1 函数
1.1 数的概述
发现不断进行加法运算，为了提高代码的复用性，就把该功能独立封装成一段独立的小程序，当下次需要执行加法运算的时候，就可以直接调用这个段小程序即可，那么这种封装形形式的具体表现形式则称作函数。
练习：把两个整数相加：
public class FunctionDemo1{
public static void main(String[] args){
/*
int a = 4+5;
System.out.println("a="+a);
int b = 3+9;
System.out.println("b="+b);
*/
add(4,5)
}
public static int add(int a, int b){
return a+b;
}
}
1.2 函数的格式
修饰符 返回值类型 函数名(参数类型 形式参数1，参数类型 形式参数2，…)
{
执行语句;
return 返回值;
}
返回值类型： 运行这段程序得出的一个运算结果，结果类型，如果函数没有返回值则用void来表示该函数没有返回值。
函数名：仅仅是一个标识符，可以随意起名字，但是必须符合命名规范。
形式参数：是一个变量，用于存储调用函数传递进来的实际参数。
实际参数：传递给形式参数的具体数值。
返回值:返回给调用者。
定义函数：
1：是否有未知内容参与运算
2：是否有运算结果（返回值）
案例：获取2个整数中的较大的数。
public static int getMax(int x, int y) {
int result;
if (x > y) {
result= x;
} else {
result= y;
}
return result;
}
解析：getMax方法
该方法方法名为：getMax,方法的作用是获取找出两个整数中较大的值。该方法有两个int型参数，：x和y，方法返回两个数中较大的一个。
public static 是方法的修饰符
int 是方法的返回值类型
getMax 是方法的方法名
（int x,int y）是参数列表，x和y是形式参数。
{ } 花括号内的代码是方法体
return result; result 是返回值。
方法定义完成之后，如何调用一个方法？
函数调用：
想要使用方法，必须调用它。
public static void main(String[] args) {
int max = getMax(5, 7);
System.out.println(max);
}
解析：
在main方法中调用getMax()方法，5和7就是给该方法传递的实际参数。如果方法有返回值，可以定义一个变量接收返回值，变量类型和方法返回值类型一致。本例中通过int类型变量max接收了getMax方法的返回值。
完整程序：getMax(i, j); i和j就是实际参数。
public class Demo6 {
public static void main(String[] args) {
int i=5;
int j=7;
int max = getMax(i, j);
System.out.println(i+"和"+j+"的最大值是："+max);
}
public static int getMax(int x, int y) {
int result;
if (x > y) {
result= x;
} else {
result= y;
}
return result;
}
}
二：上述案例中调用getMax方法，并将结果赋值给了max变量。也可以直接打印getMax()方法的结果。
public class Demo6 {
public static void main(String[] args) {
int i=5;
int j=7;
//打印方法的结果
System.out.println(getMax(i, j));
}
public static int getMax(int x, int y) {
int result;
if (x > y) {
result= x;
} else {
result= y;
}
return result;
}
}
注意：main方法是程序的入口，由虚拟机调用，方法和方法之间不能嵌套，方法之间通过调用来使用。
方法什么时候执行完毕：
当执行完return语句，或者执行到方法末尾的花括号时方法结束。
该类中包含了两个方法，main方法和getMax方法。main方法由java虚拟机调用，并且main方法的写法是固定的。Main方法可以调用其他方法。当调用getMax方法时，变量i的值传递给方法中的x，j的值传递给方法中的y，并开始执行getMax方法中的语句，执行return，并返回运算结果。getMax方法运行完毕。
1.3 函数的特点
1、定义函数可以将功能代码进行封装
2、便于对该功能进行复用
3、函数只有被调用才会被执行
4、函数的出现提高了代码的复用性
5、对于函数没有具体返回值的情况，返回值类型用关键字void表示，那么该函数中的return语句如果在最后一行可以省略不写。
注意：
函数中只能调用函数，不可以在函数内部定义函数。定义函数时，函数的结果应该返回给调用者，交由调用者处理。
函数的返回值void
需求：根据学生考试成绩划分ABCD A90-100 B80-89 C70-79 D60-69 E0-59，建议成绩使用double。将该程序使用函数定义。
public static void main(String[] args) {
printGrade(90);
printGrade(59.5);
}
public static void printGrade(double score) {
char grade;
if (score >= 90.0)
System.out.println("A");
else if (score >= 80.0)
System.out.println("B");
else if (score >= 70.0)
System.out.println("C");
else if (score >= 60.0)
System.out.println("D");
else
System.out.println("E");
}
public static void main(String[] args) {
getResult(5);
}
public static int getResult(int x){
System.out.println(return x*8);
//调用该函数会报错.缺少返回值.
