方法和數組 - 打好基礎很重要

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1. 方法

1.1 引入

還記得我們的HelloWorld例程嗎？我們現在對于輸出語句應該已經很熟悉了

System.out.println("HelloWorld");
           

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解釋：

• System 是系統類。
• out 是标準輸出對象。
• println() 是一個方法。

如果我們想要在一個類中實作一些功能，但是如果我們想要多次使用某一個功能，顯然我們需要重複書寫這個功能的代碼多次，而方法就相當于把某些代碼封裝成一個模闆，哪次想用直接調用就可以了。

1.2 定義

定義：方法是定義在類中的一段獨立的代碼塊，用來實作某個功能。

• 其實我們在程式設計界中更喜歡叫它們為函數，但是在Java中我們也可以叫做方法

作用：

函數的主要作用是為了提高代碼的複用性。

使程式簡短而清晰，更加利于維護

// [] 中代表可選項，即參數不是必須的
修飾符 傳回值類型 方法名 ([參數類型 參數名1, 參數類型 參數名2,...]){
    執行語句
    return 傳回值 // 傳回值的類型必須與傳回值類型一緻
}
           

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public static int testMethod(int age1, int age2) {
    int age = age1 + age2;
    return age;
}
           

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• 修飾符： public static：public 代表公開的，static 是靜态的，這樣才能在 主函數中調用。具體我們會在後面具體介紹修飾符和 static 的知識。
• 傳回值類型： 就是功能結果的資料類型，因為有一些方法需要将最後的結果傳回給你，進而讓開發者使用這個結果。而有一些方法執行代碼中的指令即可，執行後就可以結束了，并沒有傳回值（void）

舉例更好了解哦：最近有一場周傑倫的演唱會，我通過好多朋友幫忙一起的搶票方法，最後得到了兩張票，這兩張票就是“搶票”方法的傳回值，我（開發者）可以對這個傳回值進行任何操作，例如自己去看，或者送給朋友，甚至可以用來當草稿紙（哭…），而你幫朋友助力 "車票加速" "砍一刀"，雖然你沒有什麼實質收貨，但是确實助力成功了。

• 參數類型：參數的資料類型，主方法可以調用其他方法，其他方法可以互相調用，但不能調用主方法，主函數是系統調用的。

1.3 方法的調用

在剛開始的時候，尤其是沒有學習面向對象概念的時候，其實大部分都是直接在同一個類下編寫多個方法，然後再主函數中調用即可。後面學習了面向對象就會知道不同類之間的方法是怎麼調用的。

舉個方法調用的例子：

public class Demo {

    public static void main(String[] args) {
        int age = testMethod(10, 20);
        System.out.println("年齡和為：" + age);
    }

    public static int testMethod(int age1, int age2) {
        int age = age1 + age2;
        return age;
    }
}
           

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我們定義了一個 testMethod 方法，參數是傳入兩個 int 類型的年齡，将兩者取和後傳回即可。而在主函數中，調用了 testMethod 方法，傳入參數 10 和 20，然後接收 int 類型的傳回值 age，并且輸出列印了 age。

其實如果我們不需要對方法的傳回值 age 進行處理的話，直接使用如下寫法也是可以的。

public static void main(String[] args) {
    System.out.println("年齡和為：" + testMethod(10, 20););
}
           

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不過就前期而言，多寫一步也沒什麼壞處。

方法中也是如此，例如對于比較兩個參數值 a 和 b 是否相同 if 語句的優化

// 普通版
if(a == b){
    return true;
} else{
    return false;
}

// 三元運算符改進
boolean flag = ((a == b) ? true : false);
return flag;

// 直接傳回三元運算符
return ((a == b) ? true : false);

// 直接傳回
return a == b;
           

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1.4 方法重載

一般來說，我們都是根據作用來命名方法（方法名有意義），但是很多時候會我們會針對不同的資料類型，或者參數個數來進行操作，例如我們所要求幾個數字中的最大值問題就出現了這兩種問題。使用方法重載，既可以保證命名有意義，也可以避免記憶過多的不同名稱

int max (int a, int b, int c);

double max (double a, double b, double c);

long max (long a, long b, long c);

int max (int a, b);
           

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定義：用同一方法名定義多個方法，這些方法的參數個數或者參數類型不同

作用：使一個方法名賦予新的含義，使一個方法名可以多用

适用：實作細節不同的同一類功能時候

了解：其實就是使得一個方法擁有了更多的可能性，一個名稱解決多種問題。

注意：

1. 函數的傳回類型不同，但參數個數和類型相同，不是重載 。
2. 重載函數的的參數個數，參數類型，參數順序至少有一個需要不同 。

2. 數組

2.1 概念

講解數組的概念之前，我們先來舉個例子，幫助一下了解：

我們在籃球場比賽中，夢之隊運動員共有10名，我們分别将每個人定義為幾号運動員，這樣我們找某一個人的時候，我們就會先找到夢之隊這支隊伍，然後去找對應編号的人。而數組就像這隻隊伍的概念一樣，而數組中的每一個元素就是每一個球員，當你需要找數組的某一個元素的時候，隻需要找到你需要查找的數組（夢之隊），再根據數組下标（對應編号）去尋找對應元素（球員）。這樣做的好處就是，我們将一批同類型的元素整理歸納到了一起，并且标号記錄。既友善了查找與使用，又避免了定義多個變量的麻煩。

