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Java基础知识学习

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导读：本篇文章讲解 Java基础知识学习，希望对大家有帮助，欢迎收藏，转发！站点地址：www.bmabk.com

Java介绍

詹姆斯.高斯林（James Gosling）带领开发的一款能够跨平台的开发语言

版本：

J2ME：微型版，应用于移动、无线及有限资源的环境

J2SE（基础）：标准版，应用于桌面环境

J2EE：企业版，应用于基于Java的应用服务器

Java的特性：

一种纯面向对象的编程语言，与平台无关（跨平台）的语言，吸收了C/C++语言的优点，有较高的安全性（自动回收垃圾，强制类型检查，取消指针）。

Java开发之路（学习之路）

JavaSE -> MySQL -> 前端（HTML、css、JavaScript） -> Java web -> SSM框架 -> SpringBoot -> VUE -> SpringCloud -> （MP Git）

JDK、JRE、JVM

JDK是java开发工具集

JRE是java运行环境，主要有：加载代码、校验代码、执行代码

JVM可以理解成一个可运行java字节码的虚拟计算机系统

它有一个解释器组件，可以实现java字节码和计算机操作系统之间的通信。

对于不同的平台有不同的JVM

JVM屏蔽了底层运行平台的差别，实现了“一次编译，随处运行”

垃圾回收器（GC）：JVM提供的一个系统线程，用于跟踪存储空间的分配情况，并释放哪些可以被释放的存储空间。

Java API（应用程序编译接口）

环境变量

内部命令：文件夹下的命令

外部命令：为命令的执行提供目录配置

注释

单行注释

//单行注释

多行注释

/*
    多行注释
*/

文档注释

/**
 * 文档注释
 */

代码的分类

结构定义语句

对代码进行结构划分

功能执行语句

以英文”;”结尾

二进制

计算机中的数据都以二进制数字保存。

逢二进一，只有0、1两个值

位（Bit）：表示一个二进制数码 0 或 1，是计算机存储处理信息的最基本的单位。

字节（Byte）：一个字节由 8 个位组成。它表示作为一个完整处理单位的 8 个二进制数码。

变量

变量就是系统为程序分配的一块内存单元，用来存储各种类型的数据。由于该存储单元中的数据可以发生改变，因此得名为”变量“。

分类：

按所属的数据类型划分：

基本数据类型：整数类、浮点类、字符类

引用数据类型：类、接口、数组

按被声明的位置划分：

局部变量：方法或语句块内部定义的变量

成员变量：方法外部、类的内部定义的变量

类的外面不能有变量的声明

变量的作用域

局部变量

只能在结构内使用，只能在被释放之前使用，内层范围可以使用外层范围的变量

八大基本数据类型

数值类：

整数类：

  • int（整型） 4字节 -2^31~2^31-1

  • byte（字节型） 1字节 -128~127

  • short（短整型） 2字节 -32768~32767

  • long（长整型） 8字节 -2^63~2^63-1

浮点类：

  • double（双精度型） 8字节 3.4e-45~1.4e38

  • float（浮点型） 4字节 4.9e-324~1.8e308

字符类：

  • char（字符） 2字节 ‘\u0000~u\ffff’

布尔类：

  • boolean（布尔型） 1字节 只有true/false

标识符

Java 对包、类、方法、参数和变量等要素命名时使用的字符序列称为标识符。

规则如下:

  • 由字母、数字、下划线（_）和美元符号（$）组成。

  • 不能以数字开头。

  • 区分大小。

  • 长度无限制。

  • 不能是 Java 中的保留关键字。

命名习惯：见名知意

float类型变量定义

float类型变量在定义时需注意，我们写出的浮点数字默认类型是double，需强转

float f = 10.1f; //在浮点数字后加f表示float类型

long类型变量定义

long类型变量在定义时需注意，我们写出的整形数字默认类型是int，当值过大时会提示出错

long l = 2200000000l; //在整形数字后加l表示long类型

char类型变量定义

char可以变成数字，可以进行运算

char c = 'A'; //只能放一个字符

数据类型转换

自动类型转换：容量小的类型自动转换成容量大的数据类型

byte、short、int>float>long>double

byte、short、int三者不会相互转换，在计算时会转化成int

强制类型转换：

int x = (int)5.12;//将浮点类强制转换成整形

强制类型转换有可能导致精度丢失

String转int：

int x = Integer.parseInt(字符串)；

或int x = Integer.parseInt(字符串,进制)；

int x = Integer.valueOf(字符串).intValue();

int转String：

String s = String.valurOf(整数表达式);

