java 大数据书籍推荐 java大数据教程

转载

数据科学探索者 2023-09-11 14:53:32

文章标签 java 大数据书籍推荐 java 大数据数组 System 文章分类 Java 后端开发

文章目录

前言
一、数组的定义和访问

1.1 容器概述
1.2 数组概念
1.3 数组的定义
1.4 数组的初始化
1.5 数组的访问

二、数组原理内存图

2.1 内存概述
2.2 Java虚拟机的内存划分
2.3 数组在内存中的存储

一个数组内存图
两个数组内存图
两个变量指向一个数组

三、数组操作的常见问题

3.1 数组越界异常
3.2 数组空指针异常

四、数组练习

4.1 数组遍历
4.2 数组获取最值
4.3 数组翻转

五、IDEA的安装
总结

前言

系列文章比较适合非科班的同学, 由浅及深, 循序渐进, 从基础开始走上大数据之路

让我们一起努力, 达成目标, 实现理想

一、数组的定义和访问

1.1 容器概述

案例分析

现在需要统计某公司员工的工资情况，例如计算平均工资、找到最高工资等。假设该公司有50名员工，用前面所学的知识，程序首先需要声明50个变量来分别记住每位员工的工资，然后在进行操作，这样做会显得很麻烦，而且错误率也会很高。因此我们可以使用容器进行操作。将所有的数据全部存储到一个容器中，统一操作。

容器概念

容器： 是将多个数据存储到一起，每个数据称为该容器的元素。
生活中的容器： 水杯，衣柜，教室

1.2 数组概念

数组是存储数据的容器

特点

数组的长度固定
数组可以存储任意类型的数据，但是一个数组只能存储同一类型的多个数据
数组有索引，从0开始，最大索引为数组的长度-1

1.3 数组的定义

方式一

数据类型【】变量名；

方式二

数据类型变量名【】；

1.4 数组的初始化

方式一：动态初始化

//动态初始化
 	// 数据类型 【】 变量名 = new 数据类型 【长度】;
 	int [] arr_01 = new int [3]; // 推荐
 	int arr_02 [] = new int [3];

数组定义格式详解：

数组存储的数据类型：创建的数组容器可以存储什么数据类型
[] : 表示数组
数组名字：为定义的数组起个变量名，满足标识符规范，可以使用名字操作数组
new：关键字，创建数组使用的关键字
数组存储的数据类型：创建的数组容器可以存储什么数据类型
[长度]：数组的长度，表示数组容器中可以存储多少个元素
注意：数组有定长特性，长度一旦指定，不可更改
（和水杯道理相同，买了一个2升的水杯，总容量就是2升，不能多也不能少）

方式二：静态初始化

//静态初始化
	// 数据类型 【】 变量名 = new 数据类型 【】 {元素1，元素2，...};
	// 简化写法 数据类型 【】 变量名 = {元素1，元素2，...};
	int [] arr_03 = new int [] {100,200,300};
	int [] arr_04 = {500, 600, 700};

1.5 数组的访问

索引： 每一个存储到数组的元素，都会自动的拥有一个编号，从0开始，这个自动编号称为数组索引(index)，可以通过数组的索引访问到数组中的元素。

数组名【索引值】

数组的长度属性： 每个数组都具有长度，而且是固定的，Java中赋予了数组的一个属性，可以获取到数组的长度，语句为：数组名.length ，属性length的执行结果是数组的长度，int类型结果。由次可以推断出，数组的最大索引值为数组名.length-1。

例子：

public static void main(String[] args) {
  	int [] arr = new int [] {1,2,3,4,5};
  	//打印数组的属性，输出结果是5
  	System.out.println(arr.length);
}

索引访问数组中的元素：

数组名[索引]=数值，为数组中的元素赋值
变量=数组名[索引]，获取出数组中的元素

public static void main(String[] args) {
    int[] arr = {1,2,3,4,5}; //定义存储int类型数组，赋值元素1，2，3，4，5
    arr[0] = 6; //为0索引元素赋值为6
    int i = arr[0]; //获取数组0索引上的元素
    System.out.println(i);
    System.out.println(arr[0]); //直接输出数组0索引元素
}

二、数组原理内存图

2.1 内存概述

内存是计算机中的重要原件，临时存储区域，作用是运行程序。我们编写的程序是存放在硬盘中的，在硬盘中的程序是不会运行的，必须放进内存中才能运行，运行完毕后会清空内存。

Java虚拟机要运行程序，必须要对内存进行空间的分配和管理。

2.2 Java虚拟机的内存划分

为了提高运算效率，就对空间进行了不同区域的划分，因为每一片区域都有特定的处理数据方式和内存管理方式。

JVM的内存划分：

区域名称	作用
寄存器	给CPU使用，和我们开发无关。
本地方法栈	JVM在使用操作系统功能的时候使用，和我们开发无关。
方法区	存储可以运行的class文件。
堆内存	存储对象或者数组，new来创建的，都存储在堆内存。
方法栈	方法运行时使用的内存，比如main方法运行，进入方法栈中执行。

java 大数据书籍推荐 java大数据教程_java 大数据书籍推荐

堆内存和方法区内存各有1个，一个线程一个栈内存
方法调用的时候，该方法所需要的内存空间在栈内存中分配（压栈），执行结束后栈内存空间释放（弹栈）
栈中主要存储方法体当中的局部变量
方法的代码片段以及整个类的代码片段存储在方法区内存中，在类载入的时候会一同载入
执行过程中使用new运算符创造的Java对象，存储在堆内存当中，对象内部有实例变量，也在堆内存当中

