第三章 Java的基本程序设计结构

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第三章 Java的基本程序设计结构

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1 一个简单的Java应用程序 public class FirstSample{ public static void main(String[] args){ System.out.println("Hello World!"); } } Java区分大小写，如果出现了大小写拼写错误，程序将无法运行关键字public称为访问修饰符，用于控制程序的其他代码对这段代码的访问级别关键字class后面紧跟类名，类名必须以字母开头，后面可以跟字母和数字的任意结合，长度基本上没有限制。但是不能使用Java保留字 (如public或class)作为类名标准的命名规范为:类名是以大写字母开头的单词，若名字由多个单词组成，应使用骆驼命名法（又称驼峰命名法）命名。源代码的文件名必须与源代码的类名相同，并且使用“ .java ”作为扩展名运行已编译的程序时，Java虚拟机将从指定类中的main方法开始执行，因此在类的源文件中必须包含一个main方法。 Java中任何方法的代码都用“{”开始，用“}”结束 2 注释三种注释方法：

1) // （一般使用于单行注释）

2) 以 / * 开头，以 * / 结尾（一般用于长篇注释）

3) 以 / ** 开头，以 * / 结尾（用于自动地生成文档）

在Java中，/ * * /注释不能嵌套 3 数据类型 Java是一种强类型语言。这就意味着必须为每一个变量声明一种类型。 Java中，一共有8种基本类型（primitive type），其中有4种整型，2种浮点类型，1种用于表示Unicode编码的字符单元的字符类型char和1种用于表示真值的boolean类型 3.1 整型

-整型用于表示没有小数部分的数值，它允许是负数。

Java的四种整型：类型储存需求取值范围 int 4字节 -2147483648 ~ 2147483647(正好超过20亿) short 2字节 -32768 ~ 32767 long 8字节 -9223372036854775808 ~ -9223372036854775807 byte 1字节 -128 - 127 3.2 浮点类型 Java的两种浮点类型类型储存需求取值范围 float 4字节大约±3.40282347E+38F（有效位数为6~7） double 8字节大约±1.79769313486231570E+308(有效位数为15位) double表示这种类型的精度是float类型的两倍 float类型的数值有一个后缀F或f（如3.14F）没有后缀F的浮点数值（如3.14）默认为double类型用于表示溢出和出错情况的三个特殊的浮点数值：正无穷大，负无穷大，NaN（不是一个数字）、 3.3 char类型 char类型的字面量值需要用单括号括起来 3.4 Unicode和char类型码点：与一个编码表中的某个字符的代码值 3.5 boolean类型 boolean类型有两个值：false 和 true，用来判定逻辑条件整型值和布尔值之间不能进行互相转换 4 变量在Java中，每个变量都有一个类型。在声明变量时，变量的类型位于变量名之前。变量名必须是一个以字母开头并由字母或数字构成的序列。变量名中所有的字符都是有意义的，并且大小写敏感变量名的长度基本没有限制不能使用Java保留字作为变量名可以在一行中声明多个变量，但不提倡使用这种风格。逐一声明每一个变量可以提高程序的可读性。 4.1 变量初始化声明一个变量之后，必须用赋值语句对变量进行显式初始化。千万不要使用未初始化的变量想要对变量进行赋值，就需要将变量名放在等号左侧，相应取值的Java表达式放在等号的右侧。 int vacationDays; vacationDays = 12;

也可以将变量的声明和初始化放在同一行中。

int vacationDays=12; 变量的声明尽可能地靠近变量第一次使用的地方，这是一种良好的程序编写风格。 4.2 常量使用关键字final指示常量关键字final表示这个常量只能赋值一次，一旦赋值之后就不能修改了常量名使用全大写例子： public class Constants{ public static void main(String[] args){ final double CM_PER_INCH = 2.54; double paperWidth = 8.5; double paperHeight = 11; System.out.println("Paper size in centimeters:" + paperWidth * CM_PER_INCH + "by" + paperHeight * CM_PER_INCH); } } 当希望某个常量可以在一个类中的多个方法中使用，通常将这些常量称为类常量。可以使用关键字static final设置一个类常量。 public class Constants2{ public static final double CM_PER_INCH = 2.54; public static void main(String[] args){ double paperWidth = 8.5; double paperHeight = 11; System.out.println("Paper size in centimeters:" + paperWidth * CM_PER_INCH + "by" + paperHeight * CM_PER_INCH); } } 5 运算符加、减、乘、除：+、-、*、/ 取余：% 5.1 数学函数与常量求平方根：Math.sqrt(x) 求幂：Math.pow(x) 5.2 数值类型之间的转换如果两个操作数有一个是double类型，另一个操作数就会转换为double类型否则，如果其中一个操作数是float类型，另一个操作数就会转换为float 否则，如果其中一个操作数是long类型，另一个操作数将会转换为long类型否则，两个操作数都会被转换为int类型 5.3 强制类型转换在Java中，允许进行这种数值之间的类型转换当然，有可能会丢失一些信息，在这种情况下，需要通过强制类型转换（cast）实现这个操作。如果将一个数值从一种类型强制转换为另一种类型，而又超过了目标类型的表示范围，结果就会截断成一个完全不同的值 5.4 结合赋值和运算符可以在赋值中使用二元运算符 x += 4 等价于 x = x + 4 5.5 自增与自减运算符后缀模式： n++ 或 n--

