狂神说Java--Java学习笔记(基础合集)

笔记参考来源狂神说Java视频https://www.bilibili.com/video/BV12J41137hu
本篇笔记有点长,可以根据目录定位,建议配合视频学习。


预科

什么是计算机

  1. 名称:Computer,全称电子计算机,俗称电脑。
  2. 定义:能够按照程序运行,自动、高速处理海量数据的现代化智能电子设备。
  3. 组成:由硬件和软件组成。
  4. 形式:常见显示有台式计算机、笔记本计算机、大型计算机等。
  5. 应用:科学计算、数据处理、自动控制、计算机辅助设计、人工智能、网络等领域。

硬件及冯诺依曼结构

计算机硬件

组成:CPU,主板,内存,电源,主机箱,硬盘,显卡,键盘、鼠标,显示器。

冯诺依曼结构

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软件及软件开发

计算机软件

Windows常用快捷键

Alt+f4关闭窗口 Shift+Delete永久删除 ctrl+w自动保存

死机:任务管理器结束进程

基本的Dos命令

打开CMD的方式

  1. 开始+系统+命令提示符
  2. win键+R+输入cmd (推荐使用)
  3. 在任意的文件夹下,按住Shift键+鼠标右击,打开命令行窗口
  4. 在资源管理器地址栏路径前面加 “cmd ”
  5. 管理员运行方式:命令提示符右键以管理员身份运行(最高权限运行)

常用的Dos命令

# 盘符切换 E:
# 查看当前目录下所有文件 dir
# 切换目录 cd /d E:\idea
# 返回上一级目录 cd ..
# 进入同级目录下的下一级目录 cd tmp(该目录下的文件名)
# 清屏 cls (clear screen)
# 退出终端 exit
# 查看电脑当前IP地址 ipconfig

# 打开计算器 calc
# 打开画图 mspaint
# 新建记事本 notepad

# 在当前目录新建文件夹 md test(文件夹名)
# 新建文件 cd> a.txt(文件名)
# 删除文件 del a.txt(文件名)
# 删除目录 rd test(目录名)

# ping命令(复制链接进入Dos直接单击鼠标右键粘贴)
	ping www.baidu.com

计算机语言发展史

  • 第一代语言:机器语言
  • 第二代语言:汇编语言
  • 第三代语言:高级语言

高级语言

C、C++、Java、C#、Python、PHP、JavaScript …

大体上分为:面向过程面向对象两大类

  • C语言是典型的面向过程的语言,C++,Java是典型的面向对象的语言

Java入门

Java帝国的诞生

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Java特性与优势

  • 简单性
  • 面对对象
  • 可移植性
  • 高性能
  • 分布式
  • 多态性
  • 多线程
  • 安全性
  • 健壮性

Java三大版本

  • Write Once,Run Anywhere

  • JavaSE: 标准版 (桌面程序,控制台开发…)

  • JavaME: 嵌入式开发 (手机,小家电…),已经凉了

  • JavaEE: E企业级开发 (Web端,服务端开发…),JavaSE为基础

JDK JRE JVM

  • JDK:Java Development Kit (Java开发者工具,包括 JRE,JVM)
  • JRE:Java Runtime Environment (Java运行时环境)
  • JVM:Java Virtual Machine (Java虚拟机,跨平台核心)

img

安装开发环境

卸载JDk

  1. 删除Java安装目录
  2. 删除环境变量JAVA_HOME
  3. 删除path下关于JAVA的目录
  4. Java -version

安装JDK

  1. 百度搜索JDK8,找到下载地址
  2. 同意协议,下载电脑对应的版本,如64位操作系统下载 jdk-8u281-windows-x64.exe
  3. 双击安装JDK
  4. 记住安装路径
  5. 配置环境变量
    1. 我的电脑-》属性-》系统高级设置-》环境变量
    2. 系统变量 新建–> JAVA_HOME 输入对应的jdk安装路径
    3. path变量–>% JAVA_HOME%\bin
  6. 测试是否成功 cmd–>Java -version

Java基础

注释

  1. 单行注释 //
  2. 多行注释 /* */
  3. 文档注释 /** */

标识符和关键字

  • Java 所有的组成部分都需要名字。类名、变量名、方法名都被称为标识符

关键字

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标识符注意点

  • 所有标识符都应该以 字母、$(美元符)、_(下划线) 开头
  • 首字母之后可以是 字母、$、_ 或数字任何字符组合
  • 关键字不能作为变量名或方法名
  • 标识符大小写敏感
  • 可以用中文命名,但不建议使用,即使用拼音命名也Low

数据类型

  • 强类型语言

    • 要求变量的使用要严格符合规定,所有变量都必须先定义后才能使用
  • 弱类型语言:JavaScript,Python

  • Java的数据类型分为两大类

    • 基本类型(primitive type),有8大基本类型,此外都是引用类型
    • 引用类型(reference type)

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//整数
int num1 = 10; //最常用,只要别超过21亿(2^31-1)
byte num2 = 20; //-128~127
short num3 = 30;
long num4 = 30L; //long类型数字后面要加个L(尽量用大写,小写l容易与1搞混)

//小数:浮点数
float num5 = 50.1F; //float类型数字后面要加个F
double num6 = 3.141592653589793238;

//小数:浮点数
float num5 = 50.1F; //float类型数字后面要加个F
double num6 = 3.141592653589793238;

//布尔值:是非
boolean flag = true

类型转换

  • 由于Java是强类型语言,所以要进行有些运算的时候,需要用到类型转换。
  • 容量高–>低:

在这里插入图片描述

  • 运算中,不同类型的数据先转化位同一类型,再进行运算。
    • 强制转换,(类型)变量名,容量由高到低
    • 自动转换,容量由低到高
//强制转换 (类型)变量名 高--低
//自动转换 低--高
int i = 128;
byte b = (byte)i; //强制转换 内存溢出 -128~127
double d =i; //自动转换

