第5章 面向对象基础(上)
Java是一种计算机程序设计语言。所有的计算机程序一直都是围绕着两件事在进行的,程序设计就是用某种语言编写代码来完成这两件事,所以程序设计语言又称为编程语言(编写程序的语言)。
C语言是一种面向过程的程序设计语言,因为C语言是在面向过程思想的指引下去设计、开发计算机程序的。
Java语言是一种面向对象的程序设计语言,因为Java语言是在面向对象思想的指引下去设计、开发计算机程序的。
其中面向对象和面向过程都是一种编程思想,基于不同的思想会产生不同的程序设计方法。
面向过程的程序设计思想(Process-Oriented Programming),简称POP
关注的焦点是过程:过程就是操作数据的步骤,如果某个过程的实现代码在很多地方重复出现,那么就可以把这个过程抽象为一个函数,这样就可以大大简化冗余代码,也便于维护。
代码结构:以函数为组织单位。独立于函数之外的数据称为全局数据,在函数内部的称为局部数据。
面向对象的程序设计思想( Object Oriented Programming),简称OOP
类是一类具有相同特性的事物的抽象描述,是一组相关属性和行为的集合。
对象是一类事物的一个具体个体(对象并不是找个女朋友)。即对象是类的一个实例,必然具备该类事物的属性和行为。
例如:做一个养宠物的小游戏
类:人、猫、狗等
public class Dog{
String type; //种类
String nickname; //昵称
int energy; //能量
final int MAX_ENERGY = 10000;
//吃东西
void eat(){
if(energy < MAX_ENERGY){
energy += 10;
}
}
}
public class Person{
String name;
char gender;
Dog dog;
//喂宠物
void feed(){
dog.eat();
}
}
public class Game{
public static void main(String[] args){
Person p = new Person();
p.name = "张三";
p.gender = '男';
p.dog = new Dog();
p.dog.type = "哈巴狗";
p.dog.nickname = "小白";
for(int i=1; i<=5; i++){
p.feed();
}
System.out.println(p.dog.energy);
}
}
关键字:class(小写)
【修饰符】 class 类名{
}
类的定义格式举例:
public class Student{
}
关键字:new
new 类名()//也称为匿名对象
//给创建的对象命名
//或者说,把创建的对象用一个引用数据类型的变量保存起来,这样就可以反复使用这个对象了
类名 对象名 = new 类名();
那么,对象名中存储的是什么呢?答:对象地址
public class TestStudent{
public static void main(String[] args){
System.out.println(new Student());//Student@7852e922
Student stu = new Student();
System.out.println(stu);//Student@4e25154f
int[] arr = new int[5];
System.out.println(arr);//[I@70dea4e
}
}
发现学生对象和数组对象类似,直接打印对象名和数组名都是显示“类型@对象的hashCode值",所以说类、数组都是引用数据类型,引用数据类型的变量中存储的是对象的地址,或者说指向堆中对象的首地址。
那么像“Student@4e25154f”是对象的地址吗?不是,因为Java是对程序员隐藏内存地址的,不暴露内存地址信息,所以打印对象时不直接显示内存地址,而是JVM帮你调用了对象的toString方法,将对象的基本信息转换为字符串并返回,默认toString方法返回的是“对象的运行时类型@对象的hashCode值的十六进制值”,程序员可以自己改写toString方法的代码(后面会讲如何改写)。
(1)可以避免类重名:有了包之后,类的全名称就变为:包.类名
(2)可以控制某些类型或成员的可见范围
如果某个类型或者成员的权限修饰缺省的话,那么就仅限于本包使用。
(3)分类组织管理众多的类
例如:
关键字:package
package 包名;
注意:
(1)必须在源文件的代码首行
(2)一个源文件只能有一个声明包的package语句
包的命名规范和习惯:
(1)所有单词都小写,每一个单词之间使用.分割
(2)习惯用公司的域名倒置开头
例如:com.atguigu.xxx;
建议大家取包名时不要使用“java.xx"包
==注意:==只有public的类才能被跨包使用
(1)使用类型的全名称
例如:java.util.Scanner input = new java.util.Scanner(System.in);
(2)使用import 语句之后,代码中使用简名称
import语句告诉编译器到哪里去寻找类。
import语句的语法格式:
import 包.类名;
import 包.*;
注意:
使用java.lang包下的类,不需要import语句,就直接可以使用简名称
import语句必须在package下面,class的上面
当使用两个不同包的同名类时,例如:java.util.Date和java.sql.Date。一个使用全名称,一个使用简名称
示例代码:
package com.atguigu.test02.pkg;
import com.atguigu.test01.oop.Student;
import java.util.Date;
import java.util.Scanner;
public class TestPackage {
public static void main(String[] args) {
/* java.util.Scanner input = new java.util.Scanner(System.in);
com.atguigu.test01.oop.Student stu = new com.atguigu.test01.oop.Student();*/
Scanner input = new Scanner(System.in);
Student student = new Student();
Date d1 = new Date();
java.sql.Date d2 = new java.sql.Date(0);
}
}
【修饰符】 class 类名{
【修饰符】 数据类型 成员变量名;
}
示例:
public class Person{
String name;
char gender;
int age;
}
位置要求:必须在类中,方法外
类型要求:可以是Java的任意类型,包括基本数据类型、引用数据类型(类、接口、数组等)
修饰符:成员变量的修饰符有很多,例如:public、protected、private、static、volatile、transient、final等,后面会一一学习。
其中static可以将成员变量分为两大类,静态变量和非静态变量。其中静态变量又称为类变量,非静态变量又称为实例变量或者属性。接下来先学习实例变量。
(1)实例变量的值是属于某个对象的
(2)实例变量有默认值
分类 | 数据类型 | 默认值 |
---|---|---|
