黑马程序员—3、Java基础语法&数组
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数组概述：
数组：其实就是定义一个可以存储多个数据的容器，也称为实体。实体的定义需要使用一个关键字来完成。就是new。要明确这个实体中存储的元素的类型，和元素的个数 .
1、数组的定义形式：
元素类型[] 数组名 = new 元素类型[元素个数或数组长度];
元素类型[] 数组名 ={1,2,3,4,5,6,7};可以直接指定具体的数据
元素类型[] 数组名；
数组名 = new 元素类型[元素个数或数组长度];
2、数组的特点：
1）数组定义时，必须明确数组的长度(就是数组中可以存储的元素的个数。)因为数组长度是固定的。
2）数组定义时，必须明确数组中的元素的数据类型。
案例1：
int[] arr = new int[3];
arr[0] = 89;
System.out.println(arr[2]);
3、java内存区域的划分：1）寄存器。2）本地方法区。3）方法区。 4）栈内存。5）堆内存。
为什么划分这么区域？因为每一个内存区域对数据的处理方式不同。目前要讲的就是栈和堆。
4、栈内存的特点：存储都是局部变量 （ 函数参数，函数内定义的变量，语句中定义的变量）。变量一旦使用完(作用域结束)，就会在栈内存中自动释放。堆：存储的是实体(数组和对象，只要是new的，都在堆中)
5、堆内存的特点:
1,堆内存中的实体都有首内存地址值.
2,堆内存中的变量都有默认初始化值.
3,对于没有任何引用变量指向的实体，会视为垃圾，会被垃圾回收机制所回收。
6、数组常见的问题：
ArrayIndexOutOfBoundsException:数组的角标越界异常
当访问到了数组中不存在的角标时，就会发生该异常。
NullPointerException 空指针异常。
当一个引用型变量没有任何实体指向时，还在使用实体中的内容。就会发生该异常。System.out.println(arr);// [I@c17164 @前面代表一个一维数组 @后面代表一个哈希值
1，数组是什么？
数组：数组就是具有同一类型的一些数的一个集合。
2，数组有什么特点？
数组的特点：必须明确数组的长度和数组的类型，以及数组带有角标，方便使用。
3，数组什么时候使用？
当在处理多个同类型的数据时候可以采用数组存储
4，java的内存(栈和堆)的特点？
栈：存储都是局部变量(函数参数，函数内定义的变量，局部代码块中定义的变量)，栈内存的变量没有初始化值。变量一点使用完(作用域结束)，随着函数的加载变量会在内存中开辟属于自己的空间。一旦函数运行结束，就会在栈内存中自动释放。先进后出，后进先出。
堆：存储的是实体(数组和对象，只要是new的都在堆中)。
new关键字一出现都会在堆内存中分配实体空间。
堆内存中的所有变量都会有默认初始化值。
5，画出一个数组的内存分布图。并用文字描述步骤。 内存分布图：
int[] arr = new int[3]；
arr[1]=100;
内存加载说明：
当执行到 int[] arr 时。首先在栈内存开辟一个以数组名为名的空间，这个空间的目的是存放一个堆内存中数组的内存地址。此时这个空间中并没有存放任何值。
当执行到new int[3]时，会在堆内存中首先划分出一块数组内存区域，这个时候就有一个内存地址与之对应，这里假设0x0056。然后将这个区域分成3个小空间分别代表数组的三个存储空间，他们一旦分配就会自动产生索引角标，同时也会自动初始化值，此时由于数组是int的所有初始化值为0.并将这个堆内存中的数组首地址赋值给栈内存的arr空间。当赋值后，栈内存的arr数组名就能所引到堆内存中的数组存储区域。此时整个数组的定义个空间分配结束。当执行arr[1]=100时，就会将这个以100存放到数组角标为1的空间中，原来初始化的0被覆盖。需要注意的是，一旦arr不再指向堆内存的数组存储区域时，这个数组同时也没有其他引用变量所有引用，那么堆内存中的这个数组存储区域将变成垃圾，等待JVM的垃圾回收器把它收走。
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数组的简单操作、排序、最值、折半查找、查表法、数组内存分布图
一、数组的简单操作：
数组在定义的时候必须明确数组的类型和长度，并明确了数组中元素的内容。
为了方便获取数组中的元素个数的方式，可以使用数组实体一个属性。length
使用方法为 数组名.length
数组最常见的操作就是数组:遍历。其实操作数组的最终核心思想：就是操作角标（索引）。
二、最值：
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class ArrayTest { public static void main(String[] args) { int[] arr = {3,6,8,1,88,22}; int max = getMax(arr); System.out.println("max="+max); } /* 定义一个功能完成获取数组中最大值的动作。 定义一个函数来体现。 1，确定结果：整数数组中的最大值，int。 2，确定未知：数组是未知的，参数列表中有一个参数，数组类型 int[] 具体怎么功能细节如何实现呢？ 思路： 1，对数组中的元素进行比较，将比较后比较大的值进行记录，并参与下一次比较。 当数组中的元素都比较完成后，最大值就已经被记录下来了。 2，每次比较的较大的值不确定，定义一个变量进行记录，该变量如何初始化呢？ 只要初始化为数组中的任意一个元素即可。 3，应该让数组中的元素自动和该变量记录的元素进行比较。 所以可以使用遍历，获取出数组中的每一个元素。 4，当遍历到的元素比较变量中的记录的元素大，用该变量记录住更大的元素。 5，遍历结束后，变量中存储的就是数组中的最大值。 */ public static int getMax(int[] arr) { //定义变量记录较大的值。 int max = arr[0];//初始化为数组中的任意一个元素。 for(int x=1; x<arr.length; x++){ if(arr[x]>max) max = arr[x]; } return max; } //继续获取数组最大值。 public static int getMax2(int[] arr) { int maxIndex = 0;//初始化为数组中的一个角标。 for(int x=1; x<arr.length; x++){ if(arr[x]>arr[maxIndex]) maxIndex = x; } return arr[maxIndex]; } } |
