JavaSE从头再来（一）

一、数组

case1 数组反转

int[] array = {10,20,30,40,50};for (int min = 0,max = array.length-1;min < max; min++, max--){int temp = array[min];array[min] = array[max];array[max] = temp;}for (int i = 0; i < array.length; i++) {System.out.print(array[i]+" ");}

case2 数组作为返回参数

  public static int[] result(int a, int b){int sum = a+b;int sub = a-b;int multi = a*b;int[] result = {sum,sub,multi};return result;}

作用：可以返回多个参数

case3 数组的toString方法

System.out.println(Arrays.toString(arr));

二、面向对象

case1 成员变量的默认值

	数据类型	默认值
基本类型	整数	0
	浮点数	0.0
	字符	‘\u0000’
	布尔	false
引用类型	数组、类、接口	null

case2 对象的内存图

1.一个对象，调用一个方法内存图

通过上图，我们可以理解，在栈内存中运行的方法，遵循"先进后出，后进先出"的原则。变量p指向堆内存中的空间，寻找方法信息，去执行该方法。

但是，这里依然有问题存在。创建多个对象时，如果每个对象内部都保存一份方法信息，这就非常浪费内存了，因为所有对象的方法信息都是一样的。

2. 两个对象使用同一个方法的内存图

对象调用方法时，根据对象中方法标记（地址值），去类中寻找方法信息。这样哪怕是多个对象，方法信息只保存一份，节约内存空间。

3. 一个引用，作为参数传递到方法中内存图

[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-hLR6wXVo-1585570310959)(C:/Users/谢康立/AppData/Roaming/Typora/typora-user-images/image-20200327171145672.png)]

引用类型作为参数，传递的是地址值。

case3 成员变量和局部变量（定义位置的不同）

	成员变量	局部变量
位置	类中，方法外	方法中或方法声明上
作用范围	类中	方法中
初始化值	有默认值	没有默认值，必须定义赋值才能使用
内存位置	堆内存	栈内存
生命周期	和对象共生死	和方法共生死

case4 封装

面向对象编程语言是对客观世界的模拟，客观世界里成员变量都是隐藏在对象内部的，外界无法直接操作和修改。封装可以被认为是一个保护屏障，防止该类的代码和数据被其他类随意访问。要访问该类的数据，必须通过指定的方式。适当的封装可以让代码更容易理解与维护，也加强了代码的安全性。 如：阻止用户传递不合理的值

原则：将属性隐藏起来，若需要访问某个属性，提供公共方法对其访问

使用private关键字来修饰成员变量

用法：private 数据类型变量名

private是一个权限修饰符，代表最小权限。
可以修饰成员变量和成员方法。
被private修饰后的成员变量和成员方法，只在本类中才能访问。

注意：基本类型的boolean值，Getter方法一定要写出isXXX的形式

如：public void isMale(){return male;}

this代表所在类的当前对象的引用（地址值）

用法：this.成员变量名

记住：方法被哪个对象调用，方法中的this就代表那个对象。即谁在调用，this就代表谁。

封装优化——构造方法

当一个对象被创建时候，构造方法用来初始化该对象，给对象的成员变量赋初始值。

无论你与否自定义构造方法，所有的类都有构造方法，因为Java自动提供了一个无参数构造方法，一旦自己定义了构造方法，Java自动提供的默认无参数构造方法就会失效。

public class Student {private String name;private int age;// 无参数构造方法public Student() {}// 有参数构造方法public Student(String name,int age) {this.name = name;this.age = age;}
}

注意事项：

如果你不提供构造方法，系统会给出无参数构造方法。
如果你提供了构造方法，系统将不再提供无参数构造方法。
构造方法是可以重载的，既可以定义参数，也可以不定义参数。

case5 JavaBean

JavaBean 是 Java语言编写类的一种标准规范。符合 JavaBean 的类，要求类必须是具体的和公共的，并且具有无参数的构造方法，提供用来操作成员变量的 set 和 get 方法。

