Java学习之JavaSE-Java语言基础
第一章：初识计算机和Java语言
一、计算机的体系结构
（一）计算机的基本概念
计算机(Computer)俗称电脑，是现代一种用于高级计算，使用非常广泛的设备，主要由计算机硬件和计算机软件两个部分组成。
计算机硬件是客观存在的各种计算机相关设备（看得见摸得到），而计算机的软件是用于控制各种硬件设备完成各种功能（看得见摸不到）。
（二）常见的主要硬件
1）中央处理器（CPU）
- 是计算机中最核心的部件，类似于人的大脑。
- 是一台计算机运算核心和控制核心，所有运算都由CPU完成。
- 其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。
2）内存
- 是计算机中的存储部件，内存(Memory)也被称为内存储器。
- 用于暂时存放CPU中的运算数据，以及与硬盘等外部存储器交换的数据。
- CPU可以直接访问内存的数据，而且效率比较高。（优点）
- 容量小不能实现永久存储，一旦断电会造成数据的丢失。（缺点）
- 时刻记住ctrl+s快捷键进行保存。
3）硬盘
- 是计算机中的存储部件。
- 主要用于永久存放数据内容，容量大且断电不丢失。（优点）
- CPU不能直接访问硬盘中数据，若希望访问则需要先加载到内存中。（缺点）
4）输入输出设备
- 其中键盘叫做标准输入设备，显示器叫做标准输出设备。
5）主板、机箱和电源等辅助设备
（三）常见的主要软件
- 计算机软件(Computer Software)可分为系统软件和应用软件，系统软件就是操作系统，是其他软件的基础。
- 主流的操作系统有：Windows/Unix/Linux/IOS/Android。
计算机的体系结构图
二、Java语言的概述
（一）计算机语言的概述
- 语言是人与人之间进行沟通的主要表达方式。
- 计算机语言是人与计算机之间交流的表达方式，该语言有很多种。
（二）计算机语言的发展
- 第一代语言：机器语言
指令以二进制代码形式存在，最开始使用穿孔卡片。 - 第二代语言：汇编语言
使用助记符表示一条机器指令，如：ADD、SUB等。 - 第三代语言：高级语言
Java、C ,C++,PHP , Python，Scala等。
（三）Java语言的主要版本
- Java SE（Java Platform, Standard Edition）称之为“Java平台标准版”，是Java平台的基础。
1、Java SE包含了运行Java应用所需要的基础环境和核心类库。
2、Java SE还定义了基于桌面应用的基础类库，通过使用这些类库，我们可以编写出类似于像Office那样的丰富多彩的桌面应用。 - Java EE（Java Platform，Enterprise Edition）称之为“Java平台企业版”。
1、Java EE构建在Java SE基础之上，用于构建企业级应用。所谓企业级应用是指那些为商业组织、大型企业而创建的应用系统，例如：电信的“计费系统”、银行的“网银系统”、企业中的“客户关系管理系统”等等。 - Java ME （Java Platform，Micro Edition）称之为Java 平台微型版。
1、为机顶盒、移动电话和PDA等嵌入式消费电子设备提供的Java解决方案。随着3G移动智能平台时代的到来，特别是以Java为核心编程语言的Android智能平台的迅速普及，Java ME已经走向淘汰。
三、开发环境的搭建和使用（重点）
（一）开发工具的下载和安装
- 下载方式
方式一：通过官网下载 www.sun.com 或者 www.oracle.com
方式二：通过搜索下载 www.baidu.com - 安装方式
1、若下载的是安装版，则一路点击下一步安装即可；
2、若下载的是绿色版，则直接解压即可；
3、无论是安装版还是绿色版，切记安装的路径中不要有中文！
（二）相关的概念
- JDK - 称为Java开发工具包（ Java Development Kit）。Java开发人士需要下载和安装JDK，目前的主流版本为JDK11。
- JRE - 称之为Java SE运行时环境（Java SE Runtime Environment），提供了运行Java应用程序所必须的软件环境等。无论是开发还是运行Java应用都必须安装。
- javac.exe - 编译器，主要用于将高级Java源代码翻译成字节码文件。
