第一部分 : IDEA开发工具

参见 ：IEDA的安装请参考文件夹PPT中的 04_IDEA.ppt

1.数组

1.1 数组介绍

  1. 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。

1.2 数组的定义格式

1.2.1 第一种格式

  1. 数据类型[] 数组名
  3. 示例：
  1. int[] arr;        
  2. double[] arr;      
  3. char[] arr;

1.2.2 第二种格式

  1. 数据类型 数组名[]
  3. 示例：
  1. int arr[];
  2. double arr[];
  3. char arr[];

1.3 数组的动态初始化

1.3.1 什么是动态初始化

  1. 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

1.3.2 动态初始化格式

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

1.3.3 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
    • 5:代表数组的长度

代码 :

  1. package com.itheima.array;
  3. public class Demo2Array {
  4.     /*
  5.         数组的动态初始化:
  6.                         在初始化的时候, 需要手动指定数组的长度, 系统会为数组容器分配初始值.
  8.         动态初始化格式:
  9.                         数据类型[] 数组名 = new 数据类型[数组的长度];
  11.         注意:
  12.                         打印数组变量的时候, 会打印出数组的内存地址
  14.         [I@10f87f48 :
  16.                         @ : 分隔符
  17.                         [ : 当前的空间是一个数组类型
  18.                         I : 当前数组容器中所存储的数据类型
  19.                         10f87f48 : 十六进制内存地址
  21.                                 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f
  22.      */
  23.     public static void main(String[] args) {
  24.         // 数据类型[] 数组名 = new 数据类型[数组的长度];
  25.         // 通过new关键字创建了一个int类型的数组容器, 该容器可以存储5个int类型的整数, 该容器被arr数组变量所记录
  26.         int[] arr = new int[5];
  27.         // [I@10f87f48
  28.         System.out.println(arr);
  30.         byte[] bArr = new byte[3];
  31.         // [B@b4c966a
  32.         System.out.println(bArr);
  34.     }
  35. }

1.4 数组元素访问

1.4.1 什么是索引

  1. 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。
  3. 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。

1.4.2访问数组元素格式

  1. 数组名[索引];

1.4.3示例代码

  1. package com.itheima.array;
  3. public class Demo3ArrayIndex {
  4.     /*
  5.         数组动态初始化:
  6.                 初始化的时候, 手动指定数组长度, 系统会为数组容器分配初始值.
  8.         数组的元素访问格式:
  9.                 数组名[索引]
  11.                 索引: 数组中数据的编号方式, 编号从0开始
  12.                 作用: 访问数组容器中的空间位置
  14.         注意:
  15.                 数组在创建完毕后, 即使没有赋值, 也可以取出, 但取出的元素都是默认初始化值.
  17.      */
  18.     public static void main(String[] args) {
  19.         int[] arr = new int[3];         // 0 1 2
  20.         System.out.println(arr);        // 数组的内存地址  [I@10f87f48
  22.         // 数组名[索引]  访问数组容器中的空间位置
  23.         System.out.println(arr[0]);     // 0  系统自动分配的默认初始化值
  24.         System.out.println(arr[1]);
  25.         System.out.println(arr[2]);
  27.         System.out.println("--------------");
  29.         // 数组名[索引]
  30.         arr[0] = 11;
  31.         arr[1] = 22;
  32.         arr[2] = 33;
  34.         System.out.println(arr[0]);
  35.         System.out.println(arr[1]);
  36.         System.out.println(arr[2]);
  37.     }
  38. }

1.5 内存分配

1.5.1 内存概述

  1. 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。
  3. 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。
  5. 必须放进内存中才能运行，运行完毕后会清空内存。
  7. 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。

1.5.2 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。 |

1.6 Java内存分配-一个数组内存图

1591007817165.png

1.7 两个数组内存图

1591007925899.png

1.8 多个数组指向相同内存图

1591007957052.png

1.9 数组的静态初始化

1.9.1 什么是静态初始化

  1. 在创建数组时，直接将元素确定

1.9.2 静态初始化格式

  • 完整版格式 

    1. 数据类型[] 数组名 = new 数据类型[]{元素1,元素2,...};

  • 简化版格式 

    1. 数据类型[] 数组名 = {元素1,元素2,...};

