Java基础编程及思维导图

java基础编程及其思维导图
感谢尚硅谷宋红康老师java学习导图一、java基本语法1.关键字与标识符2.变量分类3.运算符4.流程控制
二、数组1.数组概述2.一维数组3.二维数组4.数组常见算法5.Arrays工具类使用
三、面向对象java类及其类成员三大特性(封装、继承、多态)关键字

感谢尚硅谷宋红康老师

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java学习导图

Java基础编程及思维导图

提示:基础程序设计与面向对象编程属于Java基础编程,而应用程序开发与java新特性属于java高级编程。


一、java基本语法

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1.关键字与标识符

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关键字
定义:被Java语言赋予了特殊含义,用做专门用途的字符串(单词)
特点:所有字母都是小写
举例:int、float、double.....
保留字
定义:先阶段Java版本未使用,但以后版本可能会当关键字使用
现有保留字:goto、const
标识符
定义:凡是自己起的名字都叫标识符
涉及结构:包名、类名、接口名、变量名、属性名、常量名
系统命名规则
由26个英文字母大小写、0-9、_与$组成
数字不可以开头
不能与关键字与保留字同名、但可以包含关键字与保留字
严格区分大小写
不能有空格
命名规范
包名:多单词组成时,所有字母都小写 xxxyyy
类名、接口名:多单词组成时,所有首字母都大写 XxxYyy
变量名、方法名:多单词组成时,第一个单词首字母小写,其它单词首字母都大写 xxxYyyZzz
常量:所有字母都大写,多单词组成时,加_连接 XXX_YYY

2.变量分类

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变量分类
数据类型分类
基本数据类型
数值型
整数型
byte:一个字节 -128-127
short :两个字节
int:四字节(默认int型)
long:八字节(末尾加L)
浮点数
float:四字节(末尾加F)
double:八字节(默认double型)
字符型:char
布尔型:boolean
引用数据类型

接口
数组
所处位置分类
成员变量
实例变量(非static修饰)
类变量(static修饰)
局部变量
形参
方法局部变量
代码块局部变量

定义变量格式
变量类型 变量名 = 变量值;
变量类型 变量名;变量名 = 变量值;

变量使用注意点

① 变量必须先声明,后使用
② 变量都定义在其作用域内。在作用域内,它是有效的。换句话说,出了作用域,就失效了
③ 同一个作用域内,不可以声明两个同名的变量

基本数据变量运算规则

    自动类型转换:

    结论:当容量小的数据类型的变量与容量大的数据类型的变量做运算时,结果自动提升为容量大的数据类型。

    byte 、char 、short --> int --> long --> float --> double

    特别的:当byte、char、short三种类型的变量做运算时,结果为int型

说明:此时的容量大小指的是,表示数的范围的大和小。比如:float容量要大于long的容量

    强制类型转换:

1.需要使用强转符:()
2.注意点:强制类型转换,可能导致精度损失。

3.运算符

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算术运算符: + - + - * / % (前)++ (后)++ (前)-- (后)-- +
特别说明:
1.(前)++ :先自增1,后运算
(后)++ :先运算,后自增1
2.(前)-- :先自减1,后运算
(后)-- :先运算,后自减1
3.连接符:+:只能使用在String与其他数据类型变量之间使用。

赋值运算符:= += -= *= /= %=
特别说明:
1.运算的结果不会改变变量本身的数据类型
2.
开发中,如果希望变量实现+1的操作,有几种方法?(前提:int num = 10;)
//方式一:num = num + 1;
//方式二:num += 1;
//方式三:num++; (推荐)

比较运算符: == != > < >= <= instanceof
特别说明:
1.比较运算符的结果是boolean类型
2.> < >= <= :只能使用在数值类型的数据之间。
3. == 和 !=: 不仅可以使用在数值类型数据之间,还可以使用在其他引用类型变量之间。

