复习

1.Map的通用方法【重点】
    put(键,值); 添加
    remove(键);
    get(键);
    put(键,值); 修改
    containsKey(键);
    containsValue(值);
2.Map的遍历方式【重点】
    a.以键找值
        Set<键> keys = map.keySet();//获取所有键的Set集合
        for(K 键 : keys){ //遍历所有的键
            V 值 = map.get(键); //以键找值
            打印
        }
    b.键值对方式
        Set<Map.Entry<键,值>> entries = map.entrySet();//获取所有键值对的Set集合
        for(Map.Entry<键,值> 键值对 : entries){ //遍历所有的键值对
            键值对.getKey(); //获取键
            键值对.getValue();//获取值
            打印
        }
3.集合的嵌套
    a.ArrayList<ArrayList<String>>
    b.ArrayList<HashMap<String,Integer>>
    c.HashMap<String,HashMap<String,Integer>>
4.斗地主【重点,3遍历】
5.冒泡排序【理解】
    核心: 依次比较相邻的两个元素,大的往后走,小的往前走
    代码:
        for(int i = 0;i < arr.length-1;i++){
            for(int j = 0;j < arr.length-1-i;j++){
                if(arr[j] > arr[j+1]){
                    int temp = arr[j+1];
                    arr[j+1] = arr[j];
                    arr[j] = temp;
                }
            }   
        }   

今日内容

• 选择排序
• 二分查找
• 异常【异常的继承体系是重点】
• 异常的处理【try...catch处理方式是重点】
• 自定义异常

选择排序

介绍

• 另外一种排序的方式，选中数组的某个元素,其后面的元素依次和选中的元素进行两两比较，将较大的数据放在后面，依次从前到后选中每个元素，直至所有数据按要求完成排序
• 如果有n个数据进行排序，总共需要比较n-1次
• 每一次比较完毕，下一次的比较就会少一个数据参与

图解选择排序

代码实现

/*
    选择排序：
        另外一种排序的方式，选中数组的某个元素,其后面的元素依次和选中的元素进行两两比较，将较大的数据放
在后面，依次从前到后选中每个元素，直至所有数据按要求完成排序
 */
public class ArrayDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //定义一个数组
        int[] arr = {7, 6, 5, 4, 3};
        System.out.println("排序前：" + Arrays.toString(arr));
        // 这里减1，是控制比较的轮数
        for (int x = 0; x < arr.length - 1; x++) {
            // 从x+1开始,直到最后一个元素
            for (int i = x+1; i < arr.length; i++) {
                if (arr[x] > arr[i]) {
                    int temp = arr[x];
                    arr[x] = arr[i];
                    arr[i] = temp;
                }
            }
        }
        System.out.println("排序后：" + Arrays.toString(arr));
    }
}

二分查找

普通查找和二分查找

• 普通查找: 给定数组,找到对应数组的索引. 只能从前往后依次遍历
• 二分查找:给定数组, 必须是有自然顺序的(比如,从小到大), 从数组中找到某个元素的索引.
  原理:每一次都去获取数组的中间索引所对应的元素，然后和要查找的元素进行比对，如果相同就返回索引；如果不相同，就比较中间元素和要查找的元素的值；小的话,就去掉后一半.拿前半比较

二分查找图解

代码实现

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {10, 14, 21, 38, 45, 47, 53, 81, 87, 99};
        int index = binarySerach(arr, 38);
        System.out.println(index);
    }
    /**
     * 二分查找方法
     * @param arr 查找的目标数组
     * @param number 查找的目标值
     * @return 找到的索引,如果没有找到返回-1
     */
    public static int binarySerach(int[] arr, int number) {
        int start = 0;
        int end = arr.length - 1;
 
        while (start <= end) {
            int mid = (start + end) / 2;
            if (number == arr[mid]) {
                return mid ;
            } else if (number < arr[mid]) {
                end = mid - 1;
            } else if (number > arr[mid]) {
                start = mid + 1;
            }
        }
        return -1;  //如果数组中有这个元素，则返回
    }

异常

介绍

异常:指的是程序在执行过程中，出现的非正常的情况，最终会导致JVM的非正常停止.
在Java等面向对象的编程语言中，异常本身是一个类，产生异常就是创建异常对象并抛出了一个异常对象。Java处理异常的方式是中断处理。
异常指的并不是语法错误,语法错了,编译不通过,不会产生字节码文件,根本不能运行.