}
/*
* 该方法没有具体的返回值,那么返回值的类型 是不可以写int 了
* 但是又和函数的格式不符合了,怎么解决？
* 当函数运算后, 没有具体的返回值时,这时返回值类型用一个特殊的关键字做标志.
* 该关键字就是void，void 表示没有具体的返回值类型.
* 当函数的返回值类型是void 时,函数中的return语句可以省略不写.
*/
注意:
函数中只能调用函数，不可以在函数内部定义函数。函数之间是平级的,相互之间是调用的关系.
错误写法：
public static void main(String[] args) {
public static void getResult(int x) {
System.out.println(x * 8);
// 主函数，里边嵌套函数。错误！
}
}
1.4 函数的应用
案例一：画矩形。
/*
为了提高代码的复用性
定义一个画矩形的函数
1、确定函数的运算结果的数据类型，void
2、确定没有未知参数。
*/
public static void draw(int width , int height){
for(int i = 0 ; i< height ; i++){
for(int j = 0 ; j < width ; j++){
System.out.print("*");
}
System.out.println();
}
}
案例二：两个数字对比是否相等
/*
1、确定函数的运算结果的数据类型，boolean
2、确定没有未知参数。a,b
*/
public static boolean equlas(int a , int b){
/**
if(a==b){
return true;
}else{
return false;
}
**/
return a==b?true:false; }
案例三：比较两个数的大小
/*
比较两个整数谁大.
*/
public static int max(int a,int b)
{
/*
if(a>b)
return a;
else
return b;
*/ return a>b?a:b;
}
函数的使用注意事项：
- 函数中只能调用函数，不能定义函数，没有定义函数之前，不能调用函数。
- 输出语句只能对有具体返回结果的函数的进行打印。
- 返回值类型是void的函数，是不可以被输出语句打印的。
- 函数需要实现功能，那么函数只实现所需功能即可，不要实现不需要的功能。
1.5 函数的重载
1、函数重载的定义：在同一个类中，有一个以上的同名函数，只要函数的参数列表或参数类型不一样即可，与返回值无关， 这些统称为方法的重载。
2、函数的重载存在的原因：为了增强方法的阅读性，优化了程序设计。
案例1：九九乘法表
private static void print99() {
for(int i = 1 ; i<= 9 ; i ++){
for(int j = 1 ; j<=i ; j++){
System.out.print(i+"*"+j+"="+(i*j)+" ");
}
System.out.println();
}
}
private static void print99(int num) {
for(int i = 1 ; i<= num ; i ++){
for(int j = 1 ; j<=i ; j++){
System.out.print(i+"*"+j+"="+(i*j)+" ");
}
System.out.println();
}
}
练习：判断那个方法是重载
void show(int x, char y, double z){} // false
void show(int a, double c, char b){} // true
int show(int a, double c, char b){} // true
void show(int a, char b){} // true
void show(double c){} // true
double show(int x, char y, double z){} // false
2 数组
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概念 |
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同一种类型数据的集合。其实数组就是一个容器。 |
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数组的好处 |
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可以自动给数组中的元素从0开始编号，方便操作这些元素。 |
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格式1： |
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元素类型[] 数组名 = new 元素类型[元素个数或数组长度]; 示例：int[] arr = new int[5]; |
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格式2： |
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元素类型[] 数组名 = new 元素类型[]{元素，元素，……}; int[] arr = new int[]{3,5,1,7}; int[] arr = {3,5,1,7}; |
如果需要存储大量的数据，例如需要读取100个数，那么就需要定义100个变量，显然重复写100次代码，是没有太大意义的。如何解决这个问题，Java语言提供了数组（array）的这样一个数据结构。数组是一个容器,可以存储相同数据类型的元素，可以将100个数存储到数组中。
1 数组的概念
