這是我的Java語法自學整理的第四部分。

這部分主要講了IDEA常用快捷鍵、陣列的相關基礎知識。

DEA常用快捷鍵

陣列定義和訪問

容器概念

容器：是將多個數據儲存到一起，每個資料稱為該容器的元素。

陣列概念

陣列： 陣列就是儲存資料長度固定的容器，保證多個數據的資料型別要一致

陣列的定義

方式一

• 格式：

陣列儲存的資料型別[] 陣列名字 = new 陣列儲存的資料型別[長度];

例子：int[] arr = new int[3];

• 陣列定義格式詳解：
  • 陣列儲存的資料型別： 建立的陣列容器可以儲存什麼資料型別。
  • [ ] : 表示陣列。
  • 陣列名字：為定義的陣列起個變數名，滿足識別符號規範，可以使用名字運算元組。
  • new：關鍵字，建立陣列使用的關鍵字。
  • 陣列儲存的資料型別： 建立的陣列容器可以儲存什麼資料型別。
  • [長度]：陣列的長度，表示陣列容器中可以儲存多少個元素。
  • 注意：陣列有定長特性，長度一旦指定，不可更改。
    • 和水杯道理相同，買了一個2升的水杯，總容量就是2升，不能多也不能少。

方式二

• 格式：

資料型別[] 陣列名 = new 資料型別[]{元素1,元素2,元素3...};

例子：int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5};

方式三

• 格式：

資料型別[] 陣列名 = {元素1,元素2,元素3...};

例子：int[] arr = {1,2,3,4,5};

陣列的訪問

• 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。
  格式：陣列名[索引]
• 陣列的長度屬性
  ： 每個陣列都具有長度，而且是固定的，Java中賦予了陣列的一個屬性，可以獲取到陣列的長度，語句為： 陣列名.length ，屬性length的執行結果是陣列的長度，int型別結果。由次可以推斷出，陣列的最大索引值為 陣列名.length-1 。

public static void main(String[] args) {
	int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5};
	//列印陣列的屬性，輸出結果是5
	System.out.println(arr.length);
}  

• 索引訪問陣列中的元素：
  • 陣列名[索引]=數值，為陣列中的元素賦值
  • 變數=陣列名[索引]，獲取出陣列中的元素

陣列原理記憶體圖

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。

Java虛擬機器的記憶體劃分

為了提高運算效率，就對空間進行了不同區域的劃分，因為每一片區域都有特定的處理資料方式和記憶體管理方式。

• JVM的記憶體劃分:

  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

陣列在記憶體中的儲存

一個數組記憶體圖

public static void main(String[] args) {
	int[] arr = new int[3];
	System.out.println(arr);//[I@5f150435
}  

以上方法執行，輸出的結果是[I@5f150435，這個是什麼呢？是陣列在記憶體中的地址。new出來的內容，都是在堆記憶體中儲存的，而方法中的變數arr儲存的是陣列的地址。
輸出arr[0]，就會輸出arr儲存的記憶體地址中陣列中0索引上的元素 。

陣列的常見操作

陣列越界異常

建立陣列，賦值3個元素，陣列的索引就是0，1，2，沒有3索引，因此我們不能訪問陣列中不存在的索引，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。

陣列空指標異常

public static void main(String[] args) {
    int[] arr = {1,2,3};
    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，陣列空指標異常是不能出現的，一旦出現了，就必須要修改我們編寫的程式碼。

陣列遍歷

• 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 static void main(String[] args) {
    int[] arr = { 1, 2, 3, 4, 5 };
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
    	System.out.println(arr[i]);
	}
} 

陣列獲取最大值元素

• 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

public static void main(String[] args) {
    int[] arr = { 5, 15, 2000, 10000, 100, 4000 };
    //定義變數，儲存陣列中0索引的元素
    int max = arr[0];
    //遍歷陣列，取出每個元素
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
        //遍歷到的元素和變數max比較
        //如果陣列元素大於max
        if (arr[i] > max) {
        //max記錄住大值
        max = arr[i];
        }
    } 
    System.out.println("陣列最大值是： " + max);
}  

陣列反轉

• 陣列的反轉： 陣列中的元素顛倒順序，例如原始陣列為1,2,3,4,5，反轉後的陣列為5,4,3,2,1

• 實現思想：陣列最遠端的元素互換位置。

  • 實現反轉，就需要將陣列最遠端元素位置交換
  • 定義兩個變數，儲存陣列的最小索引和最大索引
  • 兩個索引上的元素交換位置
  • 最小索引++，最大索引--，再次交換位置
  • 最小索引超過了最大索引，陣列反轉操作結束

public static void main(String[] args) {
    int[] arr = { 1, 2, 3, 4, 5 };
    /*
    迴圈中定義變數min=0最小索引
    max=arr.length‐1最大索引
    min++,max‐‐
    */
    for (int min = 0, max = arr.length ‐ 1; min <= max; min++, max‐‐) {
        //利用第三方變數完成陣列中的元素交換
        int temp = arr[min];
        arr[min] = arr[max];
        arr[max] = temp;
    } /
    / 反轉後，遍歷陣列
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
    	System.out.println(arr[i]);
    }
}  

陣列作為方法引數和返回值

陣列作為方法引數

• 陣列作為方法引數傳遞，傳遞的引數是陣列記憶體的地址。

public static void main(String[] args) {
    int[] arr = { 1, 3, 5, 7, 9 };
        //呼叫方法，傳遞陣列
        printArray(arr);
} 
/*
    建立方法，方法接收陣列型別的引數
    進行陣列的遍歷
*/
public static void printArray(int[] arr) {
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
         System.out.println(arr[i]);
    }
}  

陣列作為方法返回值

• 陣列作為方法的返回值，返回的是陣列的記憶體地址

public static void main(String[] args) {
    //呼叫方法，接收陣列的返回值
    //接收到的是陣列的記憶體地址
    int[] arr = getArray();
    for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
    	System.out.println(arr[i]);
    }
} 
/*
	建立方法，返回值是陣列型別
    return返回陣列的地址
*/
    public static int[] getArray() {
   		 int[] arr = { 1, 3, 5, 7, 9 };
    	 //返回陣列的地址，返回到呼叫者
         return arr;
}  

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