逻辑运算符:& && | || ! ^
特别说明的:
1.逻辑运算符操作的都是boolean类型的变量。而且结果也是boolean类型

2.区分& 与 &&
相同点1:& 与 && 的运算结果相同
相同点2:当符号左边是true时,二者都会执行符号右边的运算
不同点:当符号左边是false时,&继续执行符号右边的运算。&&不再执行符号右边的运算。
开发中,推荐使用&&

3.区分:| 与 ||
相同点1:| 与 || 的运算结果相同
相同点2:当符号左边是false时,二者都会执行符号右边的运算
不同点3:当符号左边是true时,|继续执行符号右边的运算,而||不再执行符号右边的运算
开发中,推荐使用||

位运算符:<< >> >>> & | ^ ~

特别说明:

    位运算符操作的都是整型的数据<< :在一定范围内,每向左移1位,相当于 * 2
    >>: 在一定范围内,每向右移1位,相当于/2

三元运算符:(条件表达式)? 表达式1 : 表达式2
特别说明

    说明
    ① 条件表达式的结果为boolean类型
    ② 根据条件表达式真或假,决定执行表达式1,还是表达式2.
    如果表达式为true,则执行表达式1。
    如果表达式为false,则执行表达式2。
    ③ 表达式1 和表达式2要求是一致的。
    ④ 三元运算符可以嵌套使用
    凡是可以使用三元运算符的地方,都可以改写为if-else
    反之,不成立。
    如果程序既可以使用三元运算符,又可以使用if-else结构,那么优先选择三元运算符。原因:简洁、执行效率高。

4.流程控制

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分支结构:
1.if-else条件判断结构

结构一:
if (条件表达式) {
执行表达式
}

结构二:二选一
if (条件表达式) {
执行表达式1
}else{
执行表达式2
}

结构三:n选一
if (条件表达式) {
执行表达式1
}else if (条件表达式) {
执行表达式2
}else if (条件表达式) {
执行表达式3
}

else{
执行表达式n
}

2.switch-case选择结构

switch (表达式) {
case 常量1:
执行语句1;
break;
case 常量2:
执行语句2;
break;

default:
执行语句n;
break;
}

循环结构:

1.循环结构的四要素

① 初始化条件
② 循环条件 —>是boolean类型
③ 循环体
④ 迭代条件
说明:通常情况下,循环结束都是因为②中循环条件返回false了。

2.三种循环结构:

2.1 for循环结构

for(①;②;④){

}
执行过程:① - ② - ③ - ④ - ② - ③ - ④ - … - ②

2.2 while循环结构


while(②){
③;
④;
}
执行过程:① - ② - ③ - ④ - ② - ③ - ④ - … - ②
说明:
写while循环千万小心不要丢了迭代条件。一旦丢了,就可能导致死循环!

for和while循环总结:

    开发中,基本上我们都会从for、while中进行选择,实现循环结构。for循环和while循环是可以相互转换的!
    区别:for循环和while循环的初始化条件部分的作用范围不同我们写程序,要避免出现死循环。

2.3 do-while循环结构


do{
③;
④;
}while(②);
执行过程:① - ③ - ④ - ② - ③ - ④ - … - ②

说明:
1.do-while循环至少会执行一次循环体!
2.开发中,使用for和while更多一些。较少使用do-while

二、数组

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1.数组概述

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1.数组理解: 数组(Array),是多个相同类型数据一定顺序排列的集合,并使用一个名字命名,并通过编号的方式对这些数据进行统一管理。

2.数组相关的概念:

数组名
元素
角标、下标、索引
数组的长度:元素的个数

3.数组的特点:

    数组是序排列的数组属于引用数据类型的变量。数组的元素,既可以是基本数据类型,也可以是引用数据类型创建数组对象会在内存中开辟一整块连续的空间数组的长度一旦确定,就不能修改。

4. 数组的分类:
① 照维数:一维数组、二维数组、。。。
② 照数组元素的类型:基本数据类型元素的数组、引用数据类型元素的数组

2.一维数组

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1.一维数组的声明与初始化

	int[] ids;//声明
//1.1 静态初始化:数组的初始化和数组元素的赋值操作同时进行
ids = new int[]{1001,1002,1003,1004};
//1.2动态初始化:数组的初始化和数组元素的赋值操作分开进行
String[] names = new String[5];

int[] arr4 = {1,2,3,4,5};//类型推断

错误的方式:
// int[] arr1 = new int[];
// int[5] arr2 = new int[5];
// int[] arr3 = new int[3]{1,2,3};