1.9.3示例代码

  1. package com.itheima.array2;
  3. public class Demo1Array {
  4.     /*
  5.         数组静态初始化 : 初始化时指定每个数组元素的初始值，由系统决定数组长度
  7.         完整格式:
  8.                     数据类型[] 数组名 = new 数据类型[]{数据1,数据2,数据3...};
  9.         简化格式:
  10.                     数据类型[] 数组名 = {数据1,数据2,数据3...};
  11.      */
  12.     public static void main(String[] args) {
  13.         // 数据类型[] 数组名 = new 数据类型[]{数据1,数据2,数据3...};
  14.         int[] arr = new int[]{11,22,33};
  15.         System.out.println(arr[0]);
  16.         System.out.println(arr[1]);
  17.         System.out.println(arr[2]);
  19.         // 数据类型[] 数组名 = {数据1,数据2,数据3...};
  20.         int[] arr2 = {44,55,66};
  21.         System.out.println(arr2);
  22.         System.out.println(arr2[0]);
  23.         System.out.println(arr2[1]);
  24.         System.out.println(arr2[2]);
  26.     }
  27. }

1.10 数组操作的两个常见问题

1.10.1 索引越界异常

  • 出现原因
    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。 

    1. public class ArrayDemo {
    2.  public static void main(String[] args) {
    3.      int[] arr = new int[3];
    4.      System.out.println(arr[3]);
    5.  }
    6. }

  • 解决方案
    将错误的索引修改为正确的索引范围即可！

1.10.2 空指针异常

  • 出现原因
    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，空指针异常是不能出现的，一旦出现了，就必须要修改我们编写的代码。 

    1. public class ArrayDemo {
    2.  public static void main(String[] args) {
    3.      int[] arr = new int[3];
    5.      //把null赋值给数组
    6.      arr = null;
    7.      System.out.println(arr[0]);
    8.  }
    9. }

  • 解决方案
    给数组一个真正的堆内存空间引用即可！

1.11 数组遍历

  • 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。
    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。 

    1. public class ArrayTest01 {
    2.  public static void main(String[] args) {
    3.      int[] arr = { 1, 2, 3, 4, 5 };
    4.      System.out.println(arr[0]);
    5.      System.out.println(arr[1]);
    6.      System.out.println(arr[2]);
    7.      System.out.println(arr[3]);
    8.      System.out.println(arr[4]);
    9.  }
    10. }
    1. public class ArrayTest01 {
    2.  public static void main(String[] args) {
    3.      //定义数组
    4.      int[] arr = {11, 22, 33, 44, 55};
    6.      //使用通用的遍历格式
    7.      for(int x=0; x<arr.length; x++) {
    8.          System.out.println(arr[x]);
    9.      }
    10.  }
    11. }

1.12 数组获取最大值

  • 最大值获取：从数组的所有元素中找出最大值。
  • 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
  • 代码实现：
    ```java package com.itheima.test;

import java.util.Scanner;

public class Test2Array { /* 需求: 从数组中查找最大值

  1.             int[] arr = {12,45,98,73,60};
  3.     实现步骤:
  4.             1. 假设数组中的第一个元素为最大值
  5.             2. 遍历数组, 获取每一个元素, 准备进行比较
  6.             3. 如果比较的过程中, 出现了比max更大的, 让max记录更大的值
  7.             4. 循环结束后, 打印最大值.
  8.  */
  9. public static void main(String[] args) {
  10.     int[] arr = {12,45,98,73,60};
  11.     // 1. 假设数组中的第一个元素为最大值
  12.     int max = arr[0];
  13.     // 2. 遍历数组, 获取每一个元素, 准备进行比较
  14.     for(int i = 1; i < arr.length; i++){
  15.         // 3. 如果比较的过程中, 出现了比max更大的, 让max记录更大的值
  16.         if(arr[i] > max){
  17.             max = arr[i];
  18.         }
  19.     }
  20.     //  4. 循环结束后, 打印最大值.
  21.     System.out.println("max:" + max);
  22. }

}

  2. <a name="c187d31c"></a>
  3. ### 1.13 数组元素求和
  5. -  需求：键盘录入5个整数，存储到数组中，并对数组求和 
  6. -  思路：<br />1.创建键盘录入对象，准备键盘录入<br />2.定义一个求和变量，准备记录累加后的结果<br />3.动态初始化一个长度为5的int数组，准备存储键盘录入的数值<br />4.将键盘录入的数值存储到数组中<br />5.遍历数组，取出每一个元素，并求和<br />6.输出总和 
  7. -  代码实现：  
  8. ```java
  9. package com.itheima.test;
  11. import java.util.Scanner;
  13. public class Test3Array {
  14.     /*
  15.         需求：键盘录入5个整数，存储到数组中，并对数组求和
  17.         思路：
  18.             1.创建键盘录入对象，准备键盘录入
  19.             2.定义一个求和变量，准备记录累加后的结果
  20.             3.动态初始化一个长度为5的int数组，准备存储键盘录入的数值
  21.             4.将键盘录入的数值存储到数组中
  22.             5.遍历数组，取出每一个元素，并求和
  23.             6.输出总和
  24.      */
  25.     public static void main(String[] args) {
  26.         // 1.创建键盘录入对象，准备键盘录入
  27.         Scanner sc = new Scanner(System.in);
  28.         // 2.定义一个求和变量，准备记录累加后的结果
  29.         int sum = 0;
  30.         // 3.动态初始化一个长度为5的int数组，准备存储键盘录入的数值
  31.         int[] arr = new int[5];
  32.         // 4.将键盘录入的数值存储到数组中
  33.         for(int i = 0; i < arr.length; i++){
  34.             System.out.println("请输入第" + (i+1) + "个整数:");
  35.             //arr[i] = 10;
  36.             arr[i] = sc.nextInt();
  37.         }
  39.         // 5.遍历数组，取出每一个元素，并求和
  40.         for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
  41.             sum += arr[i];
  42.         }
  44.         // 6.输出总和
  45.         System.out.println("sum:" + sum);
  47.     }
  48. }