后缀模式在表达式中会使用变量原来的值

前缀模式： ++n 或 --n

前缀模式在表达式中会先完成加1

int m = 7; int n = 7; int a = 2 * ++m; //此时a=16,m=8 int b = 2 * n++; //此时b=14,n=8 5.6 关系和boolean运算符 == , != < , > , = && , & ? ：

条件表达式 ? 表达式1 ：表达式2

如果条件为true，则条件表达式的值为表达式1的值；同理当条件为false是值为表达式2的值

x < y? x : y 会返回x和y中较小的一个 5.7 位运算符 & ， | , ∧ (异或) , ~ 5.8 括号与运算符级别运算符结合性 [] . () 从左到右 ! ~ ++ -- + - () (强制类型转换) new 从右到左 * / % 从左到右 + - 从左到右 > >>> 从左到右 < >= instanceof 从左到右 = = != 从左到右 & 从左到右 ∧ 从左到右 && 从左到右 ?：从右到左 = += -= *= /= %= &= = >>>= ∧ = 从右到左 6 字符串从概念上将，Java字符串就是Unicode字符序列每个用双引号括起来的字符串都是String类的一个实例 6.1 子串 String 类的substring方法可以从一个较大的字符串提取出一个子串 substring 方法的第二个参数是不想复制的第一个位置 substring的工作方式有一个优点：容易计算子串的长度。例子：s.substring(a,b) 6.2 拼接 Java 允许使用 + 号连接（拼接）两个字符串当将一个字符串和非字符串的值进行拼接是，后者会被转换成字符串如果需要把多个字符串放在一起，用一个定界符分隔，可以使用静态的join方法 6.3 不可变字符串 String 类没有提供用于修改字符串的方法不可变字符串有一个优点：编译器可以让字符串共享 6.4 检测字符串是否相等可以使用equals方法检测两个字符串是否相等：s.equals(t)

如果字符串s与字符串t相等，则返回true，否则为false

不要使用==运算符检测两个字符串是否相等，这个运算符只能确定两个字符串是否放在同一个位置上，如果字符串在同一个位置上，那么它们必然相等；但是，当内容相同的字符串放在了不同的位置上时则不相等 6.5 空串与 null串空串"" 是长度为0的字符串，是一个Java对象，有自己的串长度(0)和内容(空) String变量可以存放一个特殊的值，名为null，这表示目前没有任何对象与该变量关联 6.6 码点与代码单元 Java字符串由char值序列组成 6.7 String Api Java 中的String类包含了50多个方法 6.8 阅读联机API文档文档地址： docs/api/index.html 6.9 构建字符串使用StringBuilder类可以避免每次都构建一个String对象的问题当每次需要添加一部分内容时，就调用append方法在需要构建字符串就调用toString方法 7 输入输出 7.1 读取输入需要通过控制台进行输入，首先需要构建一个Scanner对象，并与标准输入流System.in关联 Scanner in = new Scanner(System.in); nextLine方法将输入一行要读取一个整数，可以调用nextInt方法 7.2 格式化输出用于printf的转换符：转换符类型举例 d 十进制整数 159 x 十六进制整数 9f o 八进制整数 237 f 定点浮点数 15.9 e 指数浮点数 1.59e+01 g 通用浮点数 —— a 十六进制浮点数 0x1.fccdp3 s 字符串 Hello c 字符 H b 布尔 True h 散列码 42628b2 tx或Tx 日期时间(T强制大写) 已经过时，应当改为使用java.time类 % 百分号 % n 与品台有关的行分隔符 —— 、 7.3 文件输入与输出想要对文件进行读取，就需要用一个File对象构造一个Scanner对象如果文件名中包含反斜杠号，就要在每个反斜杠号前在添加一个反斜杠号要想写入文件，就需要构造一个PrintWriter对象不能使用一个不存在的文件构造一个Scanner，不能使用一个不能被创建的文件名构造一个PrintWriter，否则会发生异常，Java编译器认为这些异常比“被零除”异常更严重 8 控制流程 8.1 块作用域块（即复合语句）是由一对大括号括起来的若干条简单的Java语句。块确定了变量的作用域一个块可以潜逃在另一个块中不能在嵌套的两个块中声明同名的变量 8.2 条件语句 Java条件语句的格式 if（condition） statement 或 if（condition） statement1 else statement2 或if（condition） statement1 else if（condition） statement2 else statement3