即为：

成员变量
构造方法
无参构造方法【必须】
有参构造方法【建议】
成员方法
set 和 get 方法

以学生类为例的示范代码：

public class Student {//成员变量private String name;private int age;//构造方法public Student() {}public Student(String name,int age) {this.name = name;this.age = age;} //成员方法publicvoid setName(String name) {this.name = name;} public String getName() {return name;} publicvoid setAge(int age) {this.age = age;} publicint getAge() {return age;}
}

测试类：

public class TestStudent {public static void main(String[] args) {//无参构造使用Student s= new Student();s.setName("柳岩");s.setAge(18);System.out.println(s.getName()+"‐‐‐"+s.getAge());//带参构造使用Student s2= new Student("赵丽颖",18);System.out.println(s2.getName()+"‐‐‐"+s2.getAge());}
}

三、常用API - 1

case 1 Random类

public int nextInt(int n)：返回一个伪随机数，范围在 0 （包括）和指定值 n （不包括）之间的
int 值。 [0，n-1]

构造方法：Random r = new Random();

如果要获取1-10，则r.nextInt(10)+1

如果要获取0-10，则r.nextInt(10+1)

import java.util.Random;
public class Test01Random {public static void main(String[] args) {int n = 50;// 创建对象Random r = new Random();// 获取随机数:1~50int number = r.nextInt(n) + 1;// 输出随机数System.out.println("number:" + number);}
}

case2 ArrayList类 (对象数组)

数组的长度是固定的，无法适应数据变化的需求。为了解决这个问题，Java提供了另一个容器 java.util.ArrayList 集合类,让我们可以更便捷的存储和操作对象数据。

java.util.ArrayList是大小可变的数组的实现，存储在内的数据称为元素。此类提供一些方法来操作内部存储的元素。 ArrayList 中可不断添加元素，其大小也自动增长。

java.util.ArrayList<E>

<E>，表示一种指定的数据类型，叫做泛型，取自Element（元素）的首字母。在出现E的地方，我们使用一种引用数据类型将其替换即可，表示我们将存储哪种引用类型的元素

基本格式

ArrayList<String> list = new ArrayList<>();

注意：

对于ArrayList来说，直接打印的不是地址值，而是内容
JDK1.7以后，右侧泛型的尖括号之内可以留空，但是<>仍然要写。简化格式

成员方法：

增：public boolean add(E e)：将指定的元素添加到此集合的尾部，E为元素的类型，返回值为布尔类型，可以用来判断是否成功

ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
String s1 = "曹操";
String s2 = "刘备";
//add方法
list.add(s1);
list.add(s2);

指定增：public boolean add(int index ,E e)：将指定的元素插入此列表中的指定位置

删：public E remove(int index) ：移除此集合中指定位置上的元素。返回被删除的元素。

改：public set(int index, E element)：用指定元素替换列表中指定位置的元素

查：public E get(int index)：返回此集合中指定位置上的元素。返回获取的元素。
长度：public int size()：返回此集合中的元素数。遍历集合时，可以控制索引范围，防止越界。

泛型只能是引用类型，不能是基本类型！

存储基本数据类型

ArrayList对象不能存储基本类型，只能存储引用类型的数据。类似<int>不能写，但是存储基本数据类型对应的包装类型是可以的。所以，想要存储基本类型数据，<>中的数据类型，必须转换后才能编写，转换写法如下：

基本类型	基本类型包装类
byte	Byte
short	Short
int	Integer
long	Long
float	Float
double	Double
char	Character
boolean	Boolean

只有 Integer 和 Character 需要特殊记忆，其他基本类型只是首字母大写即可

ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
list.add(1);
list.add(2);

数值添加到集合：

生成6个1~33之间的随机整数,添加到集合

Random r = new Random();
ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();for(int i = 0; i<6;i++){int n = r.nextInt(33)+1;list.add(n);
}for (int i = 0; i < list.size(); i++) {System.out.println(list.get(i));
}

对象添加到集合：

自定义4个学生对象,添加到集合,并遍历

AarryList<Stu> list = new ArrayList<stu>();Stu s1 = new Stu("张三",18);
Stu s2 = new Stu("李四",18);
Stu s3 = new Stu("王五",18);list.add(s1);
list.add(s2);
list.add(s3);
for(int x = 0; x < list.size(); x++) {Student s = list.get(x);System.out.println(s.getName()+"‐‐‐"+s.getAge());
}