- java.exe - 解释器，主要用于启动JVM对字节码文件进行解释并执行。
（三）JDK、JRE、JVM之间的关系
（四）Java开发的常用工具
- 文本编辑器（TE，Text Editor）：记事本、Notepad++、Edit Plus、UltraEdit、…
- 集成开发环境（IDE，Integrated Development Environment ）：Jbuilder、NetBeans、Eclipse、MyEclipse、IDEA、…
（五）编写Java程序的流程
1、新建文本文档，将文件扩展名由xxx.txt修改为xxx.java；
2、使用记事本/Notepad++的方式打开文件，编写Java代码后进行保存；
3、启动dos窗口，并切换到.java文件所在的路径中；
4、使用javac xxx.java进行编译，生成xxx.class的字节码文件；
5、使用java xxx 进行解释执行，打印最终结果；
拓展：
若编写的Java代码中创建了包，如package com.company.test;
需要使用javac -d . xxx.java进行编译，生成包的文件夹以及xxx.class的字节码文件；
最后使用java 包名.xxx（如：java com.company.test.xxx）进行解释执行，打印最终结果。
打开dos窗口（命令窗口）的方式：
1.Win+R，输入cmd，回车
2…在程序所在路径下，Shift+右键，点击在此处打开命令窗口（win10的是在此处打开Powershell窗口），命令窗口中显示地址直接为程序所在路径
3.在程序所在路径的路径栏上直接输入cmd，回车即可打开命令窗口，命令窗口中显示地址直接为程序所在路径
常用dos命令
编写程序常见的错误：
- 错误: 需要class, interface或enum => 通常都是class等关键字拼写错误
- 错误: 找不到符号 => 通常因为单词拼写错误或Java中不支持这样的单词
- 错误: 需要’;’ => 通常都是因为少写分号，加上英文版分号即可
- 错误: 非法字符: ‘\uff1b’ => 通常是因为出现了中文标点符号，修改为英文版即可
- 错误: 在类 PrintTest 中找不到 main 方法, 请将 main 方法定义为: =>main写成了mian
Java11新特性之简化的编译运行：
1、新建文本文档，将文件扩展名由xxx.txt修改为xxx.java；
2、使用记事本/Notepad++的方式打开文件，编写Java代码后进行保存；
3、启动dos窗口，并切换到.java文件所在的路径中；
4、使用java xxx.java 进行编译运行，打印最终结果（慎用）；
（六）常用的快捷键
ctrl+s 保存 ctrl+c 复制 ctrl+v 粘贴 ctrl+a 全选 ctrl+x 剪切
ctrl+z 撤销 ctrl+f 搜索 ctrl+shift 切换输入法，使用shift进行中英文切换
windows+d 回到桌面 windows+e 打开计算机 windows+l 锁屏
windows+r 打开运行，输入cmd后回车就会启动dos窗口
windows+tab 切换任务 alt+tab 切换任务 ctrl+alt+delete 启动任务管理器
（七）注释
注释用于进行代码说明，是给程序员看的文字描述，编译器会忽略注释。
基本分类：
- // 单行注释，从 // 开始，到本行结束，都是注释。
- /* */ 多行注释，中间所有都是注释。
- /** */ 多行/文档注释，中间所有都是注释，是一种支持提取的注释。
注意：多行注释不允许嵌套使用！
（八）环境变量的配置
- 基本概念：
通常情况下可执行文件只能在该文件所在的路径中使用，为了使得该可执行文件可以在任意路径中使用，则需要将该文件所在的路径信息配置到环境变量Path中。 - 配置方式：
计算机 => 右击，选择属性 => 高级系统设置 => 高级 => 环境变量 =>系统变量 => 找到Path，点击编辑 => 将javac.exe所在的路径信息配置到Path变量值的最前面，加上英文版的分号（如：C:\Program Files\Java\jdk-11.0.2\bin） => 一路点击确定即可
拓展：
