Java - Part 2

一、循环语句

循环语句满足一定条件循环执行循环体内的语句。
循环语句在Java中有三种形式：for，while，do...while。
1.for循环

• for循环语句的格式为：for(初始化表达式;condition;循环后表达式){statement}。执行流程是：首先执行初始化表达式，将变量初始化，然后判断条件，如果条件满足，也就是true就执行循环体中的语句，执行完之后执行循环后表达式，再次判断，如果条件不满足，也就是false会退出循环。
• for循环中的三个部分均可以省略，初始化表达式不是必须，因为可以在外面进行变量的初始化，condition也不是必须，如果省略的话默认为true，无限循环，循环后表达式也可以省略，因为可以在循环体内对循环判断变量进行计算，这样就相当于一个while循环了。如果同时省略三条语句的话就相当于一个while(true)循环了。

2.while循环
while循环语句的格式为while(condition){循环语句}。while循环的执行流程为首先判断condition是否为true，如果为true，就执行循环体内的语句，否则就退出循环。一般将while循环看作是for循环的简写形式，因为while循环能做的for循环一定能做，while循环适用于循环次数不确定的情况下，比如当一个方法返回boolean类型的时候，可以用这个方法作为condition，如果返回true就执行循环体内的语句。

3.do{}while()循环
do...while循环语句的格式为do{循环语句}while(condition)。执行流程是，先执行一遍循环体内的语句，然后再进行判断，如果为true继续执行循环，否则，退出循环。do...while循环与while循环的不同是：do...while循环至少会执行一次循环体内的语句，while循环有可能一次也不执行。

4.关键字
return：return关键字是和方法一起作用的，return后面的语句不再执行，结束整个方法，整个方法结束了，循环语句也就结束了。
break：break关键字的作用是结束循环，循环后如果还有语句还会继续执行，如果有多层循环的话break只能结束所在的那层循环。
continue：结束本次循环，不再执行循环内continue后面的语句，开始下一次循环。
如果break和continue想要结束父循环，就必须给父循环起别名。

二、数组

• 数组是存放同一种数据类型的容器，定义时就必须指定长度与数据类型，通过下标访问，长度不能改变。Java中唯一的底层容器就是数组，是一种引用数据类型。

1.数组的初始化

• 静态初始化：在定义数组时数组中的元素由程序员自己指定，数组的长度由Java虚拟机自己判断，这种方式不够灵活。
• 动态初始化：定义数组时不指定内容，只指定长度，数组中的元素由JVM自己填充。
  2.数组的操作
• 获取数组的元素：使用下标值：arr[i]，数组中的元素下标是从0开始的，所以要想获取第i个元素，就需要使用ar[i-1]。
• 获取数组的长度：arr.length。数组中最后一个元素的获取方式：arr[arr.length-1]。
• 数组中存储的是元素的地址而不是值。

3.数组的默认值

• byte、short、int、long默认初始化值是0。
• float与double的默认初始化值是0.0。
• char默认初始化值是十六进制的'\u0000'。
• boolean类型的默认初始化值是false。
• 引用数据类型的默认初始化值是null。

4. 数组在内存中的分配
   Java在内存中只有两个部分：堆区与栈区，很多人在这两个部分基础上再分出方法区、常量池等部分，引用数据类型都是存储在堆区，栈区只存储局部变量。数组的初始化是这样的过程：首先分配连续的内存空间，然后分配下标，之后如果是动态初始化就分配默认的值，如果是静态初始化就赋上指定的值。

5.数组中常见的问题
ArrayIndexOutOfBoundException：下标越界异常。
NullPointerException：空指针异常。

6.数组的基本操作

遍历数组
for(int i=0;i<arr.length;i++){
    System.out.println(arr[i]);
}
获取数组中的最大值/最小值
int max = arr[0]
for(int i=1;i<arr.length;i++){
    if(arr[i]>max){
        max = arr[i];
    }
}
反转数组
for(int i=0;i<arr.length/2;i++){
    int temp = arr[i];
    arr[i] = arr[arr.length-1-i];
    arr[arr.length-1-i] = temp;
}
查找数组中某个值第一次出现的位置，如果没找到，就打印-1
int value;
int index = -1;
for(int i=0;i<arr.length;i++){
    if(arr[i]==value){
        index = i;
        break;
    }
}
System.out.println(index);

7.二分查找
二分查找是效率最高的查找算法，最坏时间复杂度是log(N)。一次可以将一半的数据剔除，但是二分查找的前提是已经排序好的数据。

public static int binarySearch(int[] arr,int value){
    int bottom = 0;
    int top = arr.length-1;
    int index = -1;
    while(bottom<=top){
        int mid = (bottom+top)/2;
        if(arr[mid]==value){
            index = mid;
            break;
        }
        else if(arr[mid]<value){
            bottom = mid+1;
        }
        else {
            top = mid-1;
        }
    }
    return index;
}

8.冒泡排序
冒泡排序算法是较为简单的排序算法之一，其基本思想是比较相邻的两个元素，依次将最大的数放在最后面，这样就实现了元素从小到大排序。这个排序算法的时间复杂度是O(n2)。

public static void bubbleSort(int[] a){
    for(int i=0;i<a.length-1;i++){
        for(int j=0;j<a.length-1-i;j++>){
            if(a[j]>a[j+1]){
                int temp = a[j];
                a[j] = a[j+1];
                a[j+1] = temp;
            }
        }
    }
}

三、方法

• 方法:用来包裹一段代码，这样这段代码就实现了重用，不然每次都需要重新写一遍方法中的代码。
• 定义一个方法的格式如下：
  权限修饰符 静态/非静态 返回值类型 方法名(参数类型1 参数1,参数类型2 参数2,.....)。
• 权限修饰符：public private protected 或者没有。
• 静态/非静态：static 如果有static就是静态，没有static就是非静态。
• 返回值类型：可以有返回值类型，也可以没有返回值(void)。
• 方法名：遵循驼峰命名法。
• 参数：数量无限制，但一般不要超过四个，否则不容易记忆，也可以没有。

1.方法的分类和调用

• 方法的分类：根据有无参数及有无返回值可以分为四类：有参方法、无参方法、有返回值与无返回值。
• 调用方式：单独调用、输出调用、赋值调用。

2.方法的重载(OVERLOADING)
JVM判断两个方法是否相同依据方法名与参数列表，如果两者都相同，则认定是同一个方法，一个类中不允许出现方法名相同，参数列表也相同的两个方法，两者只要有一个不同就是不同的方法。方法的重载含义是在同一个类中出现了多个方法名相同，但是参数列表不相同的方法，参数列表包括参数类型、参数个数、参数顺序，只要有一个不同就算是重载。但是参数顺序不同的重载在程序开发中没有意义，所以不要使用。

3.方法间相互调用
JVM在调用某个方法时，会将这个方法压入栈中，如果这个方法又调用了其他方法，就会将另一个方法压入栈中，当方法执行完毕之后，会将当前方法弹栈。

4.可变参数
在方法声明上使用...表示多个相同类型的参数，可变参数使用是有限制的，一般可变参数放在最后，因为可变参数会将尽可能多的参数形成一个整体，也就是组成一个数组，这时如果我们想传入一个单独的参数，并不想让它成为数组的一部分，如果可变参数放在前面这样的操作就无法完成。