今日内容:
- 数组
- 方法
学习目标:
- 理解容器的概念;
- 掌握数组的第一种定义方式、第二种定义方式、第三种定义方式
- 会使用数组的索引访问数组的元素
- 了解数组的内存图分析
- 了解空指针和数组越界异常
- 掌握数组的遍历
- 掌握数组最大值的获取
- 了解数组反转的原理
- 了解数组作为方法参数传递
- 了解数组作为方法的返回值
数组的定义和访问
容器的概念:就是将多个数据存储到一起,每个数据称为该容器的元素。
生活中的容器:水杯、教室、表格
数组的概念:数组就是存储数据长度固定的容器,保证每个数据的数据类型一致。
数组的定义: 格式:
方式一:
数组存储的数据类型 [ ] 数组名称 = new 数组存储的数据类型 [长度]; 长度为正整数
解析:
-
数组存储的数据类型:决定了该数组容器能够存储什么样的数据
-
[] : 表示数组
-
数组名称:给定义数组起了一个变量的名字,满足标识符的命名规范
-
new :是一个关键字,创建数组使用的关键字
-
[长度]:数组的长度,表示数组中能够存储多少个元素
备注:数组一旦创建出来,长度不能发生改变,具备一个【定长特性】
方式二:
数组存储的数据类型 [ ] 数组名称 = new 数组存储的数据类型 []{元素1,元素2,元素3,...,元素n};
方式三:
数组存储的数据类型 [ ] 数组名称 = {元素1,元素2,元素3,...,元素n};
数组的特点:
- 数组的长度在程序运行期间不可改变。
- 数组本身就是一种引用数据类型
- 数组定义时是引用数据类型,但是数组容器里面存储的元素可以是基本数据类型,也可以是引用数据类型
- 数组当中存储的多个数据,类型保持一致
数组的初始化: int [] scores ;// 声明
scores=new int[55];// 初始化
初始化:在内存中创建了一个数组,并且向数组容器中赋予了一些默认值
默认值:
- int 整数类型:0
- 浮点类型:0.0
- 字符:' u0000' 显现一个空格状态
- 布尔类型:false
- 引用类型:null
两种常见的初始化动作:
-
静态初始化(指定内容) 显式赋值:在创建数组的时候,不指定数组的长度(存储元素个数),直接指定具体【内容】
-
动态初始化(指定长度) 隐式赋值:在创建数组的时候,直接指定数组的长度(存储元素的个数)。
备注:两种初始化方式,只能选其中一种。
静态初始化虽未指定长度,但是程序会推算得到该数组长度
建议:如果不确定数组中存储的内容时,用动态初始化,内容一经确定,使用静态初始化
大多数情况下,建议使用动态初始化。
数组的访问
索引:角标、下标
每一存储到数组当中的元素,都会自动的分配一个编号,从[ 0 ]开始,这个系统自动分配的编号称为数组的索引(index),可以通过索引访问数组当中的元素。
格式:
数组名称 [索引]
数组的长度属性
每个数组都有一个长度,而且是固定的,java 会自动赋给数组一个属性,可以获取到数组的长度属性。
格式:
数组名称.length
属性length代表的就是数组的长度,int 类型,最大索引值为数组名 . length - 1
索引访问数组当中元素操作:
-
修改数组当中索引对应位置上的值:数组名 [ 索引 ] =数值
int [ ] arr ; arr[1] = 20 //不合法的操作,未对数组进行初始化
-
变量 = 数组名称 [索引值];从数组当中取出指定位置的值赋给变量
数组原理内存图解
内存:是计算机中一个很重要的元件,是一个临时的存储区域,我们编写的代码文件存放在硬盘当中,硬盘当中的程序文件不会运行,当程序运行过程中,程序从硬盘加载到内存当中执行,当程序运行完毕后程序文件会被清空出内存。
java虚拟机当中的内存划分
目的:提升运行效率,就对内存空间进行不同区域的划分,每一片区域都有特定的数据处理方式和内存管理方式
具体划分
区域名称 | 作用 |
---|---|
寄存器 | 给cpu使用,和我们开发没有关系 |
本地方法栈 | JVM在使用操作系统功能时使用的,和开发没有关系 |
方法区 | 存储可以运行的 class文件(常量池、静态域) |
方法栈stack | 方法运行时使用的内存,比如main方法的运行,必须进入方法栈中 |
堆内存heap | 存储对象或者数组,new出来的对象通通存储在堆内存中 |
数组在内存当中的存储
一个数组的内存存储
public static void main(String args[]){
int []arr = new int[3];
System.out.println(arr);//内存地址 哈希值