System.out.println(i); //128
System.out.println(b); //-128
System.out.println(d); //128.0
/*
   注意点:
   1.不能对布尔值进行转换
   2.不能把对象类型转换为不相干的类型
   3.在把高容器转换到低容量的时候,强制转换
   4.可能存在内存溢出,或者精度问题
 * */
System.out.println((int)23.7); //23 丢失精度
char c = 'a';
int n = c+1;
System.out.println(n); //98
System.out.println((char)n); //b

//当操作数比较大时,注意溢出问题
//JDK7新特性,数字之间可以用下划线分割
int money = 10_0000_0000; //10亿,下划线不会被打印出来
System.out.println(money); //1000000000
int years = 20;

int total = money*years;  //数据大,溢出
System.out.println(total); //-1474836480

long total2 = money*years; //默认是int,转换前就有溢出问题
System.out.println(total2); //-1474836480

long total3 = money*(long)years; //先把一个数转Long
System.out.println(total3); //20000000000

变量、常量、作用域

  • 变量是什么:就是可以变化的量

  • Java是一种强类型语言,每个变量都必须声明其类型

  • Java变量是程序中最基本的存储单元,要素包括变量名,变量类型和作用域

    //数据类型 变量名 = 值;
    type varName [=value][{,varName[=value]}];
    //可以使用逗号隔开同多个类型的变量,但不建议在一行定义多个变量
    
    

变量作用域

  • 类变量(static)
  • 实例变量
  • 局部变量
public class Variable{    static int 	allClicks = 0; //类变量    String str = "hello world"; //实例变量    public void method(){        int i=0; //局部变量    }}

常量

  • 常量:初始化后不能再改变的值,不会变动的值。

  • 可以理解为一种特殊的变量,其值被设定后,在程序运行过程不允许被更改。

    //常量一般用大写字符final 常量名=值;final double PI=3.14;
    
    //修饰符 不存在先后顺序,static可以写final后面static final doube PI=3.14; //类变量,该类下的全局范围
    

变量的命名规范

  • 所有变量、方法、类名:见名知意
  • 类成员变量:首字母小写+驼峰原则:lastName
  • 局部变量:首字母小写+驼峰原则
  • 常量:大写字母和下划线:MAX_VALUE
  • 类名:首字母大写+驼峰原则:Man,GoodMan
  • 方法名:首字母小写+驼峰原则:run(),fastRun()

运算符

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int a=10;int b=20;System.out.println(a/b); //0System.out.println((double)a/b); //0.5long c=12300000000;System.out.println(a+b); //intSystem.out.println(a+c); //long 自动转换式子中容量大的数据类型

自增自减运算符

// ++自增 --自减 单目运算符int a = 3;int b = a++; //b=a,a=a+1 先赋值 即b=3 a=4int c = ++a; //a=a+1,c=a 先自增 即a=5 c=5System.out.println(a); //5System.out.println(b); //3System.out.println(c); //5
//幂运算 2^3 2*2*2=8double pow = Math.pow(2,3); // (底数,指数)double型System.out.println(pow); //8.0
//扩展:笔试题 i=5 s=(i++)+(++i)+(i--)+(--i) s=?int i=5;int s=(i++)+(++i)+(i--)+(--i);System.out.println(s); //24

逻辑运算符

  • && 逻辑与运算:两个变量都为真,结果为true
  • || 逻辑与运算:两个变量有一个为真,结果为true
  • ! 取反,真变为假,假变为真
// 与(snd) 或(or) 非(取反)
boolean a = true;
boolean b = false;

System.out.println(a&&b); // false
System.out.println(a||b); // true
System.out.println(!(a&&b)); // true

int c=5;
boolean d = (c<5)&&(c++<5); //第一个值为false,后面就不进行判定了
System.out.println(d); //false
System.out.println(c); //5 c++未执行

位运算

/*
    A = 0011 1100
    B = 0000 1101

    A&B 0000 1101 按位与
    A|B 0011 1101 按位或
    A^B 0011 0001 异或
    ~B  1111 0010 非

    面试题:2*8 怎么算最快? 2<<3
    <<左移  *2 效率极高!!
    >>右移  /2
   */
System.out.println(2<<3); // 16

三元运算符

int a = 10;int b = 20;a+=b; // a = a+ba-=b; // a = a-bSystem.out.println(a); //10//字符串连接符 + ,转化为String类型,然后拼接    注意!!System.out.println(""+a+b); //1020System.out.println(a+b+""); //30 先进行运算,再转为String拼接System.out.println(a+b+"str"); //30str
// x ? y : z//如果x为真,则结果为y,否则为z//if(x) y; else z;int score = 80;String type = score<60?"及格":"不及格";System.out.println(type); //及格

包机制

  • 为了更好地组织类,Java提供了包机制,由于区分类名的命名空间
  • 包的语法格式:
package pkg1[.pkg2[.pkg3...]];
  • 一般利用公司域名倒置作为包名;com.kuangstudy.www
  • 为了能够使用一个包的成员,需要在Java程序中导入该包
import package1[.package2...].(className|*); //通配符* 导入包下所有的类
  • 参考:阿里巴巴Java开发手册

JavaDoc生成文档

  • javadoc命令是用来生成自己API文档的

  • 参数信息

    • @author 作者名
    • @version 版本号
    • @since 指明最早用的jdk版本
    • @param 参数名
    • @return 返回值情况
    • @throws 异常抛出情况
  • API文档:https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/

/**
 * @author Kuangshen
 * @version 1.0
 * @since 1.8
 */
public class Demo05 {
    String name;