同一种类型数据的集合。其实数组就是一个容器。运算的时候有很多数据参与运算,那么首先需要做的是什么.不是如何运算而是如何保存这些数据以便于后期的运算，那么数组就是一种用于存储数据的方式，能存数据的地方我们称之为容器，容器里装的东西就是数组的元素, 数组可以装任意类型的数据，虽然可以装任意类型的数据,但是定义好的数组只能装一种元素， 也就是数组一旦定义，那么里边存储的数据类型也就确定了。
2 数组的好处
存数据和不存数据有什么区别吗？数组的最大好处就是能都给存储进来的元素自动进行编号. 注意编号是从0开始，方便操作这些数据。
例如 学生的编号，使用学号就可以找到对应的学生。
3 数组的格式
元素类型[] 数组名 = new 元素类型[元素个数或数组长度];
示例：int[] arr = new int[5];
1 声明数组变量
为了使用数组必须在程序中声明数组，并指定数组的元素类型
=左半部分：
先写左边明确了元素类型 是int ，容器使用数组，那么如何来标识数组？那么用一个特殊的符号[]中括号来表示。想要使用数组是需要给数组起一个名字的,那么我们在这里给这个数组起名字为x ，接着跟上等号。
代码体现： int [] x
注意：int x[] 也是一种创建数组的格式。推荐使用int [] x 的形式声明数组。
2 创建数组
=右半部分：
要使用一个新的关键字，叫做new。new 用来在内存中产生一个容器实体，数据要存储是需要有空间的，存储很多数据的空间用new 操作符来开辟，new int[3]; 这个3是元素的个数。右边这部分就是在内存中定义了一个真实存在的数组，能存储3个元素。
new int[3] 做了两件事情，首先使用new int[3] 创建了一个数组，然后把这个数组的引用赋值给数组变量x。
int [] x=new int[3];
x 是什么类型？
任何一个变量都得有自己的数据类型。注意这个x 不是int 类型的 。int 代表的是容器里边元素的类型。那么x 是数组类型的。
数组是一种单独的数据类型。数据类型分为2大派，分为基本数据类型和引用数据类型。那么大家现在已经接触到了引用数据类型三种当中的一种。就是数组类型， [] 中括号就代表数组。
4 int[] arr = new int[5];在内存中发生了什么？
内存任何一个程序,运行的时候都需要在内存中开辟空间.int[] arr = new int[5]; 这个程序在内存中是什么样?这就涉及到了java虚拟机在执行程序时所开辟的空间,那么java开辟启动了多少空间呢？继续学习java的内存结构。
数组的定义
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格式1： |
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元素类型[] 数组名 = new 元素类型[元素个数或数组长度]; 示例：int[] arr = new int[5]; |
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格式2： |
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元素类型[] 数组名 = new 元素类型[]{元素，元素，……}; int[] arr = new int[]{3,5,1,7}; int[] arr = {3,5,1,7}; |
注意：①给数组分配空间时，必须指定数组能够存储的元素个数来确定数组大小。
②创建数组之后不能修改数组的大小。
③可以使用length 属性获取数组的大小。
数组初始化
数组的格式：
int[] x = new int[3]; x[0] = 1; x[1] = 2;
另一种定义：该形式可以直接明确数组的长度,以及数组中元素的内容
int[] x = { 1, 2, 3 };
3 int[] x=new int[]{1,2,3};
//初始化方式1：不使用运算符new
int[] arr = { 1, 2, 3, 4, 5 };
int[] arr2 = new int[] { 1, 2, 3, 4, 5 }; //初始化方式2：
int[] arr3=new int[3];
arr3[0]=1;
arr3[1]=5;
arr3[2]=6;
如果数组初始化中不使用运算符new，需要注意，下列写法是错误的：
1 int[] arr;
2
3 arr={1,2,3,4,5};
此时初始化数组，必须将声明，创建，初始化都放在一条语句中个，分开会产生语法错误。所以只能如下写：
int[] arr={1,2,3,4,5};
数组遍历
public static void main(String[] args) {
int[] x = { 1, 2, 3 };
for (int y = 0; y < 3; y++) {
System.out.println(x[y]);
// System.out.println("x["+y+"]="+x[y]); 打印效果 x[0]=1;
} // 那么这就是数组的第一个常见操作.遍历
}
数组中有一个属性可以获取到数组中元素的个数,也就是数组的长度. 数组名.length
public static void main(String[] args) {
int[] x = { 1, 2, 3 };
for (int y = 0; y < x.length; y++) {
System.out.println(x[y]);
// System.out.println("x["+y+"]="+x[y]); 打印效果 x[0]=1;
} // 那么这就是数组的第一个常见操作.遍历
}
数组的常见异常
1）数组角标越界异常:
注意：数组的角标从0开始。
public static void main(String[] args) {
int[] x = { 1, 2, 3 };
System.out.println(x[3]);//数组角标越界
//java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException
}
2） 空指针异常:
public static void main(String[] args) {
int[] x = { 1, 2, 3 };
x = null;
System.out.println(x[1]); // java.lang.NullPointerException
}
什么时候使用数组:当元素较多时为了方便操作这些数组,会先进行临时存储，存储所使用的容器就是数组。
特点:数组长度固定。
数组的内存分析
案例分析一：
案例分析二：
数组的常见操作
6.1案例一个数组取出最大值
/*定义一个获取最大值的功能:
1、确定结果 ：返回值类型 int
2、未知内容：要获取哪个数组的最大值没有确定，则是数组没有确定
思路：
1、定义一个变量，记录住数组的比较大的元素。
2、遍历整个数组，让数组的每一个元素都和该变量进行对比即可。
3、当变量遇到比它大的元素，则让该变量记录该元素的值，当循环结束时，最大 值产生了
*/
package com.hjh.day20181113;
public class GetArraryMax {
public static void main(String[] args) {
int [] arr = {12,11,34,25,76,58,99,33,56};
int max = arr[0];
for(int i=1;i<arr.length;i++) {
if(max<arr[i]) {
max = arr[i];
}
}
System.out.println(max);
}
}
6.2 直接排序
案例二：使用直接排序对数组进行排序：
/*
选择排序。
以一个角标的元素和其他元素进行比较。
在内循环第一次结束，最值出现的头角标位置上。
*/
package com.hjh.day20181113;
public class SelectSort {
public static void main(String[] args) {
int [] arr = {12,23,43,14,56,47,57,88,95,46,38,11};
forArray(arr);
selectsort(arr);
forArray(arr);
}
//遍历数组
private static void forArray(int[] arr) {
for(int x=0;x<arr.length;x++) {
System.out.print(arr[x]+" ");
}
System.out.println();//起换行作用
}
//选择排序
private static void selectsort(int[] arr) {
for(int i=0;i<arr.length-1;i++) {
for(int j=i+1;j<arr.length;j++) {//为什么j的初始化值是 i+1？ 因为每一次比较，都用i角标上的元素和下一个元素进 行比较。
if(arr[i]>arr[j]) {
int temp = arr[i];
arr[i] = arr[j];
arr[j] = temp;
}
}
}
}
}
/*输出结果如下：
12 23 43 14 56 47 57 88 95 46 38 11
11 12 14 23 38 43 46 47 56 57 88 95
*/
6.3 冒泡排序
案例三：冒泡排序
/*
冒泡排序。
比较方式：相邻两个元素进行比较。如果满足条件就进行位置置换。
原理：内循环结束一次，最值出现在尾角标位置。
*/
package com.hjh.day20181113;
public class BubbleSort {
public static void main(String[] args) {
int [] arr = {21,42,24,35,33,67,89,99,45,76,23,10};
forArray(arr);
bubbleSort(arr);
forArray(arr);
}
//冒泡排序
private static void bubbleSort(int[] arr) {
for(int x=0;x<arr.length-1;x++) {
for(int y=0;y<arr.length-x-1;y++) {//-x:让每次参与比较的元减。-1:避免角标越界。
if(arr[y]>arr[y+1]) {
int temp = arr[y];
arr[y] = arr[y+1];
arr[y+1] = temp;
}
}
}
}
//遍历数组
private static void forArray(int[] arr) {
for(int x=0;x<arr.length;x++) {
System.out.print(arr[x]+" ");
}
System.out.println();//起换行作用
}
}
/*
21 42 24 35 33 67 89 99 45 76 23 10
10 21 23 24 33 35 42 45 67 76 89 99
*/
6.4 折半查找(二分法)
案例四：
/*为了提高查找效率，可使用折半查找的方式，注意：这种查找只对有序的数组有效。这种方式也成为二分查找法。*/
package com.hjh.day20181113;
public class HalfSeach {
public static void main(String[] args) {
int [] arr = new int []{34,12,45,67,43,88,54,76,21,99,63};
int num = halfSeach(arr,15);
System.out.println(num);
}
private static int halfSeach(int[] arr, int key) {
int min = 0;
int max = arr.length-1;
int mid = (min+max)/2;
while(key!=arr[mid]) {
if(key>arr[mid]) {
min = mid+1;
