static int calc(int x, int y) {

        if (y == 0) {
            return 1;
        }
        return x * calc(x, y - 1);
    }
}

其它方法举例

math

数组概述

数组是多个相同类型数据的组合，用来存储相同数据类型的一组数据，实现对这些数据的统一管理
数组属引用类型，数组型数据是对象(Object)，数组中的每个元素相当于该对象的成员变量
数组中的元素可以是任何数据类型，包括基本类型和引用类型

声明一个变量就是在内存中划出一块空间
声明一个数组就是在内存中划出一串连续的空间

一维数组

基本用法

声明数组--分配空间--数组赋值--访问元素

声明数组

指定元素的类型

数据类型[] 数组名称; 或 数据类型 数组名称[];    推荐前者

type var[] 或 type[] var；
例如：
　　int a[];
　　int[] a1;
　　double b[];
　　Mydate []c; //对象数组
Java语言中声明数组时不能指定其长度(数组中元素的数)， 例如： int a[5];  // 非法

分配空间

指定数组长度（长度一旦指定，不能修改），即分配几个连续的空间
数组名称=new 数组类型[大小];

数组赋值

向数组中添加元素，数组名称[下标]=值;

数组元素的引用：访问元素

获取数组中的元素
数组名称[下标];

Java中使用关键字 new 创建数组对象
定义并用运算符 new 为之分配空间后，才可以引用数组中的每个元素；
数组元素的引用方式：数组名[数组元素下标]
　　数组元素下标可以是整型常量或整型表达式。如a[3] , b[i] , c[6*i];
　　数组元素下标从0开始；长度为n的数组合法下标取值范围: 0 - n-1；如int a[]=new int[3]; 可引用的数组元素为a[0]、a[1]、a[2]，最后一个元素是a[a.lenth-1]，如果报数组越界（ArrayIndexOutOfBoundsException），那么可能是下标大于等于数组长度、或者下标小于0

　　直接访问数组名称会显示数组在内存中的首地址
每个数组都有一个属性 length 指明它的长度，例如：a.length 指明数组 a 的长度(元素个数)

数组元素的默认初始化

数组是引用类型，它的元素相当于类的成员变量，因此数组一经分配空间，其中的每个元素也被按照成员变量同样的方式被隐式初始化。例如：

public class Test {
    public static void main(String argv[]){
        int a[]= new int[5]; 
        System.out.println(a[3]);	//a[3]的默认值为0
    }
}

数组元素的默认初始值

byte 0
short 0
int 0
long 0
float 0.0
double 0.0
char 空字符
boolean false
String null

public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {

        byte[] a = new byte[3];
        short[] b = new short[3];
        int[] c = new int[3];
        long[] d = new long[3];
        float[] e = new float[3];
        double[] f = new double[3];
        char[] g = new char[3];
        boolean[] h = new boolean[3];
        String[] str = new String[3];
        System.out.println(a[0]);
        System.out.println(b[0]);
        System.out.println(c[0]);
        System.out.println(d[0]);
        System.out.println(e[0]);
        System.out.println(f[0]);
        System.out.println(g[0]);
        System.out.println(h[0]);
        System.out.println(str[0]);
    }
}

输出：

0
0
0
0
0.0
0.0

false
null

注意：局部变量没有默认值

int aa;
System.out.println(aa);

Error:(6, 28) java: 可能尚未初始化变量aa

创建基本数据类型数组

Java中使用关键字new 创建数组对象

public class Test{
           public static void main(String args[]){
      		int[] s;
      		s = new int[10];
      		for ( int i=0; i<10; i++ ) {
            	       s[i] =2*i+1;
	         	System.out.println(s[i]);
      		}
           }
    }

若访问数组的下标超过合法范围, 则在运行时会抛出 ArrayIndexOutOfBoundsException，编译时不会抛

创建对象数组

class MyDate{
    private int day;
    private int month;
    private int year;
    public MyDate(int d, int m, int y){
        day = d;
        month = m;
        year = y;
    }
    public void display(){
        System.out.println(day + "-" + month + "-" + year);
    }
}

