Java基础要点笔记1（尚硅谷）
写在前面：Java基础系列文章
Java基础要点笔记1（尚硅谷）
Java基础要点笔记2面向对象（尚硅谷）
十大排序算法
关于设计模式
Java基础
- 写在前面：Java基础系列文章
- 一、内存
- 二、Java基础知识图谱
- 三、Java语言概述
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- 3.1 Java语言的特点?
- 3.2 Java语两种核心机制?
- 3.3 什么是JDK、JRE?
- 3.4 环境搭建
- 3.5 HelloWorld
- 3.6 注释
- 3.6 Java API文档
- 四、Java基本语法
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- 4.1 关键字和保留字
- 4.2 标识符
- 4.3 变量
- 4.4 数据类型
- 4.5 关于进制
- 4.6 运算符
- 4.7 从键盘中获取不同类型的变量：需要使用Scanner类
- 4.8 求质数的优化
- 4.9 带标签的break和continue
- 4.10 Eclipse
- 4.11 数组
-
- 4.11.1 数组的特点
- 4.11.2 数组的初始化
- 4.11.3 数组的内存解析
- 4.11.4 代码练习
- 4.11.5 多维数组
- 4.11.6 简单算法
- 4.11.7 Arrays工具类的使用
- 4.11.8 数组使用中常见异常
一、内存
1. 比特（bit）和字节（byte)
比特是计算机中最小的存储单位；
字节是计算机中最基本的存储单元，1byte=8bit ;
2. 一个程序和它的数据在被CPU执行前必须移到计算机的内存中；
3. 内存和CPU一样，也是构建在表面嵌有数百万晶体管的硅半导体芯片上；
二、Java基础知识图谱
三、Java语言概述
3.1 Java语言的特点?
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特点一：面向对象
两个基本概念：类、对象
三大特征：封装、继承、多态 -
特点二：健壮性
吸收了C/C++语言的优点，但去掉了其影响程序健壮性的部分（如指针、内存的申请与释放等），提供了一个相对安全的内存管理和访问机制
-
特点三：跨平台性
跨平台性：通过Java语言编写的应用程序在不同的系统平台上都可以运行。“Write once , Run Anywhere”
原理：只要在需要运行 java 应用程序的操作系统上，先安装一个Java虚拟机 (JVM JavaVirtual Machine) 即可。由JVM来负责Java程序在该系统中的运行。
3.2 Java语两种核心机制?
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Java虚拟机 (Java Virtal Machine)
JVM是一个虚拟的计算机，具有指令集并使用不同的存储区域。负责执行指令，管理数据、内存、寄存器。对于不同的平台，有不同的虚拟机。只有某平台提供了对应的java虚拟机，java程序才可在此平台运行，Java虚拟机机制屏蔽了底层运行平台的差别，实现了“一次编译，到处运行”
-
垃圾收集机制 (Garbage Collection)
垃圾回收在Java程序运行过程中自动进行，程序员无法精确控制和干预。
3.3 什么是JDK、JRE?