基本类型 | 整数(byte,short,int,long) | 0 |
浮点数(float,double) | 0.0 | |
字符(char) | ‘\u0000’ | |
布尔(boolean) | false | |
数据类型 | 默认值 | |
引用类型 | 数组,类,接口 | null |
对象.实例变量
例如:
package com.atguigu.test03.field;
public class TestPerson {
public static void main(String[] args) {
Person p1 = new Person();
p1.name = "张三";
p1.age = 23;
p1.gender = '男';
Person p2 = new Person();
/*
(1)实例变量的值是属于某个对象的
- 必须通过对象才能访问实例变量
- 每个对象的实例变量的值是独立的
(2)实例变量有默认值
*/
System.out.println("p1对象的实例变量:");
System.out.println("p1.name = " + p1.name);
System.out.println("p1.age = " + p1.age);
System.out.println("p1.gender = " + p1.gender);
System.out.println("p2对象的实例变量:");
System.out.println("p2.name = " + p2.name);
System.out.println("p2.age = " + p2.age);
System.out.println("p2.gender = " + p2.gender);
}
}
内存是计算机中重要的部件之一,它是与CPU进行沟通的桥梁。其作用是用于暂时存放CPU中的运算数据,以及与硬盘等外部存储器交换的数据。只要计算机在运行中,CPU就会把需要运算的数据调到内存中进行运算,当运算完成后CPU再将结果传送出来。我们编写的程序是存放在硬盘中的,在硬盘中的程序是不会运行的,必须放进内存中才能运行,运行完毕后会清空内存。Java虚拟机要运行程序,必须要对内存进行空间的分配和管理,每一片区域都有特定的处理数据方式和内存管理方式。
JVM的运行时内存区域分为:方法区、堆、虚拟机栈、本地方法栈、程序计数器几大块。
区域名称 | 作用 |
---|---|
程序计数器 | 程序计数器是CPU中的寄存器,它包含每一个线程下一条要执行的指令的地址 |
本地方法栈 | 当程序中调用了native的本地方法时,本地方法执行期间的内存区域 |
方法区 | 存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。 |
堆内存 | 存储对象(包括数组对象),new来创建的,都存储在堆内存。 |
虚拟机栈 | 用于存储正在执行的每个Java方法的局部变量表等。局部变量表存放了编译期可知长度的各种基本数据类型、对象引用,方法执行完,自动释放。 |
Java对象保存在内存中时,由以下三部分组成:
方法也叫函数,是一组代码语句的封装,从而实现代码重用,从而减少冗余代码,通常它是一个独立功能的定义,方法是一个类中最基本的功能单元。
Math.random()的random()方法
Math.sqrt(x)的sqrt(x)方法
System.out.println(x)的println(x)方法
Scanner input = new Scanner(System.in);
input.nextInt()的nextInt()方法
(1)必须先声明后使用
类,变量,方法等都要先声明后使用
(2)不调用不执行,调用一次执行一次。
声明方法的位置必须在类中方法外,即不能在一个方法中直接定义另一个方法。
声明位置示例:
类{
方法1(){
}
方法2(){
}
}
错误示例:
类{
方法1(){
方法2(){ //位置错误
}
}
}
【修饰符】 返回值类型 方法名(【形参列表 】)【throws 异常列表】{
方法体的功能代码
}
(1)一个完整的方法 = 方法头 + 方法体。
(2)方法头可能包含5个部分,但是有些部分是可能缺省的
返回值类型: 表示方法运行的结果的数据类型,方法执行后将结果返回到调用者
方法名:给方法起一个名字,见名知意,能准确代表该方法功能的名字
参数列表:表示完成方法体功能时需要外部提供的数据列表
无论是否有参数,()不能省略
如果有参数,每一个参数都要指定数据类型和参数名,多个参数之间使用逗号分隔,例如:
参数的类型可以是基本数据类型、引用数据类型
throws 异常列表:可选,在异常章节再讲
(3)方法体:方法体必须有{}括起来,在{}中编写完成方法功能的代码
关于方法体中return语句的说明:
return语句的作用是结束方法的执行,并将方法的结果返回去
如果返回值类型不是void,方法体中必须保证一定有 return 返回值; 语句,并且要求该返回值结果的类型与声明的返回值类型一致或兼容。
如果返回值类型为void时,方法体中可以没有return语句,如果要用return语句提前结束方法的执行,那么return后面不能跟返回值,直接写return ; 就可以。
return语句后面就不能再写其他代码了,否则会报错:Unreachable code
示例:
package com.atguigu.test04.method;
/**
* 方法定义案例演示
*/
public class MethodDefineDemo {
/**
* 无参无返回值方法的演示
*/
void sayHello(){
System.out.println("hello");
}
/**
* 有参无返回值方法的演示
* @param length int 第一个参数,表示矩形的长
* @param width int 第二个参数,表示矩形的宽
* @param sign char 第三个参数,表示填充矩形图形的符号
*/
void printRectangle(int length, int width, char sign){
for (int i = 1; i <= length ; i++) {
for(int j=1; j <= width; j++){
System.out.print(sign);
}
System.out.println();
}
}
/**
* 无参有返回值方法的演示
* @return
*/
int getIntBetweenOneToHundred(){
return (int)(Math.random()*100+1);
}
/**
* 有参有返回值方法的演示
* @param a int 第一个参数,要比较大小的整数之一
* @param b int 第二个参数,要比较大小的整数之二
* @return int 比较大小的两个整数中较大者的值
*/
int max(int a, int b){
return a > b ? a : b;
}
}
对象.非静态方法(【实参列表】)
例如:
package com.atguigu.test04.method;
/**
* 方法调用案例演示
*/
public class MethodInvokeDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建对象
MethodDefineDemo md = new MethodDefineDemo();
System.out.println("-----------------------方法调用演示-------------------------");
