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。

数组定义格式

第一种

数据类型[] 数组名
示例：

  1. int[] arr;
  2. double[] arr;
  3. char[] arr;

第二种

数据类型 数组名[]
示例：

  1. int arr[];
  2. double arr[];
  3. char arr[];

数组动态初始化

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。

动态初始化格式

数据类型[] 数组名 = new 数据类型[数组长度];
示例：

  1. int[] arr = new int[3];

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

数组静态初始化

静态初始化格式

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

  1. public class ArrayDemo {
  2.     public static void main(String[] args) {
  3.         //定义数组
  4.         int[] arr = {1, 2, 3};
  5.             //输出数组名
  6.             System.out.println(arr);
  7.             //输出数组中的元素
  8.             System.out.println(arr[0]);
  9.             System.out.println(arr[1]);
  10.     }
  11. }

数组元素访问

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。

访问数组元素格式

数组名[索引];
示例：

  1. public class ArrayDemo {
  2.     public static void main(String[] args) {
  3.         int[] arr = new int[3];
  4.             //输出数组名
  5.             System.out.println(arr); //[I@880ec60
  6.             //输出数组中的元素
  7.             System.out.println(arr[0]);
  8.             System.out.println(arr[1]);
  9.             System.out.println(arr[2]);
  10.     }
  11. }

内存分配

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。

java中的内存分配

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（实体，对象），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

数组操作的两个常见小问题

索引越界异常

  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. }

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。
解决方案：
将错误的索引修改为正确的索引范围即可。

空指针异常

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

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，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。

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。
示例：

  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. }
  12. /*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
  13. 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。*/
  15. public class ArrayTest01 {
  16.         public static void main(String[] args) {
  17.         //定义数组
  18.         int[] arr = {11, 22, 33, 44, 55};
  19.             //使用通用的遍历格式
  20.             for(int x=0; x<arr.length; x++) {
  21.                 System.out.println(arr[x]);
  22.         }
  23.     }
  24. }

数组最值

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
示例：

  1. public class ArrayTest02 {
  2.     public static void main(String[] args) {
  3.         //定义数组
  4.         int[] arr = {12, 45, 98, 73, 60};
  5.         //定义一个变量，用于保存最大值
  6.         //取数组中第一个数据作为变量的初始值
  7.         int max = arr[0];
  8.             //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
  9.             for(int x=1; x<arr.length; x++) {
  10.                 if(arr[x] > max) {
  11.                 max = arr[x];
  12.                 }
  13.             }
  14.             //循环结束后打印变量的值
  15.             System.out.println("max:" + max);
  16.     }
  17. }

方法

方法（method）是将具有独立功能的代码块组织成为一个整体，使其具有特殊功能的代码集。
ps：
方法必须先创建才可以使用，该过程成为方法定义
方法创建后并不是直接可以运行的，需要手动使用后，才执行，该过程成为方法调用

方法的定义和调用

无参数方法定义和调用

定义格式

  1. public static void 方法名 ( ) {
  2.     // 方法体;
  3. }

范例

  1. public static void method ( ) {
  2.     // 方法体;
  3. }

调用格式：

  1. 方法名();

范例：

  1. method();

ps：方法必须先定义，后调用，否则程序将报错

方法调用过程图

image.png
总结：每个方法在被调用执行的时候，都会进入栈内存，并且拥有自己独立的内存空间，方法内部代码调用
完毕之后，会从栈内存中弹栈消失。

无参数方法的练习

  1. package com.itheima_01;
  3. /*
  4.     需求：
  5.         设计一个方法用于打印两个数中的较大数
  7.     思路：
  8.         1:定义一个方法，用于打印两个数字中的较大数，例如getMax()
  9.         2:方法中定义两个变量，用于保存两个数字
  10.         3:使用分支语句分两种情况对两个数字的大小关系进行处理
  11.         4:在main()方法中调用定义好的方法
  12.  */
  13. public class MethodTest {
  14.     public static void main(String[] args) {
  15.         //在main()方法中调用定义好的方法
  16.         getMax();
  17.     }
  19.     //定义一个方法，用于打印两个数字中的较大数，例如getMax()
  20.     public static void getMax() {
  21.         //方法中定义两个变量，用于保存两个数字
  22.         int a = 10;
  23.         int b = 20;
  25.         //使用分支语句分两种情况对两个数字的大小关系进行处理
  26.         if(a > b) {
  27.             System.out.println(a);
  28.         } else {
  29.             System.out.println(b);
  30.         }
  31.     }
  33. }