　　

public class Test{
         public static void main(String args[]){
      		MyDate[] m;
      		m = new MyDate[10];
      		for ( int i=0; i<10; i++ ) {
            	    m[i] =new MyDate(i+1, i+1,1990+i);
	           m[i].display();
      	      }
         }
}

数组初始化

注意：

Java语言中声明数组时（等号左侧变量的声明）不能指定其长度(数组中元素的数)
new后面，如果同时初始化了值，此时不能指定数组长度，否则，必须指定数组长度

        int[] a ;
        a = new int[4];
        a[0] = 1;

        int[] a2 = new int[3];
        int[] a3 = new int[]{1,2,3};
        int[] a4 = {1,2,3};

动态初始化

数组定义与为数组元素分配空间并赋值的操作分开进行。

int a[];
a = new int[3];
a[0] = 3;
a[1] = 9;
a[2] = 8;

MyDate dates[];
dates = new MyDate[3];
dates[0] = new MyDate(22, 7, 1964);
dates[1] = new MyDate(1, 1, 2000);
dates[2] = new MyDate(22, 12, 1964);

　　

注意：不支持下面写法

int[] a = new int[3];
a = {1, 2, 3};

　　

静态初始化

在定义数组的同时就为数组元素分配空间并赋值。此时等号右侧不能指定数组长度。

int [] d = new int[]{2, 3, 4, 5, 6};
可简写为：int[] d = (2, 3, 4, 5, 6);

int a[] = {3, 9, 8};

String[] hobbies = new String[]{"游戏", "运动"};

可简写为：String[] hobbies = {"游戏", "运动"};

MyDate dates[] = { 　　new MyDate(22, 7, 1964), 　　new MyDate(1, 1, 2000), 　　new MyDate(22, 12, 1964) };

　　

示例

package com.uncleyong;

public class TestArray {
    public static void main(String[] args) {

        //1. 数组的声明
        //int    i = 0;
        int [] a = null; //推荐使用此种方式进行声明.
        int b [] = null;

        //注意: Java语言中声明数组时不能指定其长度(数组中元素的数)
        //int [5] c = null;

        //注意: 若没有为数组变量分配指向的内存空间, 就调用其属性, 会在运行时发生 "空指针异常"，也就是调用了地址为null的对象的属性
        //System.out.println(a.length);

        //2. 为数组分配内存空间，new后面必须指定数组长度
        a = new int[10];

        //3. 获取数组的长度
        System.out.println(a.length);  //10

        //5. 对数组元素进行初始化
        for(int i = 0; i < a.length; i++){
            a[i] = 100 + i;
        }

        //4. 访问数组的元素: 数组名[数组元素下标]. 注意: 下标从 0 开始, 所以最大值是 lengh - 1, 而不是length;
        //数组元素会进行默认的初始化:
        for(int i = 0; i < a.length; i++){
            System.out.println(a[i]);
        }

        //若访问数组的下标超过合法范围, 则在运行时会抛出 ArrayIndexOutOfBoundsException，编译时不会抛
        //a[10] = 10;

        //数组的静态初始化
        int [] c = {1, 2, 3, 4, 5};
        int [] d = new int[]{2, 3, 4, 5, 6};

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

package com.uncleyong;

import java.util.Scanner;

public class Score {
    public static void main(String[] args) {
        /**
         * 从键盘读入学生成绩，找出最高分，并输出学生成绩等级。
         *		成绩>=最高分-10  等级为’A’   成绩>=最高分-20  等级为’B’
         * 		成绩>=最高分-30  等级为’C’   其余     等级为’D’
         *	提示：先读入学生人数，根据人数创建int数组，存放学生成绩。
         */
        //1. 创建 Scanner 类
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);

        //2. 读入要录入的学生人数
        System.out.print("请输入学生人数：");
        int count = scanner.nextInt();

        //3. 创建一个 int 类型的数组, 用于存放学员的成绩, 数组的长度为 2 所录入数值
        int [] scores = new int[count];

        //4. 利用循环录入学生的成绩, 同时得到最高分. 把学生成绩录入到 3 声明的数组中.
        int highScore = 0;

        for(int i = 0; i < scores.length; i++){
            System.out.print("请输入score：");
            scores[i] = scanner.nextInt();

            if(scores[i] > highScore){
                highScore = scores[i];
            }
        }