    /**
     * @author kuangshen
     * @param name
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public String test(String name) throws Exception{
        return name;
    }
    
}
  1. 打开某个类所在文件夹下的cmd命令行
  2. 输入:javadoc -encoding UTF-8 -charset UTF-8 Doc(类名).java
  3. 会自动生成该类有关的API文档,查看文件夹发现多了一些文件
  4. 打开 index.html(首页)查看文档注释

Java流程控制

用户交互Scanner

Scanner对象

  • 之前我们学的基本语法并没有实现程序和人的交互,Java给我们提供了一个工具类,可以获取用户的输入java.util.Scanner是Java5的新特征,我们通过Scanner类来获取用户的输入。

  • 基本语法

    Scanner s = new Scanner(System.in);
    
  • 通过Scanner类的 next()与 nextLine()方法获取用户的字符串,读取前一般用hasNext()与hasNextLine()判断是否还有输入的数据。

    //创建一个扫描器对象
    Scanner scanner = new Scanner(System.in);
    
    System.out.println("使用next方式接收");
    //判断用户有没有输入字符串
    if(scanner.hasNext()){  //使用hasNextLie()会接收一行 "hello word"
        //使用next方式接收
        String str = scanner.next(); 
        System.out.println("输入的内容为:"+str);
        //input: hello word
        //输入的内容为:hello
    }
    //凡是属于IO流的类如果不关闭会一直占用资源
    scanner.close();
    

next():

  • 一定要读取到有效字符后结束输入
  • 对输入有效字符之前遇到的空白,next()方法会自动将其去掉
  • 只有输入有效字符后才能将后面输入的空白作为分隔符或者结束符
  • next()不能得到带有空格的字符串
Scanner scanner=new Scanner(System.in);
System.out.println("你输入的是:");
String str=scanner.nextLine();
System.out.println("输出:"+str);
scanner.close();

nextLine():

  • 以enter为结束符,也就是说nextLine()方法返回的是输入回车之前的所有字符
  • 可以获得空白

Scanner进阶

判断scanner是否输入的正确

Scanner scanner=new Scanner(System.in);
int i=0;
System.out.println("请输入整数:");
if (scanner.hasNextInt()){
    i = scanner.nextInt();
    System.out.println("你输入的没错:" + i);
}else{
    System.out.println("请输入整数");
}

Scanner sanner=new Scanner(System.in);
float a=0.0f;
System.out.println("请输入小数:");
if (scanner.hasNextFloat()){
    a = scanner.nextFloat();
    System.out.println("你输入的是小数没错:" + a);
}else{
    System.out.println("请输入小数");
}
scanner.claose();

例题:我们可以输入多个数字,并求其总和和平均数,每输入一个数字回车确认,通过输入非数字来结束输入并输出执行结果

 Scanner scanner=new Scanner(System.in);
float f=0.0f;
float sum=0.0f;
float avg=0.0f;
System.out.println("请输入多个数字:");
while (scanner.hasNextFloat()){
    f=scanner.nextFloat();
    sum=sum+f;
    avg++;
    System.out.println("你输入了第"+avg+"数字");
}
System.out.println("一共有"+avg+"个数字,"+"和为"+sum+",平均数为:"+sum/avg);
scanner.close();

switch选择结构

多选择结构还有一个实现方式就是switch case语句

switch语句中的变量类型可以是:

  • byte、short、int或者char
  • 从Java SE7开始
  • switch支持字符串String类型了
  • 同时case标签必须为字符串常量或字面量
char grade='C';
        switch (grade){
            case 'A':
                System.out.println("优秀");
                break;
            case 'B':
                System.out.println("良好");
                break;
            case 'C':
                System.out.println("及格");
                break;
            case 'D':
                System.out.println("再接再厉");
                break;
            default:
                System.out.println("未知等级");
        }

switch可以支持字符串

String str="world";
        switch (str){
            case "hello":
                System.out.println("你好");
                break;
            case "world":
                System.out.println("世界");
                break;
            default:
                System.out.println("java");
                break;
        }

循环结构

  • while循环
//计算1+2+3+...+100
int i=0;
int sum=0;
while(i<100){
    i++;
    sum+=i;
}
System.out.println(sum); //5050

  • do……while循环
//先执行后判断,至少执行一次
do{
    i++;
    sum+=i;
}while(i<100) //跟上面效果一样

  • for循环
//(初始化;条件判断;迭代)
for(int i=0;i<100;i++){
    i++;
    sum+=i;
}
for(; ; ){...} //死循环

  • 九九乘法表
 for (int i=1;i<=9;i++){
            for (int j=1;j<=i;j++){
                System.out.print(i+"*"+j+"="+(i*j)+"\t");
            }
            System.out.println();
        }
  • 输出1-1000能被5整除的数,每行输出3个
//练习:输出1-1000能被5整除的数,每行输出3个for (int i = 1; i <= 1000; i++) {    if(i%5==0){        System.out.print(i+"\t"); //输出完不换行    }    if(i%(3*5)==0){        System.out.println();    }}
  • 死循环
//(初始化;条件判断;迭代)for(int i=0;i<100;i++){    i++;    sum+=i;}for(; ; ){...} //死循环
  • break & continue
  1. break可用在任何循环的主体部分,由于强行退出循环,也可以用在switch语句。

  2. continue用于循环语句中,终止某次循环过程,跳过剩余语句,之间进行下一次循环条件判断。

  3. 标签:后面跟一个冒号的标识符 label:

  • 增强for循环
 int []num={10,12,45,31,2,12};        for (int i=0;i<6;i++){            System.out.println(num[i]);        }        System.out.println("===================");        for (int x: num){            System.out.println(x);        }