这里的条件(condition)必须用括号括起来

使用块可以在Java程序结构中原本只能放置一条语句的地方放置多条语句 8.3 循环一般格式： while(condition) statement 当条件为true是，while循环执行一条语句（也可以是一个语句块）如果开始循环条件的值就为false，则while循环体一次也不执行 do/while： do statement while(condition)；

这种循环语句先执行语句（通常是一个语句块），在检测循环条件，然后再重复语句，再检测条件，以此类推。

8.4 确定循环 for循环语句是支持迭代的一种通用结构，利用每次迭代之后更新的计数器或者类似的变量来控制迭代次数。 for语句第一部分通常用于对计数器的初始化，第二部分给出每次新一轮执行前要检测循环条件，第三部分指示如何更新计数器 8.5 多重选择：switch语句 switch(choice) { case 1: ... break; case 2: ... break; case 3: ... break; case 4: ... break; defult: ... break; } switch语句将从与选项值相匹配的case标签处开始执行直到遇到break语句，或者执行到switch语句的结束处为止。如果没有相匹配的case标签，而有default子句，就执行这个子句。注意：如果在case分支语句末尾没有break语句，那么就会接着执行下一个case分支语句 case标签可以是：

1) 类型为char、byte、short或int的常量表达式

2) 枚举常量

3) 从JavaSE 7开始，case标签还可以是字符串字面量

8.6 中断控制流程语句使用不带标签break跳出循环语句使用带标签的break跳出多重嵌套的循环语句 9 大数值如果基本的整数和浮点数精度不能满足需求，那么可以使用java.math包中的两个很有用的类：BigInteger和BigDecimal，这两个类可以处理包含任何长度数字序列的数值 BigInteger类实现了任意精度的整数运算，BigDecimal实现了任意精度的浮点数运算当时用这两个方法时，不能使用常用的算术运算符（如+和*），而需要使用大数量值类中的add和multiply方法 10 数组数组是一种数据结构，用来存储同一类型的值的集合声明数据变量时，需要指出数组类型（数据元素类型紧跟[]）和数组变量的名字例如： int[] a; 数组的两种形式： int[] a; 或 int a[]; 一旦创建了数组，就不能再改变它的大小（尽管可以改变每一个数组元素） 10.1 for each循环 for each循环可以用来依次处理数组中的每个元素（其他类型的元素集合亦可）而不必为指定下标值而分心 for each循环语句格式 for(variable ： collection) statement

-for each循环语句的循环变量将会遍历数组中的每个元素，而不需要下标值

10.2 数组初始化以及匿名数组在Java中，提供了一种创建数组对象并同时赋予初始值的简写书写方式：如： int[] smallPrimes = {2,3,5,7,11,13}

请注意，在使用这种语句时，不需要调用new

甚至还可以初始化一个匿名的数组： new int[] {17,19,23,29,31,37}

这种表示法将创建一个新数组并利用括号提供的值进行初始化，数组的大小就是初始值的个数

10.3 数组拷贝在Java中，允许将一个变量拷贝给另一个数组变量，两个变量将引用同一个数组如果数组元素是数值型，那么多余的元素将被赋值为0；如果数组元素是布尔型，那么将赋值为false。相反，如果长度小于原始数组的长度，则只拷贝最前面数组元素。 10.4 命令行参数 Java应用中的String args[] 参数的main方法表明main方法将接收一个字符串数组，也就是命令行参数 10.5 数组排序要想对数值型数组进行排序，可以使用Arrays类中的sort方法: 如： int [] a = new int[10000]; ... Arrays.sort(a); 10.6 多维数组多维数组将使用多个下标访问数组元素，它适用于表示表格或更加复杂的排序形式一个简单的例子： double[][] balances; 在调用new对多维数组进行初始化前不能使用它

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