为了以后方便更换JDK版本，可以事先在系统变量中点击新建，然后填写，变量名：JAVA_HOME，变量值：JDK安装路径的地址（如：C:\Program Files\Java\jdk-11.0.2），然后编辑Path时，在变量值的最前面添加%JAVA_HOME%\bin;即可，其余操作都和上面一样。 - 注意事项：
切记Path变量原来的变量值不要删除，配置完毕后记得重启dos窗口！
（九）跨平台原理
同一份Java字节码可以通过不同的JVM翻译为具体平台能够执行的机器指令。定义了JVM规范，而且不同的操作系统大多提供了JVM实现，才使得相同的一个字节码文件可以在不同的系统上运行，从而使Java赢得了“一次编译，到处使用”的美名。
第二章：Java语言的编程基础
一、变量（重点）
（一）变量的基本概念
- 当需要在程序中记录单个数据内容时，则声明一个变量即可，而声明变量的本质就是在内存中申请一个存储单元，由于该存储单元中的数据内容可以发生改变，因此得名为"变量"。
- 由于存放的数据内容大小不一样，导致所需存储单元的大小不一样，在Java语言中使用数据类型加以描述，为了便于下次访问还需要给该变量指定一个名字，用于记录该变量对应的存储单元。
（二）变量的声明方式
数据类型 变量名 = 初始值;
注意：其中=初始值可以省略，但;不可以省略
（三）变量的注意事项
- Java是强类型语言，变量在使用前必须声明来指明其数据类型。
- 变量在使用之前必须初始化。
- 变量不能重复声明。
（四）标识符的命名法则（熟记）
- 由数字、字母、下划线以及$等组成，其中数字不能开头。
- 不能使用Java语言的关键字，所谓关键字就是Java语言用于表示特殊含义的单词。
- 区分大小写，长度没有限制但不宜过长。
- 尽量做到见名知意，支持中文但不推荐使用。
- 标识符可以给类/变量/属性/方法/包起名字。
拓展：
二、数据类型
（一）数据类型的分类
在Java语言中数据类型主要分为两大类：
- 基本数据类型（熟记）
byte、short、int、long、float、double、boolean、char - 引用数据类型（了解）
数组、类、接口、枚举、标注
注意：String不是基本数据类型，是引用数据类型
（二）常用的进制
- 在日常生活中采用十进制进行数据的描述，逢十进一，十进制权重是： 100、101、102、…
- 在计算机的底层采用0和1组成的二进制序列进行数据的描述，逢二进一，二进制的权重是20、21、22、…
- 二进制中的最高位（最左边）用于代表符号位，若该位是0则表示非负数，若该位是1则表示负数。
- 八进制和十六进制其实都是二进制的简写。
（三）进制之间的转换
1）正十进制转换为二进制的方式
- 除2取余法，使用十进制整数不断地除以2取出余数，直到商为0时将余数逆序排序。
- 拆分法，将十进制整数拆分为若干个二进制权重的和，有该权重下面写1，否则写0。
拆分法举例：十进制45转二进制的结果是：0010 1101
(先取小于45且最靠近的二进制权重，后面同样以此类推）45=>32+8+4+1;
2)正二进制转换为十进制的方式
- 加权法，使用二进制中的每个数字乘以当前位的权重再累加起来。
3)负十进制转换为二进制的方式
- 先将十进制的绝对值转换为二进制，然后进行按位取反再加1。
注意：负数的需要补码：按位取反，再加1 。
4）负二进制转换为十进制的方式
- 先减1再按位取反，合并为十进制整数后添加负号
（四）单个字节表示的整数范围(重点)
在计算机中单个字节表示八位二进制位，其中最高位(最左边)代表符号位，使用0代表非负数，使用1代表负数，具体表示的整数范围如下：
- 非负数表示范围：0000 0000 ~ 0111 1111 => 0 ~ 127 => 0 ~ 2^7-1
- 负数表示范围：1000 0000 ~ 1111 1111 => -128 ~ -1 => -2^7 ~ -2^0
- 单个字节表示的整数范围是：-2^7 ~ 2^7-1，也就是-128 ~ 127.
拓展：
- 原码：是最简单的机器数表示法。用最高位表示符号位，‘1’表示负号，‘0’表示正号。其他位存放该数的二进制的绝对值。
- 反码：
正数的反码：与原码相同；
负数的反码：原码的符号位不变，其余位皆取反 - 补码：
正数的补码：与原码相同；
负数的补码：反码+1
（五）整数类型
- Java语言中描述整数数据的类型有：byte、short、int、long，默认int类型
- 其中byte类型在内存空间中占1个字节，表示范围是：-2^7 ~ 2^7-1.
