第5章 面向对象（上）

5.1 面向对象编程

5.1.2 类和对象

1、什么是类

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。

  • 属性：就是该事物的状态信息。
  • 行为：就是在你这个程序中，该状态信息要做什么操作，或者基于事物的状态能做什么。

2、什么是对象

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

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
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;
		}
	}
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
public class Person{
    String name;
    char gender;
    Dog dog;
  
    //喂宠物
    void feed(){
        dog.eat();
    }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
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);
    }
}

3、类与对象的关系

  • 类是对一类事物的描述，是抽象的。
  • 对象是一类事物的实例，是具体的。
  • 类是对象的模板，对象是类的实体。

5.1.3 如何定义类

1、类的定义格式

关键字：class（小写）

1
2
3
【修饰符】 class 类名{

}

类的定义格式举例：

1
2
3
public class Student{
  
}

2、对象的创建

关键字：new

1
2
3
4
5
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

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
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）。

1561597909862

5.2 包（Package）

5.2.1 包的作用

（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：

  • java.lang—-包含一些Java语言的核心类，如String、Math、Integer、 System和Thread等，提供常用功能
  • java.net—-包含执行与网络相关的操作的类和接口。
  • java.io —-包含能提供多种输入/输出功能的类。
  • java.util—-包含一些实用工具类，如集合框架类、日期时间、数组工具类Arrays，文本扫描仪Scanner，随机值产生工具Random。
  • java.text—-包含了一些java格式化相关的类
  • java.sql和javax.sql—-包含了java进行JDBC数据库编程的相关类/接口
  • java.awt和java.swing—-包含了构成抽象窗口工具集（abstract window toolkits）的多个类，这些类被用来构建和管理应用程序的图形用户界面(GUI)。

5.2.2 如何声明包

关键字：package

1
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

5.2.3 如何跨包使用类

==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：

1
2
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：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
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);
    }
}

5.3 成员变量

5.3.1 如何声明成员变量

1
2
3
【修饰符】 class 类名{
    【修饰符】 数据类型  成员变量名; 
}

示例：

1
2
3
4
5
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。==

5.3.2 对象的实例变量

1、实例变量的特点

（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

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

2、实例变量的访问

1
对象.实例变量

例如：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
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);
    }
}

3、实例变量的内存分析

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。

1561465258546

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：

  • 对象头
    • Mark Word：记录了和当前对象有关的GC、锁等信息。（后面再讲）
    • 指向类的指针：每一个对象需要记录它是由哪个类创建出来的，而Java对象的类数据保存在方法区，指向类的指针就是记录创建该对象的类数据在方法区的首地址。该指针在32位JVM中的长度是32bit，在64位JVM中长度是64bit。
    • 数组长度（只有数组对象才有）
  • 实例数据
    • 即实例变量的值
  • 对齐填充
    • 因为JVM要求Java对象占的内存大小应该是8bit的倍数，如果不满足该大小，则需要补齐至8bit的倍数，没有特别的功能。

image-20211226153433712

5.4 方法（Method）

5.4.1 方法的概念

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。

1
2
3
4
5
6
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

5.4.2 方法的特点

（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。

5.4.3 如何声明方法

1、声明方法的位置

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：

1
2
3
4
5
6
7
8
类{
    方法1(){
    
    }
    方法2(){
    
    }
}

错误示例：

1
2
3
4
5
6
7
类{
    方法1(){
        方法2(){  //位置错误
    
   		}
    }
}

2、声明方法的语法格式

1
2
3
【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。

  • 方法头就是 【修饰符】 返回值类型 方法名(【形参列表 】)【throws 异常列表】，也称为方法签名，通常调用方法时只需要关注方法头就可以，从方法头可以看出这个方法的功能和调用格式。
  • 方法体就是方法被调用后要指定的代码，也是完成方法功能的具体实现代码，对于调用者来说，不了解方法体如何实现的，并影响方法的使用。

（2）方法头可能包含5个部分，但是有些部分是可能缺省的

  • 修饰符：可选的。方法的修饰符也有很多，例如：public、protected、private、static、abstract、native、final、synchronized等，后面会一一学习。其中根据是否有static，可以将方法分为静态方法和非静态方法。其中静态方法又称为类方法，非静态方法又称为实例方法。==接下来咱们先学习实例方法==。

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

  • 基本数据类型
  • 引用数据类型
  • 无返回值类型：void

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：

    • 一个参数： (数据类型 参数名)
    • 二个参数： (数据类型1 参数1, 数据类型2 参数2)

  • 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：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
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;
    }
}

5.4.4 如何调用实例方法

1、方法调用语法格式

1
对象.非静态方法(【实参列表】)

例如：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
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
2
3
4
5
6
7
8
//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()

2、形参和实参

  • 形参（formal parameter）：在定义方法时方法名后面括号中声明的变量称为形式参数（简称形参）即形参出现在方法定义时。
  • 实参（actual parameter）：调用方法时方法名后面括号中的使用的值/变量/表达式称为实际参数（简称实参）即实参出现在方法调用时。
  • 调用时，实参的个数、类型、顺序顺序要与形参列表一一对应。如果方法没有形参，就不需要也不能传实参。
  • 无论是否有参数，声明方法和调用方法是==()都不能丢失==

3、返回值问题

方法调用表达式是一个特殊的表达式：

  • 如果被调用方法的返回值类型是void，调用时不需要也不能接收和处理（打印或参与计算）返回值结果，即方法调用表达式==只能==直接加;成为一个独立语句。
  • 如果被调用方法有返回值，即返回值类型不是void，
    • 方法调用表达式的结果可以作为赋值表达式的值，
    • 方法调用表达式的结果可以作为计算表达式的一个操作数，
    • 方法调用表达式的结果可以作为另一次方法调用的实参，
    • 方法调用表达式的结果可以不接收和处理，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。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
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();
    }
}

5.4.5 实例方法使用当前对象的成员

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。

1、使用this.

