java4

switch-case

switch语句后的表达式的数据类型只能是byte，short，char，int四种数据类型，String(java.lang.String类型，不能是StringBuffer和StringBuilder类型)和枚举类型

结束循环

• break

  • 结束其所在的循环

  

  

  • 直接结束其外层循环

    • break后面紧跟一个标签，这个标签用于表示一个外层循环

    • 标签是一个紧跟英文冒号的标识符，只有放在循环语句之前才有作用

      
      

• continue

  • 忽略本次循环剩下的语句

  • 紧跟一个标签，直接跳过标签所标识循环的当次循环的剩下语句，重新开始下一次循环。
    

    

• return

  • 结束方法

    

关于数组

理解什么是数组？

• 数组是一种引用类型
  • int是一种基本类型，但是int[]是一种引用类型
  • 数组是一种引用类型的变量，因此使用它定义一个变量时，仅仅表示了一个引用变量(也就是定义了一个指针)，这个引用变量还未指向任何有效的内存，因此
    • 定义数组时不能指定数组的长度。
    • 没有内存空间内来存储数组元素，这个数组不能使用，只有对数组进行初始化后才可以使用
• 所有的数组元素具有相同的数据类型
  • 因为java是面向对象的，类与类之间可以支持继承关系，这样可以产生一个数组里可以存放多种数据类型的假象。
  • 一个水果数组，实际上数组元素既可以是水果，也可以是香蕉，苹果等(苹果，香蕉都继承了水果，都是一种特殊的水果)，但这个数组的数组元素的类型还是唯一的，只能是水果类型。
• 一旦数组的初始化完成，数组在内存中所占用的空间将被固定下来。数组的长度不可以改变。

定义数组

• 格式：type[] arrayName;
• 注意：定义数组时不能指定数组长度

数组的初始化

• 数组必须先初始化后才能使用

• 初始化就是：为数组的数组元素分配内存空间，并为每个数组元素赋初始值

  • 可以只分配空间不赋值？
    • 不可以！一旦为数组的每个数组元素分配了内存空间，每个内存空间里存储的内容就是该元素的值。即使这个内存空间里存储的内容是空，这个空也是一个值(null)。

• 数组的初始化有两个方式：

  • 静态初始化：

    • 由程序员指定每个数组元素的初始值，由系统决定初始长度
    • 格式：
      • arrayName = new type[]{element1,element2...}
      • 定义过程中并初始化：type[] arryName = {element1,element2...}
        • type：必须与定义数组变量时使用的type相同，也可以是定义数组时所指定的type的子类。

    int[] intArr;//定义了一个int数组类型的变量
    intArr = new int[]{5,6};
    Object[] objArr;
    objArr = new String[]{"Java","李刚"};//定义数组时所指定的数组元素类型的子类
    //String类型是Object类型的子类，即字符串是一种特殊的Object实例
    int[] a = {2,3,4};//定义的过程中并完成初始化
    

  • 动态初始化：

    • 程序员只指定数组长度，由系统为数组元素分配初始值
    • 格式：arrayName = new type[length];

    int[] prices = new int[5];
    Object[] books = new String[4];
    

    类型	初始值
    整数类型(byte,short,int,long)	0
    浮点类型(float,double)	0.0
    字符类型(char)	‘\u0000’
    布尔类型(boolean)	false
    引用类型(类，接口，数组)	null

使用数组

foreach循环

• 这种循环遍历数组和集合，无需获得数组和集合长度，无需根据索引来访问数组元素和集合元素，foreach循环自动遍历数组和集合的每个元素

• 格式

  for(type vaName : array | collection)
  {
      //vaName自动迭代访问每个元素...
  }
  //type是数组元素或集合元素的类型，vaName是一个形参名，foreach循环自动将数组元素，集合元素依次赋给该变量。
  

• 例子

深入数组

内存中的数组

• 数组引用变量只是一个引用，这个引用变量可以指向任何有效的内存，只有当该引用指向有效内存时，才可以通过该数组变量来访问数组元素。
• 实际的数组对象被存储在堆内存中，如果引用该数组对象的数组引用变量是一个局部变量，那么它将存储在栈内存中。
• 如果想要访问堆内存中的数组元素，程序只能通过p[index]的形式来实现。数组引用变量是访问堆内存中数组元素的根本方式。