2.一维数组元素的引用:通过角标的方式调用。
数组的角标(或索引从0开始的,到数组的长度-1结束)

3.数组的属性:length
System.out.println(names.length);//5
System.out.println(ids.length);

说明:
数组一旦初始化,其长度就是确定的。arr.length
数组长度一旦确定,就不可修改。

4.一维数组的遍历
for(int i = 0;i < names.length;i++){
System.out.println(names[i]);
}

5.一维数组元素的默认初始化值
> 数组元素是整型:0
> 数组元素是浮点型:0.0
> 数组元素是char型:0或’\u0000’,而非’0’
> 数组元素是boolean型:false
> 数组元素是引用数据类型:null

3.二维数组

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1.如何理解二维数组?
数组属于引用数据类型
数组的元素也可以是引用数据类型
一个一维数组A的元素如果还是一个一维数组类型的,则,此数组A称为二维数组。

2.二维数组的声明与初始化

int[] arr = new int[]{1,2,3};//一维数组
//静态初始化
int[][] arr1 = new int[][]{{1,2,3},{4,5},{6,7,8}};
//动态初始化1
String[][] arr2 = new String[3][2];
//动态初始化2
String[][] arr3 = new String[3][];
//也是正确的写法:
int[] arr4[] = new int[][]{{1,2,3},{4,5,9,10},{6,7,8}};
int[] arr5[] = {{1,2,3},{4,5},{6,7,8}};//类型推断

错误的方式:
// String[][] arr4 = new String[][4];
// String[4][3] arr5 = new String[][];
// int[][] arr6 = new int[4][3]{{1,2,3},{4,5},{6,7,8}};

3.如何调用二维数组元素:
System.out.println(arr1[0][1]);//2
System.out.println(arr2[1][1]);//null

	arr3[1] = new String[4];
System.out.println(arr3[1][0]);
System.out.println(arr3[0]);//

4.遍历二维数组元素

for(int i = 0; i < arr.length;i++)
for(int j = 0;j < arr[i].length;j++){
System.out.print(arr[i][j] + " ")
}

4.数组常见算法

1.数组的创建与元素赋值:
杨辉三角(二维数组)、回形数(二维数组)、6个数,1-30之间随机生成且不重复。

2.针对于数值型的数组:
最大值、最小值、总和、平均数等

3.数组的赋值与复制
int[] array1,array2;
array1 = new int[]{1,2,3,4};
3.1 赋值:

array2 = array1;
如何理解:将array1保存的数组的地址值赋给了array2,使得array1和array2共同指向堆空间中的同一个数组实体。

3.2 复制:

array2 = new int[array1.length];
for(int i = 0;i < array2.length;i++){
array2[i] = array1[i];
}
如何理解:我们通过new的方式,给array2在堆空间中新开辟了数组的空间。将array1数组中的元素值一个一个的赋值到array2数组中。

5.Arrays工具类使用

1.理解:
① 定义在java.util包下。
② Arrays:提供了很多操作数组的方法。

2.使用:

//1.boolean equals(int[] a,int[] b):判断两个数组是否相等。
int[] arr1 = new int[]{1,2,3,4};
int[] arr2 = new int[]{1,3,2,4};
boolean isEquals = Arrays.equals(arr1, arr2);
System.out.println(isEquals);

//2.String toString(int[] a):输出数组信息。
System.out.println(Arrays.toString(arr1));

//3.void fill(int[] a,int val):将指定值填充到数组之中。
Arrays.fill(arr1,10);
System.out.println(Arrays.toString(arr1));

//4.void sort(int[] a):对数组进行排序。
Arrays.sort(arr2);
System.out.println(Arrays.toString(arr2));

