Java 基础语法：语法、变量与运算

第一章：Java入门

第二章：基础语法、变量

一个 Java 程序可以认为是一系列对象的集合，而这些对象通过调用彼此的方法来协同工作。下面简要介绍下类、对象、方法和实例变量的概念。

• 对象：对象是类的一个实例，有状态和行为。例如，一条狗是一个对象，它的状态有：颜色、名字、品种；行为有：摇尾巴、叫、吃等。
• 类：类是一个模板，它描述一类对象的行为和状态。
• 方法：方法就是行为，一个类可以有很多方法。逻辑运算、数据修改以及所有动作都是在方法中完成的。
• 实例变量：每个对象都有独特的实例变量，对象的状态由这些实例变量的值决定。

//实例
public class HelloWorld {
    /* 第一个Java程序
     * 它将输出字符串 Hello World
     */
    public static void main(String[] args) {
        // 输出 Hello World
        System.out.println("Hello World");
    }
}

2.1、基本语法

编写 Java 程序时，应注意以下几点：

• 大小写敏感：Java 是大小写敏感的，这就意味着标识符 Hello 与 hello 是不同的。
• 类名：对于所有的类来说，类名的首字母应该大写。如果类名由若干单词组成，那么每个单词的首字母应该大写，例如 MyFirstJavaClass。
• 方法名：所有的方法名都应该以小写字母开头。如果方法名含有若干单词，则后面的每个单词首字母大写。
• 源文件名：源文件名必须和类名相同。当保存文件的时候，你应该使用类名作为文件名保存（切记 Java 是大小写敏感的），文件名的后缀为 .java。（如果文件名和类名不相同则会导致编译错误）。
• 主方法入口：所有的 Java 程序由 public static void main(String[] args) 方法开始执行。

2.2、Java 标识符

Java 所有的组成部分都需要名字。类名、变量名以及方法名都被称为标识符。

关于 Java 标识符，有以下几点需要注意：

• 所有的标识符都应该以字母（A-Z 或者 a-z）,美元符（$）、或者下划线（_）开始。
• 首字符之后可以是字母（A-Z 或者 a-z）,美元符（$）、下划线（_）或数字的任何字符组合。
• 关键字不能用作标识符。
• 标识符是大小写敏感的。
• 合法标识符举例：age、$salary、_value、__1_value。
• 非法标识符举例：123abc、-salary。

2.3、Java 修饰符

像其他语言一样，Java 可以使用修饰符来修饰类中方法和属性。主要有两类修饰符：

• 访问控制修饰符 : default, public , protected, private。
• 非访问控制修饰符 : final, abstract, static, synchronized。
  在后面的章节中我们会深入讨论 Java 修饰符。

2.4、Java 数组

数组是储存在堆上的对象，可以保存多个同类型变量。在后面的章节中，我们将会学到如何声明、构造以及初始化一个数组。

2.5、打印Hello Java

这是 Java 入门练习的第一个程序，我们要做的就是把 “Hello Java” 打印到控制台。

public class Solution {
    public static void main(String[] args) {
		System.out.println("Hello Java");
    }
}

打印不带换行的 Welcome to LintCode

请编写代码，打印出不带换行的 Welcome to LintCode!

public class Solution {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.print("Welcome to LintCode!");
    }
}

2.6、Java 关键字

第三章：数据类型

3.1、数据转换

整型、实型（常量）、字符型数据可以混合运算。运算中，不同类型的数据先转化为同一类型，然后进行运算。

// 转换从低级到高级。
// 低  ------------------------------------>  高
byte/short/char —> int —> long —> float —> double 

强制类型转换

public class Main{
    public static void main(String[] args){
        int i1 = 123;
        // 强制类型转换为 byte
        byte b = (byte) i1;	
        // int 强制类型转换为 byte 后的值等于 123
        System.out.println("int 强制类型转换为 byte 后的值等于" + b);	
    }
}

隐含强制类型转换

• 整数的默认类型是 int。
• 小数默认是 double 类型浮点型，在定义 float 类型时必须在数字后面跟上 F 或者 f。

3.2、字符的ASCII码

本题将通过控制台输入获取一个字符，并赋值于 character，请通过 System.out.println 语句输出 character 的 ASCII 码。

import java.util.Scanner;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // write your code here
        // 通过 `Scanner` 类获取控制台输入流
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        // 获取控制台输入的一个字符串
        char character = scanner .next().charAt(0);
        int ASCII = (int) character;
        System.out.println(ASCII);
    }
}

3.3、ASCII码对应的字符

给定一个 int 类型的数字 n，请通过 System.out.println 语句输出 n 对应 ASCII 码的字符，若超过 ASCII 码表的范围，则输出 error。

import java.util.*;
public class Main{
    public static void main(String[] args){
        Scanner sca = new Scanner(System.in);
        int n = sca.nextInt();
        if(n<0||n>127){
            System.out.println("error");
        }
    else{
            System.out.println((char)n);
        }
    }
}

