day04_java基础

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了day04_java基础相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

day04_java基础&IDEA开发工具

一、课程目标

2. 【理解】 什么是数组
3. 【掌握】 数组的定义及初始化
4. 【理解】 数组的内存图
6. 【理解】 数组常见的问题
7. 【掌握】 数组的案例
8. 【理解】 二维数组

三、一维数组

3.1 什么是数组

数组就是存储数据长度固定的容器,存储多个数据的数据类型要一致。

3.2 数组定义格式

3.2.1 格式一

数据类型[] 数组名;

示例:

int[] arr;        
double[] arr;      
char[] arr;

3.2.2 格式二

数据类型 数组名[];

示例:

int arr[];
double arr[];
char arr[];

3.3 数组初始化

3.3.1 数组动态初始化

3.3.1.1 什么是动态初始化

数组动态初始化就是只给定数组的长度,由系统给出默认初始化值

3.3.1.2 动态初始化格式

数据类型[] 数组名 = new 数据类型[数组长度];
int[] arr = new int[3];

3.3.1.3 动态初始化格式详解

  • 等号左边

    • int:数组的数据类型

    • []:代表这是一个数组

    • arr:代表数组的名称

  • 等号右边

    • new:为数组开辟内存空间

    • int:数组的数据类型

    • []:代表这是一个数组

    • 3:代表数组的长度

3.3.2 数组静态初始化

3.3.2.1 什么是静态初始化

在创建数组时,直接将元素确定,由系统计算出数组的长度

3.3.2.2 静态初始化格式

  • 完整版格式

    数据类型[] 数组名 = new 数据类型[]元素1,元素2,...;
  • 简化版格式

    数据类型[] 数组名 = 元素1,元素2,...;

3.3.2.3 示例代码

public class ArrayDemo 
    public static void main(String[] args) 
        //定义数组
        int[] arr = 1, 2, 3;

        //输出数组名
        System.out.println(arr);

        //输出数组中的元素
        System.out.println(arr[0]);
        System.out.println(arr[1]);
        System.out.println(arr[2]);
    

3.4 数组元素访问

3.4.1 什么是索引

每一个存储到数组的元素,都会自动的拥有一个编号,从0开始。
这个自动编号称为数组索引(index),可以通过数组的索引访问到数组中的元素。 	

3.4.2 访问数组元素格式

数组名[索引];

3.4.3 示例代码

public class ArrayDemo 
    public static void main(String[] args) 
        int[] arr = new int[3];

        //输出数组名
        System.out.println(arr); //[I@880ec60

        //输出数组中的元素
        System.out.println(arr[0]);
        System.out.println(arr[1]);
        System.out.println(arr[2]);
    

3.5 内存分配

3.5.1 内存概述

内存是计算机中的重要原件,临时存储区域,作用是运行程序。
我们编写的程序是存放在硬盘中的,在硬盘中的程序是不会运行的。
必须放进内存中才能运行,运行完毕后会清空内存。 
Java虚拟机要运行程序,必须要对内存进行空间的分配和管理。 

3.5.2 java中的内存分配

目前我们只需要记住两个内存,分别是:栈内存和堆内存

区域名称作用
寄存器给CPU使用,和我们开发无关。
本地方法栈JVM在使用操作系统功能的时候使用,和我们开发无关。
方法区存储可以运行的class文件。
堆内存存储对象或者数组,new来创建的,都存储在堆内存。
方法栈方法运行时使用的内存,比如main方法运行,进入方法栈中执行。

3.6 数组内存图

3.6.1 单个数组的内存图

 

3.6.2 多个数组的内存图

 

3.6.3 多个数组指向相同内存图

 

3.7 数组操作的两个常见小问题

3.7.1 索引越界异常

  • 出现原因

    public class ArrayDemo 
        public static void main(String[] args) 
            int[] arr = new int[3];
            System.out.println(arr[3]);
        
    

    数组长度为3,索引范围是0~2,但是我们却访问了一个3的索引。

    程序运行后,将会抛出ArrayIndexOutOfBoundsException 数组越界异常。在开发中,数组的越界异常是不能出现的,一旦出现了,就必须要修改我们编写的代码。

  • 解决方案

    将错误的索引修改为正确的索引范围即可!

3.7.2 空指针异常

  • 出现原因

    public class ArrayDemo 
        public static void main(String[] args) 
            int[] arr = new int[3];
    
            //把null赋值给数组
            arr = null;
            System.out.println(arr[0]);
        
    

    arr = null 这行代码,意味着变量arr将不会在保存数组的内存地址,也就不允许再操作数组了,因此运行的时候会抛出 NullPointerException 空指针异常。在开发中,数组的越界异常是不能出现的,一旦出现了,就必须要修改我们编写的代码。

  • 解决方案

    给数组一个真正的堆内存空间引用即可!

