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Java基础

时间：2022-11-28 00:23:07浏览次数：67  
标签：Java String 基础 System println new public out

java基础

java的基本程序设计结构

第一个程序

Main.java

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("hello,world");
    }
}

java的源代码的文件名必须和公共类的名字相同，必须以.java结尾。

  • 编译：javac Main.java 得到二进制文件Main.class
  • 执行：java Main打印hello world

或者直接java Main.java执行。

数据类型

基本和C++相同，不同的之处： java中的布尔类型boolean是不支持数值转换的，即x为数值，if(x)这样的代码是不能通过编译的。

变量和常量

变量

java中并不区分变量的声明和定义，且变量声明后必须显式赋值，使用未赋值的语句是错误的，如:

 double x;
 System.out.println(x);

java 10开始，可根据变量初始化值推断它的类型，只需借助关键字var: var x = 1.2;

常量

final关键字指示常量，表示变量只能被赋值一次，之后不能被更改，常量习惯上大写。

 public static final double PI = 3.14;

枚举类型

enum Color{RED,BLUE,GREEN};
Color cr = Color.BLUE;

运算符

数学函数

Math类包含很多数学函数，使用方法Math.funcion()，其中常用的函数有：

  • sqrt(): 开方
  • pow():幂运算
  • 三角函数：sin, cos, tan, atan...
  • 指数函数：exp, log,log10

非常接近$\pi$和$e$的常量,分别为Math.PI和Math.E。

位运算

算术移位：用符号位填充高位，<<,>>

逻辑移位：用0填充高位，<<<, >>>

字符串

基础

  • 子串：​ str.substring(i,j), str索引[i, j)的字符组成的子串
  • 拼接：+适用于短小且频率不高的字符串拼接，因为效率低, String.join(str1,str2,str3)效率很高，或者转为StringBuilder,用对应的append方法
String s1 = "abcedfg";
String substr = s1.substring(1,3);   //bc
String s2 = "a".repeat(3);     // aaa java11 支持repeat
String s3 = "a" + "b" + "c";     // aaa
String s4 = String.join("aa","bc","cd");     // aaa

java中字符串的一个重要特点：不可变性，即不能修改字符串中的某个字符，如果非要修改呢？只能让其指向一个新的字符串。不可变性使得字符串间可以共享。JAVA（1）【基础类型】String类型的字符串池 - 小拙 - 博客园 (cnblogs.com)

  • 判断是否相等： s1.equals(s2), java中字符串如果用==判断，实际比较的是地址

  • 空串与null串: 长度为0的串为空串，null串表示没有任何对象和自己关联，判断一个字符串既不是空串也不是null串：

     if(s != null && s.length() != 0)

常用api

除了上面的，其他常用的api：

  • char charAt(int index): 返回给定位置的代码单元
  • empty():是否为空
  • startsWith(String prefix):是否以prefix作为前缀
  • endsWith(String suffix):是否以suffix作为后缀
  • length()：长度
  • toLowerCase()/toUpperCase：转小/大写

StringBuilder类

拼接字符串append的效率高，对应的一些api:

  • length():长度
  • append()：可添加单个字符或者字符串
  • setCharAt(int i, char c):将第i个代码单元设置为字符c
  • insert(int offset, String str/ char c):在索引offset后插入字符串str或者单个字符c
  • delete(index1, index2)：删除索引[index1,index2)之间的字符串，并返回残余的字符串
  • toString():返回String类型的对象

输入输出

读取输入

 Scanner in = new Scanner(System.in);
 String s1 = in.nextLine();
 String s2 = in.next();  //以空格为分界
 int num = in.nextInt();  //in.nextDouble

检查是否还有输入：boolean hasNext() / hasNextInt()/hasNextDouble()

格式化输出

double a = 1 / 3.0;
System.out.printf("%8.2f",a); //总字符长度为8，精确至小数点后2位，即前面留了5个空格

文件输入

String path = "D:/Files/桌面文件/1.txt";
Scanner in = new Scanner(Path.of(path), StandardCharsets.UTF_8);
String s = in.nextLine();
System.out.println(s);

循环

和C++的break功能更强的是，java中break语句可以带标签，如多重循环中，break加上标签可直接跳转到最外层。标签放在循环最外层的前面，并加上冒号。

 public static void main(String[] args) {
            label:
            for(int i=0;i<5;i++) {
                for(int j=0;j<5;j++) {
                    if(j==3) {
                        break label;
                    }
                    System.out.print("i= "+i +" j= " +j + "\n");
                }
            }
            System.out.println("This is end");
    }
//输出
i= 0 j= 0
i= 0 j= 1
i= 0 j= 2
This is end

大数

BigDecimal a = BigDecimal.valueOf(100);
BigInteger b = new BigInteger("12466456663875366527162366515632664357");
BigInteger c = new BigInteger("12466456663875366527162366515632664357");
System.out.println(b.add(c));
System.out.println(b.subtract(c));  //减法
System.out.println(b.multiply(c));
System.out.println(b.divide(c));
System.out.println(b.mod(c));

BigDecimal 中除法除不尽会报错，所以除不尽的情况要指定舍去方式：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        BigDecimal a = BigDecimal.valueOf(1);
        BigDecimal b = BigDecimal.valueOf(3);
        System.out.println(a.divide(b, 2, RoundingMode.HALF_UP));   //保留两位小数，并四舍五入，0.33
        System.out.println(a.divide(b, 2, RoundingMode.CEILING));  //天花板除法 0.34
        System.out.println(a.divide(b, 2, RoundingMode.FLOOR));   //地板除   0.33
    }
}