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数组的各种操作： class ArraySort { public static void main(String[] args) { int[] arr=new int[]{3,5,7,8,9,5,3,1,3,4,67,7,8,12,8,98,9}; printArray(arr); // int max=getMax(arr); // System.out.println("max="+max); // int min=getMin(arr); // System.out.println("min="+min); // selectSortMaxToMin(arr); // printArray(arr); // niZhuan(arr); // printArray(arr); // int index=halfSearch2(arr,98); // System.out.println("index="+index); bubbleSort(arr); printArray(arr); } /* getMax函数用于获取int数组的最大值，需要指明具体哪一个int数组 */ public static int getMax( int[] arr ) { int max=arr[0]; for( int i=0 ; i<arr.length;i++ ) { if( arr[i]>max ) { max=arr[i]; } } return max; } /* getMin函数用于获取int数组的最小值，需要指明具体哪一个int数组 */ public static int getMin( int[] arr ) { int min=arr[0]; for( int i=0 ; i<arr.length;i++ ) { if( arr[i]<min ) { min=arr[i]; } } return min; } /* selectSortMaxToMin函数用于int数组的从大到小排序，需要指明具体哪一个int数组 */ public static void selectSortMaxToMin( int[] arr ) { for( int i=0 ; i<arr.length-1;i++ ) { for( int j=i+1;j<arr.length;j++ ) if( arr[i]<arr[j] ) { swap(arr,i,j); } } } /* selectSortMinToMax函数用于int数组的从小到大排序，需要指明具体哪一个int数组 */ public static void selectSortMinToMax( int[] arr ) { for( int i=0 ; i<arr.length-1;i++ ) { for( int j=i+1;j<arr.length;j++ ) if( arr[i]>arr[j] ) { swap(arr,i,j); } } } /* printArray函数用于int数组的打印，需要指明具体哪一个int数组 */ public static void printArray( int[] arr ) { for( int i=0 ; i<arr.length;i++ ) { if( i<arr.length-1 ) System.out.print(arr[i]+","); else System.out.println(arr[i]+"\n"); } } /* halfSearch函数采用折半法(二分法)从int数组中查找一个指定的数在此数组中的角标位置，使用之前必须保证提供的数组已经是有序的数组，需要指明具体哪一个int数组 */ public static int halfSearch( int[] arr , int key ) { int min,max,mid,index; min=0; max=arr.length-1; mid=(min+max)/2;
while( min<=max ) { if( key>arr[mid] ) min=mid+1; else if( key<arr[mid] ) max=mid-1; else return mid; mid=(min+max)/2; } return -1; } public static int halfSearch2( int[] arr , int key ) { int min,max,mid,index; min=0; max=arr.length-1; mid=(min+max)/2;
while( arr[mid]!=key ) { if( key>arr[mid] ) min=mid+1; else if( key<arr[mid] ) max=mid-1; else return -1; mid=(min+max)/2; } return mid; } /* swap函数用于交换数组中的两个数值，必须明确具体着两个数的角标 */ public static void swap( int[] arr , int i , int j ) { int temp=arr[i]; arr[i]=arr[j]; arr[j]=temp;; } /* niZhuan函数用于把一个数组反转 */ public static void niZhuan( int[] arr ) { for( int i =0, j=arr.length-1 ; i<j ;i++,j-- ) { swap(arr,i,j); } } /* bubbleSort函数功能是用冒泡发对数组进行排序 */ public static void bubbleSort(int[] arr) { for ( int i=0 ; i<arr.length-1 ;i++ ) { for ( int j=0 ; j<arr.length-i-1 ; j++ ) { if( arr[j]>arr[j+1] ) { swap(arr,j,j+1); } } } } } |
