Java编程基础核心笔记：循环、数组与方法精要

Java编程基础核心笔记：循环、数组与方法精要

一、循环高级应用训练

1. 平方根计算案例

import java.util.Scanner;

public class SquareRootCalculator {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        int n = sc.nextInt();
        int zhengShu = 2;
        
        while(zhengShu * zhengShu <= n) {
            ++zhengShu;
        }
        
        System.out.println(zhengShu - 1);
    }
}

2. 质数判断案例

import java.util.Scanner;

public class PrimeNumberChecker {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        int zhiShu = sc.nextInt();
        
        for(int i = 2; i <= zhiShu; i++) {
            for(int j = 2; j <= i; j++) {
                if(i * j == zhiShu) {
                    System.out.println("有质数");
                    break;
                } else {
                    System.out.println("无质数");
                }
            }
        }
    }
}

二、数组核心概念

1. 数组基础

• 定义：存储同种数据类型的容器
• 特点：固定长度、索引访问、连续内存

数组初始化方式

// 静态初始化（直接指定元素）
int[] staticArr = {1, 2, 3, 4, 5};

// 动态初始化（指定长度）
int[] dynamicArr = new int[5]; // 默认值：0
String[] strArr = new String[3]; // 默认值：null

2. 数组地址值解析

[I@4c873330 结构含义：

• [：表示数组
• I：表示int类型
• @：分隔符
• 4c873330：十六进制内存地址

3. 数组遍历与处理

public class ArrayProcessor {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
        
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            if (arr[i] % 2 == 0) {
                System.out.println(arr[i] / 2);
            } else {
                System.out.println(arr[i] * 2);
            }
        }
    }
}

4. 数组内存模型

public class ArrayMemoryDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr1 = {11, 22};
        int[] arr2 = arr1; // 共享内存空间
        
        arr2[0] = 99; // 修改会影响arr1
        
        System.out.println(arr1[0]); // 输出99
    }
}

三、方法核心机制

1. 方法基础概念

• 本质：程序最小执行单元
• 作用：封装重复代码，提高复用性和可维护性

方法定义与调用

public class MethodDemo {
    // 无参方法
    public static void greet() {
        System.out.println("Hello, World!");
    }
    
    // 带参方法
    public static void printSum(int a, int b) {
        System.out.println("Sum: " + (a + b));
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        greet(); // 方法调用
        printSum(10, 20); // 带参调用
    }
}

2. 形参与实参

3. 带返回值方法

public class Calculator {
    // 方法定义
    public static int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        // 1. 直接调用
        add(5, 3);
        
        // 2. 赋值调用
        int result = add(5, 3);
        
        // 3. 输出调用
        System.out.println(add(5, 3));
    }
}

4. 方法重载机制

public class MathUtils {
    // 整数加法
    static int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }
    
    // 重载1：双精度加法（类型不同）
    static double add(double a, double b) {
        return a + b;
    }
    
    // 重载2：三数相加（数量不同）
    static int add(int a, int b, int c) {
        return a + b + c;
    }
}

重载规则：

1. 方法名必须相同
2. 参数列表必须不同（类型/数量/顺序）
3. 与返回值类型无关

四、Java内存模型

内存区域划分

数据类型存储差异

五、核心概念总结

1. 循环编程要点

• 避免死循环（确保有终止条件）
• 优化循环边界（如平方根案例）
• 减少循环内重复计算
• 合理使用break/continue

2. 数组使用准则

• 注意数组边界（防止越界异常）
• 遍历优先使用标准for循环
• 大数组考虑内存占用
• 理解多维数组存储结构

3. 方法设计原则

• 单一职责：一个方法只做一件事
• 合理命名：动词+名词（如calculateSum）
• 参数控制：不超过5个参数
• 明确返回值：避免void的过度使用

4. 内存管理技巧

1. 基本类型优先使用局部变量
2. 及时解除无用对象引用
3. 避免创建不必要的大对象
4. 理解对象生命周期

学习建议：通过调试工具观察内存变化，编写测试用例验证方法行为，重构重复代码提高质量。理解值传递机制是避免隐蔽Bug的关键，而掌握封装思想是构建健壮程序的基石。