数组

声明数组

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int[] a = new int[10];
        int [] b = new int[]{1,2,3};
        int [] c = {1,4,6};
    }
}

数组拷贝

java的数组声明:int[] a = new int[100]等价于C++里面的int* a = new int[100],因此=赋值实际上只是引用同一个数组,如果想拷贝一份，则应该用Arrays.copyOf()

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int [] c = {1,4,6};
        int [] d = c;
        c[1] = 9;
        System.out.println(c);
        System.out.println(d);
        for(int x:d){
            System.out.print(x +"\t");
        }
    }
}
//
[I@5fd0d5ae
[I@5fd0d5ae
1	9	6

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int [] a = {1,4,6};
        int [] b = Arrays.copyOf(a,5);  //从数组a的起始复制，第二个参数为新数组的总长度，不够补0
        a[1] = 9;
        System.out.println(a);
        System.out.println(b);
        for(int x:b){
            System.out.print(x +"\t");
        }
    }
}
//
[I@5fd0d5ae
[I@2d98a335
1	4	6	0	0

用于数组的api

用法：Arrays.加上下面的api:

  • sort(arr);采用的是快速排序

  • static String toString(arr):[1, 7, 5, 3, 6, 2, 0]

  • copyOfRange(arr, from, to): 复制arr的区间[from, to)的数据

  • binarySearch(arr, value):在有序数组中寻找value,并返回对应的下标r，如果找不到，则-r-1为应该插入的位置

  • fill(arr,value):将数组全部用value填充

  • equals(arr1,arr2):判断两个数组是否相等（长度，对应的元素都是相等的才返回true)

多维数组

java多维数组可以是不规则的，

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int[][] a = {{1,2,3},{2,3}};
        int[][] b = new int[2][3];
        System.out.println(a[1][1]);
        System.out.println(Arrays.deepToString(a));  //toString无法处理多维数组
    }
}

对象和类

本章只记录和C++的差别，类似的不记录。

构造器

默认字段初始化

如果没有显式地为字段设置处置，那么会被赋为默认值，数值为0，布尔为false, 对象引用为null

无参构造器

如果类没有构造器，则会提供一个无参构造器，但如果提供了有参构造器，而没有提供无参构造器，则构造对象时不提供参数是错误的。

类的导入

自定义类的导入

和使用完全限定名相比，简单的方式是采用import 导入

图片名称

静态导入

import static java.lang.Math.sqrt;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 9;
        int b = (int) sqrt(a);
        System.out.println(b);
    }
}

包访问权限

  • public:可以被任意类使用
  • private:只能由定义它们的类使用
  • 没有指定private或者public: 可以被同包的所有方法使用
  • protected: 对本包和所有子类可见

和C++相比，protected的保护的安全性变差了

继承

类，父类，子类

定义子类

java中用关键字extends表示继承，且java中只有公有继承​，同样可以重写父类的方法，如下面的run方法，但如果还是想调用父类的，子类的run方法中用关键字super实现：super.run();

public class Student extends Person {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("a student is running!");
    }
    public void eat(){
       System.out.println("eating...");
   }
}

子类的构造器

相同的字段，可以借助父类的构造器，依旧是利用super调用构造器，这一句必须是子类构造器中的第一句。

int score;
public Student(String name,int age,int score){
     super(name,age);
     this.score = score;
}

java中动态绑定是默认的，在运行时自动选择恰当的方法，若不想一个方法是虚拟的，则用final修饰它。

阻止继承：final类和方法

如Person类加上了final关键字，则Student无法继承它。

public final class Person

同样给Person类中的方法run加上final修饰，在子类中同样不能重写覆盖

public final void run(){
        System.out.println("running!");
}

强制类型转换

java中子类强制转为父类是合法的，但反过来一般会报错，因此转换前用instanceof检查。

if(p instanceof Student)

抽象类

抽象类不能实例化，将一个类声明为abstract,这个类就成为了抽象类。用abstract修饰的方法不用实现，类似C++的虚基类。

public abstract class Person {
    String name;
    int age;
    public Person(String name,int age){
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public abstract void run();
}

Object:所有类的父类

Object类型的变量

Object类是所有类的超类（父类），但定义的时候不需要加上extends。可用Object类引用任意类型的对象，当然要进行具体操作，还需要墙砖为对应的类型。对象数组和基本的数组都拓展了Object类

Object obj = new Student("Alice", 23,89);  //ok
Student st = (Student)obj; 
Animal a = new Aninal[5];
obj = a;    //0k
obj = new int[10]; //ok

equals方法

用于检测两个对象是否相等。

  • 若引用同一个对象，则想等
  • 另一个对象为null或者不是同一个类型，不相等
  • 接下来判断各种字段，由于自己的name字段可能也是null,故name.equals(o.name)是有问题的，而应该用Objects.equals方法
  • 比较。
 public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Person person = (Person) o;
        return age == person.age && Objects.equals(name, person.name);
    }

访问权限

图片名称

接口，lambda表达式与内部类

接口

使用

概念：不是类，而是对符合这个接口的类的一组规范（听了想打人

标签：Java,String,基础,System,println,new,public,out
From： https://www.cnblogs.com/shmilyt/p/16931106.html

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