        //5. 遍历 3 声明的数组, 根据最高分, 获取学生的升级等级.
        for(int i = 0; i < scores.length; i++){
            if(scores[i] >= highScore - 10){
                System.out.println("student " + i + " score is " + scores[i] + "  grade is A");
            }else if(scores[i] >= highScore - 20){
                System.out.println("student " + i + " score is " + scores[i] + "  grade is B");
            }else if(scores[i] >= highScore - 30){
                System.out.println("student " + i + " score is " + scores[i] + "  grade is C");
            }else{
                System.out.println("student " + i + " score is " + scores[i] + "  grade is D");
            }
        }
    }
}

　　

增强for循环

增强for循环，用来对集合进行遍历操作，也称为foreach循环（foreach本身并不是java关键字）
语法：for(元素类型 循环变量:集合){ }
适用于遍历所有元素

import java.util.Arrays;

public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		int[] nums = { 1, 2, 3 };

		// 普通的for循环
		for (int i = 0; i < 5; i++) {
			System.out.println(nums[i]);
		}
		System.out.println();

		// 增强for循环
		for (int n : nums) {
			System.out.println(n);
		}

		//Arrays类的toString()方法，将数组转换为字符串
		System.out.println(Arrays.toString(nums));  // [1, 2, 3]，数组元素以逗号隔开，放到中括号里
	}
}

栈和堆

Java中内存的分类：栈内存、堆内存

区别是：
　　栈的存取速度比堆要快
　　栈内存要小于堆内存

基本数据类型和引用数据类型的存储方式

根据存储方式的不同，数据类型主要分为两种：
　　基本数据类型（共8种）
　　　　byte short int long float double boolean char
　　　　定义方式： 数据类型 变量名=值;

　　引用数据类型
　　　　除了基本数据类型和null以外的其他数据类型，如String、数组、类、接口....
　　　　定义方式： 数据类型 变量名=new 数据类型(); 其中，String类型比较特殊，因为特别常用，所以JVM对其做了优化，String name = "jack"; 定义数组，new后面不是括号，是[]，如：int[] nums = new int[3];
　　　　引用类型的默认值是null

基本数据类型的值存储在栈内存中
引用数据类型的名称存储在栈内存中、值存储在堆内存中

值传递和引用传递

对于基本数据类型，传递的是值
对于引用数据类型，传递的是内存地址
方法传参，与变量赋值是相同的

import java.util.Arrays;

public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		/*
		 * 基本数据类型
		 */
		int a = 1;
		int b = a; // 将a的值传递给b
		b = 2;
		System.out.println(a);
		System.out.println(b);

		/*
		 * 引用数据类型
		 */
		int[] c = { 1, 2, 3 };
		int[] d = c; // 将c的内存地址传递给d，本质上指向同一块内存空间
		d[0] = 666;
		System.out.println(Arrays.toString(c));
		System.out.println(Arrays.toString(d));

		/*
		 * 方法传参，与变量赋值是相同的
		 */
		change(a,c);
		System.out.println(a);
		System.out.println(Arrays.toString(c));

	}

	public static void change(int i, int[] arr) {
		i = 888;
		arr[arr.length - 1] = 999;
	}
}

　　

多维数组

二维数组

二维数组可以认为是特殊的一维数组，一维数组中的每个元素又是一个一维数组
　　分类：
　　　　规则的二维数组：第二维长度相同
　　　　不规则的二维数组：第二维长度不同

二维数组举例

int [][] a = {{1,2},{3,4,0,9},{5,6,7}};

Java中多维数组被做为数组的数组处理

Java中多维数组的声明和初始化应按从高维到低维的顺序进行

int t [][] = new int [4][];//t有4行，第一个维数不空即可
t[0] = new int[5]; //每一行都是一个有5个元素的一维数组
t[1] = new int[5];
int t1[][] = new int [][4];    // 非法，等号右侧，一维必须指定，二维可以指定也可以不指定

