JAVA第四次課程

一.數組

1.數組的定義

格式：
1.數組存儲的數據類型[] 數組名字;
2.數組存儲的數據類型 數組名字[];

  • 方式一 ：數組動態初始化

1.定義：數組動態初始化就是只給定數組的長度，由系統給出默認初始化值
2.格式：數組存儲的數據類型[] 數組名字 = new 數組存儲的數據類型[長度];

舉例：
定義可以存儲3個整數的數組容器，代碼如下：

1.int[] arr = new int[3];
  • 方式二 :數組靜態初始化

1.定義：在創建數組時，直接確定數組元素
2.標準格式：數據類型[] 數組名 = new 數據類型[]{元素1,元素2,元素3...};

舉例：
定義存儲1，2，3，4，5整數的數組容器。代碼如下:

1.int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5};

簡化格式：
數據類型[] 數組名 = {元素1,元素2,元素3...};

舉例：
定義存儲1，2，3，4，5整數的數組容器。代碼如下:

1.int[] arr = {1,2,3,4,5};

2.數組的訪問

  • 索引： 每一個存儲到數組的元素，都會自動的擁有一個編號，從0開始，這個自動編號稱為數組索引(index)，可以通過數組的索引訪問到數組中的元素。
  • 格式：
1.數組名[索引]
  • 數組的長度屬性： 每個數組都具有長度，而且是固定的，Java中賦予了數組的一個屬性，可以獲取到數組的長度，語句為：數組名.length，屬性length的執行結果是數組的長度，int類型結果。由次可以推斷出，數組的最大索引值為數組名.length-1。
public static void main(String[] args) {
    int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5};
    //打印數組的屬性，輸出結果是5
    System.out.println(arr.length);
}
  • 索引訪問數組中的元素：
    1.數組名[索引]=數值，為數組中的元素賦值
    2.變量=數組名[索引]，獲取出數組中的元素
public static void main(String[] args) {
    //定義存儲int類型數組，賦值元素1，2，3，4，5
    int[] arr = {1,2,3,4,5};
    //為0索引元素賦值為6
    arr[0] = 6;
    //獲取數組0索引上的元素
    int i = arr[0];
    System.out.println(i);
    //直接輸出數組0索引元素
    System.out.println(arr[0]);
}

二.數組原理內存圖

1.內存概述:

內存是計算機中的重要原件，臨時存儲區域，作用是運行程序。我們編寫的程序是存放在硬盤中的，在硬盤中的程序是不會運行的，必須放進內存中才能運行，運行完畢后會清空內存。
Java虛擬機要運行程序，必須要對內存進行空間的分配和管理。

2.Java虛擬機的內存劃分:

為了提高運算效率，就對空間進行了不同區域的劃分，因為每一片區域都有特定的處理數據方式和內存管理方式。

  • JVM的內存劃分：
區域名稱 作用
寄存器 給CPU使用，和我們開發無關。
本地方法棧 JVM在使用操作系統功能的時候使用，和我們開發無關。
方法區 存儲可以運行的class文件。
堆內存 存儲對象或者數組，new來創建的，都存儲在堆內存。
方法棧 方法運行時使用的內存，比如main方法運行，進入方法棧中執行。

1.堆內存用途：存放的是對象，垃圾收集器就是收集這些對象，然后根據GC算法回收。
2.非堆內存用途：永久代, 也稱為方法區，存儲程序運行時長期存活的對象，比如類的元數據、方法、常量、屬性等。
注意：main（）方法先入方法棧逐步執行主方法中的程序，如果有使用其他方法，其他方法入棧，直到main（）方法結束。


image

  • 成員變量和局部變量的區別:
    image

3.數組在內存中的存儲

  • 一個數組內存圖：
public static void main(String[] args) {
    int[] arr = new int[3];
    System.out.println(arr);//[I@5f150435
}

以上方法執行，輸出的結果是[I@5f150435，這個是什么呢？是數組在內存中的地址。new出來的內容，都是在堆內存中存儲的，而方法中的變量arr保存的是數組的地址。