//调用MethodDefineDemo类中无参无返回值的方法sayHello
md.sayHello();
md.sayHello();
md.sayHello();
//调用一次,执行一次,不调用不执行
System.out.println("------------------------------------------------");
//调用MethodDefineDemo类中有参无返回值的方法printRectangle
md.printRectangle(5,10,'@');
System.out.println("------------------------------------------------");
//调用MethodDefineDemo类中无参有返回值的方法getIntBetweenOneToHundred
md.getIntBetweenOneToHundred();//语法没问题,就是结果丢失
int num = md.getIntBetweenOneToHundred();
System.out.println("num = " + num);
System.out.println(md.getIntBetweenOneToHundred());
//上面的代码调用了getIntBetweenOneToHundred三次,这个方法执行了三次
System.out.println("------------------------------------------------");
//调用MethodDefineDemo类中有参有返回值的方法max
md.max(3,6);//语法没问题,就是结果丢失
int bigger = md.max(5,6);
System.out.println("bigger = " + bigger);
System.out.println("8,3中较大者是:" + md.max(8,9));
}
}
回忆之前的代码:
//1、创建Scanner的对象
Scanner input = new Scanner(System.in);//System.in默认代表键盘输入
//2、提示输入xx
System.out.print("请输入一个整数:"); //对象.非静态方法(实参列表)
//3、接收输入内容
int num = input.nextInt(); //对象.非静态方法()
方法调用表达式是一个特殊的表达式:
package com.atguigu.test04.method;
public class MethodReturnValue {
public static void main(String[] args) {
//创建对象
MethodDefineDemo md = new MethodDefineDemo();
//无返回值的都只能单独加;成一个独立语句
//调用MethodDefineDemo类中无参无返回值的方法sayHello
md.sayHello();
//调用MethodDefineDemo类中有参无返回值的方法printRectangle
md.printRectangle(5,10,'@');
//有返回值的
//(1)方法调用表达式可以作为赋值表达式的值
int bigger = md.max(7,3);
System.out.println("bigger = " + bigger);
//(2)方法调用表达式可以作为计算表达式的一个操作数
//随机产生两个[1,100]之间的整数,并求和
int sum = md.getIntBetweenOneToHundred() + md.getIntBetweenOneToHundred();
System.out.println("sum = " + sum);
//(3)方法调用表达式可以作为另一次方法调用的实参
int x = 4;
int y = 5;
int z = 2;
int biggest = md.max(md.max(x,y),z);
System.out.println("biggest = " + biggest);
//(4)方法调用表达式直接加;成为一个独立的语句,这种情况,返回值丢失
md.getIntBetweenOneToHundred();
}
}
在实例方法中还可以使用当前对象的其他成员。在Java中当前对象用this表示。
this:在实例方法中,表示调用该方法的对象
如果没有歧义,完全可以省略this。
案例:矩形类
package com.atguigu.test04.method;
public class Rectangle {
int length;
int width;
int area() {
return this.length * this.width;
}
int perimeter(){
return 2 * (this.length + this.width);
}
void print(char sign) {
for (int i = 1; i <= this.width; i++) {
for (int j = 1; j <= this.length; j++) {
System.out.print(sign);
}
System.out.println();
}
}
String getInfo(){
return "长:" + this.length + ",宽:" + this.width +",面积:" + this.area() +",周长:" + this.perimeter();
}
}
测试类
package com.atguigu.test04.method;
public class TestRectangle {
public static void main(String[] args) {
Rectangle r1 = new Rectangle();
Rectangle r2 = new Rectangle();
System.out.println("r1对象:" + r1.getInfo());
System.out.println("r2对象:" + r2.getInfo());
r1.length = 10;
r1.width = 2;
System.out.println("r1对象:" + r1.getInfo());
System.out.println("r2对象:" + r2.getInfo());
r1.print('#');
System.out.println("---------------------");
r1.print('&');
System.out.println("---------------------");
r2.print('#');
System.out.println("---------------------");
r2.print('%');
}
}
package com.atguigu.test04.method;
public class Rectangle {
int length;
int width;
int area() {
return length * width;
}
int perimeter(){
return 2 * (length + width);
}
void print(char sign) {
for (int i = 1; i <= width; i++) {
for (int j = 1; j <= length; j++) {
System.out.print(sign);
