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安装环境:首先需要下载并安装JDK(Java Development Kit),它是编写、编译和运行Java程序所必需的工具包。
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基础语法:
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数据类型:Java有基本的数据类型(如int、double等)和引用类型(如String、Object等)。
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变量:声明变量指定数据类型,然后分配内存空间。
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控制结构:包括条件语句(if-else)、循环(for、while)和异常处理。
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类与对象:
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类:是Java中的蓝图,包含属性和方法(构造函数用于创建对象)。
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对象:类的实例,每个对象都有其特定的状态和行为。
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面向对象编程(OOP):
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封装:将数据和操作数据的方法捆绑在一起,隐藏内部细节。
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继承:子类可以继承父类的属性和方法,并添加自己的特性。
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多态:允许通过父类引用调用子类的方法,实现代码的灵活性。
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Hello World 程序: 一个简单的示例,打印 “Hello, World!”,展示了如何创建主类和主方法。
二.基本数据类型与数组
在Java中,基本数据类型(Primitive Data Types)主要包括八种,它们直接存储在栈(Stack)上:
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整数类型:byte、short、int、long。分别代表8位、16位、32位和64位的整数。
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浮点数类型:float和double,用于存储单精度和双精度浮点数。
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字符类型:char,用于存储Unicode字符,占用16位。
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布尔类型:boolean,只有两个值,true和false。
至于数组(Array),则是存储同一种数据类型的元素的集合,它是一个固定大小的有序序列。创建数组时,你需要指定它的数据类型和元素个数。例如,int[] numbers = new int[5];` 创建了一个包含5个整数元素的数组。
数组的特点:
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指定长度:一旦初始化,数组的长度就不能改变。
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集合索引:元素可以通过下标访问,下标从0开始,范围是[0, length-1]。
Java还提供了动态数组(ArrayList),它属于集合框架的一部分,可以动态扩容,更加灵活。
Java支持的多维数组包括一维数组、二维数组、三维数组等,你可以根据需要创建更高维度的数组。以下是常见的几种类型:
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一维数组:如我们之前提到的,如
int[]
,表示整型的一维数组。 -
二维数组:由一维数组组成,每个元素是一维数组,如
int[][] matrix
,用于存储矩阵数据,每一行或每一列都可以看作是一个一维数组。 -
三维数组:类似于二维,每个元素又是一维数组,如
int[][][] cube
,用于存储立方体的数据,每个面可以视为一个二维数组。
在Java中,定义多维数组时,只需要在类型名后面添加方括号的数量和每层数组的大小即可。例如,一个3x3的二维整数数组可以这样声明:
int [][3] twoDimensionalArray;
。三 .运算符,表达式和语句
A、Java 运算符
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计算机的最基本用途之一就是执行数学运算,作为一门计算机语言,Java也提供了一套丰富的运算符来操纵变量。我们可以把运算符分成以下几组:
算术运算符
关系运算符
位运算符
逻辑运算符
赋值运算符
其他运算符
算术运算符 算术运算符用在数学表达式中,它们的作用和在数学中的作用一样。下表列出了所有的算术运算符。表格中的实例假设整数变量A的值为10,变量B的值为20:
关系运算符 下表为Java支持的关系运算符,表格中的实例整数变量A的值为10,变量B的值为20:
位运算符 Java定义了位运算符,应用于整数类型(int),长整型(long),短整型(short),字符型(char),和字节型(byte)等类型。
位运算符作用在所有的位上,并且按位运算。假设a = 60,和b = 13;它们的二进制格式表示将如下:
逻辑运算符 下表列出了逻辑运算符的基本运算,假设布尔变量A为真,变量B为假
赋值运算符
条件运算符(?:) 条件运算符也被称为三元运算符。该运算符有3个操作数,并且需要判断布尔表达式的值。该运算符的主要是决定哪个值应该赋值给变量。
public class Test { public static void main(String args[]){ int a , b; a = 10; b = (a == 1) ? 20: 30; System.out.println( "Value of b is : " + b ); b = (a == 10) ? 20: 30; System.out.println( "Value of b is : " + b ); } } 结果如下:
Value of b is : 30 Value of b is : 20 Java运算符优先级 当多个运算符出现在一个表达式中,谁先谁后呢?这就涉及到运算符的优先级别的问题。在一个多运算符的表达式中,运算符优先级不同会导致最后得出的结果差别甚大。
例如,(1+3)+(3+2)*2,这个表达式如果按加号最优先计算,答案就是 18,如果按照乘号最优先,答案则是 14。
再如,x = 7 + 3 * 2;这里x得到13,而不是20,因为乘法运算符比加法运算符有较高的优先级,所以先计算3 * 2得到6,然后再加7。
下表中具有最高优先级的运算符在的表的最上面,最低优先级的在表的底部。
B、选择结构
顺序结构只能顺序执行,不能进行判断和选择,因此需要分支结构。
Java有两种分支结构:
if语句
switch语句
if语句 一个if语句包含一个布尔表达式和一条或多条语句。
If语句的用语法如下:
if(布尔表达式) { //如果布尔表达式为true将执行的语句 } 如果布尔表达式的值为true,则执行if语句中的代码块。否则执行If语句块后面的代码。
public class Test {
