python 積分求面積_用python學數學-3

阿新 • • 發佈：2021-01-15

1.陣列

1.1什麼是陣列【理解】

陣列就是儲存資料長度固定的容器，儲存多個數據的資料型別要一致。

1.2陣列定義格式【記憶】

1.2.1第一種

資料型別[] 陣列名

示例：

int[] arr;        
double[] arr;      
char[] arr;

1.2.2第二種

資料型別陣列名[]

示例：

int arr[];
double arr[];
char arr[];

1.3陣列動態初始化【應用】

1.3.1什麼是動態初始化

陣列動態初始化就是隻給定陣列的長度，由系統給出預設初始化值

1.3.2動態初始化格式

資料型別[] 陣列名 = new 資料型別[陣列長度];

int[] arr = new int[3];

1.3.3動態初始化格式詳解

等號左邊：
- int:陣列的資料型別
- []:代表這是一個數組
- arr:代表陣列的名稱
等號右邊：
- new:為陣列開闢記憶體空間
- int:陣列的資料型別
- []:代表這是一個數組
- 5:代表陣列的長度

1.4陣列元素訪問【應用】

1.4.1什麼是索引

每一個儲存到陣列的元素，都會自動的擁有一個編號，從0開始。

這個自動編號稱為陣列索引(index)，可以通過陣列的索引訪問到陣列中的元素。

1.4.2訪問陣列元素格式

陣列名[索引];

1.4.3示例程式碼

public class ArrayDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = new int[3];

        //輸出陣列名
        System.out.println(arr); //[I@880ec60

        //輸出陣列中的元素
        System.out.println(arr[0]);
        System.out.println(arr[1]);
        System.out.println(arr[2]);
    }
}

1.5記憶體分配【理解】

1.5.1記憶體概述

記憶體是計算機中的重要原件，臨時儲存區域，作用是執行程式。

我們編寫的程式是存放在硬碟中的，在硬碟中的程式是不會執行的。

必須放進記憶體中才能執行，執行完畢後會清空記憶體。

Java虛擬機器要執行程式，必須要對記憶體進行空間的分配和管理。

1.5.2java中的記憶體分配

目前我們只需要記住兩個記憶體，分別是：棧記憶體和堆記憶體

區域名稱	作用
暫存器	給CPU使用，和我們開發無關。
本地方法棧	JVM在使用作業系統功能的時候使用，和我們開發無關。
方法區	儲存可以執行的class檔案。
堆記憶體	儲存物件或者陣列，new來建立的，都儲存在堆記憶體。
方法棧	方法執行時使用的記憶體，比如main方法執行，進入方法棧中執行。

1.6單個數組的記憶體圖【理解】

1.7多個數組的記憶體圖【理解】

1.8多個數組指向相同記憶體圖【理解】

1.9陣列靜態初始化【應用】

1.9.1什麼是靜態初始化

在建立陣列時，直接將元素確定

1.9.2靜態初始化格式

完整版格式

資料型別[] 陣列名 = new 資料型別[]{元素1,元素2,...};

簡化版格式

資料型別[] 陣列名 = {元素1,元素2,...};

1.9.3示例程式碼

public class ArrayDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //定義陣列
        int[] arr = {1, 2, 3};

        //輸出陣列名
        System.out.println(arr);

        //輸出陣列中的元素
        System.out.println(arr[0]);
        System.out.println(arr[1]);
        System.out.println(arr[2]);
    }
}

1.10陣列操作的兩個常見小問題【應用】

1.10.1索引越界異常

出現原因
```
public class ArrayDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = new int[3];
        System.out.println(arr[3]);
    }
}
```
陣列長度為3，索引範圍是0~2，但是我們卻訪問了一個3的索引。

程式執行後，將會丟擲ArrayIndexOutOfBoundsException 陣列越界異常。在開發中，陣列的越界異常是不能出現的，一旦出現了，就必須要修改我們編寫的程式碼。
解決方案

將錯誤的索引修改為正確的索引範圍即可！

1.10.2空指標異常

出現原因
```
public class ArrayDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = new int[3];

        //把null賦值給陣列
        arr = null;
        System.out.println(arr[0]);
    }
}
```
arr = null 這行程式碼，意味著變數arr將不會在儲存陣列的記憶體地址，也就不允許再運算元組了，因此執行的時候會丟擲 NullPointerException 空指標異常。在開發中，陣列的越界異常是不能出現的，一旦出現了，就必須要修改我們編寫的程式碼。
解決方案

給陣列一個真正的堆記憶體空間引用即可！

1.11陣列遍歷【應用】

陣列遍歷：就是將陣列中的每個元素分別獲取出來，就是遍歷。遍歷也是陣列操作中的基石。

public class ArrayTest01 {
	public static void main(String[] args) {
		int[] arr = { 1, 2, 3, 4, 5 };
		System.out.println(arr[0]);
		System.out.println(arr[1]);
		System.out.println(arr[2]);
		System.out.println(arr[3]);
		System.out.println(arr[4]);
	}
}

以上程式碼是可以將陣列中每個元素全部遍歷出來，但是如果陣列元素非常多，這種寫法肯定不行，因此我們需要改造成迴圈的寫法。陣列的索引是 0 到 lenght-1 ，可以作為迴圈的條件出現。

public class ArrayTest01 {
    public static void main(String[] args) {
        //定義陣列
        int[] arr = {11, 22, 33, 44, 55};

        //使用通用的遍歷格式
        for(int x=0; x<arr.length; x++) {
            System.out.println(arr[x]);
        }
    }
}

1.12陣列最值【應用】

最大值獲取：從陣列的所有元素中找出最大值。
實現思路：
- 定義變數，儲存陣列0索引上的元素
- 遍歷陣列，獲取出陣列中的每個元素
- 將遍歷到的元素和儲存陣列0索引上值的變數進行比較
- 如果陣列元素的值大於了變數的值，變數記錄住新的值
- 陣列迴圈遍歷結束，變數儲存的就是陣列中的最大值

程式碼實現：

public class ArrayTest02 {
    public static void main(String[] args) {
        //定義陣列
        int[] arr = {12, 45, 98, 73, 60};

        //定義一個變數，用於儲存最大值
        //取陣列中第一個資料作為變數的初始值
        int max = arr[0];

        //與陣列中剩餘的資料逐個比對，每次比對將最大值儲存到變數中
        for(int x=1; x<arr.length; x++) {
            if(arr[x] > max) {
                max = arr[x];
            }
        }

        //迴圈結束後列印變數的值
        System.out.println("max:" + max);

    }
}