增强for循环可以进行简写,简单方法:如果要循环5次,可以“5.for”就可以在idea中使用

  • 打印三角形
 for (int i = 0; i < 6; i++) {            for (int j=5;j>i;j--){                System.out.print(" ");            }            for (int j=1;j<=i;j++){                System.out.print("*");            }            for (int j=1;j<i;j++){                System.out.print("*");            }            System.out.println();        }

Java方法详解

Java方法是语句的集合,他们在一起执行一个功能。

  • 方法是解决一类问题的步骤的有序结合
  • 方法包含于类或对象中
  • 方法在程序中被创建,在其他地方被引用

设计方法的原则:方法的本意是代码块,就是实现某个功能的语句块。我们设计方法的时候,最好保持方法的原子行,就是一个方法只完成1个功能,这样利于我们后期的扩展。

方法的定义

Java的方法类似于其他语言的函数,是一段用来完成特定功能的代码片段,一班情况下,定义一个方法包含以下语法:

  • 方法包含一个方法头和一个方法体。下面是一个方法的所有部分

    • 修饰符:修饰符,这是可选的,告诉编译器如何调用该方法,定义了该方法的询问类型

    • 返回值类型:方法可能会返回值,returnValueType是返回值的数据类型,有些方法执行所需的操作,但没有返回值,在这种情况下,returnValueType是关键字void

    • 方法名:是方法的实际名称、方法名和参数共同构成方法签名

    • 参数类型参数像是一个占位符,当方法被调用时,传递值给参数,这个值被称为实参或者变量,参数列表是指方法的参数类型、顺序和参数的个数,参数是可选的,方法可以不包含任何参数

      //main方法
          public static void main(String[] args) {
              
              //实际参数:实际调用传递给他的参数
              int sum=add(5,5);
              
              System.out.println(sum);
          }
      
          //加法
          //形式参数,用来定义作用的
          public static int add(int a,int b){
              return a+b;
          }
      
    • 方法体:方法体包含具体的语句定义该方法的功能

      修饰符 返回值类型(void不返回) 方法名(参数类型 参数名){
      		···
        	方法体
          ···
          return 返回值;
      }
      

    Java是值传递

方法的重载

  • 重载就是在一类中,有相同的函数名称,但形参不同的函数

  • 方法的重载的规则

    • 方法名称必须相同
    • 参数列表必须不同(个数不同、或类型不同、参数排列顺序不同等)
    • 方法的返回类型可以相同也可以不相同
    • 仅仅返回类型不同不足以成为方法的重载
  • 实现理论:

    方法名称相同时,编译器会根据调用方法的参数个数、参数类型去逐个匹配,已选择对应的方法 ,如果匹配失败,则编译器报错

命令行传参

  • 有时候希望运行一个程序时再传递给它消息。这要靠传递命令行参数给main()函数实现
public static void main(String[] args) {    //args.length 数组长度    for (int i = 0; i < args.length; i++) {        System.out.println("args["+i+"]: "+args[i]);    }}

找到当前类的文件夹,打开cmd

在这里插入图片描述

可变参数

  • Jdk1.5开始,Java支持传递同类型的可变参数给一个方法。
  • 在方法声明中,在指定参数类型后加一个省略号 (…)。
  • 一个方法中只能指定一个可变参数,它必须是方法的最后一个参数。
public static void main(String[] args) {
  //调用可变参数的方法
        printmax(34,45,456,4,6545,44,54,4,54);
        printmax(new double[]{1,2,3});
   }
   public static void printmax(double ...numbers){
       if (numbers.length==0){
           System.out.println("No argument passed");
           return;
       }

       double result=numbers[0];

       //找最大值
       for (int i=1;i<numbers.length;i++){
           if (numbers[i]>result){
               result=numbers[i];
           }
       }
       System.out.println("The max value is "+result);
   }

计算器的实现

public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner=new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入第一个数值:");
        while (scanner.hasNextDouble()){
            double a=scanner.nextDouble();
            System.out.println("请输入操作符");
            String str=scanner.next();
            System.out.println("请输入第二个数值:");
            double b=scanner.nextDouble();
            switch (str){
                case "+":
                    add(a,b);
                    break;
                case "-":
                    mius(a,b);
                    break;
                case "*":
                    multiply(a,b);
                    break;
                case "/":
                    except(a,b);
                    break;
                default:
                    System.out.println("输入的运算符错误");
                    break;
            }
        }
        }
        public static void add(double num1,double num2){
            System.out.println(num1+num2);
        }
        public static void mius(double num1,double num2){
            System.out.println(num1-num2);
        }
        public static void multiply(double num1,double num2){
            System.out.println(num1*num2);
        }
        public static void  except(double num1,double num2){
            if (num2==0){
                System.out.println("分母不能为0");
            }else{
                System.out.println(num1/num2);
            }

        }

Java中的数组

数组的简单实现

  • 首先必须声明数组变量,才能在程序中使用数组。下面是声明数组变量的语法:

    datatype [] arrayRefVar;int [] num1;
    
  • Java语言使用new操作符来创建数组,语法如下:

    datatype [] arrayRevVar=new dataType[arraySize];
    
  • 数组的元素是通过索引访问的,数组索引从0开始

  • 获取数组长度:array.length

     //变量的类型 变量的名字=变量的值;    //数组类型    public static void main(String[] args) {        int [] nums;//1.声明一个数组        nums=new int[10];//2.创建一个数组        int [] nums2=new int[10];//声明和创建可以放在一起        //3.给数组元素赋值        nums[0]=1;        nums[1]=2;        nums[2]=3;        nums[3]=4;        nums[4]=5;        nums[5]=6;        nums[6]=7;        nums[7]=8;        nums[8]=9;        nums[9]=10;        //计算所有元素的和        int sum=0;        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {            sum+= nums[i];        }        System.out.println(sum);    }
    