輸出arr[0]，就會輸出arr保存的內存地址中數組中0索引上的元素
JVM的內存劃分圖：
  • 當兩個變量指向同一個數組：
public class ArrayDemo02 {
    public static void main(String[] args) {
        //定義數組
        int[] arr = new int[3];

        //對數組進行賦值操作
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            arr[i] = 6;
        }
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.print(arr[i] + "\t");
        }
        System.out.println();

        //定義數組變量arr2，將arr的地址賦給arr2
        int[] arr2 = arr;

        //修改arr2的第二個元素
        arr2[1] = 8;
        System.out.println(arr[1]);

        //遍歷arr2
        for (int i = 0; i < arr2.length; i++) {
            System.out.print(arr2[i] + "\t");
        }
    }
}
  • 兩個變量指向一個數組:
public static void main(String[] args) {
    // 定義數組，存儲3個元素
    int[] arr = new int[3];
    //數組索引進行賦值
    arr[0] = 5;
    arr[1] = 6;
    arr[2] = 7;
    //輸出3個索引上的元素值
    System.out.println(arr[0]);
    System.out.println(arr[1]);
    System.out.println(arr[2]);
    //定義數組變量arr2，將arr的地址賦值給arr2
    int[] arr2 = arr;
    arr2[1] = 9;
    System.out.println(arr[1]);
}

三.數組操作的常見問題

1.數組越界異常

觀察一下代碼，運行后會出現什么結果。

public static void main(String[] args) {
    int[] arr = {1,2,3};
    System.out.println(arr[3]);
}

創建數組，賦值3個元素，數組的索引就是0，1，2，沒有3索引，因此我們不能訪問數組中不存在的索引，程序運行后，將會拋出 ArrayIndexOutOfBoundsException 數組越界異常。在開發中，數組的越界異常是不能出現的，一旦出現了，就必須要修改我們編寫的代碼。

2. 數組空指針異常

觀察一下代碼，運行后會出現什么結果。

public static void main(String[] args) {
    int[] arr = {1,2,3};
    arr = null;
    System.out.println(arr[0]);
｝

arr = null這行代碼，意味著變量arr將不會在保存數組的內存地址，也就不允許再操作數組了，因此運行的時候會拋出NullPointerException 空指針異常。在開發中，數組的越界異常是不能出現的，一旦出現了，就必須要修改我們編寫的代碼。

空指針異常在內存圖中的表現：
解決方案:

給數組一個真正的堆內存空間引用即可！

四. 數組練習

1. 數組遍歷【重點】

  • 數組遍歷： 就是將數組中的每個元素分別獲取出來，就是遍歷。遍歷也是數組操作中的基石。
    int[] arr = { 11, 22, 33, 44, 55 };
    System.out.println(arr[0]);
    System.out.println(arr[1]);
    System.out.println(arr[2]);
    System.out.println(arr[3]);
    System.out.println(arr[4]);
}

以上代碼是可以將數組中每個元素全部遍歷出來，但是如果數組元素非常多，這種寫法肯定不行，因此我們需要改造成循環的寫法。數組的索引是0到lenght-1，可以作為循環的條件出現。

public static void main(String[] args) {
    int[] arr = { 11, 22, 33, 44, 55 };
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
      System.out.println(arr[i]);
    }
}

2.數組獲取最大值元素

  • 最大值獲取：從數組的所有元素中找出最大值。
  • 實現思路：

1.定義變量，保存數組0索引上的元素
2.遍歷數組，獲取出數組中的每個元素
3.將遍歷到的元素和保存數組0索引上值的變量進行比較
4.如果數組元素的值大于了變量的值，變量記錄住新的值
5.數組循環遍歷結束，變量保存的就是數組中的最大值
代碼如下：

public static void main(String[] args) {
    int[] arr = { 5, 15, 2000, 10000, 100, 4000 };
    //定義變量，保存數組中0索引的元素
    int max = arr[0];
    //遍歷數組，取出每個元素
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
      //遍歷到的元素和變量max比較
      //如果數組元素大于max
      if (arr[i] > max) {
        //max記錄住大值
        max = arr[i];
      }
    }
    System.out.println("數組最大值是： " + max);
}