}
System.out.println();
}
}
String getInfo(){
return "长:" + length + ",宽:" + width +",面积:" + area() +",周长:" + perimeter();
}
}
方法不调用不执行,调用一次执行一次,每次调用会在栈中有一个入栈动作,即给当前方法开辟一块独立的内存区域,用于存储当前方法的局部变量的值,当方法执行结束后,会释放该内存,称为出栈,如果方法有返回值,就会把结果返回调用处,如果没有返回值,就直接结束,回到调用处继续执行下一条指令。
栈结构:先进后出,后进先出。
package com.atguigu.test04.method;
public class MethodMemory {
public static void main(String[] args) {
Rectangle r1 = new Rectangle();
Rectangle r2 = new Rectangle();
r1.length = 10;
r1.width = 2;
r1.print('#');
System.out.println("r1对象:" + r1.getInfo());
System.out.println("r2对象:" + r2.getInfo());
}
}
1、声明位置和方式
(1)实例变量:在类中方法外
(2)局部变量:在方法体{}中或方法的形参列表、代码块中
2、在内存中存储的位置不同
(1)实例变量:堆
(2)局部变量:栈
3、生命周期
(1)实例变量:和对象的生命周期一样,随着对象的创建而存在,随着对象被GC回收而消亡,
而且每一个对象的实例变量是独立的。
(2)局部变量:和方法调用的生命周期一样,每一次方法被调用而在存在,随着方法执行的结束而消亡,
而且每一次方法调用都是独立。
4、作用域
(1)实例变量:通过对象就可以使用,本类中“this.,没有歧义还可以省略this.”,其他类中“对象.”
(2)局部变量:出了作用域就不能使用
5、修饰符(后面来讲)
(1)实例变量:public,protected,private,final,volatile,transient等
(2)局部变量:final
6、默认值
(1)实例变量:有默认值
(2)局部变量:没有,必须手动初始化。其中的形参比较特殊,靠实参给它初始化。
在JDK1.5之后,当定义一个方法时,形参的类型可以确定,但是形参的个数不确定,那么可以考虑使用可变参数。可变参数的格式:
【修饰符】 返回值类型 方法名(【非可变参数部分的形参列表,】参数类型... 形参名){ }
可变参数的特点和要求:
(1)一个方法最多只能有一个可变参数
(2)如果一个方法包含可变参数,那么可变参数必须是形参列表的最后一个
(3)在声明它的方法中,可变参数当成数组使用
(4)其实这个书写“≈”
【修饰符】 返回值类型 方法名(【非可变参数部分的形参列表,】参数类型[] 形参名){ }
只是后面这种定义,在调用时必须传递数组,而前者更灵活,既可以传递数组,又可以直接传递数组的元素,这样更灵活了。
案例:求n个整数的和
package com.atguigu.test05.param;
public class NumberTools {
int total(int[] nums){
int he = 0;
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
he += nums[i];
}
return he;
}
int sum(int... nums){
int he = 0;
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
he += nums[i];
}
return he;
}
}
package com.atguigu.test05.param;
public class TestVarParam {
public static void main(String[] args) {
NumberTools tools = new NumberTools();
System.out.println(tools.sum());//0个实参
System.out.println(tools.sum(5));//1个实参
System.out.println(tools.sum(5,6,2,4));//4个实参
System.out.println(tools.sum(new int[]{5,6,2,4}));//传入数组实参
System.out.println("------------------------------------");
System.out.println(tools.total(new int[]{}));//0个元素的数组
System.out.println(tools.total(new int[]{5}));//1个元素的数组
System.out.println(tools.total(new int[]{5,6,2,4}));//传入数组实参
}
}
案例:
n个字符串进行拼接,每一个字符串之间使用某字符进行分割,如果没有传入字符串,那么返回空字符串""
package com.atguigu.test05.param;
public class StringTools {
String concat(char seperator, String... args){
String str = "";
for (int i = 0; i < args.length; i++) {
if(i==0){
str += args[i];
}else{
str += seperator + args[i];
}
}
return str;
}
}
package com.atguigu.test05.param;
public class StringToolsTest {
public static void main(String[] args) {
StringTools tools = new StringTools();
System.out.println(tools.concat('-'));
System.out.println(tools.concat('-',"hello"));
System.out.println(tools.concat('-',"hello","world"));
System.out.println(tools.concat('-',"hello","world","java"));
}
}
通过命令行给main方法的形参传递的实参称为命令行参数
public class TestCommandParam{
//形参:String[] args
public static void main(String[] args){
System.out.println(args);
System.out.println(args.length);
for(int i=0; i<args.length; i++){
System.out.println("第" + (i+1) + "个参数的值是:" + args[i]);
}
}
}
命令行:
java TestCommandParam
java TestCommandParam 1 2 3
java TestCommandParam hello atguigu
IDEA工具:
(1)配置运行参数
(2)运行程序
方法的参数传递机制:实参给形参赋值,那么反过来形参会影响实参吗?