String s = Integer.toString(整数表达式);

String s = “hello” + 5;

String转char

String s = “123”;

char c[] = new char[String.length()];

c = s.toCharArray();//将字符串放入字符数组内

方法

方法用于封装一段特定的逻辑功能。方法的主要要素有：权限修饰符、方法名、参数列表和返回值。

格式：

权限修饰符 返回值类型声明 方法名称(参数列表){

方法中封装的逻辑功能;

return 返回值; //结束方法的调用并返回值。

}

返回值

方法调用结束后可以返回一个数据，称之为返回值。

方法在声明时必须指定返回值的类型。

通过 return 语句返回，return 语句的作用在于结束方法且将数据返回。

如果方法没有返回值（即方法不需要返回数据），需将返回值类型声明为 void。

参数列表

方法的参数列表：在调用时传递给方法，需要被方法处理的数据。

在方法定义时，需要声明该方法所需要的参数变量。

在方法调用时，会将实际参数值传递给方法的参数变量。必须保证传递参数的类型和个数符合方法的声明。

命名规范

小写驼峰命名法：第一个单词的首字母小写，后面单词的首字母大写

方法的调用

对象名.方法名(实参表);

或 方法名(实参表);

运算符

算术运算符

单目：+（取正），-（取负），++（自增），–（自减）

双目：+（加），-（减），*（乘），/（除），%（取余）

赋值运算符

=（赋值） a = b; //将b的值赋值给a

以下运算符运算时会自动进行强制类型转换

+=（加等于） a += b 等于 a = a + b

-=（减等于） a -= b 等于 a = a – b

*=（乘等于） a *= b 等于 a = a * b

/=（除等于） a /= b 等于 a = a / b

%=（模等于） a %= b 等于 a = a % b

关系运算符

<（小于）、>（大于）、<=（小于等于）、>=（大于等于）、==（等于）、!=（不等于）

逻辑运算符

逻辑运算符用于对boolean型结果的表达式进行运算，运算结果总是boolean型

&（与）、|（或）、^（异）、!（非）、&&（短路与）、||（短路或）

字符串连接符（+）

String s1 = “123”;

String s2 = “456”;

int a = 100;

String s3 = s1 + s2 + a;

位运算符

~（非），&（与），|（或），^（异）

三目运算符

boolean结果表达式 ? 表达式1 : 表达式2

若boolean的值为true，则结果为表达式1的值；若boolean的值为false，则结果为表达式2的值。

注意：表达式1的值和表达式2的值类型要一致

输入输出

输入：

Scanner input = new Scanner(System.in);

input.nextInt();// 接收一段数字

input.next();//接收不到空格

input.nextLine();

输出：

System.out.println();

%c：单个字符

%d：十进制整型

%f：十进制浮点数

%s：字符串

%o：八进制数

%x：十六进制数

%u：无符号十进制数

%%：输出%

%md：输出的int型数据占m列

%m.nf：输出的浮点型数据占m列，小数点保留n位

%+d：输出的数带正负号

%-d：输出的数左对齐

%+-d：输出的数带正负号且左对齐

转义字符

Java基础知识学习

 

执行结构

顺序结构

顺序结构是一种基本的控制结构，它按照语句出现的顺序执行操作

分支结构

分支结构又被称为选择结构，根据条件成立与否来执行操作

if

if(条件表达式){

语句；

}

else if(条件表达式){

语句；

}

else{

语句；

}

switch

switch(条件表达式){

case 常量值1:{

语句1;

break;

}

case 常量值2:{

语句2;

break;

}

…

case 常量值n:{

语句n;

break;

}

default:{

语句n+1;

break;

}

}

switch 语句有关规则

表达式的返回值必须是下述几种类型之一：int, byte, char, short,String；

case 子句中的取值必须是常量，且所有 case 子句中的取值应是不同的；

default 子句是可选的；

break 语句用来在执行完一个 case 分支后使程序跳出 switch 语句块；如果 case 后面没有写 break 则直接往下面执行！

Case 后面的执行体可写{ }也可以不写{ }

循环结构

循环结构是一种重复结构，如果条件成立，它会重复执行某一循环体，直到出现不满足的条件为止

while

while(条件表达式){

循环体语句；

}

符合条件，循环继续执行；否则，循环退出

使用 while 循环的步骤

1、分析循环条件和循环操作

2、套用 while 语法写出代码

3、检查循环是否能够退出

do-while

do{

循环体;