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查表法完成进制转换： class ArrayTest { public static void main(String[] args) { toBin(-6); System.out.println(Integer.toBinaryString(-6)); toHex(26); toOctal(48); } //十进制--二进制 public static void toBin(int num) { trans(num,1,1); } //十进制--八进制 public static void toOctal(int num) { trans(num,7,3); } //十进制--十六进制 public static void toHex(int num) { trans(num,15,4); } public static void trans(int num,int base,int offset) { if(num==0) { System.out.println(0); return; } //定义一个十六进制的元素的表。 char[] arr = {'0','1','2','3','4','5','6','7','8','9','A','B','C','D','E','F'}; //定义一个char类型元素的数组，用于存储每次获取到的十六进制值。 char[] chs = new char[32]; int pos = chs.length; while(num!=0) { int temp = num & base; chs[--pos] = arr[temp]; num = num >>> offset; } // System.out.println("pos="+pos); //打印数组内容。 for(int x=pos; x<chs.length;x++) { System.out.print(chs[x]); } System.out.println(); } } |
二维数组：
常见的二维数组的定义形式：
1、 int[][] arr = new int[3][3];
2、 int[][] arr = new int[3][]; //定义一个二维数组，明确了二维数组的长度，但是二维中的每一个一位数组没有明确
arr[0]=new int[3];
arr[1]=new int[2];
arr[2]=new int[5];
3、 int[] arr[] = new int[3][3];
4、 int arr[][] = new int[3][3];
5、 int[][] arr = {{1,3,5,6},{6,3,2},{1,2}};
什么时候使用二维数组：当数组多了就可以采用二维数组来继续存储。
中括号随着类型定义对所有变量都起作用，如果中括号在变量后面只对当前的变量起作用。
class Array2Demo
{
public static void main(String[] args)
{
// int[] arr = new int[3];
// 数组中的数组：数组中的元素还是数组。
// int[][] arr = new int[2][3];
// System.out.println(arr[0][1]);//0
// System.out.println(arr[0]);// [I@c17164
// System.out.println(arr);// [[I@c17164
int[][] arr = new int[][];//定义一个二维数组，明确了二维数组的长度，
//但是二维中每一个一维数组并没有明确。
//对二位数组中的每一个一维数组进行初始化。
arr[0] = new int[3];
arr[1] = new int[1];
arr[2] = new int[2];
System.out.println(arr);//[[I@c17164
System.out.println(arr[0]);//null
class Array2Demo2
{
public static void main(String[] args)
{
//int[][] arr = {{3,7,18,5},{3,6,4,8,9},{15,89}};
int[][] arr = {{4,6,2,8},{1,9,3,2},{6,8,4,8}};
// System.out.println(arr.length);//3
// System.out.println(arr[1].length);
//遍历二维数组中的所有元素。大圈套小圈
for(int x=0; x<arr.length; x++)
{
int sum = 0;
for (int y=0; y<arr[x].length ; y++)
{
//System.out.println(arr[x][y]);
sum += arr[x][y];
}
System.out.println("sum="+sum);
}
String[] arr1 = getMonth("夏季");
for(int x=0; x<arr1.length; x++)
{
System.out.println(arr1[x]+",");
}
}
public static String[] getMonth(String str)
{
String[] season = {"春季","夏季","秋季","冬季"};
int index = searchIndex(season,str);
tring[][] month = {{"三月","四月","五月"},{"六月","七月","八月"},{"九月","十月","十一月"},{"十二月","一月","二月"}};
return month[index];
}
public static int searchIndex(String[] arr,String key)
{
for(int x=0; x<arr.length; x++)
{
if(arr[x].equals(key))
return x;
}
return -1;
}
}
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