}
程序执行流程:
- main方法进入方法区中执行
- 创建数组,JVM会在堆内存中开辟空间,存储数组
- 数组在内存当中会有自己的内存地址,以十六进制表示
- 数组当中有三个元素,默认值为0
- JVM将数组的内存地址赋值给引用类型变量arr
- 变量arr保存的数组是在内存当中的地址,而不是一个具体数值,因此称之为引用类型
两个数组的内存分析
public static void main(String args[]){
int []arr =new int [3];
int []arr2 = new int [2];
System.out.println(arr);
System.out.println(arr2);
}
两个变量指向同一个数组
public static void main(String args[]){
//定义一个数组,动态初始化
int []arr =new int [3];// 0 0 0
//通过数组访问数组中的元素
arr[0] = 10;
arr[1] = 20;
arr[2] = 30;
//查看数组arr中的第二个元素
System.out.println(arr[1]);
//定义一个数组,将上一个数组赋值给该数组
int []arr2 =arr;
arr2[1] = 50;
//查看数组arr其中的第二个元素
System.out.println(arr[1]);
}
原理分析图解:
数组的常见错误操作
数组的越界异常操作
public static void main(String args[]){
//动态初始化一个数组
int [] arr = new int[5];
//访问索引值为5的数组元素
System.out.println(arr[5]);
}
数组索引是从0开始,最大索引值是arr.length-1 [0,arr.length-1]
如果访问数组元素时,索引值不在该区间中,程序就会抛出数组索引越界异常
在开发中,不要出现索引越界异常现象,因为它会导致程序异常终止。
空指针异常操作
public static void main(String args[]){
//动态初始化一个数组
int []arr = new int[3];
arr = null;
//查看arr数组的第三个元素
System.out.println(arr[2]);
}
数组空指针异常,就是在程序运行过程中,有一个在内存中不存在的变量被引用到了
数组的遍历:【重点】
数组遍历其实就是将数组中的每一个元素分别获取出来,遍历是我们操作数组的核心和重点内容。
public static void main(String []ages){
//静态初始化一个数组
int []arr = {1,2,3,4,5,100,6};
//数组遍历
System.out.println(arr[0]);
System.out.println(arr[1]);
System.out.println(arr[2]);
System.out.println(arr[3]);
...
}
数组的索引从0开始一次递增,递增到arr.length-1为止,引入循环结构
public static void main(String []ages){
//静态初始化一个数组
int []arr = {1,2,3,4,5,100,6};
//数组遍历
for(int i=0;i<arr.length;i++){//遍历容器的时候,初始化语句当中的循环变量一般都是索引值
System.out.println(arr[i]);
}
}
获取数组当中的最大值元素
最大值,从数组的所有元素找出那个最大值
思路:
- 先定义一个最大值变量,保存数组中第一个元素(索引为0)
- 遍历数组,获取数组当中内一个元素
- 将遍历到的元素和保存的最大值变量进行比较
- 如果数组元素的值大于最大值变量,把数组元素的值赋值给最大值变量
- 数组遍历结束,最大值变量保存的是数组中最大的值
public static void main(String []ages){
//静态初始化一个数组容器
int [] arr = {3000,2000,40000,500};
//定义一个最大值变量,保存数组当中的第一个元素
int max = arr[0];
for(int i=0;i<=arr.length-1;i++){
//将遍历到的元素和保存的最大值变量进行比较
if(arr[i]>max){
max = arr[i];
}
}
System.out.println(max);
}