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JDK(Java Development Kit Java开发工具包)
JDK是提供给Java开发人员使用的，其中包含了java的开发工具，也包括了JRE。所以安装了JDK，就不用在单独安装JRE了。其中的开发工具：编译工具(javac.exe) 打包工具(jar.exe)等
-
JRE(Java Runtime Environment Java运行环境)
包括Java虚拟机(JVM Java Virtual Machine)和Java程序所需的核心类库等，如果想要运行一个开发好的Java程序，计算机中只需要安装JRE即可。
简单而言，使用JDK的开发工具完成的java程序，交给JRE去运行。
3.4 环境搭建
1. 下载并安装jdk
- jdk目录简单介绍：
bin：开发工具，比如javac.exe、java.exe、javadoc.exe等
lib：jar包
src.zip：常见类库
2. 配置环境变量path
path：windows系统执行命令时要搜寻的路径
（bin目录放到path目录下，各目录以分号隔开）
设置方法：将jdk目录放在变量JAVA_HOME中，之后path中存放%JAVA_HOME%\bin; tomcat会找这个JAVA_HOME变量。
3. 通过javac、java验证是否成功
允许配置多个jdk版本，但是最终使用的是配置在环境变量中的jdk版本；
3.5 HelloWorld
3.6 注释
1. 单行注释
2. 多行注释
对于单行和多行注释，被注释的文字，不会被JVM（java虚拟机）解释执行。
多行注释里面不允许有多行注释嵌套。
3. 文档注释（java特有）
/**
@author 指定java程序的作者
@version 指定源文件的版本
*/
注释内容可以被JDK提供的工具 javadoc 所解析，生成一套以网页文件形式体现的该程序的说明文档。
操作方式：javadoc -d mydoc -author -version HelloWorld.java
类前、方法前、属性前加文档注释；
逻辑步骤：单行、多行注释；
3.6 Java API文档
API （Application Programming Interface,应用程序编程接口）是 Java 提供的基本编程接口。
四、Java基本语法
4.1 关键字和保留字
- 关键字是被Java语言赋予了特殊含义，所有字母都为小写 ；
- 保留字：以后的版本中可能会作为关键字，比如goto,const
4.2 标识符
- 数字不可以开头 ；
- 不能包含空格 ；
- 包名：小写 ；
- 类名、接口名：每个单词首字母大写 ；
- 变量名、方法名：第一个单词首字母小写，之后每个单词首字母大写 ；
- 常量名：所有字母大写，多个单词下划线连接 ；
注意：在起名字的时候尽量有意义；
java采用unicode字符集，因此标识符也可以使用汉字声明，但是不建议使用 ；
4.3 变量
java为强类型，也就是每个变量必须指出是什么类型；
4.4 数据类型
八种基本数据类型：
-
整型：byte、short、int、long
java的整型常量默认为 int 型，声明long型常量须后加‘l’或‘L’ ；
byte不能等于128 ； -
浮点型：
float:单精度，尾数可以精确到7位有效数字。很多情况下，精度很难满足需求。
double:双精度，精度是float的两倍。通常采用此类型。
Java 的浮点型常量默认为double型，声明float型常量，须后加‘f’或‘F’。 -
字符型
- 2字节
- 一个字符可以存储一个字母、一个汉字等 ；
- 使用单引号‘ ’ ；
- 可以 使用转移字符 ；
- char = ‘’ ; // 编译不通过，不能不写
-
布尔型：
- 1bit
- 只能取两值之一：true和false
- 不可以使用0或非 0 的整数替代false和true，这点和C语言不同。
- Java虚拟机中没有任何供boolean值专用的字节码指令，Java语言表达所操作的boolean值，在编译之后都使用java虚拟机中的int数据类型来代替：true用1表示，false用0表示。———《java虚拟机规范 8版》
基本数据类型之间的运算规则：
自动类型转化： 容量小的类型自动转换为容量大的数据类型。
byte,short,char之间不会相互转换，他们三者在计算时首先转换为int类型。
boolean类型不能与其它数据类型运算。
当把任何基本数据类型的值和字符串(String)进行连接运算时(+)，基本数据类型的值将自动转化为字符串(String)类型。
short s = 5 ;
s = s + 2 ; // 编译不通过，因为2默认为int，和s相加会变成int，之后赋值给short类型会出错。
强制类型转换：
字符串不能直接转换为基本类型，但通过基本类型对应的包装类则可以实现把字符串转换成基本类型。
String a = “43”; int i = Integer.parseInt(a);
boolean类型不可以转换为其它的数据类型。