案例:编写方法,交换两个整型变量的值
package com.atguigu.test05.param;
public class PrimitiveTypeParam {
void swap(int a, int b){//交换两个形参的值
int temp = a;
a = b;
b = temp;
}
public static void main(String[] args) {
PrimitiveTypeParam tools = new PrimitiveTypeParam();
int x = 1;
int y = 2;
System.out.println("交换之前:x = " + x +",y = " + y);//1,2
tools.swap(x,y);//实参x,y是基本数据类型,给形参的是数据的“副本”,调用完之后,x与y的值不变
System.out.println("交换之后:x = " + x +",y = " + y);//1,2
}
}
package com.atguigu.test05.param;
public class ReferenceTypeParam {
void swap(MyData my){//形参my是引用数据类型,接收的是对象的地址值,形参my和实参data指向同一个对象
//里面交换了对象的两个实例变量的值
int temp = my.x;
my.x = my.y;
my.y = temp;
}
public static void main(String[] args) {
ReferenceTypeParam tools = new ReferenceTypeParam();
MyData data = new MyData();
data.x = 1;
data.y = 2;
System.out.println("交换之前:x = " + data.x +",y = " + data.y);//1,2
tools.swap(data);//实参是data,给形参my的是对象的地址值,调用完之后,x与y的值交换
System.out.println("交换之后:x = " + data.x +",y = " + data.y);//2,1
}
}
public class MyData{
int x;
int y;
}
package com.atguigu.test05.param;
public class ArrayTypeParam {
void sort(int[] arr){//给数组排序,修改了数组元素的顺序,这里对arr数组进行排序,就相当于对nums数组进行排序
for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
for (int j = 0; j < arr.length - i; j++) {
if(arr[j] > arr[j+1]){
int temp = arr[j];
arr[j] = arr[j+1];
arr[j+1] = temp;
}
}
}
}
void iterate(int[] arr){//输出数组的元素,元素之间使用空格分隔,元素打印完之后换行
//这个方法没有修改元素的值
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.print(arr[i]+" ");
}
System.out.println();
}
public static void main(String[] args) {
ArrayTypeParam tools = new ArrayTypeParam();
int[] nums = {4,3,1,6,7};
System.out.println("排序之前:");
tools.iterate(nums);//实参nums把数组的首地址给形参arr,这个调用相当于输出nums数组的元素
//对数组的元素值没有影响
tools.sort(nums);//对nums数组进行排序
System.out.println("排序之后:");
tools.iterate(nums);//输出nums数组的元素
//上面的代码,从头到尾,堆中只有一个数组,没有产生新数组,无论是排序还是遍历输出都是同一个数组
}
}
package com.atguigu.test05.param;
public class AssignNewObjectToFormalParam {
void swap(MyData my){
my = new MyData(); //这里让my形参指向了新对象,此时堆中有两个MyData对象,和main中的data对象无关
int temp = my.x;
my.x = my.y;
my.y = temp;
}
public static void main(String[] args) {
//创建这个对象的目的是为了调用swap方法
AssignNewObjectToFormalParam tools = new AssignNewObjectToFormalParam();
MyData data = new MyData();
data.x = 1;
data.y = 2;
System.out.println("交换之前:x = " + data.x +",y = " + data.y);//1,2
tools.swap(data);//调用完之后,x与y的值交换?
System.out.println("交换之后:x = " + data.x +",y = " + data.y);//1,2
}
}
案例,用重载实现:
(1)定义方法求两个整数的最大值
(2)定义方法求三个整数的最大值
(3)定义方法求两个小数的最大值
(4)定义方法求n个整数最大值
package com.atguigu.test06.overload;
public class MathTools {
//求两个整数的最大值
public int max(int a,int b){
return a>b?a:b;
}
//求两个小数的最大值
public double max(double a, double b){
return a>b?a:b;
}
//求三个整数的最大值
public int max(int a, int b, int c){
return max(max(a,b),c);
}
//求n整数的最大值
public int max(int... nums){
int max = nums[0];//如果没有传入整数,或者传入null,这句代码会报异常
for (int i = 1; i < nums.length; i++) {
if(nums[i] > max){
max = nums[i];
}
}
return max;
}
}
package com.atguigu.test06.overload;
public class MethodOverloadMosthMatch {
public static void main(String[] args) {
MathTools tools = new MathTools();
System.out.println(tools.max(5,3));
System.out.println(tools.max(5,3,8));
System.out.println(tools.max(5.7,2.5));
}
}
package com.atguigu.test06.overload;
public class MethodOverloadMostCompatible {
public static void main(String[] args) {
MathTools tools = new MathTools();
System.out.println(tools.max(5.7,9));
System.out.println(tools.max(5,6,8,3));
// System.out.println(tools.max(5.7,9.2,6.9)); //没有兼容的
}
}
package com.atguigu.test06.overload;
public class MathTools {
//求两个整数的最大值
public int max(int a,int b){
return a>b?a:b;
}
//求两个小数的最大值
public double max(double a, double b){
return a>b?a:b;
}
//求三个整数的最大值
public int max(int a, int b, int c){
return max(max(a,b),c);
}
//求n整数的最大值
public int max(int... nums){
int max = nums[0];//如果没有传入整数,或者传入null,这句代码会报异常
for (int i = 1; i < nums.length; i++) {
if(nums[i] > max){
max = nums[i];
}
}
return max;
}
/* //求n整数的最大值
public int max(int[] nums){ //编译就报错,与(int... nums)无法区分
int max = nums[0];//如果没有传入整数,或者传入null,这句代码会报异常
for (int i = 1; i < nums.length; i++) {
if(nums[i] > max){
max = nums[i];
}
}
return max;
}*/
/* //求n整数的最大值
public int max(int first, int... nums){ //当前类不报错,但是调用时会引起多个方法同时匹配
int max = first;
for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
if(nums[i] > max){
max = nums[i];
}
}
return max;
}*/
}
package com.atguigu.test06.overload;
public class MathTools {
public int getOneToHundred(){
return (int)(Math.random()*100);
}
public double getOneToHundred(){
return Math.random()*100;
}
}
//以上方法不是重载
递归调用:方法自己调用自己的现象就称为递归。
递归的分类:
注意事项:
递归一定要有条件限定,保证递归能够停止下来,否则会发生栈内存溢出。
在递归中虽然有限定条件,但是递归深度不能太深,否则效率低下,或者也会发生栈内存溢出。
案例:计算斐波那契数列(Fibonacci)的第n个值,斐波那契数列满足如下规律,
1,1,2,3,5,8,13,21,....
