Java 基础二
前言
Java 语法基础第二部分，包括程序流程控制、函数、数组。
这里有部分的转载，如果侵权，请告知。
程序流程控制
1.判断结构
if 语句：
//格式一：
if ( 条件表达式 ) {
执行语句;
}
//格式二：
if ( 条件表达式 ) {
执行语句;
} else {
执行语句;
}
//格式三：
if(条件表达式) {
执行语句；
} else if (条件表达式) {
执行语句；
}
……
else {
执行语句；
}2.选择结构
switch语句:
switch(表达式)
{
case 取值1:
执行语句；
break；
case 取值2:
执行语句；
break；
…...
default:
执行语句；
break；
} switch语句特点：
- switch语句选择的类型只有四种：byte，short，int，char，在JDK1.7之后增加了String类型，一共五种。
- case与default没有顺序。先执行第一个case，没有匹配的case执行default。
- 结束switch语句的两种情况：①遇到break，②执行到switch语句结束。
- 如果匹配的case或者default没有对应的break，那么程序会继续向下执行，运行可以执行的语句，直到遇到break或者switch结尾结束。
- 进入switch语句后，执行顺序是先执行case，然后从上到下，最后再执行default。即使default放在case上面，执行顺序也不变。
3.循环结构
for 循环语句：
/* for(初始化表达式;条件表达式;循环后的操作表达式) {
循环体;
}
*/
//for 循环
for(int x = 0; x < 3; x++){
for(int y = 0; y < 4; y++){
System.out.println("ok" );
}
}while 循环语句：
/* while(判断条件语句) {
循环体语句;
控制条件语句;
}
*/
//while 循环
int sum = 0; //定义初始和为0
int i = 1; //定义开始求和的第一个数
while (i <= 100) { //判断条件语句
sum += i; //sum = sum + i;
i++; //让变量i自增
}do….while 循环语句：
/* do {
循环体语句;
控制条件语句;
}while(判断条件语句);
*/
//do ... while 循环语句
int sum = 0; //定义变量sum,用于存储求和的值
int i = 1; //定义变量i
do { // do 就是 干
//System.out.println("i = " + i); //循环体语句
sum +=i;
i++;
}
while (i <= 100); 其他流程控制
break语句
break 语句应用范围：选择结构和循环结构。
break 语句的作用：跳出此次流程。
class BreakDemo {
public static void main(String[] args){
for(int x = 0; x < 3; x++){
for(int y = 0; y < 4; y++){
System.out.println("x = " + x);
break;
}
}
}
}continue语句
continue 语句应用范围：循环结构。
continue 语句的作用：结束本次循环继续下次循环。
class ContinueDemo {
public static void main(String[] args){
for(int x = 0; x < 11; x++){
if(x % 2 == 0)
continue;
System.out.println("x = " + x);
}
}
}函数
函数的定义
函数就是定义在类中的具有特定功能的一段独立小程序，函数也称为方法。
函数的格式：
/* 修饰符 返回值类型 函数名(参数类型 形式参数1，参数类型 形式参数2，...) {
执行语句;
return 返回值;
}
返回值类型：函数运行后的结果的数据类型。
参数类型：是形式参数的数据类型。
形式参数：是一个变量，用于存储调用函数时传递给函数的实际参数。
实际参数：传递给形式参数的具体数值。
return：用于结束函数。
返回值：该函数运算后的结果，该结果会返回给调用者。
*/
class FunctionDemo{
public static void main(String[] args){
int c = add(3,4);
System.out.println("c = " + c);
}
//函数示例，此函数用于求和 ，在 main 函数中被调用
public static int add(int a, int b){
return a + b;
}
}
函数的特点
- 定义函数可以将功能代码进行封装。
- 便于对该功能进行复用。
- 函数只有被调用才会被执行。
- 函数的出现提高了代码的复用性。
- 对于函数没有具体返回值的情况，返回值类型用关键字void表示，那么该函数中的return语句如果在最后一行可以省略不写，或者写上return;
- 函数中只能调用函数，不可以在函数内部定义函数。否则，编译时期就会报错。
- 定义函数时，函数的结果应该返回给调用者，交由调用者处理。
写函数时要有两个明确：
- 明确要定义的功能最后的结果是什么？
- 明确在定义该功能的过程中，是否需要未知内容参与运算。
函数的重载
重载的定义：
在同一个类中，允许存在一个以上的同名函数，只要它们的参数个数或者参数类型不同即可。
重载的作用：
方便于阅读，优化了程序设计。
class FunctionDemo{
public static void main(String[] args){
System.out.println(add(3,4));
System.out.println(add(3.0,4.0));
System.out.println(add(3,4,5));
}
//加法运算，两个整数的和
public static int add(int a, int b){
return a + b;
}
//加法运算，两个小数的和
public static double add(double a, double b){
return a + b;
}
//加法运算，三个整数的和
public static int add(int a, int b,int c){
return add(a,b) + c;
}
}函数的功能一样，仅仅是参与运算的未知内容不同时，可以定义多函数，却使用统一函数名称，这样方便阅读。在调用时，虚拟机通过参数列表的不同来区分同名函数。
- 重载与返回值类型无关，只看参数列表。
- java是严谨性语言，如果函数调用出现不确定性，会编译失败。
数组
定义