带参数方法定义和调用

定义格式：
参数：由数据类型和变量名组成 - 数据类型 变量名
范例：int a

  1. public static void 方法名 (参数1) {
  2.     方法体;
  3. }
  4. public static void 方法名 (参数1, 参数2, 参数3...) {
  5.     方法体;
  6. }
  8. public static void isEvenNumber(int number){
  9.     ...
  10. }
  11. public static void getMax(int num1, int num2){
  12.     ...
  13. }

注意：
方法定义时，参数中的数据类型与变量名都不能缺少，缺少任意一个程序将报错

调用格式：
方法名(参数)；
方法名(参数1,参数2);

  1. isEvenNumber(10);
  2. getMax(10,20);

方法调用时，参数的数量与类型必须与方法定义中的设置相匹配，否则程序将报错

形参和实参

形参：方法定义中的参数，等同于变量定义格式
例如：int number
实参：方法调用中的参数，等同于使用变量或常量
例如： 10 number

带参数方法练习

  1. package com.itheima_02;
  3. /*
  4.     需求：
  5.         设计一个方法用于打印两个数中的较大数，数据来自于方法参数
  7.     思路：
  8.         1:定义一个方法，用于打印两个数字中的较大数，例如getMax()
  9.         2:为方法定义两个参数，用于接收两个数字
  10.         3:使用分支语句分两种情况对两个数字的大小关系进行处理
  11.         4:在main()方法中调用定义好的方法（使用常量）
  12.         5:在main()方法中调用定义好的方法（使用变量）
  13.  */
  14. public class MethodTest {
  15.     public static void main(String[] args) {
  16.         //在main()方法中调用定义好的方法（使用常量）
  17.         getMax(10,20);
  18.         //调用方法的时候，人家要几个，你就给几个，人家要什么类型的，你就给什么类型的
  19.         //getMax(30);
  20.         //getMax(10.0,20.0);
  22.         //在main()方法中调用定义好的方法（使用变量）
  23.         int a = 10;
  24.         int b = 20;
  25.         getMax(a, b);
  26.     }
  28.     //定义一个方法，用于打印两个数字中的较大数，例如getMax()
  29.     //为方法定义两个参数，用于接收两个数字
  30.     public static void getMax(int a, int b) {
  31.         //使用分支语句分两种情况对两个数字的大小关系进行处理
  32.         if(a > b) {
  33.             System.out.println(a);
  34.         } else {
  35.             System.out.println(b);
  36.         }
  37.     }
  39. }

带返回值方法的定义和调用

定义格式：

  1. public static 数据类型 方法名 ( 参数 ) {
  2.     return 数据 ;
  3. }

范例

  1. public static boolean isEvenNumber( int number ) {
  2.     return true ;
  3. }
  4. public static int getMax( int a, int b ) {
  5.     return 100 ;
  6. }

注意：方法定义时return后面的返回值与方法定义上的数据类型要匹配，否则程序将报错

调用格式

  1. 方法名 ( 参数 ) ;
  2. 数据类型 变量名 = 方法名 ( 参数 ) ;

范例

  1. isEvenNumber ( 5 ) ;
  2. boolean flag = isEvenNumber ( 5 );

注意：方法的返回值通常会使用变量接收，否则该返回值将无意义

带返回值方法练习

  1. package com.itheima_03;
  3. /*
  4.     需求：
  5.         设计一个方法可以获取两个数的较大值，数据来自于参数
  7.     思路：
  8.         1:定义一个方法，用于获取两个数字中的较大数
  9.         2:使用分支语句分两种情况对两个数字的大小关系进行处理
  10.         3:根据题设分别设置两种情况下对应的返回结果
  11.         4:在main()方法中调用定义好的方法并使用变量保存
  12.         5:在main()方法中调用定义好的方法并直接打印结果
  13.  */
  14. public class MethodTest {
  15.     public static void main(String[] args) {
  16.         //在main()方法中调用定义好的方法并使用变量保存
  17.         int result = getMax(10,20);
  18.         System.out.println(result);
  20.         //在main()方法中调用定义好的方法并直接打印结果
  21.         System.out.println(getMax(10,20));
  22.     }
  24.     //定义一个方法，用于获取两个数字中的较大数
  25.     public static int getMax(int a, int b) {
  26.         //使用分支语句分两种情况对两个数字的大小关系进行处理
  27.         //根据题设分别设置两种情况下对应的返回结果
  28.         if(a > b) {
  29.             return a;
  30.         } else {
  31.             return b;
  32.         }
  33.     }
  34. }

