Java编程的逻辑-编程基础

• 1.1 数据类型和变量
• 1.2 赋值
  • 1.2.1 基本类型
  • 1.2.2 数组类型
• 1.3 基本运算
  • 1.3.1 算术运算
  • 1.3.2 比较运算
  • 1.3.3 逻辑运算
• 1.4 条件执行
  • 1.4.1 语法和陷阱
  • 1.4.2 实现原理
• 1.5 循环
  • 1.5.1 循环的4种形式
  • 1.5.2 循环控制
  • 1.5.3 实现原理
• 1.6 函数的用法
  • 1.6.1 基本概念
  • 1.6.2 进一步理解函数
• 1.7函数调用的基本原理
  • 1.7.1 栈的概念
  • 1.7.2 函数执行的基本原理
  • 1.7.3 数组和对象的内存分配
  • 1.7.4 递归调用的原理
  • 1.7.5 小结

1.1 数据类型和变量

基本数据类型：

• 整数类型：byte/short/int/long
• 小数类型：float/double
• 字符类型：char
• 真假类型：boolean

数组：表示固定长度的同种数据类型的多条记录，在内存中连续存放。

对象类型：组合

变量：给数据起的名字，方向访问不同的数据，值可以改变，但是含义不变。

1.2 赋值

1.2.1 基本类型

1. 整数类型
   • byte、short、int、long分别占1、2、4、8字节
   • 在给long类型赋值时，如果常量超过了int的表示范围，需要在常量后面加L。

2. 小数类型

   • double、float分别占4字节和8字节

3. 真假类型

4. 字符类型

• char占用两个字节

1.2.2 数组类型

• 基本类型的数组有三种赋值形式

	int[] arr = {1, 2, 3};
	int[] arr = new int[]{1, 2, 3};
	int[] arr = new int[3];
	arr[0] = 1; arr[1] = 2; arr[2] = 3;

• 数组变量存储的是数组内存的地址
• 数组的长度可以动态确定

	int length = ...;
	int[] arr = new int[length];

• 数组的长度确定了之后就不可再改变
• 不可变指的是数组的内存空间，一经分配，长度就不可改变
• 但是可以让数组变量指向一个不同长度的空间

1.3 基本运算

• 算术运算
• 比较运算
• 逻辑运算

1.3.1 算术运算

+、-、*、/、%、++、–

1. 加减乘除注意事项

• 注意结果的范围，使用恰当的数据类型。
• 整数相除直接舍去小数位

1. 小数计算结果不精确
2. 自增/自减

1.3.2 比较运算

>、>=、<、<=、==

• 数组变量的比较，比较的不是数组的内容，而是数组的内存地址

1.3.3 逻辑运算

& | ！ ^ && ||

• &、

  和 &&、

  的区别

	boolean a = true;
	int b = 0;
	boolean flag = a | b++>0;

b = 1。虽然已知a为true，b++还是会去计算

	boolean a = true;
	int b = 0;
	boolean flag = a || b++>0;

b = 0。已知a为true之后，会忽略后半部分的计算

1.4 条件执行

1.4.1 语法和陷阱

• if/else
• if/else if/else
• 三元运算符：条件赋值

	int max = x > y ? x : y;		

• switch：表达式的值不同执行不同的分支

1.4.2 实现原理

指令跳转：条件跳转、无条件跳转、跳转表

跳转表为什么更高效？

• 条件值必须为整数
• 可以使用二分查找
• 如果条件值连续的话，还可以优化成一个数组

1.5 循环

1.5.1 循环的4种形式

1. while
2. do/while
3. for
4. foreach

1.5.2 循环控制

1. break
2. continue

1.5.3 实现原理

条件跳转+无条件跳转

1.6 函数的用法

1.6.1 基本概念

• 减少重复代码：重复执行的代码，可以定义函数，在需要的地方调用
• 分解复杂的操作：复杂的操作，可以将操作分为多个函数

1.6.2 进一步理解函数

1. 参数传递：可变长度参数
   • 在函数内，可以看做是数组。
   • 必须是参数列表的最后一个
   • 一个函数只能有一个可变长度参数

        public static int max(int min, int ...a) {
            int max = min;
            for(int i = 0; i < a.length; i++) {
                if(max < a[i]) {
                    max = a[i];
                }
            }
            return max;
        }
   

2. 返回
   • 一个函数只能有一个返回值
3. 重载
4. 调用匹配
5. 递归函数

1.7函数调用的基本原理

1.7.1 栈的概念

程序执行的基本原理：CPU有一个指令器，指向下一条要执行的指令，要么顺序执行，要么进行跳转。

函数的调用可以看做是一个无条件跳转，跳转到对应函数的指令处开始执行，碰到return语句或者函数结尾时，再执行一次无条件跳转，跳转回调用方，执行调用函数后的下一条指令。

计算机系统主要使用栈来存放函数调用过程中需要的数据，包括参数、返回地址以及函数内定义的局部变量。

1.7.2 函数执行的基本原理

1.7.3 数组和对象的内存分配

对于数组和对象类型，一般有两块内存，一块存放实际的内容，一块存放实际内容的地址。

• 存储实际内容的空间分配在堆上
• 存储地址的空间分配在栈上

1.7.4 递归调用的原理

递归调用执行的过程中，每调用一次，就会有一次入栈，生成一份不同的参数、局部变量和返回地址。

1.7.5 小结

• 函数调用主要是通过栈来存储相关的数据，系统就函数的调用者和函数如何使用栈做了约定，返回值可以简单的认为是通过一个专门的返回值存储器存储的。

• 函数的调用是有成本的