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七、函式

     1.什麼是函式？

      定義在類中的具有特定功能的一段獨立小程式 ，就叫函式，也可以稱為方法。

     2.函式的格式：

                           修飾符 返回值型別 函式名（引數型別 形式引數1，引數型別 形式引數2，…） 

                         {

                           執行語句；

                            return返回值；

                         }

      其中：

              返回值型別：函式執行後的結果的資料型別。

              引數型別：是形式引數的資料型別。

              形式引數：是一個變數，用於儲存呼叫函式時傳遞給函式的實際引數。

              實際引數：傳遞給形式引數的具體數值。

              return：用於結束函式。

             返回值：該值會返回給呼叫者。

      3.函式特點：

      1）定義函式可以將功能程式碼進行封裝，便於對該功能進行復用。

      2）函式只有被呼叫才會被執行。

      3）函式的出現提高了程式碼的複用性。

      4）對於函式沒有具體返回值的情況，返回值型別用關鍵字void表示，那麼該函式中的return語句如果在最後一行可以省略不寫。

      注意：

             a) 函式中只能呼叫函式，不可以在函式內部定義函式。

             b) 定義函式時，函式的結果應該返回給呼叫者，交由呼叫者處理。

      4.函式過載：

      1）定義：在同一個類中，如果兩個函式同名，那麼引數列表的個數或者引數型別不同（包括引數的先後順序）即為過載。

      2）作用：方便於閱讀，優化了程式設計。

      3）過載示例：

1. class Overload //函式過載 
2. {  
3.     publicstaticvoid main(String[] args)   
4.     {  
5.         System.out.println(get(2)+"-----"+get(1,3));  
6.     }  
7.     publicstaticint get(int x)//定義一個函式，返回x的平方
8.     {  
9.         return x*x;  
10.     }  
11.     publicstaticint get(int a,int b)//定義一個函式，返回a+b的和
12.     {  
13.         return a+b;  
14.     }  
15. }  

 上面自定義的兩個函式發生了過載，因為函式名一樣，但引數列表不同。

 注：過載與返回值型別無關，同一個類中，如果兩個函式返回值型別不同，而函式名、引數列表的個數和引數型別相同，那麼是不允許同時存在的，因為呼叫時不能確定具體呼叫的物件。

      4）過載的應用場合：

      當定義的功能相同，但參與運算的未知內容不同，可通過過載實現。

5.問題思考

     函式定義名稱是為什麼？有什麼作用？

     ——可以讓人見名知意，方便於呼叫，增加程式碼的閱讀性。

八、陣列

1.什麼是陣列？

     同一種類型資料的集合，就成為陣列。

     2.一維陣列：

     1）定義：一維陣列是由數字組成的以單純的排序結構排列的結構單一的陣列。

     2）格式：格式有兩種。

     格式1：元素型別 [ ]   陣列名 = new 元素型別 [元素個數或陣列長度] 

     示例： int [ ]  arr = new int [3]

     格式2：元素型別 [ ]   陣列名 = new 元素型別 [ ]{元素1,元素2,…}

     示例：int [ ]  arr = new int [ ]{1,2,3,4,5}

     靜態初始化格式：元素型別 [ ]   陣列名 = {元素1,元素2,…}

     示例：int [ ] arr={1,2,3,4,5}

     注：new是用來在堆記憶體中產生一個容器實體。

     3）記憶體分配：

     陣列引用資料型別，記憶體分配情況如下圖：

     

     3.二維陣列：

     1）定義：一個一維陣列存放的元素為一維陣列時，該陣列即為二維陣列。

     2）格式：主要有3種。

     格式1示例： int[ ][ ] arr= new int[3][2]

     格式2示例： int[ ][ ] arr= new int[3][ ]

     格式3示例：int[ ][ ] arr = {{3,8,2},{2,7},{9,0,1,6}}

     注：此種格式中每個一維陣列都是預設初始化值null，一種特殊定義寫法：int[ ]   x,y[ ]; x是一維陣列，y是二維陣列。

 4.陣列常識：

     1）使用輸出語句直接列印陣列，如System.out.println(arr),得到的結果是一個雜湊值，也叫地址值。

     2）陣列在堆記憶體開闢空間後，就有預設的初始化值。如：int預設0；boolean預設false；double預設是0.0；float預設是0.0；string預設為null。

     3）為了提高程式運算效率，java對記憶體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。主要介紹棧記憶體和堆記憶體的特點：

     棧記憶體：用於儲存區域性變數，當資料使用完，所佔空間會自動釋放。

     堆記憶體：

               a）陣列和物件，通過new建立的例項都存放在堆記憶體中。

             b）每一個實體都有記憶體地址值。

             c）實體中的變數都有預設初始化值。

             d）實體不在被使用，會在不確定的時間內被垃圾回收器回收。

     4）兩個常見異常：角標越界異常(ArrayIndexOutOfBoundsException)和空指標異常(NullPointerException)

     角標越界異常：訪問到了陣列中的不存在的腳標時發生。

     空指標異常：引用沒有指向null，卻在操作實體中的元素。

     注：通過new進行初始化陣列時，在編譯時期陣列物件還沒建立，因此陣列角標越界異常(ArrayIndexOutOfBoundsException)和空指標異常(NullPointerException)只在執行時期產生。