3.8 数组案例

3.8.1 数组遍历

就是将数组中的每个元素分别获取出来,就是遍历。遍历也是数组操作中的基石。

public class ArrayTest01 
	public static void main(String[] args) 
		int[] arr =  1, 2, 3, 4, 5 ;
		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]);
	

以上代码是可以将数组中每个元素全部遍历出来,但是如果数组元素非常多,这种写法肯定不行,因此我们需要改造成循环的写法。数组的索引是 0 到 lenght-1 ,可以作为循环的条件出现。

public class ArrayTest01 
    public static void main(String[] args) 
        //定义数组
        int[] arr = 11, 22, 33, 44, 55;

        //使用通用的遍历格式
        for(int x=0; x<arr.length; x++) 
            System.out.println(arr[x]);
        
    

3.8.2 数组最值

数组最值就是从数组的所有元素中找出最大值或最小值

3.8.2.1 实现思路

- 定义变量,保存数组0索引上的元素
- 遍历数组,获取出数组中的每个元素
- 将遍历到的元素和保存数组0索引上值的变量进行比较
- 如果数组元素的值大于了变量的值,变量记录住新的值
- 数组循环遍历结束,变量保存的就是数组中的最大值 

 

3.8.2.2 代码实现

public class ArrayTest02 
    public static void main(String[] args) 
        //定义数组
        int[] arr = 12, 45, 98, 73, 60;

        //定义一个变量,用于保存最大值
        //取数组中第一个数据作为变量的初始值
        int max = arr[0];

        //与数组中剩余的数据逐个比对,每次比对将最大值保存到变量中
        for(int x=1; x<arr.length; x++) 
            if(arr[x] > max) 
                max = arr[x];
            
        

        //循环结束后打印变量的值
        System.out.println("max:" + max);

    

3.8.3 数组元素反转

数组中的元素颠倒顺序,例如原始数组为1,2,3,4,5,反转后的数组为5,4,3,2,1

3.8.3.1 实现思路

数组最远端的元素互换位置。

实现反转,就需要将数组最远端元素位置交换

定义两个变量,保存数组的最小索引和最大索引

两个索引上的元素交换位置

最小索引++,最大索引--,再次交换位置

最小索引超过了最大索引,数组反转操作结束

3.8.3.2 代码实现

public static void main(String[] args) 
    int[] arr =  1, 2, 3, 4, 5 ;
    /*
      循环中定义变量min=0最小索引
      max=arr.length‐1最大索引
      min++,max‐‐
      */
    for (int min = 0, max = arr.length ‐ 1; min <= max; min++, max‐‐)       
        //利用第三方变量完成数组中的元素交换
        int temp = arr[min];
        arr[min] = arr[max];
        arr[max] = temp;
    
    // 反转后,遍历数组
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) 
        System.out.println(arr[i]);
    

四、二维数组

4.1 什么是二维数组

二维数组其实就是一个元素为一维数组的数组

4.2 二维数组格式

4.2.1 格式一

数据类型[][] 变量名 = new 数据类型[m][n];
  • 格式解释

    • m表示这个二维数组有多少个一维数组

    • n表示每一个一维数组的元素个数

  • 举例

    int[][] arr = new int[3][2];
    	定义了一个二维数组arr
    	这个二维数组有3个一维数组,名称是arr[0],arr[1],arr[2]
    	每个一维数组有2个元素,可以通过arr[m][n]来获取
    	表示获取第m+1个一维数组的第n+1个元素

4.2.2 格式二

数据类型[][] 变量名 = new 数据类型[m][];
  • 格式解释

    • m表示这个二维数组有多少个一维数组

    • 这一次没有直接给出一维数组的元素个数,可以动态的给出

  • 举例

    int[][] arr = new int[3][];
    // 第一个数组的元素个数为2
    arr[0] = new int[2];
    // 第一个数组的元素个数为3
    arr[1] = new int[3]
    // 第一个数组的元素个数为1
    arr[2] = new int[1];

4.2.3 格式三

标准版:
	数据类型[][] 变量名 = new 数据类型[][]元素…,元素…,元素…;
简化版:
	数据类型[][] 变量名 = 元素…,元素…,元素…;

  • 举例

    int[][] arr =  1,2,3,4,5,6;

4.3 二维数组案例

  • 需求

    求公司年销售额求和

  • 需求描述

    某公司按照季度和月份统计的数据如下:单位(万元) 第一季度:22,66,44 第二季度:77,33,88 第三季度:25,45,65 第四季度:11,66,99

  • 案例代码

    public class ArrayCase 
        public static void main(String[] args) 
            // 定义二维数组
            int[][] arr = 22, 66, 44, 77, 33, 88, 25, 45, 65, 11, 66, 99;
    
            // 求总和
            int he = 0;
    
            for (int i = 0; i < arr.length; i++) 
                // 求每一季度的总销售额
                int sum = 0;
                for (int j = 0; j < arr[i].length; j++) 
                    sum += arr[i][j];
                
    
                // 将每一季度的总销售额累加到总和
                he += sum;
                System.out.println("第" + (i + 1) + "季度的销售额是:" + sum);
            
    
            System.out.println("总销售额: " + he);
        
    
    

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