数组的初始化

//静态初始化:创建+赋值int [] a={4,1,2,3,5,4,6,4};System.out.println(a[0]); //动态初始化 int [] b=new int[10]; b[0]=10; System.out.println(b[0]);

数组的四个基本特点

  • 其长度是确定的。数组一旦被创建,它的大小就是不可以改变 的
  • 其元素必须是相同类型,不允许出现混合类型
  • 数组中的元素可以是任何数据类型,包括基本类型和引用类型
  • 数组变量引用类型,数组也可以看成是对象,数组中的每个元素相当于该对象的成员变量。数组本身就是对象,Java中对象是在堆中的,因此数组无论原始类型还是其他对象类型,数组对象本身是在堆中。
  • ArrayIndexOutOfBoundsException:数组下标越界异常

数组使用

  • 普通的for循环
int [] arrays={1,2,3,45,5};        int sum=0;        for (int i=0;i< arrays.length;i++){            sum+=arrays[i];            System.out.println(arrays[i]);        }
  • for—Each循环(增强for循环)
int [] arrays={1,2,3,45,5};       for (int ayyays:arrays){            System.out.println(ayyays);        }
  • 数组做方法入参(void作为方法入参,可以没有返回值)
int [] arrays={1,2,3,45,5};printArray(arrays);   //打印数组元素    public static void printArray(int[] arrays){        for (int i=0;i< arrays.length;i++){            System.out.print(arrays[i]+" ");        }    }
  • 数组作返回值(反转数组)

    int [] arrays={1,2,3,45,5};int [] reverse= reverse(arrays);for (int i=0;i< reverse.length;i++){            System.out.println(reverse[i]);        }//反转数组    public static int[] reverse(int [] arrays){        int [] result=new int[arrays.length];        //反转操作        for (int i=0,j= result.length-1;i< arrays.length;i++,j--){            result[j]=arrays[i];        }        return result;    }
    

二维数组

  • 二维数组的遍历

     int [] [] array={{3,4},{5,6},{6,7}};//        System.out.println(array[1][1]);        //遍历二维数组的长度        for (int i=0;i< array.length;i++){            for (int j=0;j
    

Arrays类

  • 数组的工具类是java.utill,Arrays
  • 由于数据对象本身并没有方法可以供我们使用,但是API提供了一个工具类Arrays供我们使用
  • Array类中的方法都是static修饰的静态方法,使用时直接使用类名进行调用,可以不用对象调用
  • 常用功能
    • 给数组赋值:fill方法
    • 排序:sort方法,升序
    • 比较数组:equals方法比较数组中元素值是否相等
    • 查找数组元素:binarySearch对排序号的数组进行二分法查找操作
 int [] array={3,5,4,6,3,1,2,0,5,9,8,7};        //填充数组        Arrays.fill(array,2,4,0);        //打印数组        System.out.println(Arrays.toString(array));        //排序数组        Arrays.sort(array);        System.out.println(Arrays.toString(array));        //二分查找 返回的是值的下标        System.out.println(Arrays.binarySearch(array,0));

冒牌排序

  • 冒泡排序是八大排序最出名的排序算法。
  • 代码:两层循环,外层冒泡轮数,里层依次比较。
  • 当我们看到嵌套循环,应该立马就可以得出这个算法的时间复杂度为O(n2)
public static void main(String[] args) {        int [] a={4,5,6,5,45,54,5,64,54,7};        int [] sort=sort(a);        System.out.println(Arrays.toString(sort));    }    public static int [] sort(int []array){        int temp=0;        for (int i=0;i< array.length-1;i++){//            boolean flag=true;            for (int j=0;j< array.length-i-1;j++){                if (array[j+1]

加上“//”为优化部分

稀疏数组

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

//创建一个二维数组 11*11 0:没有妻子 1:黑子 2:白字
    public static void main(String[] args) {
        int[][] array = new int[11][11];
        array[1][2] = 1;
        array[2][3] = 2;
        System.out.println("输出原始的数组");

        for (int[] ints : array) {
            for (int anInt : ints) {
                System.out.print(anInt + "\t");
            }
            System.out.println();
        }
        //转换为稀疏数组保存
        //1.获取有效值的个数
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < 11; i++) {
            for (int j = 0; j < 11; j++) {
                if (array[i][j] != 0) {
                    sum++;
                }
            }
        }
        System.out.println("=================");
        System.out.println("有效值的个数 " + sum);

        //2.创建一个稀疏数组的数组
        int[][] array2 = new int[sum + 1][3];
        array2[0][0] = 11;
        array2[0][1] = 11;
        array2[0][2] = sum;

        //3.遍历二维数组,将非零的值,存放在稀疏数组中
        int count = 0;
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            for (int j = 0; j < array[i].length; j++) {
                if (array[i][j] != 0) {
                    count++;
                    array2[count][0] = i;
                    array2[count][1] = j;
                    array2[count][2] = array[i][j];
                }
            }
        }
        //4.输出稀疏数组
        System.out.println("稀疏数组");
        for (int i = 0; i < array2.length; i++) {
            System.out.println(array2[i][0] + "\t"
                    + array2[i][1] + "\t"
                    + array2[i][2] + "\t");
        }
        System.out.println("==============");
        System.out.println("还原");
        //1.读取稀疏数组
        int [][]array3=new int[array2[0][0]][array2[0][1]];

        //2.给其中的元素还原他的值
        for (int i=1;i< array2.length;i++){//注意从1开始,0是头部信息
            array3[array2[i][0]][array2[i][1]]=array2[i][2];
        }

        //3.打印
        System.out.println("输出还原的数组");

        for (int [] ints:array3){
            for (int anInt:ints){
                System.out.print(anInt+"\t");
            }
            System.out.println();
        }
    }