}while(条件表达式)

先执行一遍循环操作，符合条件，循环继续执行；否则，循环退出

for循环

for(初始化参数;判断条件 ;更新循环变量){

循环体;

}

给for一个别名标记for

hehe: for(;;){
​
•   break hehe;// 退出hehe循环
​
}

break

中断当前程序块的执行，继续执行程序块下面的语句。

continue

结束循环体中continue其后语句的执行，并返回循环语句的开头执行下一次循环。

随机数类

Random random = new Random();

int x = random.nextInt(20); //随机生成20以内的数赋值给x

数组

数组是存放多个相同数据类型数据的容器。

这些元素按线性顺序排列。所谓线性顺序是指除第一个元素外，每一个元素都有唯一的前驱元素；除最后一个元素外，每一个元素都有唯一的后继元素。

创建格式

常用格式 1：

数据类型[] 数组名称 = {数组内容 1,数组内容 2,数组内容 3…数组内容 n};

常用格式 2：

数据类型[] 数组名称 = new 数据类型[数组长度];

不常用的创建方式：

1.创建数组，不初始化

数据类型[] 数组名;

格式 3 属于只创建了数组引用名， 并未在内存创建数组空间。

初始化：

数组名 = new 数据类型[长度];

2.创建数组，并指定数组中的内容

数据类型[] 数组名称 = new 数据类型[]{内容 1,内容 2,内容 3…内容 n};

下标

下标为数组中内容的数字序号，从 0 开始，对于长度为 n 的数组，下标的范围是 0~n-1。

可以通过下标的方式访问数组中的每一个元素。

数组名称[下标]

赋值

数组名称[下标] = 值;

数组的长度

数组名称.length

注意：数组的长度在创建时就固定了

数组常见问题

使用数组不当， 会出现如下问题：

数组未赋值： 空指针异常

超出长度的下标操作： 数组越界异常

多维数组

格式：

数据类型[] [] 数组名称 = new 数据类型[数组长度] [];

冒泡排序

原理

  • 比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。

  • 对每一对相邻元素做同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对。在这一点，最后的元素应该会是最大的 数。

  • 针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。

  • 持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤，直到没有任何一对数字需要比较

//外层循环控制比较轮数：nums.length-1
for (int i = 0; i < nums.length-1; i++) {
     //内层循环控制每轮比较的次数：length-i-1
    for (int j = 0; j < nums.length-i-1; j++) {
    //符合条件，交换顺序
        if (nums[j] > nums[j+1]) {
            int temp = nums[j];
            nums[j] = nums[j+1];
            nums[j+1] = temp;
        }
    }
}

口诀

升序排列的口诀:

N个数字来排队

两两相比小靠前,

外层 循环length-1

内层循环length-i-1

降序排序的口诀:

N个数字来排队

两两相比大靠前,

外层 循环length-1

内层循环length-i-1

二分查找（折半查找）

二分查找也称折半查找（Binary Search），它是一种效率较高的查找方法。但是，二分查找要求数组数据必须采用顺序存储结构有序排列。

原理

  • 首先，假设数组中元素是按升序排列，将数组中间位置的数据与查找数据比较，如果两者相等，则查找成功；否则利用中间位置记录将数组分成前、后两个子数组，如果中间位置数据大于查找数据，则进一步查找前子数组，否则进一步查找后子数组。

  • 重复以上过程，直到找到满足条件的数据，则表示查找成功，

  • 直到子数组不存在为止，表示查找不成功。

		int[] nums = new int[10];
		int minIndex = 0;//最小下标
		int maxIndex = nums.length-1;//最大下标
		int midIndex = (minIndex + maxIndex)/2;//中间下标
		int num = 0;//要查找的数据
		
		//循环查找
		while (true) {
			//中间数据比要查找的数据小
			if (nums[midIndex] < num) {
				minIndex = midIndex + 1;
			} 
			//中间数据比要查找的数据大
			else if (nums[midIndex] > num) {
				maxIndex = midIndex - 1;
			} 
			//找到数据，退出循环
			else {
				break;
			}
			//未查找到数据
			if (minIndex > maxIndex) {
				midIndex = -1;
				break;
			}
			midIndex = (minIndex + maxIndex)/2;//重新获取中间下标
		}
		if (midIndex == -1) {
			System.out.println("未找到数据");
		} else {
			System.out.println(num + "是数组中的第" + midIndex + "位");
		}

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