从c转java——java的基本程序设计结构

从c转java——java的基本程序设计结构

参考书目: Java核心技术卷I 基础知识 Cay S.Horstmann Gray Cornell
示例代码与电子书下载

环境配置以及一个Hello程序

开发环境安装教程

教程链接for mac

导航java目录

目录	描述
bin	编译器与工具
demo	演示
docs	HTML格式类库文档
include	用于编译本地方法的文件
jre	Java运行环境文件
lib	类库文件
src	类库源文件

执行一个简单的Hello程序

进入命令行并执行以下命令
javac Welcome.java
java Welcome即可实现一个简单的Hello程序
Welcom.java内容如下:

public class Welcome
{
   public static void main(String[] args)
   {
      String greeting = "Welcome to Core Java!";
      System.out.println(greeting);
      for (int i = 0; i < greeting.length(); i++)
         System.out.print("=");
      System.out.println();
   }
}

利用applet执行java程序则键入以下两行命令
javac WelcomeApplet.java
appletviewer WelcomeApplet.html
接着加载html文件即可

Java Applet 可以大大提高Web页面的交互能力和动态执行能力。包含Applet的网页被称为Java-powered页，可以称其为Java支持的网页。
当用户访问这样的网页时，Applet被下载到用户的计算机上执行，但前提是用户使用的是支持Java的网络浏览器。由于Applet是在用户的计算机上执行的，所以它的执行速度不受网络带宽或者Modem存取速度的限制，用户可以更好地欣赏网页上Applet产生的多媒体效果。

Java程序结构

每个java程序必须要有一个main方法,具体如下

public class ClassName
{
   public static void main(String[] args)
   {
      program statements;
   }
}

其输出语句如下:
System.out.println();或者System.out.print();
前者是输出后换行,后者是输出后不换行

数据类型

变量

总共有八种数据类型,分别是

• int
• short
• long
• byte
• float
• double
• char
• boolean
  具体与c类似,long相当于c里的long long,boolean相当于c++里的bool,byte为1个字节的整型变量

长整形数值有后缀L,十六进制有前缀0x,八进制有前缀0,前缀0b可一表示二进制数,float有后缀F,没有后缀的小数或者有后缀D代表double,同时还可以为数字字面量加下划线,只是为了让人更容易读

部分常用浮点型常量如下

常量名称	含义
Double.POSITIVE_INFINITY	正无穷大
Double.NEGETIVE_INFINITY	负无穷大
Double.NaN	NaN

其含义请参照IEEE 754

boolean类型用于判定逻辑条件,整形值和布尔值之间不能进行相互转换!

常量

利用final表示常量,若希望再一个类中的多个方法中使用,则可以用static final设置类常量,相当于c里的全局变量,需定义在main方法的外部

运算符

大体与c++类似

注意关系运算符返回的是boolean型变量,不能作为整形变量参与运算

位运算符中含有>>>运算符,将用0填充高位,没有<<<运算符

Java不使用逗号运算符

数学函数

Math中常用的方法

• sin cos tan atan atan2
• sqrt pow
• exp log log10
  Math中常用的常量
• PI E
  不必再数学方法或常量前加Math.,只需在源文件顶部加入以下代码
  import static java.lang.Math.*

数值类型转化与强制类型转化

类似c++,除boolean不能与整形相互转化

枚举类型

直接看例子

enum Size {SMALL,MEDIUM,LARGE};
Size s=Size.MEDIUM;

Size类型变量只能储存给定枚举值或者null值

字符串

应当将java中String类型看成c++的字符常量,而不是字符变量,因为其是不可改变的

运用String内的substring方法乐意提取中一个子串,以及+对字符串进行拼接,如此可以修改任意字符串,例子如下:

String greeting="Hello";
String s=greeting.substring(0,3);
greeting=greeting.substring(0,3)+"p!";

字符串s的值为"Hel";第二个greeting字符串的值为"Help!"

字符串常用方法集合

方法	返回值	例子	解释
substring	String类型	str.substring(0,3);	提取出字符串[0,3)的子串
equals	boolean类型	str.equals(str1)	检测str是否与str1相等
equalsIgnoreCase	boolean类型	str.equalsIgnoreCase(str1)	类似equals但是忽略大小写
length	整形	str.length()	返回str的代码点的长度
codePointCount	整形	str.codePointCount(0,str.length());	返回str代码点的数量
charAt	char型	str.charAt(1);	返回str中位置为1的代码单元

一定不能用==检测两个字符串是否相等

代码点与代码单元

关于代码点代码单元,参考此网址

想要得到第i个代码点,应该使用以下语句

int index=str.offsetByCodePoints(0,i);
int cp=str.codePointAt(index);

想要遍历一个字符串并依次查看

int cp=str.codePointAt(i);
if(Character.isSupplementaryCodePoint(cp))
   i+=2;
else
   i++;

执行以下语句进行回退

i--;
if(Character.isSurrogate(str.charAt(i)))
   i--;
int cp=str.codePointAt(i);

对codePointAt更详细的了解以及对其操作的范例请参考此网站

字符串的API

可以利用javadoc生成自己API文档
命令如下
javadoc -encoding UTF-8 -charset UTF-8 文件名.java
如此查看生成文档的string类(如果有)即可,建议新建自定义文件夹docs下面,它不会自己生成文件夹

当然也可以在网上下载全部的文档,下载界面

构建字符串

运用StringBuilder类可以更高效的构建字符串
范例

StringBuilder builder=new StringBuilder();
builder.append(ch);//append a single character
builder.append(str);//append a string
String completedString=builder.toString