1.14 数组基本查找【应用】

  • 需求：
    已知一个数组 arr = {19, 28, 37, 46, 50}; 键盘录入一个数据，查找该数据在数组中的索引，并在控
    制台输出找到的索引值。
  • 思路：
    1.定义一个数组，用静态初始化完成数组元素的初始化
    2.键盘录入要查找的数据，用一个变量接收
    3.定义一个索引变量，初始值为-1
    4.遍历数组，获取到数组中的每一个元素
    5.拿键盘录入的数据和数组中的每一个元素进行比较，如果值相同，就把该值对应的索引赋值给索引变量，并结束循环
    6.输出索引变量
  • 代码实现： 
    1. public static void main(String[] args) {
    2.      // 1.定义一个数组，用静态初始化完成数组元素的初始化
    3.      int[] arr = {19, 28, 37, 46, 50};
    4.      // 2.键盘录入要查找的数据，用一个变量接收
    5.      Scanner sc = new Scanner(System.in);
    6.      System.out.println("请输入您要查找的元素:");
    7.      int num = sc.nextInt();
    8.      // 3.定义一个索引变量，初始值为-1
    9.      // 假设要查找的数据, 在数组中就是不存在的
    10.      int index = -1;
    11.      // 4.遍历数组，获取到数组中的每一个元素
    12.      for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
    13.          // 5.拿键盘录入的数据和数组中的每一个元素进行比较，如果值相同，就把该值对应的索引赋值给索引变量，并结束循环
    14.          if(num == arr[i]){
    15.              // 如果值相同，就把该值对应的索引赋值给索引变量，并结束循环
    16.              index = i;
    17.              break;
    18.          }
    19.      }
    20.      //  6.输出索引变量
    21.      System.out.println(index);
    22.  }
    23. }

1.15 评委打分【应用】

  • 需求：在编程竞赛中，有6个评委为参赛的选手打分，分数为0-100的整数分。
    选手的最后得分为：去掉一个最高分和一个最低分后 的4个评委平均值 (不考虑小数部分)。
  • 思路：
    1.定义一个数组，用动态初始化完成数组元素的初始化，长度为6
    2.键盘录入评委分数
    3.由于是6个评委打分，所以，接收评委分数的操作，用循环
    4.求出数组最大值
    5.求出数组最小值
    6.求出数组总和
    7.按照计算规则进行计算得到平均分
    8.输出平均分

  • 代码实现： 

    1.  public static void main(String[] args) {
    2.      // 1.定义一个数组，用动态初始化完成数组元素的初始化，长度为6
    3.      int[] arr = new int[6];
    4.      // 2.键盘录入评委分数
    5.      Scanner sc = new Scanner(System.in);
    6.      //  3.由于是6个评委打分，所以，接收评委分数的操作，用循环
    7.      for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
    8.          System.out.println("请输入第" + (i+1) + "个评委的打分:");
    9.          int score = sc.nextInt();
    10.          if(score >= 0 && score <= 100){
    11.              // 合法的分值
    12.              arr[i] = score;
    13.          }else{
    14.              // 非法的分值
    15.              System.out.println("您的打分输入有误, 请检查是否是0-100之间的");
    16.              i--;
    17.          }
    18.      }
    20.      // 4.求出数组最大值
    21.      int max = arr[0];
    22.      for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
    23.          if(max < arr[i]){
    24.              max = arr[i];
    25.          }
    26.      }
    28.      // 5.求出数组最小值
    29.      int min = arr[0];
    30.      for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
    31.          if(min > arr[i]){
    32.              min = arr[i];
    33.          }
    34.      }
    36.      // 6.求出数组总和
    37.      int sum = 0;
    38.      for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
    39.          sum += arr[i];
    40.      }
    42.      // 7.按照计算规则进行计算得到平均分
    43.      int avg = (sum - max - min ) / 4;
    45.      // 8.输出平均分
    46.      System.out.println(avg);
    47.  }
    48. }