Java学习记录 Day5(二维数组、递归、面向对象)

Day 5

2019年4月5日。
这是我学习Java的第五天。
这一天,我学到了以下的知识。

二维数组

指的是数组中的元素是一维数组,数组嵌套数组。

格式1如下:

1.动态初始化1: 数据类型[][] 变量名 = new 数据类型[m][n];;

说明:
m表示这个二维数组有多少个一维数组 必须写上
n表示每一个一维数组的元素个数 可选

注意事项:
A:以下格式也可以表示二维数组
	a:数据类型 数组名[][] = new 数据类型[m][n];
	b:数据类型[] 数组名[] = new 数据类型[m][n];
	这两种格式不推荐使用
B:注意下面定义的区别
	int x,y;
	int[] x,y[];	
	区别是:
	 int[] x,y[];//定义了两个数组 一个是一维数组x 一个是二维数组y
	  x=new int[3];	
		  y=new int[3][];

/*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*/

格式2如下:

2.动态初始化2: 数据类型[][] 变量名 = new 数据类型[m][];;;

说明:
m表示这个二维数组有多少个一维数组
这一次没有直接给出一维数组的元素个数,可以动态的给出。

/*举例:
  int[][] arr = new int[3][];
		arr[0] = new int[2];
		arr[1] = new int[3];
		arr[2] = new int[1];*/

格式3如下:

3.静态初始化: 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…}};

说明:
这个格式属于静态初始化:由我们指定具体的元素值,由系统给分配长度

/*举例:
 int[][] arr = {{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9}};
		int[][] arr = {{1,2,3},{5,6},{7}};*/

二维数组的部分算法(遍历,求和,杨辉三角形)

  • 遍历
    思路:通过两层for循环来实现。
    外循环控制的是二维数组的长度,其实就是一维数组的个数。
    内循环控制的是一维数组的长度。
    代码如下:

     	public class ArrayDemo {
     public static void main(String[] args) {
         int[][] arr = {{2, 4}, {10, 30}, {10, 30, 40}, {10, 1}};
         //二维数组的遍历
         for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
             //System.out.println(arr[i]); //一维数组
             for (int j = 0; j < arr[i].length; j++) {
                 System.out.println(arr[i][j]);
             }
         }
     }
    

    }

  • 求和
    思路:通过遍历进行数组中的每个数值的累加。
    需求:公司年销售额求和
    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:11,66,99
    代码如下:

public class ArrayDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        //数组长度过大会造成堆内存溢出
        // int[] arr = new int[900000000];
        //A:
        //案例演示
        //需求:公司年销售额求和
        //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, 99
        int[][] arr = {{22, 66, 44}, {77, 33, 88}, {25, 45, 65}, {11, 66, 99}};
        //遍历二维数租,求和
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            //System.out.println(arr[i]);
            for (int j = 0; j < arr[i].length; j++) {
                sum += arr[i][j];
            }
        }
        System.out.println("总销售额:" + sum);
    } }
  • 杨辉三角形
    需求:打印杨辉三角形(行数可以键盘录入)
    //
    //1
    //1 1
    //1 2 1
    //1 3 3 1
    //1 4 6 4 1
    //1 5 10 10 5 1
    //
    分析规律:
    1.每一行的第一个数和最后一个数都是1
    2.从第三行开始,中间的数等于我上一行的前一列的数和我上一行本列的数之和
    代码如下:

    public class ArrayDemo {
         public static void main(String[] args) {
         int[][] arr=new int[n][n]; //定义一个数组,行列数都一样
         for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
             arr[i][0]=1; //将每一行的第一个数,置成1
             arr[i][i]=1; //将三角形的每一行的最后一个元素置成1
         }
    
         //计算中间元素
         for (int i =2; i < arr.length; i++) {
             for (int j =1; j <= i-1; j++) {
                 //第三行开始,中间的数等于我上一行的前一列的数和我上一行本列的数之和
                arr[i][j]=arr[i-1][j-1]+arr[i-1][j];
             }
    
         }
    
         //遍历二维数组
    
         for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
             for (int j = 0; j <=i; j++) {
                 System.out.print(arr[i][j]+"\t");
             }
             System.out.println();
         }
    
     } }
    

递归

在Java中,指的是在方法中调用方法的这种现象,称之为递归。

注意事项:

  1. 递归要有出口,没有出口就是死递归,会造成栈溢出
  2. 递归的次数不宜过多,过多也会造成溢出
  3. 思想:拆分合并

递归的经典算法(5的阶乘,斐波那契数列)

