day08【File类、递归】
主要内容
- File类
- 递归
教学目标
- 能够说出File对象的创建方式
- 能够说出File类获取名称的方法名称
- 能够说出File类获取绝对路径的方法名称
- 能够说出File类获取文件大小的方法名称
- 能够说出File类判断是否是文件的方法名称
- 能够说出File类判断是否是文件夹的方法名称
- 能够辨别相对路径和绝对路径
- 能够遍历文件夹
- 能够解释递归的含义
- 能够使用递归的方式计算5的阶乘
- 能够说出使用递归会内存溢出隐患的原因
第一章 File类
1.1 概述
java.io.File 类是文件和目录路径名的抽象表示，主要用于文件和目录的创建、查找和删除等操作。
1.2 构造方法
-
public File(String pathname)：通过将给定的路径名字符串转换为抽象路径名来创建新的 File实例。 -
public File(String parent, String child)：从父路径名字符串和子路径名字符串创建新的 File实例。 -
public File(File parent, String child)：从父抽象路径名和子路径名字符串创建新的 File实例。 -
构造举例，代码如下：
// 文件路径名
String pathname = "D:\\aaa.txt";
File file1 = new File(pathname);
// 文件路径名
String pathname2 = "D:\\aaa\\bbb.txt";
File file2 = new File(pathname2);
// 通过父路径和子路径字符串
String parent = "d:\\aaa";
String child = "bbb.txt";
File file3 = new File(parent, child);
// 通过父级File对象和子路径字符串
File parentDir = new File("d:\\aaa");
String child = "bbb.txt";
File file4 = new File(parentDir, child);
小贴士：
- 一个File对象代表硬盘中实际存在的一个文件或者目录。
- 无论该路径下是否存在文件或者目录，都不影响File对象的创建。
1.3 常用方法
获取功能的方法
-
public String getAbsolutePath()：返回此File的绝对路径名字符串。 -
public String getPath()：将此File转换为路径名字符串。 -
public String getName()：返回由此File表示的文件或目录的名称。 -
public long length()：返回由此File表示的文件的长度。方法演示，代码如下：
public class FileGet { public static void main(String[] args) { File f = new File("d:/aaa/bbb.java"); System.out.println("文件绝对路径:"+f.getAbsolutePath()); System.out.println("文件构造路径:"+f.getPath()); System.out.println("文件名称:"+f.getName()); System.out.println("文件长度:"+f.length()+"字节"); File f2 = new File("d:/aaa"); System.out.println("目录绝对路径:"+f2.getAbsolutePath()); System.out.println("目录构造路径:"+f2.getPath()); System.out.println("目录名称:"+f2.getName()); System.out.println("目录长度:"+f2.length()); } } 输出结果： 文件绝对路径:d:\aaa\bbb.java 文件构造路径:d:\aaa\bbb.java 文件名称:bbb.java 文件长度:636字节 目录绝对路径:d:\aaa 目录构造路径:d:\aaa 目录名称:aaa 目录长度:4096
API中说明：length()，表示文件的长度。但是File对象表示目录，则返回值未指定。
绝对路径和相对路径
- 绝对路径：从盘符开始的路径，这是一个完整的路径。
- 相对路径：相对于项目目录的路径，这是一个便捷的路径，开发中经常使用。
public class FilePath {
public static void main(String[] args) {
// D盘下的bbb.java文件
File f = new File("D:\\bbb.java");
System.out.println(f.getAbsolutePath());
// 项目下的bbb.java文件
File f2 = new File("bbb.java");
System.out.println(f2.getAbsolutePath());
}
}
输出结果：
D:\bbb.java
D:\idea_project_test4\bbb.java
判断功能的方法
public boolean exists()：此File表示的文件或目录是否实际存在。public boolean isDirectory()：此File表示的是否为目录。public boolean isFile()：此File表示的是否为文件。
方法演示，代码如下：
public class FileIs {
public static void main(String[] args) {
File f = new File("d:\\aaa\\bbb.java");
File f2 = new File("d:\\aaa");
// 判断是否存在
System.out.println("d:\\aaa\\bbb.java 是否存在:"+f.exists());
System.out.println("d:\\aaa 是否存在:"+f2.exists());
// 判断是文件还是目录
System.out.println("d:\\aaa 文件?:"+f2.isFile());
System.out.println("d:\\aaa 目录?:"+f2.isDirectory());
}
}
输出结果：
d:\aaa\bbb.java 是否存在:true
d:\aaa 是否存在:true
d:\aaa 文件?:false
d:\aaa 目录?:true
创建删除功能的方法
