04_java基础&IDEA开发工具
一、课程目标
1. 【掌握】 IDEA的基本使用
2. 【理解】 什么是数组
3. 【掌握】 数组的定义及初始化
4. 【理解】 数组的内存图
6. 【理解】 数组常见的问题
7. 【掌握】 数组的案例
8. 【理解】 二维数组
二、开发工具
2.1 IDEA开发工具
参见:IDEA工具安装详解.doc
三、一维数组
3.1 什么是数组
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。
3.2 数组定义格式
3.2.1 格式一
数据类型[] 数组名;
示例:
int[] arr;
double[] arr;
char[] arr;
3.2.2 格式二
数据类型 数组名[]
示例:
int arr[];
double arr[];
char arr[];
3.3 数组初始化
3.3.1 数组动态初始化
3.3.1.1 什么是动态初始化
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
3.3.1.2 动态初始化格式
数据类型[] 数组名 = new 数据类型[数组长度];
int[] arr = new int[3];
3.3.1.3 动态初始化格式详解
3.3.2 数组静态初始化
3.3.2.1 什么是静态初始化
在创建数组时,直接将元素确定,由系统计算出数组的长度
3.3.2.2 静态初始化格式
3.3.2.3 示例代码
public class ArrayDemo {
public static void main(String[] args) {
//定义数组
int[] arr = {
1, 2, 3};
//输出数组名
System.out.println(arr);
//输出数组中的元素
System.out.println(arr[0]);
System.out.println(arr[1]);
System.out.println(arr[2]);
}
}
3.4 数组元素访问
3.4.1 什么是索引
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。
3.4.2 访问数组元素格式
数组名[索引];
3.4.3 示例代码
public class ArrayDemo {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = new int[3];
//输出数组名
System.out.println(arr); //[I@880ec60
//输出数组中的元素
System.out.println(arr[0]);
System.out.println(arr[1]);
System.out.println(arr[2]);
}
}
3.5 内存分配
3.5.1 内存概述
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。
3.5.2 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。 |
3.6 数组内存图
3.6.1 单个数组的内存图
3.6.2 多个数组的内存图
3.6.3 多个数组指向相同内存图
3.7 数组操作的两个常见小问题
3.7.1 索引越界异常
-
出现原因
public class ArrayDemo { public static void main(String[] args) { int[] arr = new int[3]; System.out.println(arr[3]); } }
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。
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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。
3.7.2 空指针异常
-
出现原因
public class ArrayDemo { public static void main(String[] args) { int[] arr = new int[3]; //把null赋值给数组 arr = null; System.out.println(arr[0]); } }
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!
3.8 数组案例
3.8.1 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。
public class ArrayTest01 {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {
1, 2, 3, 4, 5 };
System.out.println(arr[0]);
System.out.println(arr[1]);
System.out.println(arr[2]);
System.out.println(arr[3]);
System.out.println(arr[4]);
}
}
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。
public class ArrayTest01 {
public static void main(String[] args) {
//定义数组
int[] arr = {
11, 22, 33, 44, 55};
//使用通用的遍历格式
for(int x=0; x<arr.length; x++) {
System.out.println(arr[x]);
}
}
}
3.8.2 数组最值
数组最值就是从数组的所有元素中找出最大值或最小值
3.8.2.1 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
3.8.2.2 代码实现
public class ArrayTest02 {
public static void main(String[] args) {
//定义数组
int[] arr = {
12, 45, 98, 73, 60};
//定义一个变量,用于保存最大值
//取数组中第一个数据作为变量的初始值
int max = arr[0];
//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
for(int x=1; x<arr.length; x++) {
if(arr[x] > max) {
max = arr[x];
}
}
//循环结束后打印变量的值
System.out.println("max:" + max);
}
}
3.8.3 数组元素反转
数组中的元素颠倒顺序,例如原始数组为1,2,3,4,5,反转后的数组为5,4,3,2,1
3.8.3.1 实现思路
数组最远端的元素互换位置。
实现反转,就需要将数组最远端元素位置交换
定义两个变量,保存数组的最小索引和最大索引
两个索引上的元素交换位置
最小索引++,最大索引–,再次交换位置
最小索引超过了最大索引,数组反转操作结束
3.8.3.2 代码实现
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {
1, 2, 3, 4, 5 };
/*
循环中定义变量min=0最小索引
max=arr.length‐1最大索引
min++,max‐‐
*/
for (int min = 0, max = arr.length ‐ 1; min <= max; min++, max‐‐) {
//利用第三方变量完成数组中的元素交换
int temp = arr[min];
arr[min] = arr[max];
arr[max] = temp;
}
// 反转后,遍历数组
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.println(arr[i]);
}
}
四、二维数组
4.1 什么是二维数组
二维数组其实就是一个元素为一维数组的数组
4.2 二维数组格式
4.2.1 格式一
数据类型[][] 变量名 = new 数据类型[m][n];
-
格式解释
-
举例
int[][] arr = new int[3][2]; 定义了一个二维数组arr 这个二维数组有3个一维数组,名称是arr[0],arr[1],arr[2] 每个一维数组有2个元素,可以通过arr[m][n]来获取 表示获取第m+1个一维数组的第n+1个元素
4.2.2 格式二
数据类型[][] 变量名 = new 数据类型[m][];
-
格式解释
-
举例
int[][] arr = new int[3][]; // 第一个数组的元素个数为2 arr[0] = new int[2]; // 第一个数组的元素个数为3 arr[1] = new int[3] // 第一个数组的元素个数为1 arr[2] = new int[1];
4.2.3 格式三
标准版:
数据类型[][] 变量名 = new 数据类型[][]{
{元素…},{元素…},{元素…}};
简化版:
数据类型[][] 变量名 = {
{元素…},{元素…},{元素…}};
4.3 二维数组案例
-
需求
公司年销售额求和
-
需求描述
某公司按照季度和月份统计的数据如下:单位(万元)
第一季度:22,66,44
第二季度:77,33,88
第三季度:25,45,65
第四季度:11,66,99SS -
案例代码
public class ArrayCase {
public static void main(String[] args) {
// 定义二维数组
int[][] arr = {
{
22, 66, 44}, {
77, 33, 88}, {
25, 45, 65}, {
11, 66, 99}};
// 求总和
int he = 0;
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
// 求每一季度的总销售额
int sum = 0;
for (int j = 0; j < arr[i].length; j++) {
sum += arr[i][j];
}
// 将每一季度的总销售额累加到总和
he += sum;
System.out.println("第" + (i + 1) + "季度的销售额是:" + sum);
}
System.out.println("总销售额: " + he);
}
}