即从第三个数开始,一个数等于前两个数之和。假设f(n)代表斐波那契数列的第n个值,那么f(n)满足:
f(n) = f(n-2) + f(n-1);
package com.atguigu.test07.recursion;
public class FibonacciTest {
public static void main(String[] args) {
FibonacciTest t = new FibonacciTest();
//创建FibonacciTest的对象,目的是为了调用f方法
for(int i=1; i<=10; i++){
System.out.println("斐波那契数列第" +i +"个数:" + t.f(i));
}
System.out.println(t.f(20));//6765
System.out.println("-----------------------------");
for(int i=1; i<=10; i++){
System.out.println("斐波那契数列第" +i +"个数:" + t.fValue(i));
}
System.out.println(t.fValue(20));//6765
}
//使用递归的写法
int f(int n){//计算斐波那契数列第n个值是多少
if(n<1){//负数是返回特殊值1,表示不计算负数情况
return 1;
}
if(n==1 || n==2){
return 1;
}
return f(n-2) + f(n-1);
}
//不用递归
int fValue(int n){//计算斐波那契数列第n个值是多少
if(n<1){//负数是返回特殊值1,表示不计算负数情况
return 1;
}
if(n==1 || n==2){
return 1;
}
//从第三个数开始, 等于 前两个整数相加
int beforeBefore = 1; //相当于n=1时的值
int before = 1;//相当于n=2时的值
int current = beforeBefore + before; //相当于n=3的值
//再完后
for(int i=4; i<=n; i++){
beforeBefore = before;
before = current;
current = beforeBefore + before;
/*
假设i=4
beforeBefore = before; //相当于n=2时的值
before = current; //相当于n=3的值
current = beforeBefore + before; //相当于n = 4的值
假设i=5
beforeBefore = before; //相当于n=3的值
before = current; //相当于n = 4的值
current = beforeBefore + before; //相当于n = 5的值
....
*/
}
return current;
}
}
数组是用来存储一组数据的容器,一组基本数据类型的数据可以用数组装,那么一组对象也可以使用数组来装。
即数组的元素可以是基本数据类型,也可以是引用数据类型。当元素是引用数据类型是,我们称为对象数组。
注意:对象数组,首先要创建数组对象本身,即确定数组的长度,然后再创建每一个元素对象,如果不创建,数组的元素的默认值就是null,所以很容易出现空指针异常NullPointerException。
案例:
(1)定义矩形类,包含长、宽属性,area()求面积方法,perimeter()求周长方法,String getInfo()返回圆对象的详细信息的方法
(2)在测试类中创建长度为5的Rectangle[]数组,用来装3个矩形对象,并给3个矩形对象的长分别赋值为10,20,30,宽分别赋值为5,15,25,遍历输出
package com.atguigu.test08.array;
public class Rectangle {
double length;
double width;
double area(){//面积
return length * width;
}
double perimeter(){//周长
return 2 * (length + width);
}
String getInfo(){
return "长:" + length +
",宽:" + width +
",面积:" + area() +
",周长:" + perimeter();
}
}
package com.atguigu.test08.array;
public class ObjectArrayTest {
public static void main(String[] args) {
//声明并创建一个长度为3的矩形对象数组
Rectangle[] array = new Rectangle[3];
//创建3个矩形对象,并为对象的实例变量赋值,
//3个矩形对象的长分别是10,20,30
//3个矩形对象的宽分别是5,15,25
//调用矩形对象的getInfo()返回对象信息后输出
for (int i = 0; i < array.length; i++) {
//创建矩形对象
array[i] = new Rectangle();
//为矩形对象的成员变量赋值
array[i].length = (i+1) * 10;
array[i].width = (2*i+1) * 5;
//获取并输出对象对象的信息
System.out.println(array[i].getInfo());
}
}
}
对象数组中数组元素存储的是元素对象的首地址。
一个一维数组只能存储一组同类型的数据,如果需要同时存储多组同类型的数据,就需要使用二维数组。例如,使用一维数组存储一个小组的学员成绩,使用二维数组可以存储多个小组的学员成绩。
二维数组:本质上就是元素为一维数组的一个数组。
二维数组的标记:[][]
int[][] arr; //arr是一个二维数组,可以看成元素是int[]一维数组类型的一维数组
二维数组也可以看成一个二维表,行*列组成的二维表,只不过这个二维表,每一行的列数还可能不同。但是每一个单元格中的元素的数据类型是一致的,例如:都是int,都是String等。
二维数组也可以看成一个一维数组,只是此时元素是一维数组对象。
二维数组声明的语法格式:
//推荐
元素的数据类型[][] 二维数组的名称;
//不推荐
元素的数据类型 二维数组名[][];
//不推荐
元素的数据类型[] 二维数组名[];
例如:
public class Test20TwoDimensionalArrayDefine {
public static void main(String[] args) {
//存储多组成绩
int[][] grades;
//存储多组姓名
String[][] names;
}
}
面试:
int[] x, y[];
//x是一维数组,y是二维数组
静态初始化就是用静态数据(编译时已知)为数组初始化。
//以下格式要求声明与静态初始化必须一起完成
元素的数据类型[][] 二维数组的名称 = {
{元素1,元素2,元素3 。。。},
{第二行的值列表},
...