public boolean createNewFile()：当且仅当具有该名称的文件尚不存在时，创建一个新的空文件。public boolean delete()：删除由此File表示的文件或目录。public boolean mkdir()：创建由此File表示的目录。public boolean mkdirs()：创建由此File表示的目录，包括任何必需但不存在的父目录。
方法演示，代码如下：
public class FileCreateDelete {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 文件的创建
File f = new File("aaa.txt");
System.out.println("是否存在:"+f.exists()); // false
System.out.println("是否创建:"+f.createNewFile()); // true
System.out.println("是否存在:"+f.exists()); // true
// 目录的创建
File f2= new File("newDir");
System.out.println("是否存在:"+f2.exists());// false
System.out.println("是否创建:"+f2.mkdir()); // true
System.out.println("是否存在:"+f2.exists());// true
// 创建多级目录
File f3= new File("newDira\\newDirb");
System.out.println(f3.mkdir());// false
File f4= new File("newDira\\newDirb");
System.out.println(f4.mkdirs());// true
// 文件的删除
System.out.println(f.delete());// true
// 目录的删除
System.out.println(f2.delete());// true
System.out.println(f4.delete());// false
}
}
API中说明：delete方法，如果此File表示目录，则目录必须为空才能删除。
1.4 目录的遍历
-
public String[] list()：返回一个String数组，表示该File目录中的所有子文件或目录。 -
public File[] listFiles()：返回一个File数组，表示该File目录中的所有的子文件或目录。
public class FileFor {
public static void main(String[] args) {
File dir = new File("d:\\java_code");
//获取当前目录下的文件以及文件夹的名称。
String[] names = dir.list();
for(String name : names){
System.out.println(name);
}
//获取当前目录下的文件以及文件夹对象，只要拿到了文件对象，那么就可以获取更多信息
File[] files = dir.listFiles();
for (File file : files) {
System.out.println(file);
}
}
}
小贴士：
调用listFiles方法的File对象，表示的必须是实际存在的目录，否则返回null，无法进行遍历。
第二章 递归
2.1 概述
-
递归：指在当前方法内调用自己的这种现象。
-
递归的分类:
- 递归分为两种，直接递归和间接递归。
- 直接递归称为方法自身调用自己。
- 间接递归可以A方法调用B方法，B方法调用C方法，C方法调用A方法。
-
注意事项：
- 递归一定要有条件限定，保证递归能够停止下来，否则会发生栈内存溢出。
- 在递归中虽然有限定条件，但是递归次数不能太多。否则也会发生栈内存溢出。
- 构造方法,禁止递归
public class Demo01DiGui {
public static void main(String[] args) {
// a();
b(1);
}
/*
* 3.构造方法,禁止递归
* 编译报错:构造方法是创建对象使用的,不能让对象一直创建下去
*/
public Demo01DiGui() {
//Demo01DiGui();
}
/*
* 2.在递归中虽然有限定条件，但是递归次数不能太多。否则也会发生栈内存溢出。
* 4993
* Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError
*/
private static void b(int i) {
System.out.println(i);
//添加一个递归结束的条件,i==5000的时候结束
if(i==5000){
return;//结束方法
}
b(++i);
}
/*
* 1.递归一定要有条件限定，保证递归能够停止下来，否则会发生栈内存溢出。 Exception in thread "main"
* java.lang.StackOverflowError
*/
private static void a() {
System.out.println("a方法");
a();
}
}
2.2 递归累加求和
计算1 ~ n的和
分析：num的累和 = num + (num-1)的累和，所以可以把累和的操作定义成一个方法，递归调用。
实现代码：
public class DiGuiDemo {
public static void main(String[] args) {
//计算1~num的和，使用递归完成
int num = 5;
// 调用求和的方法
int sum = getSum(num);
// 输出结果
System.out.println(sum);
}
/*
通过递归算法实现.
参数列表:int
返回值类型: int
*/
public static int getSum(int num) {
/*
num为1时,方法返回1,
相当于是方法的出口,num总有是1的情况
*/
if(num == 1){
return 1;
}
/*
num不为1时,方法返回 num +(num-1)的累和
递归调用getSum方法
*/
return num + getSum(num-1);
}
}
代码执行图解
[外链图片转存失败(img-BLhrc3FG-1566095053777)(img/day08_01_递归累和.jpg)]
小贴士：递归一定要有条件限定，保证递归能够停止下来，次数不要太多，否则会发生栈内存溢出。
2.3 递归求阶乘
- 阶乘：所有小于及等于该数的正整数的积。
n的阶乘：n! = n * (n-1) *...* 3 * 2 * 1
分析：这与累和类似,只不过换成了乘法运算，学员可以自己练习，需要注意阶乘值符合int类型的范围。
推理得出：n! = n * (n-1)!