- 其中short类型在内存空间中占2个字节，表示范围是：-2^15 ~ 2^15-1.
- 其中int类型在内存空间中占4个字节，表示范围是：-2^31 ~ 2^31-1.
- 其中long类型在内存空间中占8个字节，表示范围是：-2^63 ~ 2^63-1.
- 在Java程序中直接写出的整数数据叫做直接量/字面值/常量，默认为int类型。若希望表达更大的直接量，则在直接量的后面加上l或者L，推荐L。
（六）浮点类型
- Java语言中用于描述小数数据的类型：float 和double，默认double类型
- 其中float类型在内存空间占4个字节，叫做单精度浮点数，可以表示7位有效数字，范围：-3.403E38~3.403E38。
- 其中double类型在内存空间占8个字节，叫做双精度浮点数，可以表示15位有效数字，范围：-1.798E308~1.798E308。
- Java程序中直接写出的小数数据叫做直接量，默认为double类型，若希望表达float类型的直接量，则需要在直接量的后面加上f或者F.
（七）布尔类型
- Java语言中用于描述真假信息类型有：boolean，数值只有：true 和false。
- 布尔类型在内存空间中所占大小没有明确的规定，可以认为是1个字节。
- 布尔表达式书写规范：
boolean flag= true;
虽然if(flag == ture)可以，但更推荐if(flag)和if(!flag)
（八）字符类型
- Java语言中用于描述单个字符的数据类型：char类型。如：‘a’、'中’等。
- 其中char类型在内存空间中占2个字节并且没有符号位，表示的范围是：0 ~ 65535，由于现实生活中很少有数据能够被单个字符描述，因此以后的开发中更多的使用由多个字符串起来组成的字符串，使用String类型加以描述，如：“hello”等。
- 计算机的底层只识别0和1组成的二进制序列，对于字符’a’这样的图案来说不满足该规则，因此该数据无法直接在计算机中存储，但现实生活中存在这样的图案数据需要计算机存储，为了使得该数据能够存储起来就可以给该数据指定一个编号，然后将编号存储起来即可，该编号就叫做ASCII。
- 要求掌握的ASCII有：‘0’ -48 ‘A’ -65 ‘a’ -97 空格-32 换行符-10
- Java字符类型采用Unicode字符集编码。Unicode是世界通用的定长字符集，所有的字符都是16位。
- 要求掌握的转义字符有：\" ->" \’ ->’ \\->\ \t ->制表符 \n ->换行符
拓展：
（九）基本数据类型之间的转换
- Java语言中基本数据类型之间的转换方式：自动类型转换和强制类型转换，又称隐式转换和显式转换。
- 其中自动类型转换主要指从小类型到大类型之间的转换。
- 其中强制类型转换主要指从大类型到小类型之间的转换，语法格式如下：
目标类型 变量名 = (目标类型)原类型 变量名; - 强转有风险，操作需谨慎！
数据类型转换遵循的原则：“勿以小物盛大物”。
强制类型转换会导致精度损失：
- float f = (float)3.1415926; (double强转float，精度失准）
- int i = (int)f; (小数点后丢失）
- byte b = (byte)129; （数值越界溢出）
第三章：Java语言的运算符
一、运算符(重点)
（一）算术运算符
- +表示加法运算符
- -表示减法运算符
- *表示乘法运算符
- / 表示除法运算符
- % 表示取模/取余运算符
拓展：
- +既可以作为字符串连接，也可以作为加法运算符
- 只要+两边的操作数中有一个操作数是字符串类型的，则该+就被当做字符串连接符处理，否则当做加法运算符处理
（二）关系/比较运算符
- >表示是否大于运算符>= 表示是否大于等于运算符
- < 表示是否小于运算符<= 表示是否小于等于运算符
- == 表示是否等于运算符!= 表示是否不等于运算符
- 所有以关系运算符作为最终运算的表达式结果一定是boolean类型。所以，不能串接使用关系运算符，如：a