打印集合方法

定义以指定格式打印集合的方法(ArrayList类型作为参数)，使用{}扩起集合，使用@分隔每个元素

格式：{元素@元素@元素}。

public static void printArrayList(ArrayList<String> list) {// 拼接左括号System.out.print("{");// 遍历集合for (int i = 0; i < list.size(); i++) {// 获取元素String s = list.get(i);// 拼接@符号if (i != list.size() ‐ 1) {System.out.print(s + "@");} else {// 拼接右括号System.out.print(s + "}");}
}

获取集合方法 :

定义获取所有偶数元素集合的方法(ArrayList类型作为返回值)

public static ArrayList<Integer> getArrayList(ArrayList<Integer> list){//创建小集合用来保存偶数ArrayList<Integer> smallList = new ArrayList<>();//遍历listfor(int i = 0;i<list.size();i++){Integer num = list.get(i);if(num%2==0)smallList.add(num);}return smallList;
}

case3 String类

类 String 中包括用于检查各个字符串的方法，比如用于比较字符串，搜索字符串，提取子字符串以及创建具有翻
译为大写或小写的所有字符的字符串的副本

特点

字符串不变：字符串的值在创建后不能被更改

String s1 = "abc";
s1 += "d";
System.out.println(s1); // "abcd"
// 内存中有"abc"，"abcd"两个对象，s1从指向"abc"，改变指向，指向了"abcd"

因为String对象是不可变的，所以它们可以被共享。

String s1 = "abc";
String s2 = "abc";
内存中只有一个"abc"对象被创建，同时被s1和s2共享。

"abc" 等效于char[] data={ 'a' , 'b' , 'c' } 。

例如：
String str = "abc";
相当于：
char data[] = {'a', 'b', 'c'};
String str = new String(data);
String底层是靠字符数组实现的

构造

// 无参构造
String str = new String（）；
// 通过字符数组构造
char chars[] = {'a', 'b', 'c'};
String str2 = new String(chars);
// 通过字节数组构造
byte bytes[] = { 97, 98, 99 };
String str3 = new String(bytes);

判断方法

public boolean equals (Object anObject)：将此字符串与指定对象进行比较
public boolean equalsIgnoreCase (String anotherString)：忽略大小写比较

// 创建字符串对象
String s1 = "hello";
String s2 = "hello";
String s3 = "HELLO";
// boolean equals(Object obj):比较字符串的内容是否相同
System.out.println(s1.equals(s2)); // true
System.out.println(s1.equals(s3)); // false
//boolean equalsIgnoreCase(String str):比较字符串的内容是否相同,忽略大小写
System.out.println(s1.equalsIgnoreCase(s2)); // true
System.out.println(s1.equalsIgnoreCase(s3)); // true

获取功能的方法

public int length（）：返回字符串长度
public String concat(String str)：指定字符串连接到该字符串的末尾
public char charAt(int index)：返回指定索引处的值
public int indexOf(String str)：返回子字符串第一次出现在该字符串内的索引
public String substring(int beginIndex)：返回一个子字符串，从索引处开始截取字符串到结尾
public String substring (int beginIndex,int endIndex)：返回一个该索引区间的字符串，包含beginIndex，不含endIndex

String s = "helloworld";
//获取长度
s.length(); //10
//将指定的字符串连接到该字符串的末尾
s.concat("！！"); //helloworld!!
//获取指定索引处的字符
s.charAt(0);    //h
//获取str在字符串第一次出现的索引，没有返回-1
s.indexOf('l'); //2
s.indexOf("owo"); //4
s.indexOf("ok");  //-1
//从start开始截取字符串到末尾
s.substring(5); //world
//从start到end截取字符串，含start不含end
s.substring(0,s.length());  //helloworld
s.substring(3,8);   //lowor