{第n行的值列表}
};
元素的数据类型[][] 二维数组名 = new 元素的数据类型[][]{
{元素1,元素2,元素3 。。。},
{第二行的值列表},
...
{第n行的值列表}
};
元素的数据类型[][] 二维数组名;
二维数组名 = new 元素的数据类型[][]{
{元素1,元素2,元素3 。。。},
{第二行的值列表},
...
{第n行的值列表}
};
如果是静态初始化,右边new 数据类型[][]中不能写数字,因为行数和列数,由{}的元素个数决定
举例:
int[][] arr = {{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9,10}};//声明与初始化必须在一句完成
int[][] arr = new int[][]{{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9,10}};
int[][] arr;
arr = new int[][]{{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9,10}};
arr = new int[3][3]{{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9,10}};//错误,静态初始化右边new 数据类型[][]中不能写数字
二维数组静态初始化演示:
public class Test21TwoDimensionalArrayInitialize {
public static void main(String[] args) {
//存储多组成绩
int[][] grades = {
{89,75,99,100},
{88,96,78,63,100,86},
{56,63,58},
{99,66,77,88}
};
//存储多组姓名
String[][] names = {
{"张三","李四", "王五", "赵六"},
{"刘备","关羽","张飞","诸葛亮","赵云","马超"},
{"曹丕","曹植","曹冲"},
{"孙权","周瑜","鲁肃","黄盖"}
};
}
}
因为二维数组是用来存储多组数据的,因此要比一维数组麻烦一些,需要我们搞清楚如下几个概念:
二维数组的长度/行数:二维数组名.length
二维数组的某一行:二维数组名[行下标],此时相当于获取其中一组数据。它本质上是一个一维数组。行下标的范围:[0, 二维数组名.length-1]。此时把二维数组看成一维数组的话,元素是行对象。
某一行的列数:二维数组名[行下标].length,因为二维数组的每一行是一个一维数组。
某一个元素:二维数组名[行下标][列下标],即先确定行/组,再确定列。
public class Test22TwoDimensionalArrayUse {
public static void main(String[] args){
//存储3个小组的学员的成绩,分开存储,使用二维数组。
/*
int[][] scores1;
int scores2[][];
int[] scores3[];*/
int[][] scores = {
{85,96,85,75},
{99,96,74,72,75},
{52,42,56,75}
};
System.out.println(scores);//[[I@15db9742
System.out.println("一共有" + scores.length +"组成绩.");
//[[:代表二维数组,I代表元素类型是int
System.out.println(scores[0]);//[I@6d06d69c
//[:代表一维数组,I代表元素类型是int
System.out.println(scores[1]);//[I@7852e922
System.out.println(scores[2]);//[I@4e25154f
//System.out.println(scores[3]);//ArrayIndexOutOfBoundsException: 3
System.out.println("第1组有" + scores[0].length +"个学员.");
System.out.println("第2组有" + scores[1].length +"个学员.");
System.out.println("第3组有" + scores[2].length +"个学员.");
System.out.println("第1组的每一个学员成绩如下:");
//第一行的元素
System.out.println(scores[0][0]);//85
System.out.println(scores[0][1]);//96
System.out.println(scores[0][2]);//85
System.out.println(scores[0][3]);//75
//System.out.println(scores[0][4]);//java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 4
}
}
for(int i=0; i<二维数组名.length; i++){ //二维数组对象.length
for(int j=0; j<二维数组名[i].length; j++){//二维数组行对象.length
System.out.print(二维数组名[i][j]);
}
System.out.println();
}
public class Test23TwoDimensionalArrayIterate {
public static void main(String[] args) {
//存储3个小组的学员的成绩,分开存储,使用二维数组。
int[][] scores = {
{85,96,85,75},
{99,96,74,72,75},
{52,42,56,75}
};
System.out.println("一共有" + scores.length +"组成绩.");
for (int i = 0; i < scores.length; i++) {
System.out.print("第" + (i+1) +"组有" + scores[i].length + "个学员,成绩如下:");
for (int j = 0; j < scores[i].length; j++) {
System.out.print(scores[i][j]+"\t");
}
System.out.println();
}
}
}
如果二维数组的每一个数据,甚至是每一行的列数,需要后期单独确定,那么就只能使用动态初始化方式了。动态初始化方式分为两种格式:
//(1)确定行数和列数
元素的数据类型[][] 二维数组名 = new 元素的数据类型[m][n];
m:表示这个二维数组有多少个一维数组。或者说一共二维表有几行
n:表示每一个一维数组的元素有多少个。或者说每一行共有一个单元格