概念：數組是一個容量固定，存儲一些相同類型元素的順序集合，而且所有的數組都是由連續的記憶體位置組成的。

dataType[] arrayRefVar; // 首選的方法
或
dataType arrayRefVar[]; // 效果相同，但不是首選方法
           

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第一種讀法：定義一個 dataType類型的數組 arrayRefvar 變量，它可以認為是 Java 風格的定義格式，推薦第一種，不過也隻是程式設計風格不同罷了。

2.2 初始化

知道了定義後，如何真正的去建立一個數組出來呢？new 一個出來就好了。

new 的概念會在面向對象中重點闡述，這裡我們隻要記住即可。

在這個 new 一個數組的過程中，就會為數組開辟記憶體空間，為每個數組元素賦予值（記憶體配置設定問題就在下面哦）

2.2.1 動态初始化

動态初始化：隻指定長度，由系統給出初始化值。

• 也就是說，我們隻告訴系統，我們需要一個多大容量的數組，但是我們在初始化的時候還不去指派，這個時候其實系統會在背後預設為數組設定一個初始值。例如 int 類型的數組就會預設指派 0。

// 格式
資料類型 [] 數組名 = new 資料類型 [數組長度];
           

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// 舉例
int [] arr = new int [3];
           

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2.2.2 靜态初始化

給出初始化值，由系統決定長度，例如大括号内有3個元素，系統就會預設的建立一個長度是 3 的數組。

// 格式
資料類型 [] 數組名 = new 資料類型 [] {元素1，元素2，...};v
           

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// 舉例
int [] arr = new int [] {1,2,3};
           

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簡化格式

// 格式
資料類型 [] 數組名 = {元素1，元素2，...};
           

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// 舉例
int [] arr = {1,2,3};
           

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2.3 數組的通路

數組的元素是通過索引通路的。數組索引從 0 開始，是以索引值從 0 到 數組長度-1。

例如想通路 array 數組第一個元素就是 array[0]

後面我們會學習 Java 中的集合，例如 ArrayList 等，雖然我們後面基本都是以這些集合為主，但是它們的底層其實都離不開數組，是以後面學習要注意比對。

在Java中，數組是一種效率最高的存儲和随機通路對象的引用序列的方式。數組就是一個簡單的線性序列，這使得元素通路非常快速。但是為這種速度所付出的代價是數組對象的大小被固定，并且在其生命周期中不可改變。你可能會建議使用ArrayList，它可以通過建立一個新執行個體，然後把舊執行個體中所有的引用到移到新執行個體中，進而實作更多空間的自動配置設定。盡管通常應該首選ArrayList而不是數組、但是這種彈性需要開銷，是以，ArrayList的效率比數組低很多。

——Thinking in Java 第16章

2.4 數組的周遊

什麼是周遊？簡單來說就是把數組中的每一個元素都讀一遍，你可以對數組中的每一個數進行處理，又或者找到數組中那個你需要的數。

2.4.1 普通 for

但是有時候就想哈，每一次我的數組元素數量較少的時候還可以，我數一數有多少個元素也就知道我需要周遊多少次了，但是如果數組元素太多呢，又或者我把周遊數組編寫成一個方法，參數就是一個數組，不同的數組（元素數量不同），很顯然需要周遊的次數是不靈活的，是以我們介紹一個更為靈活的屬性——length

針對元素數量較多的數組 可以使用 length屬性 擷取數組的長度

public static void main(String[] args) {
    int [] array = {11, 22, 33, 44, 55};
    for(int i = 0; i < array.length; i++){
        System.out.println(array[i]);
    }
}
           

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2.4.2 增強 for

JDK 1.5 引進了一種新的循環類型，被稱為 For-Each 循環或者增強For循環， 它能在不使用下标的情況下周遊數組。

public static void main(String[] args) {
        int [] array = {11, 22, 33, 44, 55};
        for (int arr : array){
            System.out.println(arr);
        }
    }
           

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它的功能強大就在于不必為了下标的起始值和終止值而分心，代碼更加簡潔，更不容易出錯。

事物總是有兩面性的，雖然增強for循環帶來了簡潔和快速，但是并不是萬能的，有的時候我們必須使用傳統的for循環，例如不希望周遊每一個元素，或者在循環内部需要使用下标等。

補充：

如果僅僅是想要列印數組中的所有值，我們可以利用Arrays類中的toString方法

輸出後格式如下：[1，3，6，5，6]

2.5 二維數組

2.5.1 概念

具有兩個下标的數組稱為二維數組。有些資料要依賴于兩個因素才能惟一地确定。

例如我們下面的這個案例一個班級有三個學生，每個學生又對應四科成績，是以我們必須用一個二維數組來存儲，第一項儲存學生資訊，第二項存儲成績資訊

Student Number	Course1	Course2	Course3	Course4
Student1	55	66	58	77
Student2	87	58	48	64
Student3	65	78	70	56

例如想表示第三個學生的第四門課程如下：float a[3][4]

image.png

2.5.2 格式

// 格式
type arrayName = new type[arrayLength1][arrayLenght2];
           

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// 例子
int a[][] = new int [2][3];
           

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• arrayLength1 為行數（表示這個二維數組有多少個一維數組）
• arrayLenght2 為列數（表示這個一維數組的元素個數）

type arrayName = new type[arrayLength1][];
           

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• 表示這個二維數組可以有多少個一維數組
• 列數沒有給出，可以動态的給

舉個例子：

String s[][] = new String[2][];

s[0] = new String[2];
s[1] = new String[3];

s[0][0] = new String("Good");
s[0][1] = new String("Luck");
s[1][0] = new String("to");
s[1][1] = new String("you");
s[1][2] = new String("!");
           

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