关于堆栈的一系列问题

为什么会有堆内存和栈内存之分？

• 当一个方法执行时，每个方法都会建立自己的内存栈，在这个方法内定义的变量将会逐个放入这块栈内存里，随着方法的执行结束，这个方法的内存栈也将自然销毁。因此在所有方法中定义的局部变量都是放在栈内存中的。
• 在程序中创建一个对象时，这个对象将会保存到运行时数据区中，以便反复利用(对象的创建成本比较大)，这个运行时数据区就是堆内存。堆内存中的对象不会随的方法的结束而销毁，即使方法结束后，这个对象还可能被另一个引用变量所引用(方法的参数传递很常见)，则这个对象依然不会被销毁。只有当一个对象没有任何引用变量引用它时，系统的垃圾回收器才会在合适的时候回收它。
  • 因此，让垃圾回收机制回收一个数组所占用的内存空间，可以将该数组变量赋值为null，也就切断了数组引用变量和实际数组之间的引用关系，实际的数组也就变成了垃圾。

只要类型相互兼容，就可以让一个数组变量指向另一个实际的数组。这种操作会让人产生数组的长度可变的错觉。

• 定义并初始化一个数组后，在内存中分配了两个空间，一个是用于存放数组的引用变量，一个是存放数组本身。

• 一定要把数组看成两个部分：
• 数组引用
  • 在代码中定义的数组引用变量
• 实际的数组对象
  • 在堆内存里运行的，通常无法直接访问它，只能通过数组引用变量来访问。

数组的初始化：基本类型数组的初始化，引用类型数组的初始化

基本类型数组的初始化

数组元素的值直接存储在对应的数组元素中。初始化数组时，先为该数组分配内存空间，然后直接将数组元素的值存入对应数组元素中。操作基本类型数组的数组元素时，实际上相当于操作基本类型的变量。

引用类型数组的初始化

引用类型数组的数组元素是引用。每个数组元素里存储的还是引用，它指向另一个块内存，这块内存里存储了有效数据。

java中由多维数组吗？

java语言提供了支持多维数组的语法。但是如果从数组底层的运行机制上来看，没有多维数组。

二维数组：

• 格式：

  • type[][] arrName;

• 解释：

  • 实质还是一维数组，只是其数组元素也是引用，数组元素里保存的引用指向一维数组。

• 初始化：(动态)

  • 多次：
    • arrName = new type[length][];
    • 元素的类型是type[]
    • new type[length];初始化一维数组后，相当于定义了length个type类型的变量
    • new type[length][];初始化后，相当于定义了length个type[]类型的变量 。之后还要再次初始化这些(一维)数组

• 一次：

  • 从上面可以看出来，初始化多维数组的时候可以只指定最左边维的大小；当然，也可以一次指定每一维的大小。
  • int[][] b = new int[3][4];
  • 执行后的存储示意图：

• 初始化(静态)：

  String[][] str1 = new String[][]{new String[3], new String[]{"Hello"}};
  String[][] str2 = {new String[3], new String[]{"Hello"}};
  

如果想在Java中实现可无限扩展的数组，可以定义一个Object[]类型的数组，这个数组的元素是Object类型，因此可以再次指向一个Object[]类型的数组，这样就可以从一维数组扩展到二维数组，三维数组…

Arrays

Java提供的Arrays类里包含的一些static修饰的方法可以直接操作数组，这个Arrays类里包含了如下几个static修饰的方法(static修饰的方法可以直接通过类名调用)