数组就是 同一种类型数据的集合。其实，数组就是一个容器。
数组的作用：
可以自动给数组中的元素从0开始编号，方便操作这些元素
//格式一
元素类型[] 数组名 = new 元素类型[元素个数或数组长度];
int[] arr = new int[5];
//格式二
元素类型[] 数组名 = new 元素类型[]{元素，元素，……};
int[] arr = new int[]{3,5,1,7};
int[] arr = {3,5,1,7}; //简写形式内存分配
Java程序在运行时，需要在内存中分配空间。为了提高运算效率，又对空间进行了不同区域的划分，因为每一片区域都有特定的处理数据方式和内存管理方式。
内存的划分：
寄存器
JVM内部虚拟寄存器，存取速度非常快，程序不可控制。
本地方法区
方法区
用于存储已经被虚拟机加载的类信息，常量，静态变量和即时编译器（JIT）编译后的代码等数据。
栈内存
用于存储局部变量，当变量所属的作用域一旦结束，所占空间会自动释放。
堆内存(包含常量池)
数组和对象，通过 new 建立的实例都存放在堆内存中。每一个实例都有内存地址值。
实例中的变量都有默认初始化值，根据类型的不同而不同。整数类型是0，小数类型是0.0或0.0f，boolean类型是false，char类型是’\u0000’。
如果将数组的引用实例设置为null，也就是实例不再被使用，那么会在不确定的时间内被垃圾回收器回收。
示例：
int[] arr = new int[4];
内存分配图：
数组操作常见操作
对数组操作最基本的动作就是存和取。
核心思想：就是对角标的操作。
1.获取最大值（最小值）
class ArrayDemo{
public static void main(String[] args) {
int[] arr= {89,34,-270,17,3,100};
int max = getMax(arr);
System.out.println("max = " + max);
}
public static int getMax(int[] arr){
int maxElement = arr[0];//定义变量记录住每次比较后较大的值。
//对数组中的元素进行遍历取出，和变量中记录的元素进行比较。
for(int x = 1; x < arr.length; x++){
if(arr[x] > maxElement)
maxElement = arr[x];//遍历结果，该变量记录就是最大值
}
return maxElement;
}
}2.排序（选择、冒泡排序）
class ArrayDemo{
public static void main(String[] args) {
int[] arr= {89,34,-270,17,3,100};
System.out.print("排序前数组：" );
printArray(arr);
selectSort(arr); //选择排序
//bubbleSort(arr); //冒泡排序
System.out.print("排序后数组：" );
printArray(arr);
}
//选择排序
public static void selectSort(int[] arr){
for(int x = 0; x < arr.length - 1; x++){
int num = arr[x];
int index = x;
for(int y = x + 1; y < arr.length; y++){
if(num > arr[y]){
num = arr[y];
index = y;
}
}
//如果最小的就是自己，就没有必要执行swap操作
if(index != x)
swap(arr,x,index);
}
}
public static void swap(int[] arr, int a,int b){
int temp = arr[a];
arr[a] = arr[b];
arr[b] = temp;
}
//冒泡排序
public static void bubbleSort(int[] arr){
for(int x = 0; x < arr.length - 1; x++){
for(int y = 0; y < arr.length - 1 -x; y++){
if(arr[y] > arr[y+1]){
int temp = arr[y];
arr[y] = arr[y+1];
arr[y+1] = temp;
}
}
}
}
public static void printArray(int[] arr){
System.out.print("[" );
for(int x = 0; x < arr.length; x++){
if(x != arr.length - 1)
System.out.print(arr[x] + "," );
else
System.out.println(arr[x] + "]" );
}
}
} 3.折半查找（二分查找）
如果一个数组是无序的，那么可以通过简单遍历查找的方式查找到某个元素所在的角标。但是如果一个数组是有序的，那么就可以通过一种更高效的方式达到相同的目的，也就是二分查找。
class ArrayDemo{
public static void main(String[] args) {
int[] arr= {13,15,19,28,33,45,78,106};
int index = binarySearch(arr,78);
System.out.println("index = " + index);
}
public static int binarySearch(int[] arr, int key){
int max,min,mid;
min = 0;
max =arr. length - 1;
mid = (max + min)/2;
while(arr[mid] !=key){
if(key > arr[mid])
min = mid + 1;
else if (key < arr[mid])
max = mid - 1;
if(max < min)
return -1;
mid = (max + min)/2;
}
return mid;
}
}数组操作常见问题
- 数组脚标越界异常(ArrayIndexOutOfBoundsException)：访问到了数组中的不存在的脚标时发生
int[] arr = new int[3];
System. out.println(arr[3]);//运行此，会抛出数组脚本越界的异常- 空指针异常(NullPointerException)：当引用型变量没有指向任何实体时，用其操作实体，就会发生该异常
int[] arr = null;
System. out.println(arr[0]);//运行此，会抛出空指针异常