Java基本程序设计结构（Java核心技术卷Ⅰ）

2.Java程序基本程序设计结构

2.1. 数据类型

数据类型	基本类型(8种)	备注
整型	int short long byte	八进制前缀：0 十六进制：0x 二进制：0b
浮点	float double	有舍入误差
字符	char	‘A’ 字符 “A” 字符串
布尔	boolean	不能与整型值相互转换

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2.2. 变量

变量名

以字母或数字开头

A-Z a-z _ $ 0-9

变量声明尽可能靠近变量第一次使用的地方

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2.3. 常量

使用final指示 常量名使用全大写 类常量

可以在类中多个方法中使用
用static final指示
定义位于main方法外部

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2.4. 运算符

逻辑与、逻辑或、与、或

&& || ：短路运算
& | ： 非短路

三元操作符： x > y ? x: y 异或：^ 非：~ 移位运算符

“>>” 右移 用符号位填充高位（正数补0 负数补1）

11>>2 即1011>>2 得到0010 ∴11>>2=2

“<<” 左移 低位补0（不溢出时，左移n位即乘以2的n次方）

3<<2 即0011<<2 得到1100 ∴3<<2=12

数值之间合法转换

数值类型转换

强制类型转换

double x =3.45;
int nx = (int)x;

枚举

enum option{A,B,C,D};
option a = option.A;

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2.5. 字符串

方法	功能	备注
substring(int a,int b)	取子串	提取(a,b]
equals(String s)	检测是否相等	可是字符串变量，也可是常量
equalsIgnoreCase(“Hello”)	不区分大小写
length()	求长度
trim()	删除空格	只删除头部和尾部的空格

每次连接字符串，重新构建String耗时又浪费时间，可以使用StringBuilder

StringBuilder builder = new StringBuilder();
builder.append("Hello");
String completedString = builder.toString();

StringBuilder&StringBuffer

StringBuilder:使用单线程编辑；效率高
StringBuffer:可以多线程，是线程安全的；效率低

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2.6. 输入输出

/* 读取输入 */

import java.util.*;


//构造Scanner对象，与标准输入流System.in关联
Scanner in = new Scanner(System.in);
//读取输入的一行（可能包含空格）
String line = in.nextLine();
String word = in.next(); //读取一个单词
int n = in.nextInt(); //读取一个整数
double num = in.nextDouble(); //读取一个浮点数
boolean flag = in.hasNext(); //检测是否还有其他单词

因为输入是可见的，Scanner类不适用于从控制台读取密码。
要想读取一个密码，可以采用下列代码：

/* 读取密码 */

//必须在控制台中运行
Console console = System.console();
char[] password = console.readPassword("Password:");

/* 格式化输出 */

float num = (float) -1031.5;
//8个字符的宽度，小数点后2个字符的精度
System.out.printf("%8.2f",num);
//用逗号分组
System.out.printf("%,.2f",num);
//把负数括在括号里
System.out.printf("%(.2f",num);

//使用静态方法String.format创建格式化的字符串
String message=String.format("Hello,%s.Next year you'll be %d.",name,age);

//日期的格式化从t开始，以转换符结束
//打印当前日期时间。c:完整的日期时间
System.out.printf("%tc",new Date());
// <表示格式说明中的参数将被再次使用
System.out.printf("%s %tB %<te %<tY","today:",new Date());

/* 文件输入与输出 */

//使用File对象构造Scanner对象，路径包含反斜杠时应该多加个反斜杠
Scanner in = new Scanner(Paths.get("D:\\file.txt"));
//直接使用Scanner in = new Scanner("D:\\file.txt");会被当做数据而不是文件名
//构造PrintWriter对象写入文件。如果文件不存在，则创建文件
PrintWriter out = new PrintWriter("new.txt");

当用一个不存在的文件构造Scanner对象，以及PrintWriter不能创建文件时，发生异常。需要异常处理。

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2.7. 控制流程

块作用域

块（复合语句）是指由一对花括号括起来的若干条简单Java语句。
可嵌套，但不能在嵌套的两个块中声明同名的变量。

条件语句

if(condition) statement1 else statement2

循环

while(condition) statement
do statement while(condition) 至少执行一次

确定循环

for(计数器初始化;循环条件;更新计数器)
应该对同一计数器变量初始化、检测、更新

/* switch语句 */

switch(today)
{
//case可以是char、byte、short、int、enum、string(since Java SE7)
    case weekday:
        System.out.println("Hello world!");
        break;
    case weekend:
        System.out.println("Goodbye world!");
        break;
    default:
        System.out.println("Error.");
        break;
}

中断控制流程
不带标签 break； //用于switch、循环
带标签 break 标签放在希望跳出的最外层循环之外并紧跟一个冒号

getOut:
for(condition)
{
    statement
    break getOut;
}

continue 越过循环体剩余部分，立即跳到循环首部

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2.8. 大数值

java.math包中的BigInteger类提供任意精度的整数运算，BigDecimal类提供任意精度的浮点数运算。

BigInteger a = BigInteger.valueOf(100); //转为大数值
BigInteger b = a.add(a); //加法
BigInteger c= a.multiply(a); //乘法

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2.9. 数组

一种数据结构，用来存储同一类型值的集合

//数字数组元素初始化为0，boolean初始化为false
int[] a = new int[100];

数组一旦创建，大小不可变。需要扩展数组时，使用数组列表（array list）。

/* for each循环 */

//遍历数组中所有值，不需要使用下标，不易出错
//collection这一集合表达式必须是一个数组或实现了Iterable接口的类
//也可以Arrays.toString(a);
for(variable: collection) statement

/* 数组初始化&匿名 */

//直接初始化，不需要调用new
int[] smallPrimes={2,3,5,7,11,13};
//初始化匿名数组，调用new
new int[]{1,2,3,4,5};
//重新初始化，不创建新变量
smallPrimes=new int[]{1,2,5,7}

/* 数组拷贝 */

//引用同一数组（指向同一存储位置）
int[] nums=smallPrimes;
//拷贝值。第二个参数是新数组长度，可以用来扩展数组
int[] copy=Arrays.copyOf(smallPrimes,smallPrimes.length);

/* 数组排序 */

//使用了优化后的快速排序
Arrays.sort(smallPrimes);

/* 多维数组 */

int[][] a=new int[10][10];
int[][] b=
{
    {1,1,2},
    {3,5,8}
}; //这里有分号

//使用for each遍历。但for each是按照一维数组处理的，所以要使用两个嵌套的循环
for(int[] row: b)
    for(int value:row)
        statement

//可以快速打印一个二维数组的数据元素列表
System.out.println(Arrays.deepToString(b));

不规则数组
Java实际上没有多维数组，只有一维数组。多维数组被解释为“数组的数组”。所以在Java中可以单独地存取数组的某一行，也可以构造一个不规则的数组。

/* 不规则数组 */

int[][] irregular = new int[5][];
for (int i = 0; i <5; i++) {
    irregular[i] =new int[i+1];
}

for (int i = 0; i < irregular.length; i++) {
    for (int j = 0; j < irregular[i].length; j++) {
        irregular[i][j]=1;
        }
    }

System.out.println(Arrays.deepToString(irregular));