3.對數組進行反轉

  • 方法一：
public static void main(String[] args) {
        int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5};
        int[] arr2 = new int[5];
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            arr2[i] = arr[arr.length-i-1];
        }
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.print(arr2[i] + "\t");
        }
}
  • 方法二：
public static void main(String[] args) {
        int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5};
        for (int i = 0; i < arr.length/2; i++) {
            int temp = arr[i];
            arr[i] = arr[arr.length-i-1];
            arr[arr.length-i-1] = temp;
        }
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.print(arr[i] + "\t");
        }
}
  • 方法三：
public static void main(String[] args) {
     /**
         * for (初始化條件1,初始化條件2; 循環條件; 步進運算1,步進運算2)
         * 定義 min = 0 最小索引值， max = arr.length-1 最大索引值
         */
        int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5};
        for (int min =0,max = arr.length-1;min <= max; min++ , max--){
            int temp = arr[min];
            arr[min] = arr[max];
            arr[max] = temp;
        }
        // 重新遍歷反轉的數組
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.print(arr[i]);
        }
    }

4.數組作為方法的參數進行傳遞

public class ArrayDemo05 {
    public static void main(String[] args) {
        sayHello("劉柏廷");
        int[] arr = {1,3,5,7,9};
        printArray(arr);
    }

    public static void sayHello(String name){
        System.out.println("Hello " + name);
    }

    //之前我們看到的方法都是基本數據類型作為參數
    // 使用數組作為方法的參數 public static void printArray(形參（數據類型） 實參（變量值）){}
    public static void printArray(int[] arr){
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.print(arr[i] + "\t");
        }
    }
}
image

5.數組作為方法的返回值

public class ArrayDemo06 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = getArray();  //返回的是地址，而不是具體的值
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.print(arr[i] + "\t");
        }
    }

    public static int[] getArray(){
        int[] arr = {1,2,3,4,5};
        //返回數組的地址，返回給調用者
        return arr;
    }
}

6.

public class ArrayDemo07 {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 1;
        int b = 2;
        System.out.println(a);
        System.out.println(b);
        change(a,b);
        System.out.println(a);
        System.out.println(b);

        int[] arr = {1,2,3};
        System.out.println(arr[0]);
        changeArray(arr);
        System.out.println(arr[0]);

    }

    public static void change(int a,int b){
        a = a + b;
        b = b + a;
    }

    public static  void changeArray(int[] arr){
        arr[0] = 200;
    }
}
image

五.面向對象編程

  • 對象：泛指現實中一切的事物，每個事物都有自己的【屬性】和【行為】
  • 強調：通過調用對象的行為去實現功能，而不是自己一步步去實現
    舉例：洗衣服：1.面向過程：把衣服脫掉-->盆-->加水-->泡-->洗。。。（強調步驟）2.面向對象：把衣服脫掉-->打開全自動洗衣機-->放衣服-->開關-->晾衣服（強調對象）
  • 面向對象特點：將復雜的事情簡單化，我們從執行者變成了指揮者(完成一個項目花錢雇人完成而不是自己做)
  • 面向對象包含三大基本特征：封裝，繼承，多態

  • 類和對象

1.類

  • 概念:類是可以看成一類事物的模板，在面向對象編程中，使用屬性和行為來描述類
    -在現實中：屬性：該事物的狀態信息; 行為：該事物能干什么
  • 類在java中的定義：現實中的一類事物
  • 屬性：事物的狀態信息，行為：能干啥
  • java和現實是一致的
    成員變量：對應的事物的屬性，成員方法：對應事物的行為
    成員變量：和之前定義變量一樣，只不過位置變了， 在類中， 方法外
    成員方法：只不過我們要將以前 方法static去掉
public class 類名{
        //成員變量
        //成員方法
    }

2.對象

  • 概念:對象是一類事物的具體體現
  • 對象是類的一個實例，對象就必然具備該類事物的屬性和行為
    舉例：貓類（屬性：tom 5kg 2yearsOld black 行為：跑，蹦跶，喵喵叫）