异常的继承体系[重点]

Throwable 所有异常和错误的根类
|-- Error 错误类 硬件错误,或者说不可抗抗拒的意外.程序员无法处理
|-- Exception 异常类 写代码不当造成, 程序员必须处理好的

• Throwable中的常用方法：

public void printStackTrace() :打印异常的详细信息。
包含了异常的类型,异常的原因,还包括异常出现的位置,在开发和调试阶段,都得使用printStackTrace
public String getMessage() :获取发生异常的原因。
提示给用户的时候,就提示错误原因。
public String toString() :获取异常的类型和异常描述信息(不用)。

异常的分类

我们平常说的异常就是指Exception，因为这类异常一旦出现，我们就要对代码进行更正，修复程序。

• 编译时异常(必须在类名中声明抛出异常)
  checked异常。在编译时期,就会检查,如果没有处理异常,则编译失败
  编译时异常是Exception 以及Exception的子类(RuntimeException除外)

• 运行时异常(不用在类名中声明异常)
  runtime异常。在运行时期,检查异常.在编译时期,运行异常不会编译器检测(不报错)。(如数学异常)

• 图解分类

  
  

• 图解异常产生过程

异常处理

java 中异常相关的五个关键字
throw, throws, try...catch finally

throw抛出异常(写在方法内)

• throw是一个关键字

• 想要先上抛出异常时, 使用throw关键字

• 格式
  throw 异常对象
  throw new 异常类();

• 代码演示

 public class TestException02 {
        public static void main(String[] args) {
            int[] arr = {1,2,3};
            //调用方法
            int element = getElement(arr);
            System.out.println(element);
        }

        public static int getElement(int[] arr){
            //自己判断,数组是否有3索引
            if (arr.length < 4) {
               //抛出异常
                throw new ArrayIndexOutOfBoundsException("哥们越界了!!!");
            }
            //获取数组中索引为3的元素
            int num = arr[3];
            //返回num
            return num;
        }
    }

Objects非空判断

Objects 是个工具类
其中有个静态方法 叫做空指针容忍方法

public static <T> T requireNonNull(T obj) :查看指定引用对象不是null。
public static <T> T requireNonNull(T obj) {
    if (obj == null)
        throw new NullPointerException();
    return obj;
}

遇到异常的两种处理方式[重点]

编译时遇到异常,必须处理, 采用以下两种方式
运行时异常, 编译时期不需要处理,不需要在类名上进行声明异常, 运行后根据异常信息修改即可

throws 声明异常(写在方法定义上)

• 声明异常格式
  throws关键字是给方法使用的, 为该方法做出声明,将问题标识出来，报告给调用者。
  如果方法内通过throw抛出了编译时异常，而没有捕获处理,那么必须通过throws进行声明，让调用者去处理。
  格式:
  修饰符 返回值类型 方法名(参数) throws 异常类名1,异常类名2…{ }
  代码演示

public class ThrowsDemo {
    public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
        read("a.txt");
    }
 
    // 如果定义功能时有问题发生需要报告给调用者。可以通过在方法上使用throws关键字进行声明
    public static void read(String path) throws FileNotFoundException {
        if (!path.equals("a.txt")) {//如果不是 a.txt这个文件 
            // 我假设  如果不是 a.txt 认为 该文件不存在 是一个错误 也就是异常  throw
            throw new FileNotFoundException("文件不存在");
        }
    }

try...catch捕获异常

自己写的抓住异常的话, 虚拟机就不会拿到异常,不会立刻终止程序,还是会继续运行
如果异常出现的话,会立刻终止程序,所以我们得处理异常:

1. 该方法不处理,而是声明抛出,由该方法的调用者来处理(throws)。
2. 在方法中使用try-catch的语句块来处理异常。
   try-catch的方式就是捕获异常。
   捕获异常：Java中对异常有针对性的语句进行捕获，可以对出现的异常进行指定方式的处理。
   捕获异常语法如下：

try：该代码块中编写可能产生异常的代码。
catch：用来进行某种异常的捕获，实现对捕获到的异常进行处理。
注意:try和catch都不能单独使用,必须连用。

• 捕获异常的格式
  try{
  可能出现异常的代码
  } catch(XxxExcption e){
  //处理异常
  e.printStackTrace();//直接打印
  save(e);//将异常保存到异常日志(或者数据库)
  }

• 代码演示

public class TryCatchDemo {
    public static void main(String[] args) {
        try {// 当产生异常时，必须有处理方式。要么捕获，要么声明。
            read("b.txt");
        } catch (FileNotFoundException e) {// 括号中需要定义什么呢？
            //try中抛出的是什么异常，在括号中就定义什么异常类型
            System.out.println(e);
        }
        System.out.println("over");//抓住异常之后的代码还是会继续运行
    }
    /*
     *
     * 我们 当前的这个方法中 有异常  有编译期异常
     */
    public static void read(String path) throws FileNotFoundException {
        if (!path.equals("a.txt")) {//如果不是 a.txt这个文件 
            // 我假设  如果不是 a.txt 认为 该文件不存在 是一个错误 也就是异常  throw
            throw new FileNotFoundException("文件不存在");
        }
    }
}

• 捕获到异常之后, 查看异常信息
  1.直接打印出来,调用e.printStachTrace(); 开发阶段
  2.可以先保存出来,比如保存到异常日志,异常系统之类

finally代码块[IO流时使用]

• finally代码块格式
  finally一般不单独使用, 配合try...catch使用
  try...catch....finally...:自身需要处理异常,最终还得关闭资源。
  写在finally中的代码,无论是否有异常, 都会执行

• finally代码块的作用
  一般用于写释放资源,关闭连接等代码
  当只有在try或者catch中调用退出JVM的相关方法,此时finally才不会执行,否则finally永远会执行。

• 伪代码演示

public class TryCatchDemo4 {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            read("a.txt");
        } catch (FileNotFoundException e) {
            //抓取到的是编译期异常  抛出去的是运行期 
            throw new RuntimeException(e);
        } finally {
            System.out.println("不管程序怎样，这里都将会被执行。");
            xxx.close();
        }
        System.out.println("over");
    }
    /*
     *
     * 我们 当前的这个方法中 有异常  有编译期异常
     */
    public static void read(String path) throws FileNotFoundException {
        if (!path.equals("a.txt")) {//如果不是 a.txt这个文件 
            // 我假设  如果不是 a.txt 认为 该文件不存在 是一个错误 也就是异常  throw
            throw new FileNotFoundException("文件不存在");
        }
    }
}

异常的注意事项

• 运行时异常被抛出可以不处理。即不捕获也不声明抛出。
• 如果父类的方法抛出了多个异常,子类覆盖(重写)父类方法时,只能抛出相同的异常或者是他的子集。
  比如父类抛出100个异常,子类重写该方法时,只能抛出这100个或者这100个中的需要的几个。
• 父类方法没有抛出异常，子类覆盖父类该方法时也不可抛出异常。此时子类产生该异常，只能捕获处理，不能声明抛出
• 当多异常分别处理时，捕获处理，前边的类不能是后边类的父类
• 在try/catch后可以追加finally代码块，其中的代码一定会被执行，通常用于资源回收。
• 多个异常使用捕获又该如何处理呢？
  1.多个异常分别处理。
  2.多个异常一次捕获，多次处理。所有异常一起try,分开catch
  3.多个异常一次捕获一次处理。所有异常一起try,一个catch

使用一次捕获多次处理方式，格式如下：
注意事项: 多个catch捕获异常必须是 前面先是捕获子类异常,后面才能是捕获父类异常

try{
     编写可能会出现异常的代码
}catch(异常类型A  e){  当try中出现A类型异常,就用该catch来捕获.
     处理异常的代码
     //记录日志/打印异常信息/继续抛出异常
}catch(异常类型B  e){  当try中出现B类型异常,就用该catch来捕获.
     处理异常的代码
     //记录日志/打印异常信息/继续抛出异常
}

多个异常一次捕获一次处理。所有异常一起try,一个catch

try{
     编写可能会出现异常的代码
}catch(Exception  e){  用异常的父类来捕获
     处理异常的代码
     //记录日志/打印异常信息/继续抛出异常
}

自定义异常

自定义异常概念

• 概念:自定义一个异常类.(每一个异常类就是一种异常情况)
  因为JDK不可能定义所有的异常情况.