- a == 2; // 表示判断变量a的数值是否等于2
2 == a; // 表示判断2是否等于变量a的数值，从结果上来看，与上面表达式等价，但更推荐这种方式
原因：a == 2; 容易编写成为a = 2;并且编译不会报错，而2 == a;若编写成为2 = a;编译会报错，可以减少bug - a == 2; // 表示判断变量a的数值是否等于2
（三）自增减运算符
- ++ 表示自增运算符，用于使得当前变量自身的数值加1的效果
- –表示自减运算符，用于使得当前变量自身的数值减1的效果
注意：
- 只能用于变量，常数不可以
- 单元运算符不可以放在括号之外，如:(a+b)++
- a++这个整体叫做表达式，其中a叫做操作数/变量，而a++和a表示不同的含义，所以它们所占的存储空间应该不同。其中，后++表示先让变量a的数值作为整个表达式的最终结果，然后再让a变量的数值加1，前++则表示先让变量a自身的数值加1，然后再让变量的数值作为整个表达式的结果
（四）逻辑运算符
1）内容
- && 表示逻辑与运算符，相当于"并且"，同真为真，一假为假。
- || 表示逻辑或运算符，相当于"或者"，一真为真，同假为假。
- ! 表示逻辑非运算符，相当于"取反"，真为假，假为真。
- 逻辑运算符的操作数均为boolean表达式。
2）逻辑运算符的图解
3）逻辑运算符的短路特性
- 对于逻辑与运算符来说，若第一个表达式为假则结果为假，此时跳过第二个表达式；
- 对于逻辑或运算符来说，若第一个表达式为真则结果为真，此时跳过第二个表达式；
4）逻辑运算符作用
主要用于连接多个关系运算符作为最终运算的表达式，用于实现多条件的连接。
（五）条件/三目运算符
- 格式：条件表达式? 表达式1: 表达式2
- 判断条件表达式是否成立，若成立则执行表达式1，否则执行表达式2 。
（六）赋值运算符
- = 表示赋值运算符，用于将=右边的数据赋值给=左边的变量，覆盖变量原来的数值。
- 赋值表达式本身也有值，其本身之值即为所赋之值。
- +=、-=、*=、/=、…
拓展：
- byte b = 1;
b = b + 2; // 错误：不兼容的类型：从int转换为byte可能会有损失 =>byte + int 相加结果还是int类型
b = b + (byte)2; // 错误：不兼容的类型：从int转换为byte可能会有损失 =>byte + byte 相加结果还是int类型，原因是编译器的优化，当byte + byte时，编译器自动将byte类型优化为int类型，再进行加法运算。 - 编译器自动优化为int的原因是，byte的取值范围太小，两个byte相加很容易超过byte的取值范围，从而造成高位溢出，数据的丢失。
- b = (byte)(b + 2); // 强制类型转换，将int类型转换为byte类型
b += 2; // 不会报错，所以此表达式真正等价于b = (byte)(b + 2); 这也是与b = b + 2;表达式的区别所在
（七）移位运算符
- << 左移运算符，用于将数据的二进制位向左移动，右边使用0补充
- >> 右移运算符，用于将数据的二进制位向右移动，左边使用符号位补充
- >>> 表示逻辑右移运算符，用于将数据的二进制位向右移动，左边使用0补充。
拓展：
- 正数右移一直都是正数。
- 负数右移一直都是负数。
- 无符号右移不管初始为正负，一律补0。
- byte和short属于低精度的整型，不适合用于无符号右移，否则结果会溢出。
- 如：byte b1 = 10;byte b2 = b1 << 1; // 错误：不兼容的类型：从int转换为byte可能会有损失 =>移位运算符自动将byte提升为int
（八）位运算符
- & 表示按位与运算符，按照二进制位进行与运算，同1为1，一0为0.
- | 表示按位或运算符，按照二进制位进行或运算，一1为1，同0为0.
- ~ 表示按位取反运算符，按照二进制位进行取反，1为0，0为1.
- ^ 表示按位异或运算符，按照二进制位进行异或运算，同为0，不同为1.