3.類與對象的關系

  • 類是對一類事物的描述，抽象的. 對象是一類事物的實例，具體的
  • 類是對象的模板，對象是類的實體
案例一:創建一個學生類

1.學生類

    // 成員變量
    String name;// 姓名
    int age; // 年齡
    // 成員方法
    // 愛學習的方法
    public void study(){
        System.out.println("Good Good Study, Day Day Up!");
    }
    // 吃飯的方法
    public void eat(){
        System.out.println("學習餓了就要吃飯");
    }

}

2.學生類的測試類

public class Test01_Student {
    // 類的使用
    // Java中通過創建對象去使用類
    // 格式：
    // 類名 對象名 = new 類名()
    // 返回值類型  具體的對象名字 = new 類();
    // 我們通過對象去訪問類中的成員
    // 對象名.成員變量
    // 對象名.成員方法（）；
    public static void main(String[] args) {
        // 調用 學生類
        // 1.創建類，類名 對象名 = new 類名()
        Student s = new Student();
        // 2.打印這個對象
        System.out.println(s);// com.neusoft.Student@1b6d3586  包名+16地址
        // 3.訪問其中的成員變量
        System.out.println("姓名"+s.name); // null
        System.out.println("姓名"+s.age); //  0
        System.out.println("----------------------------");
        // 4、給成員變量進行賦值
        s.name = "薰悟空";
        s.age = 500;
        // 5、再次輸出變量
        System.out.println("姓名"+s.name); // "薰悟空";
        System.out.println("姓名"+s.age); //  500;
        System.out.println("----------------------------");
        // 6、調用成員方法
        s.study();
        s.eat();

    }
image
案例二:創建一個電話類

1.電話類

public class Test02_Phone {
    public static void main(String[] args) {
        //創建對象
        Phone phone = new Phone();
        //輸出成員變量
        System.out.println(phone.brand);
        System.out.println(phone.color);
        System.out.println(phone.Price);
        //成員變量賦值
        phone.brand = "小米";
        phone.color = "黃色";
        phone.Price = 3888;
        //再次輸出
        System.out.println(phone.brand);
        System.out.println(phone.color);
        System.out.println(phone.Price);
        //調用打電話方法
        phone.phone("劉柏廷");
        //調用發短信方法
        phone.sendMessage();
        show(phone);
    }
      public static void show(Phone p){
          System.out.println(p.brand + p.color + p.Price);
      }
}

2.電話類的測試類

public class Phone {
    //屬性：品牌，價格，顏色
    String brand;
    int Price;
    String color;
    //方法：打 name 電話，發短信
    public void phone(String name){
        System.out.println("給" + name + "打電話");
    }

    public void sendMessage(){
        System.out.println("發短信");
    }
}
image

六.封裝

封裝實際上是將屬性封裝起來，屬性變為私有的，要提供公有的方法對其進行訪問
private 代表最小權限
可以修飾成員變量和成員方法
被private修飾的成員變量和成員方法，只有在本類才能訪問

案例:建立一個學生類,通過方法訪問及改變成員變量

測試：

public class Test03_StudentInfo {
    public static void main(String[] args) {
        StudentInfo studentInfo = new StudentInfo();
        System.out.println(studentInfo.getName());
        studentInfo.setName("劉柏廷");
        System.out.println(studentInfo.getName());
    }
}

定義一個StudentInfo：

public class StudentInfo {
    private String name;
    private int age;

    //為成員方法提供公有的get，set方法(訪問，修改)
    public String getName(){
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getAge(){
        return age;
    }
    public void setAge(int age){
        this.name = name;
    }
}

注意:
這里this 的含義:
this代表所在類的當前對象的引用（地址值），即對象自己的引用
方法被哪個對象調用,方法中的this就代表哪個對象，即誰在調用，this就代表誰（StudentInfo）