2.3 数组在内存中的存储

一个数组内存图

public static void main(String[] args) {
  	int[] arr = new int[3];
  	System.out.println(arr);//[I@123456a
}

以上方法执行，输出的结果是[I@123456a，这个是什么呢？是数组以16进制记录的在内存中的地址。new出来的内容，都是在堆内存中存储的，而方法中的变量arr保存的是数组的地址。

输出arr[0]，就会输出arr保存的内存地址中数组中0索引上的元素

java 大数据书籍推荐 java大数据教程_java 大数据书籍推荐_02

两个数组内存图

public static void main(String[] args) {
    int[] arr = new int[3];
    int[] arr2 = new int[2];
    System.out.println(arr);
    System.out.println(arr2);
}

java 大数据书籍推荐 java大数据教程_大数据_03

两个变量指向一个数组

public static void main(String[] args) {
    int[] arr = new int [] {1,2,3}; // 静态定义数组，存储3个元素
    //输出3个索引上的元素值
    System.out.println(arr[0]);
    System.out.println(arr[1]);
    System.out.println(arr[2]);
    //定义数组变量arr2，将arr的地址赋值给arr2
    int[] arr2 = arr;
    arr2[1] = 9;
    System.out.println(arr[1]);
}

java 大数据书籍推荐 java大数据教程_System_04

三、数组操作的常见问题

3.1 数组越界异常

观察一下代码，运行后会出现什么结果

public static void main(String[] args) {
    int[] arr = {1,2,3};
    System.out.println(arr[3]);
}

创建数组，赋值3个元素，数组的索引就是0，1，2，没有3索引，因此我们不能访问数组中不存在的索引，程序运行后，将会抛出 ArrayIndexOutOfBoundsException 数组越界异常。在开发中，数组的越界异常是不能出现的，一旦出现了，就必须要修改我们编写的代码。

3.2 数组空指针异常

观察一下代码，运行后会出现什么结果。

public static void main(String[] args) {
    int[] arr = {1,2,3};
    arr = null;
    System.out.println(arr[0]);
｝

arr = null这行代码，意味着变量arr将不会在保存数组的内存地址，也就不允许再操作数组了，因此运行的时候会抛出NullPointerException 空指针异常。在开发中，数组的空指针异常是不能出现的，一旦出现了，就必须要修改我们编写的代码。

空指针异常在内存图中的表现

java 大数据书籍推荐 java大数据教程_大数据_05

四、数组练习

4.1 数组遍历

数组遍历： 就是将数组中的每个元素分别获取出来，就是遍历。遍历也是数组操作中的基石。

参考

public static void main (String[] args) {
	int [] arr = {10, 20, 30, 40, 50};
	for (int i = 0, i < arr.length; i++) {
		System.out.println (arr[i]);
	}
}

4.2 数组获取最值

最值的获取：从数组的所有元素中找出最值

实现思路 ：

定义变量，保存数组0索引上的元素，作为初始值
遍历数组，获取出数组中的每个元素
将遍历到的元素和保存数组0索引上值的变量进行比较
如果数组元素的值大于/小于了变量的值，变量更新为新的值
数组循环遍历结束，变量保存的就是数组中的最值

参考

public static void main(String[] args) {
	int[] arr = {654, 324, 54, 897, 231, 7894, 452, 1};
	int max = arr[0];
	int min = arr[0];
	for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
		if (arr[i] > max) {
			max = arr[i];
		}
		if (arr[i] < min) { //求助，这里有没有不用两个if的判断方法
			min = arr[i];
		}
	}
	System.out.println("数组最大值是：" + max);
	System.out.println("数组最小值是：" + min);
}

4.3 数组翻转

数组翻转：将数组中的元素翻转（不借助新的数组）

实现思路 ：

直接将对应位置赋值的话，其中一个位置的数值会被覆盖
找一个中间量记录数组其中一个值
将对应位置的值赋值给当前位置
将中间量的值赋值给对应位置
数组循环遍历结束

java 大数据书籍推荐 java大数据教程_数组_06

参考

public static void main(String[] args) {
	int[] arr = {654, 324, 54, 897, 231, 7894, 452, 1}; //局部变量，可以自定义
	for (int i = 0; i < arr.length / 2; i++) {
		int x = arr[i];
		arr[i] = arr[arr.length - 1 - i];
		arr[arr.length - 1 - i] = x;
	}
	for (int i = 0; i < arr.length; i++) { //打印结果检查
		System.out.print(arr[i]+"  ");
	}
}