位逻辑运算结果
注意：位运算符没有短路特性，左右两边的表达式均要执行。
（九）运算符的优先级
- ()的优先级极高。
- =的优先级极低。
- 若无法确认优先级，则使用()来确保即可。
总结：
- 从操作数个数来看，单目运算符的优先级高于双目运算符的优先级。
- 按照运算符的作用来看，（）这种级别最高，之后依次是算数运算符，位运算符，关系运算符，逻辑运算符，赋值运算符。
第四章：流程控制语句
一、分支结构（重点）
（一）分支结构的概念
- 当需要进行条件判断并做出选择时，使用分支结构。
（二）if分支结构
if(条件表达式) {
语句块;
}
- 判断条件表达式是否成立
=> 若成立，则执行语句块；
=> 若不成立，则跳过语句块；
（三）if else分支结构
if(条件表达式) {
语句块1;
} else {
语句块2;
}
- 判断条件表达式是否成立
=> 若成立，则执行语句块1；
=> 若不成立，则执行语句块2；
（四）if else if else分支结构
if(条件表达式1) {
语句块1;
}
else if(条件表达式2) {
语句块2;
}
else {
语句块n;
}
- 判断条件表达式1是否成立
=> 若成立，则执行语句块1；
=> 若不成立，则判断条件表达式2是否成立
=> 若成立，则执行语句块2；
=> 若不成立，则执行语句块n； - if和else if都需要判断表达式的真假，else不需要，else if和else都必须配合if一起使用，不能单独使用
（五）switch case分支结构
switch(变量/表达式) {
case 字面值1: 语句块1; break;
case 字面值2: 语句块2; break;
...
default:语句块n;
}
- 计算变量/表达式的数值=> 判断是否匹配字面值1
=> 若匹配，则执行语句块1 => 执行break跳出当前结构
=> 若不匹配，则判断是否匹配字面值2
=> 若匹配，则执行语句块2 => 执行break跳出当前结构
=> 若不匹配，则执行语句块n - switch()中支持的数据类型有：byte、short、char以及int类型，从jdk1.5开始支持枚举类型，从jdk1.7开始支持String类型。
- switch() case 中，若default位于最后，则加不加break都可以，最终都会结束分支；若default不位于最后，位于其他位置，若不加break，同样会穿透到下面，不会结束分支
二、循环结构（重点）
（一）循环结构的概念
- 在Java程序中若希望重复执行一段代码时，就需要使用循环结构。
- 任何复杂的程序逻辑都可以通过顺序、分支、循环三种程序结构实现。
（二）for循环
for(初始化表达式; 条件表达式; 修改初始值表达式) {
循环体;
}
- 执行初始化表达式=> 判断条件表达式是否成立
=> 成立则执行循环体=> 修改初始值表达式=> 判断条件是否成立
=> 若不成立，则循环结束
（三）双重for循环的格式
for(初始化表达式1; 条件表达式2; 修改初始值表达式3) {
for(初始化表达式4; 条件表达式5; 修改初始值表达式6) {
循环体;
}
}
- 执行表达式1 => 判断表达式2是否成立
=> 若成立，则执行表达式4 => 判断表达式5是否成立
=> 若成立，则执行循环体=> 执行表达式6 => 表达式5是否成立
=> 若不成立，则内层循环结束=> 表达式3 => 表达式2是否成立
=> 若不成立，则外层循环结束 - 双重for循环的特点
1、外层循环用于控制打印的行数，内层循环用于控制打印的列数，外层循环改一下，内层循环从头到尾跑一圈。
2、在以后的开发中若需要打印多行多列时，需要使用双重循环。
3、多重循环不宜嵌套太多层，否则效率很低。一般到三重循环即可，最常见的就是双重循环。
（四）while循环
while(条件表达式) {
循环体;
}
- 判断条件表达式是否成立
=> 若成立，则执行循环体=> 判断条件表达式是否成立
=> 若不成立，则循环结束
（五）while循环和for循环比较
- while循环和for循环完全可以互换，当然推荐使用for循环。
- while循环更适合于明确循环条件但不明确循环次数的场合中。
- for循环更适合于明确循环次数或范围的场合中。
- while(true) 等价于for( ; ; ) 都表示无限循环。
（六）do while循环
do {
循环体;
} while(条件表达式);
- 执行循环体=> 判断条件表达式是否成立