//5.int binarySearch(int[] a,int key)
int[] arr3 = new int[]{-98,-34,2,34,54,66,79,105,210,333};
int index = Arrays.binarySearch(arr3, 210);
if(index >= 0){
System.out.println(index);
}else{
System.out.println("未找到");
}

三、面向对象

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java类及其类成员

1.类的设计中,两个重要结构之一:属性

对比:属性 vs 局部变量

1.相同点:
1.1 定义变量的格式:数据类型 变量名 = 变量值
1.2 先声明,后使用
1.3 变量都其对应的作用域

2.不同点:

2.1 在类中声明的位置的不同
属性:直接定义在类的一对{}内
局部变量:声明在方法内、方法形参、代码块内、构造器形参、构造器内部的变量

2.2 关于权限修饰符的不同
属性:可以在声明属性时,指明其权限,使用权限修饰符。
常用的权限修饰符:private、public、缺省、protected —>封装性
目前,大家声明属性时,都使用缺省就可以了。
局部变量:不可以使用权限修饰符。

2.3 默认初始化值的情况:
属性:类的属性,根据其类型,都默认初始化值。
整型(byte、short、int、long:0)
浮点型(float、double:0.0)
字符型(char:0 (或’\u0000’))
布尔型(boolean:false)

		引用数据类型(类、数组、接口:null)

局部变量:没默认初始化值。
意味着,我们在调用局部变量之前,一定要显式赋值。
特别地:形参在调用时,我们赋值即可。

2.4 在内存中加载的位置:
属性:加载到堆空间中 (非static)
局部变量:加载到栈空间

2.类的设计中,两个重要结构之二:方法
方法:描述类应该具的功能。

1.举例:

public void eat(){}public void sleep(int hour){}public String getName(){}public String getNation(String nation){}

2. 方法的声明:权限修饰符 返回值类型 方法名(形参列表){
方法体
}

3. 说明:
3.1 关于权限修饰符:默认方法的权限修饰符先都使用public
Java规定的4种权限修饰符:private、public、缺省、protected -->封装性再细说

3.2 返回值类型: 返回值 vs 没返回值

3.2.1 如果方法返回值,则必须在方法声明时,指定返回值的类型。同时,方法中,需要使用 return关键字来返回指类型的变量或常量:“return 数据”。如果方法没返回值,则方法声明时,使用void来表示。通常,没返回值的方法中,就不需要使用return.但是,如果使用的话,只能“return;”表示结束此方法的意思。

构造器(或构造方法):
构造器的作用:

1.创建对象2.初始化对象的信息

使用说明:
1.如果没显式的定义类的构造器的话,则系统默认提供一个空参的构造器
2.定义构造器的格式:权限修饰符 类名(形参列表){}
3.一个类中定义的多个构造器,彼此构成重载
4.一旦我们显式的定义了类的构造器之后,系统就不再提供默认的空参构造器
5.一个类中,至少会有一个构造器。

三大特性(封装、继承、多态)

面向对象的特征一:封装与隐藏

1.为什么要引入封装性?
我们程序设计追求“高内聚,低耦合”。
高内聚 :类的内部数据操作细节自己完成,不允许外部干涉;
低耦合 :仅对外暴露少量的方法用于使用。

隐藏对象内部的复杂性,只对外公开简单的接口。便于外界调用,从而提高系统的可扩展性、可维护性。通俗的说,把该隐藏的隐藏起来,该暴露的暴露出来。这就是封装性的设计思想。

2.封装性思想具体的代码体现:
体现一:将类的属性xxx私化(private),同时,提供公共的(public)方法来获取(getXxx)和设置(setXxx)此属性的值
private double radius;
public void setRadius(double radius){
this.radius = radius;
}
public double getRadius(){
return radius;
}
体现二:不对外暴露的私有的方法
体现三:单例模式(将构造器私有化)
体现四:如果不希望类在包外被调用,可以将类设置为缺省的。

3.Java规定的四种权限修饰符
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3.1 权限从小到大顺序为:private < 缺省 < protected < public
3.2 具体的修饰范围:
3.3 权限修饰符可用来修饰的结构说明:

4.种权限都可以用来修饰类的内部结构:属性、方法、构造器、内部类
修饰类的话,只能使用:缺省、public

面向对象特征二:继承性

1.继承性的格式:
class A extends B{}

A:子类、派生类、subclassB:父类、超类、基类、superclass

2.子类继承父类以后有哪些不同?