}else if(key<arr[mid]) {
max = mid-1;
}
if(min>max) {
return -1;
}
mid = (max+min)/2;
}
return key;
}
}
案例五：数组翻转
/*反转其实就是头角标和尾角标的元素进行位置的置换，然后在让头角标自增。尾角标自减。当头角标<尾角标时，可以进行置换的动作。*/
package com.hjh.day20181113;
public class ReverseArray {
public static void main(String[] args) {
int [] arr = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};
forArray(arr);
reverseArray(arr);
forArray(arr);
}
//数组翻转
private static void reverseArray(int[] arr) {
for(int start=0,end=arr.length-1;start<end;start++,end--) {
int temp = arr[start];
arr[start] = arr[end];
arr[end] = temp;
}
}
//遍历数组
private static void forArray(int[] arr) {
for(int x=0;x<arr.length;x++) {
System.out.print(arr[x]+" ");
}
System.out.println();//起换行作用
}
}
3 二维数组
Arrays的使用
遍历： toString() 将数组的元素以字符串的形式返回
排序： sort() 将数组按照升序排列
查找： binarySearch()在指定数组中查找指定元素，返回元素的索引，如果没有找到返回（-插入点-1） 注意：使用查找的功能的时候，数组一定要先排序。
package com.hjh.day20181113;
import java.util.Arrays;
public class ArraysTest {
public static void main(String[] args) {
int [] arr = {12,23,43,14,56,47,57,88,95,46,38,11};
//Arrays.toString(arr);//将数组的元素以字符串的形式返回
Arrays.sort(arr);//将数组按照升序排列
forArray(arr);
//binarySearch()在指定数组中查找指定元素，返回元素的索引，如果没有找到返回（-插入点-1） 注意：使用查找的功能的时候，数组一定要先排序。
System.out.println(Arrays.binarySearch(arr, 44));
}
//遍历数组
private static void forArray(int[] arr) {
for(int x=0;x<arr.length;x++) {
System.out.print(arr[x]+" ");
}
System.out.println();//起换行作用
}
}
二维数组：实质就是存储是一维数组。
数组定义：
数组类型[][] 数组名 = new 数组类型[多少个一维数组][每个一维数组存储几个元素];
疑问： 为什么a.length = 3, a[0].length = 4?
数组的初始化：
静态初始化: int [][] a = new int[][]{ {12,34,45,89},{34,56,78,10},{1,3,6,4} };
动态初始化：
二维数组常见的操作:
- 遍历二维数组
- 对二维数组求和
package com.hjh.day20181113;
class Array2{
// 定义一个遍历二维数组的功能函数
public static void printArr2( int [][] a ){
// 1. 拆开二维数组
for ( int i = 0 ; i < a.length ; i++ ){
// 2. 拆开一维数组获取数据
for ( int j = 0 ; j < a[i].length ; j++ ){
System.out.print( a[i][j]+" ," );
}
}
}
// 定义一个函数计算二维数组中的元素的累加和
public static long getSum( int [][] a ){
// 0. 定义一个结果变量
long sum = 0L;
// 1. 拆开二维数组
for ( int i = 0 ; i < a.length ; i++ ){
// 2. 拆开一维数组获取数据
for ( int j = 0 ; j < a[i].length ; j++ ){
sum+=a[i][j];
}
}
return sum;
}
// 统计二维数组中元素的个数
public static int getDataCount( int [][] a ){
// 0. 记录元素个数
int count = 0;
// 1. 拆开二维数组
for ( int i = 0 ; i < a.length ; i++ ){
// 2. 拆开一维数组获取数据
for ( int j = 0 ; j < a[i].length ; j++ ){
count++;
}
}
return count;
}
public static void main(String[] args){
int [][] a = new int[][]{ {23,4,5},{2},{4,5,78,56,90} };
printArr2( a );
System.out.println();
System.out.println("累加和是： "+getSum( a ) );
System.out.println("统计元素个数： "+getDataCount( a ) );
System.out.println("Hello World!");
}
}