  • 5的阶乘
    思路:将问题缩小化。即将求5!拆分成求4!与5相乘。
    随后,再将4!拆分成3!与4相乘。
    像这样层层简化问题,最后再合并,即可求取5!
    代码如下:
public class MyTest2 {
    public static void main(String[] args) {
        //求 5的阶乘
        //用递归来做
       int r= jieCheng(5);
        System.out.println("结果是"+r);
    }
    private static int jieCheng(int i) {
        if(i==1){
            return 1;
        }else{
            return i*jieCheng(i-1);
        }
    }
}
  • 斐波那契数列
    需求:兔子问题(斐波那契数列)
    有一对兔子,从出生后第3个月起每个月都生一对兔子,
    小兔子长到第三个月后每个月又生一对兔子,
    假如兔子都不死,问第二十个月的兔子对数为多少?
    月份 兔子的对数
    1 1
    2 1
    3 2
    4 3
    5 5
    6 8
    7 13
    8 21
    规律:1 1 2 3 5 8 13 21 从第三个数开始,这个数等于前两个数之和 (斐波那契数列)
    代码如下:

       public class MyTest2 {
     public static void main(String[] args) {
         int sum = sumRabbit(20);
         System.out.println("兔子的对数" + sum);
     }
    
     private static int sumRabbit(int i) {
         if (i == 1 || i == 2) {
             return 1;
         } else {
             return sumRabbit(i - 1) + sumRabbit(i - 2);
         }
     }}
    

面向对象

是基于面向过程来说的。其特性如下:

  1. 概述:当需求单一,或者简单时,我们一步一步去操作没问题,并且效率也挺高。
    可随着需求的更改,功能的增多,发现需要面对每一个步骤很麻烦了。这时就开始思索,能不能把这些步骤和功能在进行封装,封装时根据不同的功能,进行不同的封装,功能类似的封装在一起。
    这样结构就清晰了很多。用的时候,找到对应的类就可以了。这就是面向对象的思想。
  2. 思想特点:
    a:是一种更符合我们思想习惯的思想
    b:可以将复杂的事情简单化
    c:将我们从执行者变成了指挥者,角色发生了转换
  3. 特征:封装(encapsulation),继承(inheritance),多态(polymorphism)
  4. 面向对象开发:就是不断的创建对象,使用对象,指挥对象做事情
  5. 类和对象的区别是:
    a:类:是一组相关的属性和行为的集合
    b:对象:是该类事物的具体体现
    c:举例:
    类——学生
    对象——班长就是一个对象

类是一个抽象的概念,无法直接使用其属性和功能。要使用该类,就必须要对类进行实例化。所谓实例化,就是用关键字new来创建该类的对象。有了对象之后,通过对象调用类中的属性(成员变量)和功能(成员方法)。
其中:

  1. 成员变量 :和以前定义变量是一样的,只不过位置发生了改变。在类中,方法外。且有默认值
  2. 成员方法:和以前定义方法是一样的,只不过把static去掉,后面在详细讲解static的作用。

对象

一个类可以创建很多对象,对象的调用方法如下所示:

  1. 创建对象的格式:
类名 对象名 = new 类名();
  1. 使用成员变量的格式:
对象名.变量名
  1. 使用成员方法的格式:
对象名.方法名(...)

例子:定义一个学生类Student,且用测试类MyTest进行调用,如下所示:

  • Student类代码如下:
public class Student {
    //成员变量
    private String name;
    private int age;
    //无参构造方法
    public Student(){}
    //有参构造方法
    public Student(String name, int age){
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    //成员方法
    public void setName(String name){
        this.name = name;
    }
    public String getName(){
        return name;
    }
    public void setAge(int age){
        this.age = age;
    }
    public int getAge(){
        return age;
    }
    public void show(){
        System.out.println( name + "---" + age );
    }
}

  • MyTest类代码如下:
public class MyTest {
    public static void main(String[] args) {
        Student student = new Student();
        String name = student.name;
        int age = student.age;
        System.out.println(name);
        System.out.println(age);
        System.out.println("-----------------------");
        Student student1 = new Student();
        student1.name = "王五";
        student1.age = 255;
        System.out.println(student1.name);
        System.out.println(student1.age);
        System.out.println("------------------------------");
        Student student2 = new Student();
        student2.name = "赵六";
        student2.age = 26;
    }
}

局部变量和成员变量的区别

  • 局部变量:定义在方法中或方法声明上的变量(形参)
  • 成员变量:定义在类中方法外的变量

它们的区别如下所示:

  1. 在类中的位置不同
    成员变量:在类中方法外
    局部变量:在方法定义中或者方法声明上
  2. 在内存中的位置不同
    成员变量:在堆内存
    局部变量:在栈内存
  3. 生命周期不同
    成员变量:随着对象的创建而存在,随着对象的消失而消失
    局部变量:随着方法的调用而存在,随着方法的调用完毕而消失
  4. 初始化值不同
    成员变量:有默认初始化值
    局部变量:没有默认初始化值,必须定义,赋值,然后才能使用。

相关的注意事项

  1. 只有一个类可用public修饰,一般用public装饰主类(有main方法的类)
  2. 变量的访问原则:遵循就近原则(方法中要访问一个变量,会先在局部位置找,找到就是用。如果找不到,就会去成员位置找,找到就使用)
  3. 如果有一个方法的形参,要一个class类型,那么就传一个该类的对象。
  4. 基本数据类型,作为参数传递,形参的改变,不影响实参。
  5. 引用数据类型,作为参数传递,形参的改变,会影响实参。

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