深入理解Java中的数组和方法
一、数组
数组是Java中用于存储固定大小的同类型元素的数据结构。它提供了一种有效的方式来组织和访问数据。
1.数组的声明和初始化方式
在Java中，有三种常见的数组声明和初始化方式
a.直接初始化数组
直接初始化数组是最简单和常用的方式之一。您可以在声明数组时直接指定其元素的初始值。
int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5}; // 声明并初始化一个整数数组
String[] names = {"Alice", "Bob", "Carol"}; // 声明并初始化一个字符串数组
b.动态初始化数组
动态初始化数组是在声明数组时分配内存空间，但不指定具体的初始值，而是指定数组的大小。
int[] numbers = new int[5]; // 声明一个包含5个整数的数组
double[] prices = new double[10]; // 声明一个包含10个双精度浮点数的数组
c.分步初始化数组
分步初始化数组是在声明数组后，逐个或批量为数组元素赋值的方式。
int[] numbers = new int[3];
numbers[0] = 10;
numbers[1] = 20;
numbers[2] = 30;
2.数组的访问和操作
您可以通过数组的索引来访问和修改数组中的元素。数组的索引从0开始。
int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5};
int firstNumber = numbers[0]; // 访问第一个元素
numbers[1] = 10; // 修改第二个元素的值
3.案例：生成一个包含唯一随机数的数组
以下代码展示了如何生成一个长度为10的数组，数组中的元素大小为1到100之间，且确保数组中的数据不重复。
package com.work;
import java.util.Random;
public class work02 {
public static void main(String[] args) {
Random ran = new Random(System.currentTimeMillis());
int[] nums = new int[10];
int[] buckets = new int[101]; // 确保[0, 100]的数字都能放进桶里
int count = 0;
while (count < 10) {
int num = ran.nextInt(100) + 1;
if (buckets[num] == 0) { // 检查是否未使用
nums[count] = num;
buckets[num] = 1; // 标记为已使用
count++;
}
}
for (int num : nums)
System.out.print(num + "\t");
}
}
二、方法
方法是Java中用于执行特定任务的代码块。它允许您将代码组织成逻辑单元，可重复使用和调用。
1.方法的声明和调用
在Java中，方法有如下声明方式：
public static int add(int a, int b) {
return a + b;
}
方法的关键词解释
- 修饰符：指定方法的访问权限和行为。常见的修饰符包括
public、private、protected和static等。- 返回类型：指定方法返回的数据类型，可以是基本数据类型或对象类型。如果方法不返回任何值，则返回类型为
void。- 方法名：方法的名称，用于在其他地方调用该方法。
- 参数列表：指定方法接受的输入参数，可以有零个或多个参数。
方法的注意事项
- 方法可以有零个或多个参数，参数之间用逗号分隔。
- 方法可以有一个返回值，使用
return语句返回方法执行结果。- 方法可以是静态的（使用
static修饰），可以通过类名直接调用，也可以是实例方法（非静态方法），需要通过对象实例调用。
2.案例：找出数组中的最小值和第二大值
以下代码展示了如何编写方法来找出数组中的最小值和第二大值。
package com.ffyc;
import java.util.Arrays;
public class demo8 {
// 找出数组的第二大值
public static int secondMax(int[] a) {
Arrays.sort(a); // 对数组进行排序
return a[a.length - 2]; // 返回排序后倒数第二个元素
}
// 找出数组的最小值
public static int min(int[] a) {
int m = a[0]; // 假设第一个元素为最小值
for (int t : a)
if (m > t)
m = t; // 如果发现更小的值，则更新最小值
return m;
}
public static void main(String[] args) {
int[] numbers = {1, 4, 4, 5, 5, 5, 6, 3, 3, 2};
System.out.println("数组中的最小值：" + min(numbers));
System.out.println("数组中的第二大值：" + secondMax(numbers));
}
}
3.不定参数
例如我想要写一个乘法的方法，但是我想多个数相乘，难道我要写n个参数吗？这时候就需要不定参数了。
package com.ffyc;
/**
* 方法重载
* 不定参数
*/
public class demo1 {
//不定参数
public static double mul(double a,double b)
{
return a*b;
}
public static double mul(double ...a)
{
double sum = 1;
for(int i=0;i<a.length;i++)
{
sum*=a[i];
}
return sum;
}
public static void main(String[] args) {
System.out.println(mul(1,2,3,4));
}
}
4.递归
简单来说，就是自己调用自己。需要注意的是，写递归需要注意两个点，第一，找到终止条件，第二，找到规律。一般来说，递归能做的循环也能做，递归的效率不如循环，当然我们也可以对递归做些优化处理，例如动态规划问题，但是在某些情况下，只能用递归。例如，遍历树的节点。所以掌握递归很重要。
a.案例：递归10进制转换2进制
package com.ffyc;
/**
* 递归，10进制转换2进制
*/
public class demo4 {
public static String tr(int n) {
if (n == 0)
return "0";
else if (n == 1)
return "1";
else
return tr(n >> 1) + (n % 2);
}
public static void main(String[] args) {
System.out.println(tr(5));
}
}
b.示例：递归，最大公约数
package com.ffyc;
/**
* 递归，最大公约数
*/
public class demo6 {
public static int gcd(int a, int b)
{
if (b == 0)
return a;
else
return gcd(b, a % b);
}
public static void main(String[] args)
{
System.out.println(gcd(8, 12));
}
}
5.为什么有时递归优于循环
- 代码简洁：对于一些问题，递归可以使代码更加简洁和易读。
- 自然表示：有些问题本身就是递归性质的，用递归可以更自然地表示和解决问题。
- 自动处理状态：递归自动处理了状态的保存和恢复，而循环往往需要显式地使用堆栈或其他数据结构来模拟这种行为。
递归的缺点
- 性能开销：递归调用会有函数调用的开销，特别是在递归深度较大时，会导致栈溢出。
- 内存使用：递归调用会使用系统的调用栈，深度过大会导致栈内存不足。
虽然递归和循环大部分情况下是可以互换的，但在特定的问题域中，递归的使用会使得问题的解决更为自然和简洁。
原文地址：https://blog.csdn.net/Broken_x/article/details/140405639
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