• 查找
  • int binarySearch(type[] a, type key);
    • 使用二分法查询key元素值在a数组中出现的索引
    • 如果a数组不包含key元素值，则返回负数。
    • 调用该方法时要求数组中的元素已经按照升序排列，这样才能得到正确的结果。
  • int binarySearch(type[] a, int fromIndex, int toIndex, type key);
    • 在a数组从fromIndex到toIndex索引中，使用二分法查询key元素值出现的索引
    • 如果a数组不包含key元素值，则返回负数。
    • 调用该方法时要求数组中的元素已经按照升序排列，这样才能得到正确的结果。
• 复制
  • type[] copyOf(type[] original, int length);
    • 这个方法将会把original数组复制成一个新数组，其中length是新数组的长度。
    • 如果length小于original数组的长度，则新数组就是原数组的前面length个元素。
    • 如果length大于original数组的长度，则新数组的前面元素就是原数组的所有元素，后面补充0(数值类型)，false(布尔类型)，null(引用类型)。
  • type[] copyOfRange(type[] original, int from, int to);
    • 这个与前面类似，但是这个只复制original数组的from索引到to索引的元素。
• 比较
  • boolean equals(type[] a, type[]a2);
    • 如果a数组和a2数组的长度相等，而且a数组和a2数组的数组元素也一一相同，该方法返回true。
• 赋值
  • void fill(type[] a, type val);
    • 将把a数组的所有元素都赋值为val
  • void fill(type[] a, int fromIndex, int toIndex, type val);
    • 与前面一样。区别是仅仅将a数组的fromIndex到toIndex索引的数组元素赋值为val
• 排序：
  • void sort(type[] a);
    • 对a数组的数组元素进行排序
  • void sort(type[] a, int fromIndex, int toIndex);
    • 与前面类似。区别就是仅仅对fromIndex到toIndex索引的元素进行排序
• 转换字符串：
  • String toString(type[] a);
    • 将一个数组转换为一个字符串。
    • 按顺序把多个数组元素连缀在一起，多个数组元素使用英文逗号(,)和空格隔开。

Arrays类处于java.util包下，为了在程序中使用Arrays类，必须在程序中导入java.util.Arrays类。import语句。

其中System类里也包含了一个static void arraycopy(Object src, int srcPos, Object dest, int destPos, int length); 该方法可以将src数组里的元素赋值给dest数组的元素，其中srcPos指定从src数组的第几个元素开始赋值，length参数指定将src数组的多少个元素赋值给dest数组的元素。

下面的一些是Java8增强了Arrays类的功能，为Arrays类增加了一些工具方法，这些工具方法可以充分利用CPU并行的能力来提高设值，排序的性能。Java8增加了并发支持，并发支持可以充分利用硬件设备来提高程序的运行功能。

• 计算：
  • void parallelPrefix(xxx[] array, XxxBinaryOperator op);
    • 该方法使用op参数指定的计算公式计算得到的结果作为新的元素。
    • op计算公式包括left,right两个形参。left代表数组中前一个索引处的元素，right代表数组中当前索引处的元素。
    • 当计算第一个新数组元素时，left的值默认为1
  • void parallelPrefix(xxx[] array, int fromIndex, toIndex, XxxBinaryOperator op);
    • 与上面一样，区别是该方法仅重新计算fromIndex到toIndex索引的元素
• 。。
  • void setAll(xxx[] array, IntToXxxFunction generator);
    • 该方法使用指定的生成器(generator)为所有数组元素设置值，该生成器控制数组元素的值的生成算法
  • void parallelSetAll(xxx[] array, IntToXxxFunction generator);
    • 与上一个相同，只是该方法增加了并行能力，可以利用多CPU并行来提高性能
• 排序
  • void parallelSort(xxx[] a);
    • 该方法的功能与Arrays类以前就有的sort()方法相似，只是该方法增加了并行能力，可以利用多CPU并行来提高性能。
  • void parallelSort(xxx[] a, int fromIndex, int toIndex);
    • 与上一个类似，区别是该方法仅仅对fromIndex到toIndex索引的元素进行排序。
• 。。
  • Spliterator.OfXxx spliterator(xxx[] array);
    • 将该数组的所有元素转换为对应的Spliterator对象
  • Spliterator.OfXxx spliterator(xxx[] array, int startInclusive, int endExclusive);
    • 与上一个类似，只是该方法仅转换startInclusive到endExclusive索引的元素。
• 。。
  • XxxStream stream(xxx[] array);
    • 将该数组的所有元素转换为Stream，Stream是Java8新增的流式编程的API
  • XxxStream stream(xxx[] array, int startInclusive, int endExclusive);
    • 相类似，区别是仅将fromIndex到toIndex索引的元素转换为Stream

上面所有以parallel开头的方法都表示该方法可利用CPU并行的能力来提高性能。xxx代表不同的数据类型。

没有写完，这个程序还需要继续完善！！！