//此时创建完数组,行数、列数确定,而且元素也都有默认值
//(2)再为元素赋新值
二维数组名[行下标][列下标] = 值;
/*
1 1 1 1 1
2 2 2 2 2
3 3 3 3 3
4 4 4 4 4
*/
public class Test24SameElementCount {
public static void main(String[] args) {
//1、声明二维数组,并确定行数和列数
int[][] arr = new int[4][5];
//2、确定元素的值
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
for (int j = 0; j < arr.length; j++) {
arr[i][j] = i + 1;
}
}
//3、遍历显示
for(int i=0; i<arr.length; i++){
for(int j=0; j<arr[i].length; j++){
System.out.print(arr[i][j] + " ");
}
System.out.println();
}
}
}
//(1)先确定总行数
元素的数据类型[][] 二维数组名 = new 元素的数据类型[总行数][];
//此时只是确定了总行数,每一行里面现在是null
//(2)再确定每一行的列数,创建每一行的一维数组
二维数组名[行下标] = new 元素的数据类型[该行的总列数];
//此时已经new完的行的元素就有默认值了,没有new的行还是null
//(3)再为元素赋值
二维数组名[行下标][列下标] = 值;
/*
1
2 2
3 3 3
4 4 4 4
5 5 5 5 5
*/
public class Test25DifferentElementCount {
public static void main(String[] args){
//1、声明一个二维数组,并且确定行数
//因为每一行的列数不同,这里无法直接确定列数
int[][] arr = new int[5][];
//2、确定每一行的列数
for(int i=0; i<arr.length; i++){
/*
arr[0] 的列数是1
arr[1] 的列数是2
arr[2] 的列数是3
arr[3] 的列数是4
arr[4] 的列数是5
*/
arr[i] = new int[i+1];
}
//3、确定元素的值
for(int i=0; i<arr.length; i++){
for(int j=0; j<arr[i].length; j++){
arr[i][j] = i+1;
}
}
//4、遍历显示
for(int i=0; i<arr.length; i++){
for(int j=0; j<arr[i].length; j++){
System.out.print(arr[i][j] + " ");
}
System.out.println();
}
}
}
观察一下代码,运行后会出现什么结果。
public class Test26NullPointerException {
public static void main(String[] args) {
//定义数组
int[][] arr = new int[3][];
System.out.println(arr[0][0]);//NullPointerException
}
}
因为此时数组的每一行还未分配具体存储元素的空间,此时arr[0]是null,此时访问arr[0][0]会抛出NullPointerException
空指针异常。
空指针异常在内存图中的表现
二维数组本质上是元素类型是一维数组的一维数组。
int[][] arr = {
{1},
{2,2},
{3,3,3},
{4,4,4,4},
{5,5,5,5,5}
};
//1、声明二维数组,并确定行数和列数
int[][] arr = new int[4][5];
//2、确定元素的值
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
for (int j = 0; j < arr.length; j++) {
arr[i][j] = i + 1;
}
}
//1、声明一个二维数组,并且确定行数
//因为每一行的列数不同,这里无法直接确定列数
int[][] arr = new int[5][];
//2、确定每一行的列数
for(int i=0; i<arr.length; i++){
/*
arr[0] 的列数是1
arr[1] 的列数是2
arr[2] 的列数是3
arr[3] 的列数是4
arr[4] 的列数是5
*/
arr[i] = new int[i+1];
}
//3、确定元素的值
for(int i=0; i<arr.length; i++){
for(int j=0; j<arr[i].length; j++){
arr[i][j] = i+1;
}
}
}
//3、确定元素的值
for(int i=0; i
}
#### 7.空指针异常
观察一下代码,运行后会出现什么结果。
```java
public class Test26NullPointerException {
public static void main(String[] args) {
//定义数组
int[][] arr = new int[3][];
System.out.println(arr[0][0]);//NullPointerException
}
}
因为此时数组的每一行还未分配具体存储元素的空间,此时arr[0]是null,此时访问arr[0][0]会抛出NullPointerException
空指针异常。
空指针异常在内存图中的表现
二维数组本质上是元素类型是一维数组的一维数组。
int[][] arr = {
{1},
{2,2},
{3,3,3},
{4,4,4,4},
{5,5,5,5,5}
};
//1、声明二维数组,并确定行数和列数
int[][] arr = new int[4][5];
//2、确定元素的值
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
for (int j = 0; j < arr.length; j++) {
arr[i][j] = i + 1;
}
}
//1、声明一个二维数组,并且确定行数
//因为每一行的列数不同,这里无法直接确定列数
int[][] arr = new int[5][];
//2、确定每一行的列数
for(int i=0; i<arr.length; i++){
/*
arr[0] 的列数是1
arr[1] 的列数是2
arr[2] 的列数是3
arr[3] 的列数是4
arr[4] 的列数是5
*/
arr[i] = new int[i+1];
}
//3、确定元素的值
for(int i=0; i<arr.length; i++){
for(int j=0; j<arr[i].length; j++){
arr[i][j] = i+1;
}
}