     5）獲取陣列長度：

獲取陣列arr的長度為arr.length()方法獲取，如果arr為二維陣列，那麼arr.length()獲取的是一維陣列的個數，如果陣列元素arr[x]還是一個數組時，可通過arr[x].length()獲取其內元素的個數，即arr[x]的長度。

     5.陣列常見操作：

     1）排序：

     排序有內部排序和外部排序，內部排序是資料記錄在記憶體中進行排序，而外部排序是因排序的資料很大，一次不能容納全部的排序記錄，在排序過程中需要訪問外存，主要排序方法有選擇排序、氣泡排序、快速排序、希爾排序、堆排序、插入排序、歸併排序等。

     

     排序有很多方法可以實現，這裡只對選擇排序和氣泡排序進行介紹：

     選擇排序：

     原理：在要排序的一組數中，選出最小（或者最大）的一個數與第1個位置的數交換；然後在剩下的數當中再找最小（或者最大）的與第2個位置的數交換，依次類推，直到第n-1個元素（倒數第二個數）和第n個元素（最後一個數）比較為止。

     程式碼示例：

1. //選擇排序
2. publicstaticvoid selectSort(int[] arr)  
3. {   
4.     //定義一個臨時變數
5.     int temp=0;  
6.     //對arr陣列進行遍歷
7.     for (int x=0;x<arr.length ;x++ )  
8.     {  
9.         for (int y=x+1;y<arr.length ;y++ )  
10.         {  
11.             //將角標為x的值與之後的每一個元素進行比較，如果y角標的值比x角標的值打，將x和y的值互換
12.             if (arr[x]<arr[y])  
13.             {  
14.                 temp=arr[x]; //將x角標的值賦給temp
15.                 arr[x]=arr[y];//將y角標的值賦給x角標
16.                 arr[y]=temp; //將temp的值賦給y角標
17.             }  
18.         }  
19.     }  
20. }  

      氣泡排序：

     原理：在要排序的一組數中，對當前還未排好序的範圍內的全部數，自上而下對相鄰的兩個數依次進行比較和調整，讓較大的數往下沉，較小的往上冒。即：每當兩相鄰的數比較後發現它們的排序與排序要求相反時，就將它們互換。

     程式碼示例：

1. //氣泡排序
2. publicstaticvoid bubbleSort(int[] arr)  
3. {  
4.     //定義臨時變數
5.     int temp=0;  
6.     //將arr陣列進行遍歷
7.     for (int x=arr.length;x>0 ;x-- )  
8.     {  
9.         for (int y=0;y<x-1 ;y++ )  
10.         {  
11.             //將角標為y的值與角標為(y+1)的值進行比較，如果y角標元素的值比（y+1）角標元素的值大，將兩個元素的值互換
12.             if (arr[y]<arr[y+1])  
13.             {  
14.                 temp=arr[y+1]; //將角標y+1元素的值賦給temp
15.                 arr[y+1]=arr[y]; //將角標y元素的值賦給角標為y+1的元素
16.                 arr[y]=temp; //將temp的值賦給角標為y的元素
17.             }  
18.         }  
19.     }  
20. }  

     2）查詢：

     對陣列進行查詢的方法主要介紹兩種，即二分查詢法和查表法。

     二分查詢法：

     原理：定義兩個指標start和end分別指向陣列的最前和最後兩個數，將start和end的角標值相加併除以2，並將該值用變數mid進行記錄，如果陣列mid角標的數值比要查詢的值大，則把mid角標賦給end，反之賦給start，如果相等則停止查詢，就這樣不斷重複迴圈該過程，直到start等於end，或者找到查詢的值為止。

 程式碼示例：

1. //二分查詢
2. publicstaticvoid halfSearch(int[] arr,int a)  
3. {  
4.     //定義兩個指標start和end分別指向arr陣列的最前和最後兩個數
5.     int start=0,end=arr.length-1;  
6.     //定義一個變數mid和標誌flag
7.     int flag=0,mid=0;  
8.     //建立迴圈，只要指標start<=end就繼續迴圈
9.     while (start<=end)  
10.     {  
11.         //將兩個指標的角標值相加再除以2賦給mid
12.         mid=(start+end)/2;  
13.         if (arr[mid]>a)  
14.             //如果角標為mid的元素的值大於要查詢的值，則將mid-1的賦給指正end
15.             end=mid-1;  
16.         elseif (arr[mid]<a)  
17.             //如果角標為mid的元素的值小於要查詢的值，則將mid-1的賦給指正end
18.             start=mid+1;  
19.         else
20.         {  
21.             //如果角標為mid的元素的值等於要查詢的值，則將flag置為1
22.             flag=1;  
23.             break;  
24.         }  
25.     }  
26.     if (flag==1)  
27.         //如果標誌被置為1，則要查詢的值的角標為mid
28.         System.out.println("要查詢的數在陣列的角標為："+mid);  
29.     else
30.         //如果標誌flag為0，則陣列中沒有要查詢的值
31.         System.out.println("要查詢的數沒有在該陣列中找到！");  
32. }  

查表法（進位制轉換）：

      原理：將所有元素臨時儲存起來，建立對應關係。每一次&進位制的最大數後的值，作為索引去查建立好的表，就可以找對應的元素。

程式碼示例1：十進位制轉十六進位制

1. //十進位制轉十六進位制
2. publicstaticvoid toHex(int num)  
3. {  
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