方法的注意事项

方法不能嵌套定义

示例

  1. public class MethodDemo {
  2.     public static void main(String[] args) {
  3.         }
  4.          public static void methodOne() {
  5.             public static void methodTwo() {
  6.                 // 这里会引发编译错误!!!
  7.         }
  8.     }
  9. }

void表示无返回值，可以省略return，也可以单独的书写return，后面不加数据
示例

  1. public class MethodDemo {
  2.     public static void main(String[] args) {
  3.     }
  4.         public static void methodTwo() {
  5.         //return 100; 编译错误，因为没有具体返回值类型
  6.             return;
  7.             //System.out.println(100); return语句后面不能跟数据或代码
  8.     }
  9. }

方法的通用格式

格式：

  1. public static 返回值类型 方法名(参数) {
  2.     方法体;
  3.     return 数据 ;
  4. }

解释：
public static 修饰符，目前先记住这个格式
返回值类型 方法操作完毕之后返回的数据的数据类型
如果方法操作完毕，没有数据返回，这里写void，而且方法体中一般不写return

定义方法时，要做到两个明确
明确返回值类型：主要是明确方法操作完毕之后是否有数据返回，如果没有，写void；
如果有，写对应的数据类型
明确参数：主要是明确参数的类型和数量
调用方法时的注意：
void类型的方法，直接调用即可
非void类型的方法，推荐用变量接收调用

方法重载

方法重载指同一个类中定义的多个方法之间的关系，满足下列条件的多个方法相互构成重载。
多个方法在同一个类中
多个方法具有相同的方法名
多个方法的参数不相同，类型不同或者数量不同
注意：
重载仅对应方法的定义，与方法的调用无关，调用方式参照标准格式
重载仅针对同一个类中方法的名称与参数进行识别，与返回值无关，换句话说不能通过返回值来判定两
个方法是否相互构成重载

正确范例：

  1. public class MethodDemo {
  2.         public static void fn(int a) {
  3.         //方法体
  4.         }
  5.         public static int fn(double a) {
  6.         //方法体
  7.         }
  8. }
  9. public class MethodDemo {
  10.     public static float fn(int a) {
  11.     //方法体
  12.     }
  13.     public static int fn(int a , int b) {
  14.     //方法体
  15.     }
  16. }

错误范例：

  1. public class MethodDemo {
  2.     public static void fn(int a) {
  3.     //方法体
  4.     }
  5.     public static int fn(int a) { /*错误原因：重载与返回值无关*/
  6.     //方法体
  7.     }
  8. }
  9. public class MethodDemo01 {
  10.     public static void fn(int a) {
  11.     //方法体
  12.     }
  13. }
  14. public class MethodDemo02 {
  15.     public static int fn(double a) { /*错误原因：这是两个类的两个fn方法*/
  16.     //方法体
  17.     }
  18. }

方法重载练习

  1. package com.itheima_05;
  3. /*
  4.     需求：
  5.         使用方法重载的思想，设计比较两个整数是否相同的方法，兼容全整数类型（byte,short,int,long）
  7.     思路：
  8.         1:定义比较两个数字的是否相同的方法compare()方法，参数选择两个int型参数
  9.         2:定义对应的重载方法，变更对应的参数类型，参数变更为两个long型参数
  10.         3:定义所有的重载方法，两个byte类型与两个short类型参数
  11.         4:完成方法的调用，测试运行结果
  12.  */
  13. public class MethodTest {
  14.     public static void main(String[] args) {
  15.         //调用方法
  16.         System.out.println(compare(10, 20));
  17.         System.out.println(compare((byte) 10, (byte) 20));
  18.         System.out.println(compare((short) 10, (short) 20));
  19.         System.out.println(compare(10L, 20L));
  20.     }
  22.     //int
  23.     public static boolean compare(int a, int b) {
  24.         System.out.println("int");
  25.         return a == b;
  26.     }
  28.     //byte
  29.     public static boolean compare(byte a, byte b) {
  30.         System.out.println("byte");
  31.         return a == b;
  32.     }
  34.     //short
  35.     public static boolean compare(short a, short b) {
  36.         System.out.println("short");
  37.         return a == b;
  38.     }
  40.     //long
  41.     public static boolean compare(long a, long b) {
  42.         System.out.println("long");
  43.         return a == b;
  44.     }
  46. }