public static void main(String args[]){ int x = 10; if( x < 20 ){ System.out.print("这是 if 语句"); } }
} if...else语句 if语句后面可以跟else语句,当if语句的布尔表达式值为false时,else语句块会被执行。
if…else的用法如下:
if(布尔表达式){ //如果布尔表达式的值为true }else{ //如果布尔表达式的值为false } public class Test {
public static void main(String args[]){ int x = 30; if( x < 20 ){ System.out.print("这是 if 语句"); }else{ System.out.print("这是 else 语句"); } }
} 嵌套的if…else语句 使用嵌套的if-else语句是合法的。也就是说你可以在另一个if或者else if语句中使用if或者else if语句。
嵌套的if…else语法格式如下:
if(布尔表达式 1){ 如果布尔表达式 1的值为true执行代码 if(布尔表达式 2){ 如果布尔表达式 2的值为true执行代码 } } public class Test {
public static void main(String args[]){ int x = 30; int y = 10; if( x == 30 ){ if( y == 10 ){ System.out.print("X = 30 and Y = 10"); } } }
} switch语句 switch语句判断一个变量与一系列值中某个值是否相等,每个值称为一个分支。
switch语法格式如下:
switch(expression){ case value : //语句 break; //可选 case value : //语句 break; //可选 //你可以有任意数量的case语句 default : //可选 //语句 } switch语句有如下规则:
switch语句中的变量类型只能为byte、short、int或者char。
switch语句可以拥有多个case语句。每个case后面跟一个要比较的值和冒号。
case语句中的值的数据类型必须与变量的数据类型相同,而且只能是常量或者字面常量。
当变量的值与case语句的值相等时,那么case语句之后的语句开始执行,直到break语句出现才会跳出switch语句。
当遇到break语句时,switch语句终止。程序跳转到switch语句后面的语句执行。case语句不必须要包含break语句。如果没有break语句出现,程序会继续执行下一条case语句,直到出现break语句。
switch语句可以包含一个default分支,该分支必须是switch语句的最后一个分支。default在没有case语句的值和变量值相等的时候执行。default分支不需要break语句。
public class Test {
public static void main(String args[]){ //char grade = args[0].charAt(0); char grade = 'C'; switch(grade) { case 'A' : System.out.println("优秀"); break; case 'B' : case 'C' : System.out.println("良好"); break; case 'D' : System.out.println("及格"); case 'F' : System.out.println("你需要继续努力"); break; default : System.out.println("无效等级"); } System.out.println("你的等级是 " + grade); }
}
以上代码编译运行结果如下:
良好 你的等级是 C
C、循环结构
顺序结构的程序语句只能被执行一次。如果您想要同样的操作执行多次,,就需要使用循环结构。
Java中有三种主要的循环结构:
while循环
do…while循环
for循环
while循环 while是最基本的循环,它的结构为:
while( 布尔表达式 ) { //循环内容 } 只要布尔表达式为true,循环体会一直执行下去。
public class Test { public static void main(String args[]) { int x = 10; while( x < 20 ) { System.out.print("value of x : " + x ); x++; System.out.print("\n"); } } } 以上实例编译运行结果如下:
value of x : 10 value of x : 11 value of x : 12 value of x : 13 value of x : 14 value of x : 15 value of x : 16 value of x : 17 value of x : 18 value of x : 19 do…while循环 对于while语句而言,如果不满足条件,则不能进入循环。但有时候我们需要即使不满足条件,也至少执行一次。
do…while循环和while循环相似,不同的是,do…while循环至少会执行一次。
do { //代码语句 }while(布尔表达式); 注意:布尔表达式在循环体的后面,所以语句块在检测布尔表达式之前已经执行了。 如果布尔表达式的值为true,则语句块一直执行,直到布尔表达式的值为false。
public class Test {
public static void main(String args[]){ int x = 10; do{ System.out.print("value of x : " + x ); x++; System.out.print("\n"); }while( x < 20 ); } }
以上实例编译运行结果如下:
value of x : 10 value of x : 11 value of x : 12 value of x : 13 value of x : 14 value of x : 15 value of x : 16 value of x : 17 value of x : 18 value of x : 19 for循环 虽然所有循环结构都可以用while或者do...while表示,但Java提供了另一种语句 —— for循环,使一些循环结构变得更加简单。
for循环执行的次数是在执行前就确定的。语法格式如下:
for(初始化; 布尔表达式; 更新) { //代码语句 } 关于for循环有以下几点说明:
最先执行初始化步骤。可以声明一种类型,但可初始化一个或多个循环控制变量,也可以是空语句。
然后,检测布尔表达式的值。如果为true,循环体被执行。如果为false,循环终止,开始执行循环体后面的语句。
执行一次循环后,更新循环控制变量。
再次检测布尔表达式。循环执行上面的过程。
public class Test {
public static void main(String args[]) { for(int x = 10; x < 20; x = x+1) { System.out.print("value of x : " + x ); System.out.print("\n"); } }
} 以上实例编译运行结果如下:
value of x : 10 value of x : 11 value of x : 12 value of x : 13 value of x : 14 value of x : 15 value of x : 16 value of x : 17 value of x : 18 value of x : 19 break关键字 break主要用在循环语句或者switch语句中,用来跳出整个语句块。
break跳出最里层的循环,并且继续执行该循环下面的语句。
continue关键字 continue适用于任何循环控制结构中。作用是让程序立刻跳转到下一次循环的迭代。
在for循环中,continue语句使程序立即跳转到更新语句。
在while或者do…while循环中,程序立即跳转到布尔表达式的判断语句。