案例：矩形类

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
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

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
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('%');
    }
}

2、省略this.

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
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();
    }
}

5.4.6 方法调用内存分析

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。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
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());
    }
}

image-20211228115855484

5.4.7 实例变量与局部变量的区别

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。

5.5 参数问题

5.5.1 特殊参数之一：可变参数

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：

1
【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“≈”

1
【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。

1、方法只有可变参数

案例：求n个整数的和

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
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;
    }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
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
    }
}

2、方法包含非可变参数和可变参数

  • 非可变参数部分必须传入对应类型和个数的实参；
  • 可变参数部分按照可变参数的规则传入0~n个对应类型的实参或传入1个对应类型的数组实参；

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””

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
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;
    }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
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"));
    }
}

5.5.2 特殊参数之二：命令行参数（了解）

通过命令行给main方法的形参传递的实参称为命令行参数

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
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：

1
java TestCommandParam
1
java TestCommandParam 1 2 3
1
java TestCommandParam hello atguigu

IDEA工具：

（1）配置运行参数

image-20211228101828718

image-20211228102022216

（2）运行程序

image-20211228102059327

5.5.3 方法的参数传递机制

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？

  • 方法的形参是基本数据类型时，形参值的改变不会影响实参；
  • 方法的形参是引用数据类型时，形参地址值的改变不会影响实参，但是形参地址值里面的数据的改变会影响实参，例如，修改数组元素的值，或修改对象的属性值。
    • 注意：String、Integer等特殊类型容易错

1、形参是基本数据类型

案例：编写方法，交换两个整型变量的值

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
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
    }
}

2、形参是引用数据类型

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
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
    }

}
1
2
3
4
public class MyData{
    int x;
    int y;
}

3、形参是数组

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
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
    }
}

4、形参指向新对象

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
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
    }
}

5.6 方法的重载

  • 方法重载：指在同一个类中，允许存在一个以上的同名方法，只要它们的参数列表不同即可，与修饰符和返回值类型无关。
  • 参数列表：数据类型个数不同，数据类型不同（按理来说数据类型顺序不同也可以，但是很少见，也不推荐，逻辑上容易有歧义）。
  • 重载方法调用：JVM通过方法的参数列表，调用匹配的方法。
    • 先找个数、类型最匹配的
    • 再找个数和类型可以兼容的，如果同时多个方法可以兼容将会报错

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

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
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;
    }
}

1、找最匹配的

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
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));
    }
}

2、找唯一可以兼容的

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
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
    }
}

3、多个方法可以匹配或兼容

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
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;
    }*/
}

5.7 方法的递归调用

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:

  • 递归分为两种，直接递归和间接递归。
  • 直接递归称为方法自身调用自己。
  • 间接递归可以A方法调用B方法，B方法调用C方法，C方法调用A方法。

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。

    • 能够使用循环代替的，尽量使用循环代替递归

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
1,1,2,3,5,8,13,21,....

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);

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
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   
    }

    //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);
    }
}

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
package com.atguigu.exer.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.fValue(i));
        }

        System.out.println(t.fValue(20));//6765

    }

    //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;
    }


}

5.8 对象数组

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。

5.8.1 对象数组的声明和使用

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

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
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();
    }
}

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
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());
        }
    }
}

5.8.2 对象数组的内存图分析

对象数组中数组元素存储的是元素对象的首地址。

image-20211228153827819

5.8.3 二维数组

1.什么是二维数组？

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：[][]
1
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==。

1561524724397

2.二维数组的声明

二维数组声明的语法格式：

1
2
3
4
5
6
7
//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：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
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：

1
2
int[] x, y[];
//x是一维数组，y是二维数组

3.二维数组的静态初始化

静态初始化就是用静态数据（编译时已知）为数组初始化。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
//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：

1
2
3
4
5
6
7
8
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：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
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"}
        };
    }
}

4.二维数组的使用

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。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
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
    }
}

5.二维数组的遍历

1
2
3
4
5
6
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();
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
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();
        }
    }
}

6.二维数组动态初始化

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）规则二维表：每一行的列数是相同的
1
2
3
4
5
6
7
8
9
//（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
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
/*
 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();
        }
    }
}
（2）不规则：每一行的列数不一样
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
//（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
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
/*
 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();
        }

    }
}

7.空指针异常

观察一下代码，运行后会出现什么结果。

1
2
3
4
5
6
7
8
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

1572338767825

8.二维数组的内存图分析

二维数组本质上是元素类型是一维数组的一维数组。

1
2
3
4
5
6
7
int[][] arr = {
    {1},
    {2,2},
    {3,3,3},
    {4,4,4,4},
    {5,5,5,5,5}
};

1562112672215

1
2
3
4
5
6
7
8
9
//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;
	}
}

1562113179785

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
//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;
	}
}

1562113981079