2.1体现:一旦子类A继承父类B以后,子类A中就获取了父类B中声明的所有的属性和方法。
特别的,父类中声明为private的属性或方法,子类继承父类以后,仍然认为获取了父类中私的结构。只因为封装性的影响,使得子类不能直接调用父类的结构而已。

2.2 子类继承父类以后,还可以声明自己特有的属性或方法:实现功能的拓展。

子类和父类的关系,不同于子集和集合的关系。extends:延展、扩展

3.Java中继承性的说明

3.1.一个类可以被多个子类继承。

3.2.Java中类的单继承性:一个类只能有一个父类
3.3.子父类是相对的概念。
3.4.子类直接继承的父类,称为:直接父类。间接继承的父类称为:间接父类
3.5.子类继承父类以后,就获取了直接父类以及所间接父类中声明的属性和方法

面向对象的特性三:多态性

1.多态性的理解:可以理解为一个事物的多种形态。

2.何为多态性:
对象的多态性:父类的引用指向子类的对象(或子类的对象赋给父类的引用)
举例:
Person p = new Man();
Object obj = new Date();

3.多态性的使用:虚拟方法调用
有了对象的多态性以后,我们在编译期,只能调用父类中声明的方法,但在运行期,我们实际执行的是子类重写父类的方法。
总结:编译,看左边;运行,看右边。

4.多态性的使用前提:
① 类的继承关系 ② 方法的重写

6.多态性使用的注意点:
对象的多态性,只适用于方法,不适用于属性(编译和运行都看左边)

关键字

关键字:this
1.可以调用的结构:属性、方法;构造器

2.this调用属性、方法:
this理解为:当前对象 或 当前正在创建的对象

2.1 在类的方法中,我们可以使用"this.属性"或"this.方法"的方式,调用当前对象属性或方法。但是通常情况下,我们都择省略"this."。特殊情况下,如果方法的形参和类的属性同名时,我们必须显式的使用"this.变量"的方式,表明此变量是属性,而非形参。

2.2 在类的构造器中,我们可以使用"this.属性"或"this.方法"的方式,调用当前正在创建的对象属性或方法。但是,通常情况下,我们都择省略"this."。特殊情况下,如果构造器的形参和类的属性同名时,我们必须显式的使用"this.变量"的方式,表明此变量是属性,而非形参。

3.this调用构造器:

① 我们在类的构造器中,可以显式的使用"this(形参列表)"方式,调用本类中指定的其他构造器
② 构造器中不能通过"this(形参列表)“方式调用自己
③ 如果一个类中有n个构造器,则最多有 n - 1构造器中使用了"this(形参列表)”
④ 规定:"this(形参列表)“必须声明在当前构造器的首行
⑤ 构造器内部,最多只能声明一个"this(形参列表)”,用来调用其他的构造器

关键字:abstract
abstract: 抽象的
1.可以用来修饰:类、方法
2.具体的:
abstract修饰类:抽象类

  此类不能实例化
抽象类中一定有构造器,便于子类实例化时调用(涉及:子类对象实例化的全过程)
开发中,都会提供抽象类的子类,让子类对象实例化,完成相关的操作 --->抽象的使用前提:继承性

abstract修饰方法:抽象方法

抽象方法只方法的声明,没方法体
包含抽象方法的类,一定是一个抽象类。反之,抽象类中可以没有抽象方法的。
若子类重写了父类中的所的抽象方法后,此子类方可实例化
若子类没重写父类中的所的抽象方法,则此子类也是一个抽象类,需要使用abstract修饰

3.注意点:

1.abstract不能用来修饰:属性、构造器等结构
2.abstract不能用来修饰私方法、静态方法、final的方法、final的类

原创:https://www.panoramacn.com
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