代码实现：
public class DiGuiDemo {
//计算n的阶乘，使用递归完成
public static void main(String[] args) {
int n = 3;
// 调用求阶乘的方法
int value = getValue(n);
// 输出结果
System.out.println("阶乘为:"+ value);
}
/*
通过递归算法实现.
参数列表:int
返回值类型: int
*/
public static int getValue(int n) {
// 1的阶乘为1
if (n == 1) {
return 1;
}
/*
n不为1时,方法返回 n! = n*(n-1)!
递归调用getValue方法
*/
return n * getValue(n - 1);
}
}
2.4 递归打印多级目录
分析：多级目录的打印，就是当目录的嵌套。遍历之前，无从知道到底有多少级目录，所以我们还是要使用递归实现。
代码实现：
public class DiGuiDemo2 {
public static void main(String[] args) {
// 创建File对象
File dir = new File("D:\\aaa");
// 调用打印目录方法
printDir(dir);
}
public static void printDir(File dir) {
// 获取子文件和目录
File[] files = dir.listFiles();
// 循环打印
/*
判断:
当是文件时,打印绝对路径.
当是目录时,继续调用打印目录的方法,形成递归调用.
*/
for (File file : files) {
// 判断
if (file.isFile()) {
// 是文件,输出文件绝对路径
System.out.println("文件名:"+ file.getAbsolutePath());
} else {
// 是目录,输出目录绝对路径
System.out.println("目录:"+file.getAbsolutePath());
// 继续遍历,调用printDir,形成递归
printDir(file);
}
}
}
}
第三章 综合案例
3.1 文件搜索
搜索D:\aaa 目录中的.java 文件。
分析：
- 目录搜索，无法判断多少级目录，所以使用递归，遍历所有目录。
- 遍历目录时，获取的子文件，通过文件名称，判断是否符合条件。
代码实现：
public class DiGuiDemo3 {
public static void main(String[] args) {
// 创建File对象
File dir = new File("D:\\aaa");
// 调用打印目录方法
printDir(dir);
}
public static void printDir(File dir) {
// 获取子文件和目录
File[] files = dir.listFiles();
// 循环打印
for (File file : files) {
if (file.isFile()) {
// 是文件，判断文件名并输出文件绝对路径
if (file.getName().endsWith(".java")) {
System.out.println("文件名:" + file.getAbsolutePath());
}
} else {
// 是目录，继续遍历,形成递归
printDir(file);
}
}
}
}
3.2 文件过滤器优化
java.io.FileFilter是一个接口，是File的过滤器。 该接口的对象可以传递给File类的listFiles(FileFilter) 作为参数， 接口中只有一个方法。
boolean accept(File pathname) ：测试pathname是否应该包含在当前File目录中，符合则返回true。
分析：
- 接口作为参数，需要传递子类对象，重写其中方法。我们选择匿名内部类方式，比较简单。
accept方法，参数为File，表示当前File下所有的子文件和子目录。保留住则返回true，过滤掉则返回false。保留规则：- 要么是.java文件。
- 要么是目录，用于继续遍历。
- 通过过滤器的作用，
listFiles(FileFilter)返回的数组元素中，子文件对象都是符合条件的，可以直接打印。
代码实现：
public class DiGuiDemo4 {
public static void main(String[] args) {
File dir = new File("D:\\aaa");
printDir2(dir);
}
public static void printDir2(File dir) {
// 匿名内部类方式,创建过滤器子类对象
File[] files = dir.listFiles(new FileFilter() {
@Override
public boolean accept(File pathname) {
return pathname.getName().endsWith(".java")||pathname.isDirectory();
}
});
// 循环打印
for (File file : files) {
if (file.isFile()) {
System.out.println("文件名:" + file.getAbsolutePath());
} else {
printDir2(file);
}
}
}
}
3.3 Lambda优化
分析：FileFilter是只有一个方法的接口，因此可以用lambda表达式简写。
lambda格式：
()->{ }
代码实现：
public static void printDir3(File dir) {
// lambda的改写
File[] files = dir.listFiles(f ->{
return f.getName().endsWith(".java") || f.isDirectory();
});
// 循环打印
for (File file : files) {
if (file.isFile()) {
System.out.println("文件名:" + file.getAbsolutePath());
} else {
printDir3(file);
}
}
}
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