面向对象编程(OOP)

初始面向对象

  • 属性+方法=类

  • 对于描述复杂的事物,为了从宏观上把握、从整体上合理分析,我们需要使用面向对象来分析整个系统。但是,具体到微观操作,仍然需要面向过程的思路去处理。

  • 面现象对象比那晨光的本质就是:以类的方式组织代码,以对象的组织(封装)数据。

  • 从认识论角度考虑是现有对象后有类。

回顾方法的定义以及调用

定义

  • main方法
 //main 方法    public static void main(String[] args) {    }/*修饰符 返回值类型 方法名(……){    //方法体    return 返回值;    } */    public String sayhello(){        return "hello world";    }    public void print(){        return;    }    public int max(int a,int b){        return a>b ?a :b;    }
  • 方法的调用
Students students=new Students();students.say();
  • 注意值传递和参数传递

    	 public static void main(String[] args) {        Person person= new Person();        System.out.println(person.name);        Demo05.change(person);        System.out.println(person.name);    }    public static void change(Person person){        person.name="张三";    }    }class Person{    String name;//null
    
    • 基本类型作为参数传递时,是传递值的拷贝,无论你怎么改变这个拷贝,原值是不会改变的
    • 对象作为参数传递时,是对象在内存中的地址拷贝一份给了参数

类和对象的关系

  • 类是一种冲向的数据类型,它是对某一类事务整体描述/定义,但是并不能代表某一个具体的事物
  • 对象是抽象概念的具体实例

创建和初始化对象

  • 使用new关键字创建的时候,除了分配内存空间之外,还会给创建好的对象 进行默认的初始化以及对类中构造器的使用
//实例化对象Students xiaoming =new Students();        xiaoming.name="小明";        xiaoming.age=3;        System.out.println(xiaoming.name);        System.out.println(xiaoming.age);
//类public class Students {    //学生类    String name;//null    int age;//0    //方法    public void study(){        System.out.println(this.name+"在学习 ");    }}
  • 一个类即使什么都不写,它也会存在一个方法
  • 构造器:
    • 和类名相同
    • 没有返回值
  • 核心作用:
    • 使用new关键字,本质是在调用构造器
    • 构造器同来初始化值
  • 在无参构造器中,无参构造器可以实例化初始值
//无参构造器public Person(){  }//在main方法中Person person=new Person();

注意点:

  • 有参构造器:一旦定义了有参构造,无参就必须显示定义
  • Alt+Insert

内存分析

  //类:抽象的,实例化        //类实例化会返回一个自己的对象        //student对象就是一个Students类的具体实例        Students xiaoming =new Students();        xiaoming.name="小明";        xiaoming.age=3;        xiaoming.study();        xiaoming.play();        System.out.println(xiaoming.name);        System.out.println(xiaoming.age);        Students xiaohong=new Students();        xiaohong.name="小红";        xiaohong.age=15;        xiaohong.study();        System.out.println(xiaohong.name);        System.out.println(xiaohong.age);
 //学生类    String name;//null    int age;//0    //方法    public void study(){        System.out.println(this.name+"在学习 ");    }    public void play(){        System.out.println(this.name+"在游戏中,王者荣耀");    }
  • 对象通过引用类型来操作:栈 - - ->堆

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小结类与 对象

  1. 类与对象
    • 类是一个模板:抽象,对象是一个具体的实例
  2. 方法
    • 定义,通用!
  3. 对应的引用
    • 引用类型:基本类型(8)
    • 对象是通过引用来操作的 :栈—→堆
  4. 属性:字段Field 成员变量
    • 默认初始化:
      • 数字:0 0.0
      • char u0000
      • boolean:false
      • 引用:null
    • 修饰符 属性类型 属性名=属性值!
  5. 对象的创建和使用
    • 必须使用new关键字创建对象,构造器Person xiaohong=new Person();
    • 对象的属性 xiaohong.name
    • 对象的方法 xiaohong.sleep()
    • 静态的属性 属性
    • 动态的行为 方法

封装

  • 该露的露,该藏的藏
    • 我们程序设计要追求“高内聚,低耦合”。高内聚就是类的内部数据细节由自己完成,不允许外部干涉;低耦合:仅暴露少量的方法给外部使用。
  • 封装(数据的隐藏)
    • 通常,应禁止直接访问一个对象中数据的实际表示,而应通过操作接口来访问,称为信息隐藏。
  • 属性私有,get/set
 		//名字
    private String name;

    //学号
    private int id;

    //性别
    private char sex;

    //年龄
    private int age;

    public int getAge() {
        if (age>120 || age<0){
            this.age=3;
        }else{
            this.age=age;
        }
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getId() {
        return id;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }

    public char getSex() {
        return sex;
    }

    public void setSex(char sex) {
        this.sex = sex;
    }
 Students s1=new Students();        s1.setAge(1200);        System.out.println(s1.getAge());
  • 作用
    1. 提高程序的安全性,保护数据
    2. 隐藏代码的实现细节
    3. 统一接口
    4. 系统可维护性增加了

继承

  • 继承的本质是对某一批类的抽象,从而实现对世界更好的建模

  • extends的意思是“扩展”。子类是父类的扩展,使用extends来表示

  • Java中只有单继承,没有多继承!一个类是能继承一个父类

  • 继承是类与类之间的一种关系,此外还有依赖、组合、聚合等

  • 继承关系的两个类,一个是子类(派生类),一个是父类(基类)子类继承父类

  • 子类继承了父类,就会拥有父类的全部方法,而private私有属性及方法无法继承

  • 在Java中,所有类,都默认直接或间接继承Object类 (Ctrl+H 可以查看类关系)

  • 被final修饰的类,无法被继承(断子绝孙)。

super&this

super注意点:

  1. super调用父类的构造方法,必须在构造方法的第一个(默认调用)
  2. super必须只能出现在子类的方法或者构造方法中
  3. super和this不能同时调用构造方法

VS this

  • 代表的对象不同:

    • this:本身调用者这个对象
    • super:代表父类对象的应用
  • 前提

    • this:没有继承也可以使用
    • super:只能在继承条件下可以使用
  • 构造方法

    • this():本类的构造
    • super():父类的构造
  • super与this的区别:super代表父类对象的引用,只能在继承条件下使用;this调用自身对象,没有继承也可以使用。

super(); //隐藏代码,默认调用了父类的无参构造,要写只能写第一行

在这里插入图片描述

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方法的重写

  • 重写:子类的方法必须与父类方法必须一致,方法体不同。
  • 参数列表必须相同
  • 修饰符可以扩大但是不可以缩小
    • public>protected>default>private
  • 抛出的异常:范围,可以被缩小,但是不能扩大:ClassNotFoundException–>Exception(大)
  • 重写是方法的重写,与属性无关
  • 重写方法只与非静态方法有关,与静态方法无关(静态方法不能被重写)
  • 被**static(属于类,不属于实例),final(常量方法),private(私有)**修饰的方法不能重写
public class B {
    public static void test(){ //静态方法
        System.out.println("B==>test()");
    }
}

public class A extends B{ //继承
    public static void test(){
        System.out.println("A==>test()");
    }
}
public class Application {
    public static void main(String[] args) {
        //方法的调用之和左边定义的类型有关
        A a = new A();
        a.test(); //打印 A==>test()

        //父类的引用指向了子类,但静态方法没有被重写
        B b = new A();
        b.test(); //打印 B==>test()
    }
}

修改A.Java,B.java

public class B {    public void test(){ //非静态方法        System.out.println("B==>test()");    }}public class A extends B{    @Override //重写了B的方法    public void test() {        System.out.println("A==>test()");    }}
//父类的引用指向了子类B b = new A(); //子类重写了父类的方法,执行子类的方法b.test(); //打印变成了 A==>test()/* 静态方法是类的方法,非静态方法是对象的方法有static时,b调用了B类的方法,因为b是b类定义的没有static时,b调用的是对象的方法,而b是A类new出来的对象,调用A的方法*/

重写:子类的方法必须和父类保持一致:方法体不同

​ 被**static(属于类,不属于实例),final(常量方法),private(私有)**修饰的方法不能重写

为什么重写:

  1. 父类的功能,子类不一定需要,或者不一定满足

多态

  • 即同一方法可以根据发送对象的不同而采用不同的行为方式
  • 一个对象的实际类型是确定的,但可以指向对象的引用可以有很多
  • 多态存在条件
    • 有继承关系
    • 子类重写父类方法
    • 父类引用指向子类对象

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-e0qkJ1Og-1633573131035)(C:\Users\jameslzhang\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20211003093902789.png)]

注意点:

  1. 多态是方法的多态,没有属性的多态
  2. 父类和子类,有联系 类型转换异常: ClassCastException
  3. 存在条件:继承关系,方法需要重写,父类引用指向子类对象!

instanceof和类型转换

  • instanceof 引用类型比较,判断一个对象是什么类型

    Object object = new Student();        System.out.println(object instanceof Student);        System.out.println(object instanceof Person);        System.out.println(object instanceof Object);        System.out.println(object instanceof Teacher);        System.out.println(object instanceof String);        System.out.println("======================");        Person person = new Student();        System.out.println(person instanceof Student);        System.out.println(person instanceof Person);        System.out.println(person instanceof Object);        System.out.println(person instanceof Teacher);//        System.out.println(person instanceof String);        System.out.println("=======================");        Student student = new Student();        System.out.println(student instanceof Student);        System.out.println(student instanceof Person);        System.out.println(student instanceof Object);//        System.out.println(student instanceof Teacher);//        System.out.println(student instanceof String);
    
  • 类型转换

    • 父类引用指向子类的对象
    • 把子类转换为父类,向上转型,会丢失自己原来的一些方法
    • 把父类转换为子类,向下转型,强制转换,才调用子类方法
    • 方便方法的调用(转型),减少重复的代码,简洁。

static

  • 静态变量可以直接用类名访问,也称类变量。
  • 静态变量(或方法)对于类,所有对象(实例)所共享。
  • 静态变量可以直接调用,但是非静态变量不可以直接调用
    private static int age;    private double score;        public void  run(){            }    public static void go(){            }    public static void main(String[] args) {        Student s1=new Student();        System.out.println(Student.age);//        System.out.println(Student.score);        System.out.println(s1.age);        System.out.println(s1.score);        go();//        run();    }
  • 静态区代码 加载类时一起被初始化,最早执行且只执行一次(第一次new)。
public class Person {    {        System.out.println("匿名代码块");    }    static {        System.out.println("静态代码块");    }    public Person(){        System.out.println("构造方法");    }    public static void main(String[] args) {        Person person=new Person();        System.out.println("==============");        Person person2=new Person();        System.out.println("==============");        Person person3=new Person();    }}
  • Math->随机数:
//静态导入包import static java.lang.Math.random;public class Application {    public static void main(String[] args) {        //第一种随机数,不用导包        System.out.println(Math.random()); //0.7562202902634543        //第二种随机数,静态导入包        System.out.println(random()); //0.5391606223844663    }}