3.4、引用类型

Java 为每种基本数据类型都提供了对应的包装器类型。

3.5、Integer 的取值范围

您的代码需要从标准输入流（控制台）中读入两个 Integer 类型的变量 a 和 b，请判断输入的两个变量 a 和 b 的值是否相等。

public class Solution {
    
    public boolean equivalence(Integer a, Integer b) {
        // write your code here
        return (int)a == (int)b;
    }
}

第四章：数组

4.1、Java 数组

Arrays工具类
java.util.Arrays 类能方便地操作数组，它提供的所有方法都是静态的。
下面列举一些常用的方法：

• 给数组赋值：通过 fill() 方法。
• 对数组排序：通过 sort() 方法,按升序。
• 比较数组：通过 equals() 方法比较数组中元素值是否相等。
• 数组转换：通过 asList() 将数组转换为 List （你可以在以后的章节里来学习 List）。

4.2、判断两个数组是否相等

给定两个无序整型数组 arr1 和 arr2 ，请判断这个数组中的元素是否相等（两个数组中的内容全等）。
请在类名为 Solution 的 equalityOfArrays 方法中

import java.util.*;

public class Solution {
    public boolean equalityOfArrays(int[] arr1, int arr2[]) {
        // -- write your code here --
        Arrays.sort(arr1);
        Arrays.sort(arr2);
        return(Arrays.equals(arr1,arr2));
    }
}

第五章 运算符

5.1、简单的加减乘除运算

本题需计算 a 与 b 的加减乘除，我们推荐使用 +，-，*，/ 来实现，
本题提供了 Solution 类，Solution 类中有四个方法，addition（加法），subtraction（减法），multiplication（乘法），division （除法）。

public class Solution {
    public int addition(int a, int b) {
        // write your code here
        return(a+b);       
    }

    public int subtraction(int a, int b) {
        // write your code here
        return(a-b);  
    }

    public int multiplication(int a, int b) {
        // write your code here
        return(a*b);  
    }

    public float division(int a, int b) {
        // write your code here
        return(float(a/b));
    }
}

5.2、数字 2 的朋友

我们定义判断一个 int 类型的数字是不是数字 2 的朋友的标准是，这个数字是不是由不同的两个 2 的幂次方数相加得到的。现在传入一个数字 n 请你判断它是否是数字 2 的朋友，如果是则返回 true，否则返回 false。

public class Solution {
    public static boolean isFriend(int n) {
        // write your code here
        if(n < 3) return false;
        for(int i = 1; i < n; i += i){
            for(int j = 1; j < n; j += j){
                if(i + j == n && i != j) return true;
            }
        }
        return false;
    }
}

5.3、小数字的和

先输入一个数字 n，再输入一个 n 个数的数组，求出这个数组中不与该数组中最大数相同的数字之和。

import java.util.*;

public class Main {
	public static void main(String[] args){
        // write your code here
        Scanner scan=new Scanner(System.in);
        int n=scan.nextInt();
        int[] arr=new int[n];
        for(int i=0; i<n; i++){
            arr[i]=scan.nextInt();
        }
        		Arrays.sort(arr);
			int sum = 0;
		  for (int i = 0; i < n; i++) {
			if(arr[i] < arr[n-1]){
			sum += arr[i];
			}
		}
		System.out.println(sum);
  }
}

5.4、这是什么三角形？

输入两个 int 类型的角度，现在使用这两个角度来合成一个三角形，请判断合成的三角形是 '直角三角形'、'锐角三角形'、'钝角三角形' 还是 '无法组成三角形'。

import java.util.*;

public class Main {
	public static void main(String[] args){
        // write your code here
        Scanner scan = new Scanner(System.in);
        int a = scan.nextInt();
        int b = scan.nextInt();
        int c = 180 - a - b;
        if(a>0 && b>0 && a+b <180){
          if(a<90 && b<90 && c< 90){
            System.out.println("锐角三角形");
          }else if(a + b==90 || a==90 || b==90){
            System.out.println("直角三角形");
          }else if(a>90 || b>90 || c>90){
            System.out.println("钝角三角形");
          }
        }else{
          System.out.println("无法组成三角形");
        }
  }
}

5.5、唯一存在的数字

给定一个非空的整数数组，在该数组中，有一个元素只出现了一次，其余元素均出现了两次，请找出只出现过一次的元素。请在 Solution 类中的 uniqueNumber 中写下你的代码。

import java.util.*;

public class Solution {
    public int uniqueNumber(int nums[]) {
        // write your code here
        Arrays.sort(nums);
        for (int i = 0; i < nums.length; i += 2) {
            // 最后一位时的操作
            if (i == nums.length - 1){
                return nums[i];
            }
            // 两两比较，如果不同，直接返回第一个
            if (nums[i] != nums[i + 1]) {
                return nums[i];
            }
        }
        return 0;
    }
}