转换功能的方法

public char[] toCharArray()：将字符串转为新的字符数组
public byte[] getBytes()：使用默认字符集将String编码为新的字节数组
public String replace(CharSequence target , CharSequence replacement)：将与target匹配的字符串使用replacement字符串替换，即后替前

 String s = "abcde";
//转字符数组
char[] chs = s.toCharArray();
//转字节数组
byte[] bytes = s.getBytes();
//替换ab为AB
String str = s.replace("ab","AB");

分割功能的方法

public String[] split(String regex)：将此字符串**按照给定的regex（规则）**拆分为字符串数组。

String s1 = "aa|bb|cc";
String s2 = "aa@bb@cc";
//分别根据不同的分割符分割
String[] s1s = s1.split("|");
String[] s2s = s2.split("@");

拼接字符串 :

定义一个方法，把数组{1，2，3}按照指定个格式拼接成一个字符串。

格式参照如下：【word1#word2#word3】。

public static String arrayToString(int[] arr) {String s = new String("[");// 遍历数组，并拼接字符串for (int x = 0; x < arr.length; x++) {if (x == arr.length-1){s = s.concat(arr[x] + "]");}else{s = s.concat(arr[x] + "#");}}return s;}

统计字符个数：

键盘录入一个字符，统计字符串中大小写字母及数字字符个数

public static void main(String[] args) {//键盘录入一个字符串数据Scanner sc = new Scanner(System.in);System.out.println("请输入一个字符串数据：");String s = sc.nextLine();//定义三个统计变量，初始化值都是0int bigCount = 0;int smallCount = 0;int numberCount = 0;//遍历字符串，得到每一个字符for (int x = 0; x < s.length(); x++) {char ch = s.charAt(x);//拿字符进行判断if (ch >= 'A' && ch <= 'Z') {bigCount++;} else if (ch >= 'a' && ch <= 'z') {smallCount++;} else if (ch >= '0' && ch <= '9') {numberCount++;} else {System.out.println("该字符" + ch + "非法");}}//输出结果System.out.println("大写字符：" + bigCount + "个");System.out.println("小写字符：" + smallCount + "个");System.out.println("数字字符：" + numberCount + "个");
}

case4 static关键字

关于 static 关键字的使用，它可以用来修饰的成员变量和成员方法，被修饰的成员是属于类的，而不是单单是属于某个对象的。也就是说，既然属于类，就可以不靠创建对象来调用了。

静态变量（类变量）

当 static 修饰成员变量时，该变量称为类变量。该类的每个对象都共享同一个类变量的值。任何对象都可以更改该类变量的值，但也可以在不创建该类的对象的情况下对类变量进行操作。

格式：static 数据类型变量名

例子：现在想为每一位新来报到的同学编学号（sid），从第一名同学开始，sid为1，以此类推。学号必须是唯一的，连续的，并且与班级的人数相符，这样以便知道，要分配给下一名新同学的学号是多少。这样我们就需要一个变量，与单独的每一个学生对象无关，而是与整个班级同学数量有关，即为实现同一个教室，自动分配sid的功能

public class Student {private String name;private int age;// 学生的idprivate int sid;// 类变量，记录学生数量，分配学号public static int numberOfStudent = 0;public Student(String name, int age){this.name = name;this.age = age;// 通过 numberOfStudent 给学生分配学号this.sid = ++numberOfStudent;} // 打印属性值public void show() {System.out.println("Student : name=" + name + ", age=" + age + ", sid=" + sid );}
}

静态方法（类方法）

当static修饰成员方法时，该方法称为类方法 。静态方法在声明中有 static ，建议使用类名来调用，而不需要创建类的对象。

定义格式：

修饰符 static 返回值类型 方法名 (参数列表){
// 执行语句
}

调用格式

被static修饰的成员可以并且建议通过类名直接访问。虽然也可以通过对象名访问静态成员，原因即多个对象均属于一个类，共享使用同一个静态成员，但是不建议，会出现警告信息。

即：

访问类变量：类名.类变量名；
调用静态方法：类名.静态方法名(参数)；

public static void main(String[] args) {// 访问类变量System.out.println(Student.numberOfStudent);// 调用静态方法Student.showNum();
}