StringBuilder类中的重要方法

名称	含义
StringBuilder()	构造一个空的字符串构建器
int length()	返回构建器中代码单元数量
StringBuilder append(String str)	追加字符串并返回this
StringBuilder append(char s)	追加代码单元并返回this
StringBuilder appendCodePoint(int cp)	追加代码点并返回this
void setCharAt(int i,char c)	将第i歌代码单元设置为c
StringBuilder insert(int offset,String str);	在offset位置插入新的字符串并返回this
StringBuilder insert(int offset,char c);	在offset位置插入新的代码单元并返回this
StringBuilder delete(int startIndex,int endIndex);	删除从[startIndex,endIndex)的代码单元并返回this
String toString()	生成字符串

输入输出

读取输入

通过利用Scanner类进行读取输入输出,Scanner类定义在java.util包中,所以在使用之前要加上import java.util.*;
程序范例如下:

import java.util.*;
public class InputTest
{
   public static void main(String[] args)
   {
      Scanner in = new Scanner(System.in);

      System.out.print("What is your name? ");
      String name = in.nextLine();
      System.out.print("How old are you? ");
      int age = in.nextInt();
      System.out.println("Hello, " + name + ". Next year, you'll be " + (age + 1));
   }
}

相关的方法

方法	解释
Scanner(InputStream in)	构建一个Scanner对象
String nextLine()	读取下一行内容
String next()	读取下一行单词(空格作为分隔符)
int nextInt()	读取并转换下一个整数字符序列
double nextDouble()	读取并转换下一个浮点数字符序列
boolean hasNext()	检测是否还有其他单词
boolean hasNextInt()	检测是否还有整数字符序列
boolean hasNextDouble()	检测是否还有浮点数字符序列

读取密码

运用Console类进行读取
范例:

Console cons=System.console();
String username=cons.readLine("User name");
char[] passwd=cons.readPassword("Password:");

创建console窗口进行操作,右侧字符串为提示符兵读取输入直到结束,建议对于passwd字符数组在读取完之后进行抹除覆盖

格式化输出

类似c可以利用格式化进行输出
范例:System.out.printf("%8.2f",x);
转化符和格式符与c有所差异,以下是转化符和格式符:

转换符	说明
%s	字符串类型
%c	字符类型
%b	布尔类型
%d	整数类型（十进制）
%x	整数类型（十六进制）
%o	整数类型（八进制）
%f	浮点类型
%a	十六进制浮点类型
%e	指数类型
%g	通用浮点类型（和e类型中较短的）
%h	散列码
%%	百分比类型
%n	换行符
%tx	日期与时间类型(已过时)

标志	说明
+	为正数或者负数添加符号
-	左对齐
0	数字前面补0
空格	在整数之前添加指定数量的空格
,	以,对数字分组
(	使用括号包含负数
#	如果是浮点数则包含小数点，如果是16进制或8进制则添动加0x或0
<	格式化前一个转换符所描述的参数
$	指定要格式化的参数索引

当然也可以用String.format方法创建格式化字符串
例子String message=String.format("Hello, %s. Next year, you'll be %d",name,age);

文件输入输出

读取文件需要构造Scanner对象

Scanner in=new Scanner(Path.of("myfile.txt"),StandardCharsets.UTF_8);

写入文件需要构造PrintWrite对象

PrintWriter out=new PrintWriter(Path.of("myfile.txt"),StandardCharsets.UTF_8);

相对文件名例如myfile.txt或../myfile.txt,文件位于相对于java虚拟机启动目录的程序,在命令行执行则是当前命令行解释器所用目录
也可以用

String dir=System.getProperty("user.dir");

找到这个目录的位置

控制流程

块作用域

大括号括起来为块作用域,类似于c,但不同于c的是不能在两个块中声明同名变量

条件语句

与c类似(if else if else)

循环语句

与c类似(while, do while, for)

多重语句

与c类似(switch case)

中断控制语句

与c类似(break,continue)

大数

利用java.math包中的BigInteger和BigDecimal可以实现高精度运算

高精度基础用法
BigInteger方法合集
BigDecimal方法合集

补充几个常用的静态方法

返回值等于x的大整数

static BigInteger valueOf(long x);

返回值等于x或x/pow(10,scale)的一个大整数

static BigDecimal valueOf(long x);
static BigDecimal valueOf(long x,in scale);

数组

java数组中的方法类

声明数组与初始化数组

声明数组的方式

int[] a;
int a[];

运用new操作进行初始化数组

int[] a=new int[100];

提供创建数组的简单的方式

int[] smallPrimes={2,3,5,7,11,13,};

最后一个值后面允许加逗号以方便为数组不断增加值

创建一个数组后所有的元素都会初始化为0

也可以声明匿名数组可以重新初始化一个数组而无需创建变量

smallPrimes=new int[]{17,19,23,29,31,37};

注:可以声明长度为0的数组,它与null的含义不一样

访问数组元素

大体与c类似,可以用array.length来获得数组的元素的个数

for each

增强的for each语句能够像python那样依次处理每个元素而不必考虑下标值
例子:

for(int element : a)
   System.out.println(element);

当然也可以利用Arrays里的toString类进行快速打印

System.out.println(Arrays.toString(a));

数组拷贝

直接用的等号类似c一样将会两个数组共用一片地址
若要拷贝数值,则要用Arrays.copyOf方法,例子如下

int[] numA=Arrays.copyOf(numB,numB.length);

也可以用此方法增加数组的大小

int[] numA=Arrays.copyOf(numA,2*numA.length);

命令行参数

类似于c

数组排序

调用Array.sort()方法即可进行排序
Java中实现降序排序的方法:网址