自定义异常步骤

1.创建一个类, 类名必须叫做XxxException
2.继承Exception或者RuntimeException
3.提供两个构造,无参构造+带有String参数的构造

代码演示

需求：我们模拟注册操作，如果用户名已存在，则抛出异常并提示：亲，该用户名已经被注册。
首先定义一个注册异常类RegisterException：

// 业务逻辑异常
public class RegisterException extends Exception {
    /**
     * 空参构造
     */
    public RegisterException() {
    }
 
    /**
     *
     * @param message 表示异常提示
     */
    public RegisterException(String message) {
        super(message);//表示调用父类的构造
    }
}

模拟登陆操作，使用数组模拟数据库中存储的数据，并提供当前注册账号是否存在方法用于判断。

public class Demo {
    // 模拟数据库中已存在账号
    private static String[] names = {"bill","hill","jill"};
   
    public static void main(String[] args) {     
        //调用方法
        try{
              // 可能出现异常的代码
            checkUsername("nill");
            System.out.println("注册成功");//如果没有异常就是注册成功
        }catch(LoginException e){
            //处理异常
            e.printStackTrace();
        }
    }
 
    //判断当前注册账号是否存在
    //因为是编译期异常，又想调用者去处理 所以声明该异常
    public static boolean checkUsername(String uname) throws LoginException{
        for (String name : names) {
            if(name.equals(uname)){//如果名字在这里面 就抛出登陆异常
                throw new LoginException("亲"+name+"已经被注册了！");
            }
        }
        return true;
    }
}

今日小结

能够理解选择排序的执行原理
    for(int i = 0;i < arr.length - 1;i++){ //外层控制选中的元素
        for(int j = i+1;j < arr.length;j++){ //内层控制比较的元素
            //比较
            if(arr[i] > arr[j]){
                int temp = arr[i];
                arr[i] = arr[j];
                arr[j] = temp;
            }
        }
    }
能够理解二分查找的执行原理
    public static int binarySearch(int[] arr,int key){
        int left = 0;
        int right = arr.length - 1;

        while(left <= right){
            int middle = (left+right)/2;
            if(arr[middle] > key){
                right = middle - 1;
            }else if(arr[middle] < key){
                left = middle + 1;
            }else{
                retrun middle;
            }
        }
        return -1;
    }
    
能够辨别程序中异常和错误的区别
    Throwable
        Exception 异常一般是程序编写不当造成的,程序有能力处理
        Error 错误一般硬件引起的(系统崩溃,内存溢出),程序员一般无法处理
说出异常的分类
    Throwable 
        |- Error
        |- Exception
            |- 编译时异常 Exception以及其子类(RuntimeException除外) 需要强制进行 throw try...catch
            |- 运行时异常 RuntimeException以及其子类
列举出常见的三个运行期异常
    ArrayIndexOutOfBoundsException
    NullPointerException
    ClassCastException 向下转型时出现的类型转换异常
    ConcurrentModificationException 并发修改异常,迭代器使用过程中直接向集合添加/删除元素
能够使用try...catch关键字处理异常【重点】
    try{
        方法名(实际参数);   
    }catch(XxxException e){
        e.printStackTrace();   
    }
能够使用throws关键字处理异常【重点】
    throws 给方法使用的，表示声明抛出异常，该调用的调用者要处理异常
    public void 方法名(参数列表) throws Exception{
        %^&*()%^&(
    }
能够自定义并使用异常类
    完成自定义异常的练习案例(3遍历)