=> 若成立，则执行循环体=> 判断条件表达式是否成立
=> 若不成立，则循环结束 - do-while循环主要用于至少执行一次循环体的场合中。
（七）continue关键字
- continue语句用在循环体中，用于结束本次循环而开始下一次循环。
（八）break关键字
- break用于退出当前语句块，break用在循环体中用于退出循环。
- for( ; ; ) -这种没有循环条件的循环叫做无限循环，俗称“死循环”。
- 在嵌套的循环结构中，break用于退出所在循环体，如果要退出外层循环体，需要使用标号的方式。
outer:for (...) {
for (...) {
break outer;
}
}
第五章：数组的概念和应用
一、一维数组
（一）一维数组的基本概念
- 当需要在Java程序中记录单个数据内容时，则声明一个变量即可。
- 当需要在Java程序中记录多个类型相同的数据内容时，则声明一个一维数组即可，一维数组本质上就是在内存空间中申请一段连续的存储单元。
- 数组是相同数据类型的多个元素的容器，元素按线性顺序排列，在Java语言中体现为一种引用数据类型。
（二）一维数组的声明方式
- 数据类型[] 数组名称= new 数据类型[数组的长度];
- 调用数组的length属性可以获取数组的长度；
- 可以通过下标的方式访问数组中的每一个元素需要注意的是：数组的下标从0开始，对于长度为n的数组，下标的范围是0~n-1。
（三）一维数组的初始化方式
- 基本类型的数组（数据元素为基本类型）创建后，其元素的初始值：byte、short、char、int、long为0；float和double为0.0；boolean为false。
- 可以在数组声明的同时进行初始化，具体如下：
数据类型[] 数组名称= {初始值1, 初始值2, …};
int[] arr1 = new int[2]; // 推荐该方式，更容易与变量的声明区分，提高了代码的可读性 动态方式
int[] arr2 = {1,2,3};
boolean[] arr4 = new boolean[]{true, true, false, false}; // 特殊的写法 静态方式
（四）数组的优缺点
- 可以直接通过下标(或索引)的方式访问指定位置的元素，速度很快。
- 数组要求所有元素的类型相同。
- 数组要求内存空间连续，并且长度一旦确定就不能修改。
- 增加和删除元素时可能移动大量元素，效率低。
拓展：
- brr = arr;表示将变量arr的数值赋值给变量brr，覆盖变量brr中原来的数值
数组名arr的内存空间中存放的是数据在堆区中的内存地址信息，赋值后让brr变量中存放了arr所指向堆区的内存地址
也就是让brr和arr指向了同一块堆区空间，本质上就是改变指向而已 - int[] scores = new int[num]; // 变长数组 ： 主要指变量可以作为数组的长度，但绝不是数组的长度可以发生改变
（五）内存结构之栈区
- 栈用于存放程序运行过程当中所有的局部变量。一个运行的Java程序从开始到结束会有多次变量的声明。
（六）内存结构之堆区
- JVM会在其内存空间中开辟一个称为“堆”的存储空间，这部分空间用于存储使用new关键字创建的数组和对象。
（七）数组工具类
1）数组工具类的概念
- java.util.Arrays类可以实现对数组中元素的遍历、查找、排序等操作。
2）数组工具类的常用方法
- Java官方提供的拷贝功能
System.arraycopy(arr, 1, brr, 0, 3); // 表示将数组arr中下标从1开始的3个元素拷贝到数组brr中下标从0开始的位置
二、二维数组
（一）二维数组的概念
- 二维数组本质上就是由多个一维数组摞在一起组成的数组，二维数组中的每个元素都是一维数组，而一维数组中的每个元素才是数据内容。
（二）二维数组的声明和初始化方式
- 数据类型[][] 数组名称= new 数据类型[行数][列数];
- 数据类型[][] 数组名称= {{元素1, 元素2，…}, …};
int[][] arry1 = {{1,2,3},{4,5,6}};
int[][] arry2 = new int[][]{{1,2,3},{4,5,6}};
int[][] arry3 = new int[2][3];
// 给第一行赋值
arry3[0] = new int[]{1,2,3};
// 给第二行赋值
arry3[1][0] = 4;
arry3[1][1] = 5;
arry3[1][2] = 6;