方法的参数传递

方法参数传递基本类型

测试代码：

  1. public class ArgsDemo01 {
  2.     public static void main(String[] args) {
  3.             int number = 100;
  4.             System.out.println("调用change方法前：" + number);
  5.             change(number);
  6.             System.out.println("调用change方法后：" + number);
  7.         }
  8.         public static void change(int number) {
  9.             number = 200;
  10.     }
  11. }

结论：
基本数据类型的参数，形式参数的改变，不影响实际参数
结论依据：
每个方法在栈内存中，都会有独立的栈空间，方法运行结束后就会弹栈消失

方法参数传递引用类型

测试代码

  1. public class ArgsDemo02 {
  2.     public static void main(String[] args) {
  3.         int[] arr = {10, 20, 30};
  4.         System.out.println("调用change方法前：" + arr[1]);
  5.         change(arr);
  6.         System.out.println("调用change方法后：" + arr[1]);
  7.     }
  8.     public static void change(int[] arr) {
  9.         arr[1] = 200;
  10.     }
  11. }

结论：
对于引用类型的参数，形式参数的改变，影响实际参数的值
结论依据：
引用数据类型的传参，传入的是地址值，内存中会造成两个引用指向同一个内存的效果，所以即使方法
弹栈，堆内存中的数据也已经是改变后的结果

数组遍历

  1. package com.itheima_07;
  3. /*
  4.     数组遍历
  6.     需求：
  7.         设计一个方法用于数组遍历，要求遍历的结果是在一行上的。例如：[11, 22, 33, 44, 55]
  9.     思路：
  10.         1:因为要求结果在一行上输出，所以这里需要在学习一个新的输出语句System.out.print(“内容”);
  11.             System.out.println(“内容”); 输出内容并换行
  12.             System.out.print(“内容”); 输出内容不换行
  13.             System.out.println(); 起到换行的作用
  14.         2:定义一个数组，用静态初始化完成数组元素初始化
  15.         3:定义一个方法，用数组遍历通用格式对数组进行遍历
  16.         4:用新的输出语句修改遍历操作
  17.         5:调用遍历方法
  18.  */
  19. public class MethodTest01 {
  20.     public static void main(String[] args) {
  21. //        System.out.println("hello");
  22. //        System.out.println("world");
  23. //        System.out.print("hello");
  24. //        System.out.print("world");
  25. //        System.out.println();
  27.         //定义一个数组，用静态初始化完成数组元素初始化
  28.         int[] arr = {11, 22, 33, 44, 55};
  30.         //调用方法
  31.         printArray(arr);
  32.     }
  34.     //定义一个方法，用数组遍历通用格式对数组进行遍历
  35.     /*
  36.         两个明确：
  37.             返回值类型：void
  38.             参数：int[] arr
  39.      */
  40.     /*
  41.     public static void printArray(int[] arr) {
  42.         for(int x=0; x<arr.length; x++) {
  43.             System.out.println(arr[x]);
  44.         }
  45.     }
  46.     */
  47.     public static void printArray(int[] arr) {
  48.         System.out.print("[");
  49.         for(int x=0; x<arr.length; x++) {
  50.             if(x == arr.length-1) {
  51.                 System.out.print(arr[x]);
  52.             } else {
  53.                 System.out.print(arr[x]+", ");
  54.             }
  55.         }
  56.         System.out.println("]");
  57.     }
  58. }

数组最大值

  1. package com.itheima_07;
  3. /*
  4.     数组最大值
  6.     需求：
  7.         设计一个方法用于获取数组中元素的最大值，调用方法并输出结果
  9.     思路：
  10.         1:定义一个数组，用静态初始化完成数组元素初始化
  11.         2:定义一个方法，用来获取数组中的最大值
  12.         3:调用获取最大值方法，用变量接收返回结果
  13.         4:把结果输出在控制台
  14.  */
  15. public class MethodTest02 {
  16.     public static void main(String[] args) {
  17.         //定义一个数组，用静态初始化完成数组元素初始化
  18.         int[] arr = {12, 45, 98, 73, 60};
  20.         //调用获取最大值方法，用变量接收返回结果
  21.         int number = getMax(arr);
  23.         //把结果输出在控制台
  24.         System.out.println("number:" + number);
  25.     }
  27.     //定义一个方法，用来获取数组中的最大值
  28.     /*
  29.         两个明确：
  30.             返回值类型：int
  31.             参数：int[] arr
  32.      */
  33.     public static int getMax(int[] arr) {
  34.         int max = arr[0];
  36.         for(int x=1; x<arr.length; x++) {
  37.             if(arr[x] > max) {
  38.                 max = arr[x];
  39.             }
  40.         }
  42.         return max;
  43.     }
  45. }