Java学习11

Posted 2021-06-21 Zephyr丶J

Java学习11

和老师说做软件了，但是失败了

数组

1. java语言中的数组是一个引用数据类型，不属于基本数据类型，数组的父类是Object
2. 数组实际上是一个容器，可以容纳多个元素（数组是一个数据的集合）
3. 数组当中可以存储基本数据类型的数据，也可以存储引用数据类型的数据
4. 数组因为是引用类型，所以数组对象是在堆内存中（数组存储在堆内存中）
5. 对于数组当中，如果存储的是java对象的话，实际上存储的是对象的“引用（内存地址）”，数组中不能直接存储java对象
6. 数组一旦创建，在java中规定，长度不可变（数组长度不可变）
7.数组的分类：一维数组、二维数组、三维数组、多维数组...（一维数组较多，二维数组偶尔使用）
8.所有数组对象都有length属性（java自带的），用来获取数组中元素的个数
9. java中的数组要求数组中元素的类型统一，比如int类型的数组只能存储int类型，数组中存储的元素类型统一
10. 数组在内存方面存储的时候，数组中元素的内存地址（存储的每一个元素都是有规则的挨着排列的）是连续的。数组实际上是一种简单的数据结构
11. 所有的数组都是拿“第一个小方框的内存地址”作为整个数组对象的内存地址。（数组中首元素的内存地址作为数组对象的内存地址）
12.数组每一个元素都有下标，第一个是0，第二个是1....，最后一个元素的下标是：length-1，下标非常重要，因为我们对数组中元素进行存取的时候，都要以下标来进行
13.数组这种数据结构的优点和缺点是什么？
    优点：查询/查找/检索某个下标上的元素时效率极高，可以说是查询效率最高的一个数据结构
        第一：每一个元素的内存地址在空间存储上是连续的
        第二：每一个元素类型相同，所以占用空间大小一样
        第三：知道每一个元素的内存地址，知道每一个元素占用空间大小，又知道下标，所以通过一个数学表达式就可以计算出某个下标上元素的内存地址，直接通过内存地址定位元素，所以数组的检索效率是最高的
    缺点：1.由于为了保证数组中的每个元素的内存地址连续，所以在数组上随机删除或增加元素的时候，效率较低，因为随机增删元素会涉及到后面元素统一向前或向后位移的操作
            2.数组不能存储大数据量，因为很难在内存空间中找到一块特别大的连续的内存空间    
        注意：对于数组中最后一个元素的增删，是没有效率影响的
14.怎么声明/定义一个一维数组？
    语法格式：
         int[] array1;
        double[] array2;
        String[] array3;
15.怎么初始化一个一维数组？
    静态初始化一维数组：
        int[] array = {100，2100，55}；
        也可以 int array[]={1,2,3}； //C++风格，不建议
    动态初始化一维数组：
        int[] array = new int[5];   //这里5表示数组的元素个数，每个元素默认值0    
        
        // Person类型数组，里面可以存储Person类型对象，以及Person类型的子类型都可以。
		Person[][] arr = new Person[2][2];
16. 如果没有数组元素只有6个，而要取第七个，会报错：
    ArrayIndexOutOfBoundsException(数组下标越界异常)
17. 什么时候动态初始化，什么时候静态初始化
    当创建数组的时候，确定数组中存储哪些具体的数据的时候，采用静态初始化的方式
    不确定存储哪些数据的时候，可以动态初始化的方式预先分配内存空间
18.引用数据类型的每个元素的内存空间是4个字节

数组应用

（***）printArray(new int[]{1, 2, 3});

main方法上的“String[] args”有什么用？
    分析一下：谁负责调用main方法（JVM）
    JVM调用main方法的时候，会自动传一个String数组过来
    JVM默认传递过来的这个数组长度为0，不是null
    
    那么这个数组什么时候会有值呢？
    其实这个数组是留给用户的，用户可以在控制台上输入参数，这个参数会自动被转换为“String[] args”
    例如这样运行程序： java ArrayTest02 abc def xyz
    那么这个时候JVM会将字符串通过空格的方式进行分离，分离完成后，自动放到“String[] args”数组中，所以main方法上面的String[] args 数组主要是用来接收用户输入参数的

一维数组的扩容

在java开发中，数组长度一旦确定不可变，那么数组满了该怎么办？
    数组满了，需要扩容
    java中对数组的扩容是：
        先新建一个大容量的数组，然后将小容量的数组中数据一个一个拷贝到大数组中，然后小数组对象被垃圾回收
    所以数组扩容效率较低，因为涉及到拷贝的问题，所以在以后的开发中，尽量减少数组的拷贝
    
扩容需要的命令：（例子）
    int[] src = {1,11,22,3,4};      //源数组
    int[] dest = new int[20];    //目标数组   
    System.arraycopy(src,1,dest,3,2);   //第一个参数：源数组；第二个：拷贝起始位置；三：目标数组；四：目标位置；五：拷贝个数
    //拷贝完结果是在dest中，从第三个元素开始，0 0 11 22 0 0....

二维数组

1.二维数组是一个特殊的一维数组，特殊在这个一维数组当中的每一个元素都是一个一维数组。
2.三维数组是一个特殊的二维数组，特殊在这个二维数组中每一个元素都是一个二维数组 
3.二维数组静态初始化：
    int[][] array = {{1,1,1},{2,3,4,5},{0,0,0,0}};
4.二维数组的length属性是 一维数组的个数； array.length = 3; array[0].length=3 

常见的算法

1.排序算法：
    冒泡排序算法
    选择排序算法
2.查找算法：
    二分法查找

3.算法在java中不需要精通，因为在java中已经封装好了，要排序调用方法就行，例如：在java中提供了一个数组工具类：
    java.util.Arrays
        Arrays是一个工具类。工具类中的方法大部分都是静态的
        其中有一个sort()方法，可以排序。静态方法，直接用类型调用就可以了
        
1.冒泡排序法：
    相邻位置的数据比较，将较大的值放在右边；
    每循环一次，将最大的值放在最右边（冒出最大的气泡）；
2.选择排序法：
    每一次从这堆参与比较的数据中找出最小值，拿着这个最小值和参与比较的最前面的元素交换位置
    选择排序比冒泡排序的效率高，高在交换位置的次数上
    关键在于：怎么找一堆数据中的最小的
    先假设最左面的元素最小，将其下标存储在临时变量中，然后分别与后面的元素进行比较，如果比这时的最小元素小，则下标变为该元素的下标；当比较完一轮后，将最小元素交换到最前面；
    因此交换次数等于元素个数减1

二分法查找

1.二分法查找是建立在排序的基础之上的
2.二分法查找效率要高于“一个一个找”的查找方式
3.二分法查找原理？
    10（下标为0）23 56 89 100 111 222 235 500 600（下标为9）      
    目标找出600的下标：
        （0+9）/2=4；（中间元素的下标）
        arr[4]为100，由于100<600,说明被查找的元素在100的右边
        那么此时开始的下标变为：4+1
            （5+9）/2=7  
            arr[7]为235
            ......
4.二分法查找的终止条件是：一直折半，直到中间的那个元素恰好是被查找的元素

可以调用java.util.Arrays中的binarySearch方法和sort方法对数组进行查找和排序；（查看帮助文档）
java.util.Arrays中的方法都是静态的