?著作權歸作者所有,轉載或內容合作請聯系作者
平臺聲明：文章內容（如有圖片或視頻亦包括在內）由作者上傳并發布，文章內容僅代表作者本人觀點，簡書系信息發布平臺，僅提供信息存儲服務。
  • 人面猴
    序言：七十年代末，一起剝皮案震驚了整個濱河市，隨后出現的幾起案子，更是在濱河造成了極大的恐慌，老刑警劉巖，帶你破解...
    沈念sama閱讀 228,505評論 6贊 533
  • 死咒
    序言：濱河連續發生了三起死亡事件，死亡現場離奇詭異，居然都是意外死亡，警方通過查閱死者的電腦和手機，發現死者居然都...
    沈念sama閱讀 98,556評論 3贊 418
  • 救了他兩次的神仙讓他今天三更去死
    文/潘曉璐 我一進店門，熙熙樓的掌柜王于貴愁眉苦臉地迎上來，“玉大人，你說我怎么就攤上這事。” “怎么了？”我有些...
    開封第一講書人閱讀 176,463評論 0贊 376
  • 道士緝兇錄：失蹤的賣姜人
    文/不壞的土叔 我叫張陵，是天一觀的道長。 經常有香客問我，道長，這世上最難降的妖魔是什么？ 我笑而不...
    開封第一講書人閱讀 63,009評論 1贊 312
  • ?港島之戀（遺憾婚禮）
    正文 為了忘掉前任，我火速辦了婚禮，結果婚禮上，老公的妹妹穿的比我還像新娘。我一直安慰自己，他們只是感情好，可當我...
    茶點故事閱讀 71,778評論 6贊 410
  • 惡毒庶女頂嫁案：這布局不是一般人想出來的
    文/花漫 我一把揭開白布。 她就那樣靜靜地躺著，像睡著了一般。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪。 梳的紋絲不亂的頭發上，一...
    開封第一講書人閱讀 55,218評論 1贊 324
  • 城市分裂傳說
    那天，我揣著相機與錄音，去河邊找鬼。 笑死，一個胖子當著我的面吹牛，可吹牛的內容都是我干的。 我是一名探鬼主播，決...
    沈念sama閱讀 43,281評論 3贊 441
  • 雙鴛鴦連環套：你想象不到人心有多黑
    文/蒼蘭香墨 我猛地睜開眼，長吁一口氣：“原來是場噩夢啊……” “哼！你這毒婦竟也來了？” 一聲冷哼從身側響起，我...
    開封第一講書人閱讀 42,436評論 0贊 288
  • 萬榮殺人案實錄
    序言：老撾萬榮一對情侶失蹤，失蹤者是張志新（化名）和其女友劉穎，沒想到半個月后，有當地人在樹林里發現了一具尸體，經...
    沈念sama閱讀 48,969評論 1贊 335
  • ?護林員之死
    正文 獨居荒郊野嶺守林人離奇死亡，尸身上長有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內容為張勛視角 年9月15日...
    茶點故事閱讀 40,795評論 3贊 354
  • ?白月光啟示錄
    正文 我和宋清朗相戀三年，在試婚紗的時候發現自己被綠了。 大學時的朋友給我發了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片。...
    茶點故事閱讀 42,993評論 1贊 369
  • 活死人
    序言：一個原本活蹦亂跳的男人離奇死亡，死狀恐怖，靈堂內的尸體忽然破棺而出，到底是詐尸還是另有隱情，我是刑警寧澤，帶...
    沈念sama閱讀 38,537評論 5贊 359
  • ?日本核電站爆炸內幕
    正文 年R本政府宣布，位于F島的核電站，受9級特大地震影響，放射性物質發生泄漏。R本人自食惡果不足惜，卻給世界環境...
    茶點故事閱讀 44,229評論 3贊 347
  • 男人毒藥：我在死后第九天來索命
    文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望。 院中可真熱鬧，春花似錦、人聲如沸。這莊子的主人今日做“春日...
    開封第一講書人閱讀 34,659評論 0贊 26
  • 一樁弒父案，背后竟有這般陰謀
    文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽。三九已至，卻和暖如春，著一層夾襖步出監牢的瞬間，已是汗流浹背。 一陣腳步聲響...
    開封第一講書人閱讀 35,917評論 1贊 286
  • 情欲美人皮
    我被黑心中介騙來泰國打工， 沒想到剛下飛機就差點兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留，地道東北人。 一個月前我還...
    沈念sama閱讀 51,687評論 3贊 392
  • 代替公主和親
    正文 我出身青樓，卻偏偏與公主長得像，于是被迫代替她去往敵國和親。 傳聞我的和親對象是個殘疾皇子，可洞房花燭夜當晚...
    茶點故事閱讀 47,990評論 2贊 374