Java中多维数组不必须是规则矩阵形式
int[][] tt = new int[4][];
tt[0] = new int[2];
tt[1] = new int[4];
tt[2] = new int[6];
tt[3] = new int[8];

int tt[][] = new int[4][5];  // tt是一个4行5列的二维数组

多维数组初始化

静态初始化

int intArray[][] = {{1,2},{2,3},{3,4,5}};
int intArray1[3][2] = {{1,2},{2,3},{4,5}}; //illegal，等号左边不能指定维数

动态初始化

int a[][] = new int[4][5];
int b[][] = new int[3][]
b[0] = new int[2];
b[1] = new int[3];
b[2] = new int[5];

示例

package com.uncleyong;

public class TestArray {
    public static void main(String[] args) {
        //声明一个二维数组
        int [][] aa = new int[5][];

        //对二维数组的元素进行初始化: 二维数组的元素是一个一维数组!
        //遍历需要使用嵌套的 for 循环.
        for(int i = 0; i < aa.length; i++){
            aa[i] = new int[i + 1];

            // 初始化
            for(int j = 0; j < aa[i].length; j++){
                aa[i][j] = 1 + i * j;
            }
        }

        //对二维数组进行遍历
        for(int i = 0; i < aa.length; i++){
            for(int j = 0; j < aa[i].length; j++){
                System.out.print(aa[i][j] + "  ");
            }

            System.out.println();
        }

    }
}

冒泡

import java.util.Arrays;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int[] nums = { 1,2,3,99,128};

        // 外层循环控制比较的轮数
        for (int i = 0; i < nums.length - 1; i++) {
            // 内层循环控制每一轮比较的次数
            for (int j = 0; j < nums.length - i - 1; j++) {
                if (nums[j] > nums[j + 1]) {
                    int temp = nums[j + 1];
                    nums[j + 1] = nums[j];
                    nums[j] = temp;
                }
            }
            System.out.println("第" + (i + 1) + "轮：" + Arrays.toString(nums));
        }
        System.out.println("排序后的数组：" + Arrays.toString(nums));
    }
}

数组排序

Java.util.Arrays类的 sort() 方法提供了数组元素排序功能，升序

package com.uncleyong;

import java.util.Arrays;

public class Sort {
    public static void main(String[] args) {
        int [] number = {5,900,1,5,77,30,64,700};
        Arrays.sort(number);

        for(int i = 0; i < number.length; i++)
            System.out.print(number[i] + " ");
    }
}

1 5 5 30 64 77 700 900

不定长参数

数据类型... 表示不定长参数，特点：
　　只能是方法的最后一个参数
　　调用方法时参数的个数任意
　　一个方法最多只有一个不定长参数
　　本质上就是一种特殊的数组，只能作为方法的形参使用
　　调用的时候，不定长参数个数可以是0个

public class Test{
    public static void main(String[] args) {
        // String[] names=new String[]{"tom","jack"};
        m1(6, new String[] { "tom", "jack" }); //参数个数固定

        m2(6,"tom","jack","alice"); //传递的参数个数任意
        m2(6,"tom");
        m2(6); //也可以不传
        m2(6,new String[] { "tom", "jack" }); //本质上就是数组

    }
    // 使用数组作为参数
    public static void m1(int n, String[] args) {
        System.out.println("m1");
    }

    //使用不定长参数
    public static void m2(int n,String... args){
        System.out.println("不定长参数个数："+args.length);
        if (args.length > 0){
            System.out.println("不定长参数第一个："+args[0]);
        }
    }
}

练习题（参考答案已放在Q群文件中）

1、随机生成[0,100]之间的随机数，让用户猜生成的数字，如果大了，显示猜大了，如果小了，显示猜小了，如果猜对了，提示共猜了多少次

2、实现将数组中元素反转，int[] nums = {1,2,3,4,5,6,7};

3、使用二维数组打印 10 行的杨辉三角

/**
* 1 (a+b)^0
* 1 1 (a+b)^1
* 1 2 1 (a+b)^2
* 1 3 3 1 (a+b)^3
* 1 4 6 4 1
* 1 5 10 10 5 1
*/