抽象类

  • abstract修饰的类就是抽象类,修饰的方法就是抽象方法。

  • 抽象类中可以没有抽象方法,但有抽象方法的类一定要声明为抽象类。

  • 抽象类不能使用new来创建对象,它是用来让子类继承的。

  • 抽象方法只有方法的声明,没有实现,让其子类实现。

  • 子类继承抽象类,必须实现抽象类的所有方法,否则该子类也要声明为抽象类。

//abstratct 抽象类public abstract class  Action {//约束,有人帮我们实现的//abstract,抽象方法,只有方法名字,没有方法的实现!    public abstract void dosomething();//abstract 抽象类 类只能单继承(接口可以多继承)        //约束~有人帮我们实现~        //抽象方法只有方法名,没有方法的实现        public abstract void doSth();        //1.不能new抽象类,只能靠子类去实现它,仅作为一个约束        //2.抽象方法只能出现在抽象类中,抽象类可以有普通方法        //3.抽象类有构造器,可以派生子类        //4.抽象类的意义:约束,提高开发效率。但是类只能单继承,所以有局限 用的不多

接口

  • 普通类:只有具体实现

  • 抽象类:具体实现和规范(抽象方法)都有

  • 接口:只有规范,没有方法实现,专业的约束!约束与实现分离:面向接口编程~

  • 接口就是规范,定义的是一组规则,"你是什么…必须做什么…"的思想。

  • 接口的本质是约束,就像人间法律一样,制定好大家都遵守。

  • 接口没有构造方法,不能被实例化

  • 实现类必须要重写接口中的方法

  • 实现类(implements) 可以实现多个接口

//interfacce 定义的关键字,接口都是需要实现类
public interface UserService {


    //接口中所有的关键字都是抽象的,public abstract
    void run(String name);
    void add(String name);
    void delete(String name);
    void query(String name);
}

public interface TimeService  {
    void timer();
}

public class UserServiceImplement implements UserService,TimeService{
    @Override
    public void run(String name) {

    }

    @Override
    public void add(String name) {

    }

    @Override
    public void delete(String name) {

    }

    @Override
    public void query(String name) {

    }

    @Override
    public void timer() {

    }
}

内部类

  • 内部类就是在一个类的内部再定义一个类,比如A类中定义了一个B类,那么B就是A的内部类,而A相对B来说就是外部类
    1. 成员内部类:可以操作外部类的私有属性及方法
    2. 静态内部类:static修饰,不能访问外部类私有属性
    3. 局部内部类:外部类的方法里定义的类
    4. 匿名内部类:没有名字初始化类
public class Outer {
    private int id=10;
    public void outer(){
        System.out.println("这是外部类的方法");
    }

    public class Inner{
        public void in(){
            System.out.println("这是内部类的方法");
        }

        public void getID(){
            System.out.println(id);
        }

        //局部内部类
        public void method(){
            class Inner2{
                public void in(){

                }
            }
        }


    }
}
    public static void main(String[] args) {
        Outer outer=new Outer();
        Outer.Inner inner=outer.new Inner();
        inner.getID();
//        outer.outer();

    }

异常

  • 软件程序在运行过程中,经常可能遇到异常问题,异常英文(Exception),意思是例外,这些例外情况需要我们写程序做出合理的处理,而不至于让程序崩溃。
  • 异常指程序运行中出现的不期而至的各种状况:文件找不到,网络连接错误,非法参数等。
  • 异常发生在程序运行期间,它影响了正常的执行流程。
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简单分类

  • 检查型异常:最具代表性异常是用户错误或问题引起的异常,这是程序员无法预见的。例如用户要打开一个不存在的文件时引发的异常,这些异常在编译时不能被简单地忽略。
  • 运行时异常:是可能被程序员避免的异常,与检查性异常相反,运行时异常可以在编译时忽略。
  • 错误Error:错误不是异常,而是脱离程序员控制的问题。错误在代码经常被忽略。例如当栈溢出,一个异常就发生了,它们在编译也检查不到。

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异常处理机制

  • 抛出异常
  • 捕获异常
  • 异常处理关键字:try、catch、finally、throw、throws
  • 注意在异常处理的时候遵循从小到大,throwable包含了error和exception
public static void main(String[] args) {
        int a=1;
        int b=0;


        try{
            System.out.println(a/b);
        }catch (Error e){
            System.out.println("Error");
        }catch(Exception e){
            System.out.println("Exception");
        }catch (Throwable t){
            System.out.println("Throwable");
        }finally {
            System.out.println("finally");
        }
    }
    public void a(){b();}
    public void b(){a();}
  • throws是用来声明一个方法可能抛出的所有异常信息,throws是将异常声明但是不处理,而是将异常往上传,谁调用我就交给谁处理。而throw则是指抛出的一个具体的异常类型
 //如果这方法 ,处理不了这个异常,方法上抛出异常
    public void test(int a,int b) throws  ArithmeticException{
        if (b==0){
            throw new ArithmeticException();//主动抛出异常,一般在方法中使用
        }
        System.out.println(a/b);
    }

自定义异常

在这里插入图片描述

//自定义的异常类
public class MyExpectation extends Exception {
    private int detail;

    public MyExpectation(int a) {
        this.detail = a;
    }


    //异常的处理信息
    //tostring
    @Override
    public String toString() {
        return "MyExpectation{" +
                "detail=" + detail +
                '}';
    }
}

public class Appcication {
    //可能存在异常方法
    static void test(int a) throws MyExpectation{

        System.out.println("传递的参数为:"+a);
        if (a>10){
            throw new MyExpectation(a);//抛出
        }
        System.out.println("ok");
    }

    public static void main(String[] args) {
        try {
            test(11);
        }catch (MyExpectation e){
            System.out.println("MyException=>"+e);
        }
    }
}

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-IimDp4kZ-1633573131040)(C:\Users\jameslzhang\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20211006162125312.png)]

  • 在自定义一些异常的时候,主要主要继承Exception

部分资源转载于:fllow_wind(大概在输入Scanner输入之前,后面的均是个人手敲)

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