boolean可以与字符串作连接运算
三类引用数据类型：
类、接口、数组
4.5 关于进制
计算机以二进制补码的形式保存所有的整数。
- 正数的原码、反码、补码都相同
- 负数的补码是其反码+1
二进制和八进制、十六进制之间的转化：
开发中有现成的API，不用手动操作。
4.6 运算符
a) 算数运算符
注：
1. 取模的结果和被模数的符号相同。比如-12%5=-2 ； 12%-5=2； -12%-5=-2；
2. int a = 10 ; int b = --a ; // a = 9, b=9
int a = 10 ; int b = a-- ; // a = 9, b=10
3. short s1 = 10 ;
s1 = s1 + 2 ; // 编译失败
s1 += 2 ; // 编译成功，不会改变变量本身的数据类型
b) 赋值运算符
=是赋值 ==是比较
c) 比较运算符
instanceof 检查是否是类的对象
d) 逻辑运算符
e) 位运算符
f）三元（目）运算符
（条件表达式）？表达式1：表达式2
可以嵌套
4.7 从键盘中获取不同类型的变量：需要使用Scanner类
具体实现步骤：
1.导包：import java.util.Scanner ;
2. Scanner的实例化：Scanner scan = new Scanner(System.in) ;
3. 调用Scanner类的相关方法，来获取指定类型的变量：
int类型：scan.nextInt() ;
String类型：scan.next() ;
double类型：scan.nextDouble() ;
boolean类型：scan.nextBoolean() ;
对于char类型的获取，Scanner没有提供相关的方法，只能获取一个字符串。
4.8 求质数的优化
for(int i=2;i<100000;i++){
for(int j=2;j<=Math.sqrt(i);j++){
//…
}
}
4.9 带标签的break和continue
4.10 Eclipse
可以装多个版本
无需安装，直接解压缩即可使用。
安装完成更改字符集编码，更改字体。
新建项目->new java project->new package->new class…
导入工程：file->import->general->existing project into workspace
4.11 数组
4.11.1 数组的特点
1.数组是有序排序的；2.在内存中开辟一整块的连续空间，数组名是首地址；3.数组的长度一旦确定，就不能修改。
数组属于引用数据类型的变量，数组的元素，既可以是基本数据类型，也可以是引用数据类型。
每个数组都有一个属性length指明它的长度。
**注意：**Java在声明数组的时候不能指定其长度，例如int a[5] ; //非法 int[4] a = new int[4] ; //也是非法
4.11.2 数组的初始化
- 动态初始化：数组声明且为数组元素分配空间与赋值的操作分开进行。
- 静态初始化：在定义数组的同时就为数组元素分配空间并赋值：
int arr[] = new int[]{3,9,8} ; int[] arr = {3,9,8} ;
4.11.3 数组的内存解析
4.11.4 代码练习
4.11.5 多维数组
注意：arr[0][0]不是地址，对于一维数组arr是地址，但是arr[0] 不是
int[][] arr2 = new int[4][] ; // arr2[1]为null
4.11.6 简单算法
1. 数组元素的赋值
杨辉三角–> f[i][j] = f[i-1][j-1] + f[i-1][j] ;
旋转矩阵–>去leecode练习
【拓展之笔试题】
创建一个长度为6的Int数组，要求数组元素的值都在1-30之间，切实随机赋值。同时，要求元素的值各不相同。
解法：定义一个长度为30的数组
（自己写的，不确定对不对，可以参考思路）
int[] arr = new int[6] ;
int[] flag = new int[31] ;
for(int i=0;i<arr.length;i++){
arr[i] = (int)(Math.random()*30) + 1 ; // [0,1) [0,30) [1,31)
if(flag[arr[i]]==1){
i-- ;
}
flag[i] = 1 ;
}
2. 求数值型数组中元素的最大值、最小值、平均值和总和等
3. 数组的赋值、反转、查找（线性查找、二分法查找）
int[] arr1,arr2 ;
arr1 = new int[]{1,2,3,4,5} ;
arr2 = arr1 ; // 这个不算是真正的复制，两个指向的是同一个地址，一个改变都会改变，真正的复制要重新new
关于二分：一般有序数组的操作要想到二分法
如果想要改进，比如1到100，每两个数之间间隔为1，想找10，可以用（10-1）/（100-1）知道一个大概的位置，这种方式叫插值法（不懂）
4. 数组元素的排序
这一块比较重要，东西也比较多，单独列出来，链接奉上：十大排序算法
4.11.7 Arrays工具类的使用
4.11.8 数组使用中常见异常