静态方法和成员方法的区别

public void method(){System.out.print("这是成员方法");
}
public static methodStatic(){System.out.print("这是静态方法");
}

一旦使用static修饰从成员方法，就成为了静态方法

静态方法不属于对象，而是属于类的

成员方法必须先创建对象，再能使用

//成员方法需要创建对象，通过对象调用
MyClass obj = new MyClass();
obj.method();
//静态方法可以直接通过类名调用
MyClass.methodStatic();

	成员方法	静态方法
修饰	void xxx();	static void xxx();
调用方式	对象.方法	类.方法
访问步骤	先创建对象后调用	直接调用

成员变量、成员方法、静态变量和静态方法

public class MyClass(){int num;  //成员变量static int numStatic;  //静态变量//成员方法public void method(){System.out.println("这是一个成员方法：");//成员方法可以访问成员变量System.out.println(num);//成员方法可以访问静态变量System.out.println(numStatic);}//静态方法public static void methodStatic(){System.out.println("这是一个静态方法：");//成员方法可以访问静态变量System.out.println(numStatic);}
}

静态不能访问非静态

在内存中是【先】有的静态内容，【后】有的非静态内容
“先人不知道后人，但是后人肯定知道先人”

静态方法中不能使用this

this代表当前对象，但是静态对应的不是对象

原理图解

static 修饰的内容：

是随着类的加载而加载的，且只加载一次。
存储于一块固定的内存区域（静态区），所以，可以直接被类名调用。
它优先于对象存在，所以，可以被所有对象共享。

静态代码块

定义在成员位置，使用static修饰的代码块{ }。

位置：类中方法外。
执行：随着类的加载而执行且执行一次，优先于main方法和构造方法的执行。

用途：给类变量进行初始化赋值

public class Game {public static int number;public static ArrayList<String> list;static {// 给类变量赋值number = 2;list = new ArrayList<String>();// 添加元素到集合中list.add("张三");list.add("李四");}
}

static 关键字，可以修饰变量、方法和代码块。在使用的过程中，其主要目的还是想在不创建对象的情况下，去调用方法。

case5 Arrays工具类

java.util.Arrays 此类包含用来操作数组的各种方法，比如排序和搜索等。其所有方法均为静态方法，调用起来非常简单。

操作数组

public static String toString(int[] a)：返回指定数组内容的字符串表示形式，即为数组转字符串

public static void main(String[] args) {// 定义int 数组
int[] arr = {2,34,35,4,657,8,69,9};
// 打印数组,输出地址值
System.out.println(arr); // [I@2ac1fdc4
// 数组内容转为字符串
String s = Arrays.toString(arr);
// 打印字符串,输出内容
System.out.println(s); // [2, 34, 35, 4, 657, 8, 69, 9]
}

public static void sort(int[] a)：对指定的 int 型数组按数字升序进行排序，在原数组上操作

public static void main(String[] args) {// 定义int 数组int[] arr = {24, 7, 5, 48, 4, 46, 35, 11, 6, 2};System.out.println("排序前:"+ Arrays.toString(arr)); // 升序排序Arrays.sort(arr);System.out.println("排序后:"+ Arrays.toString(arr));// 排序后:[2, 4, 5, 6, 7, 11, 24, 35, 46,48]
}

case6 Math工具类

java.lang.Math类包含用于执行基本数学运算的方法，如初等指数、对数、平方根和三角函数

最常用的方法

方法	描述
floor()	取整，返回小于目标数的最大整数
ceil()	取整，返回大于目标数的最小整数
round()	四舍五入取整
sqrt()	计算平方根
cbrt()	计算立方根
exp()	返回欧拉数 e 的n次幂
pow(底数，次方)	计算乘方
log()	计算自然对数
abs()	计算绝对值
max(x,y)	计算最大值
min(x,y)	计算最小值
random()	返回一个伪随机数，[0.0 , 1.0)

圆周率

Math.PI，在Math类的源码中，我们可以看到，它自定义的圆周率 PI =3.14159265358979323846.以后的计算如果需要用到PI，尽量用已经定义好的圆周率，非常精确