2.1基础语言要素
1)标识符:给类、方法、变量起的名字
A.必须以字母或下划线或 $符号开始,其余字符可以是字母、数字、$ 符号和下划线。
B.只能包含两个特殊字符,即下划线 _ 和美元符号 $ 。不允许有任何其他特殊字符。
C.标识符不能包含空格。
D.区分大小写。
2)关键字:只有系统才能用的标识符
注意事项:
A.true、false、null不是关键字!是字面量。
B.main不是关键字!但是是一个特殊单词,可以被JVM识别,主函数是固定格式,作为程序的入口。
3)注释:单行注释:// 多行注释:/* ……*/ 文档注释:/**……*/
注意事项:开发中类前、属性前、方法前,必须有文档注视。
2.2八种基本数据类型
1)四种整数类型(byte、short、int、long):
byte:8位,用于表示最小数据单位,如文件中数据,-128~127
short:16位,很少用,-32768~ 32767
int:32位、最常用,-2^31-1~2^31(21亿)
long:64位、次常用
注意事项:
int i=5; // 5叫直接量(或字面量),即直接写出的常数。
整数字面量默认都为int类型,所以在定义的long型数据后面加L或l。
小于32位数的变量,都按int结果计算。
强转符比数学运算符优先级高。见常量与变量中的例子。
2)两种浮点数类型(float、double):
float:32位,后缀F或f,1位符号位,8位指数,23位有效尾数。
double:64位,最常用,后缀D或d,1位符号位,11位指数,52位有效尾数。
注意事项:
二进制浮点数:1010100010=101010001.0*2=10101000.10*2^10(2次方)=1010100.010*2^11(3次方)= . 1010100010*2^1010(10次方)
尾数: .1010100010 指数:1010 基数:2
浮点数字面量默认都为double类型,所以在定义的float型数据后面加F或f;double类型可不写后缀,但在小数计算中一定要写D或X.X。
float 的精度没有long高,有效位数(尾数)短。
float 的范围大于long 指数可以很大。
浮点数是不精确的,不能对浮点数进行精确比较。
3)一种字符类型(char):
char:16位,是整数类型,用单引号括起来的1个字符(可以是一个中文字符),使用Unicode码代表字符,0~2^16-1(65535)。
注意事项:
不能为0个字符。
转义字符:\n 换行 \r 回车 \t Tab字符 \" 双引号 \\ 表示一个\
两字符char中间用“+”连接,内部先把字符转成int类型,再进行加法运算,char本质就是个数!二进制的,显示的时候,经过“处理”显示为字符。
4)一种布尔类型(boolean):true真 和false假。
5)类型转换: char-->
自动转换:byte-->short-->int-->long-->float-->double
强制转换:①会损失精度,产生误差,小数点以后的数字全部舍弃。
②容易超过取值范围。
2.3常量和变量
变量:内存中一块存储空间,可保存当前数据。在程序运行过程中,其值是可以改变的量。
1)必须声明并且初始化以后使用(在同一个作用域中不能重复声明变量)!
2)变量必须有明确类型(Java是强类型语言)。
3)变量有作用域(变量在声明的地方开始,到块{}结束)。变量作用域越小越好。
4)局部变量在使用前一定要初始化!成员变量在对象被创建后有默认值,可直接用。
5)在方法中定义的局部变量在该方法被加载时创建。
常量:在程序运行过程中,其值不可以改变的量。
注意事项:
字面量、常量和变量的运算机制不同,字面量、常量由编译器计算,变量由运算器处理,目的是为了提高效率。
不管是常量还是变量,必须先定义,才能够使用。即先在内存中开辟存储空间,才能够往里面放入数据。
不管是常量还是变量,其存储空间是有数据类型的差别的,即有些变量的存储空间用于存储整数,有些变量的存储空间用于存储小数。
eg:小于32位数的字面量处理.
例如:
byte b1 = 1; byte b2 = 3;
//byte b3 = b1+b2;//编译错误,按照int结果,需要强制转换
byte b3 = (byte)(b1+b2);
//byte b3 = (byte)b1+(byte)b2;//编译错误!两个byte、short、char相加还是按int算
System.out.println(b3); //选择结果:A编译错误B运行异常 C 4 D b3
byte b4 = 1+3;//字面量运算,编译期间替换为4,字面量4
//byte b4 = 4; 不超过byte就可以赋值
2.4运算符与表达式
1)数学运算:+ - * / % ++ --
注意事项:
v + - * / 两端的变量必须是同种类型,并返回同种类型。
% 取余运算,负数的余数符号与被模数符号相同, - 1 % 5 = - 1,1 % - 5 = 1;Num % n,n>0,结果范围[0,n),是周期函数。
注意整除问题:1 / 2= 0(整数的除法是整除)1.0 / 2 = 0.5 1D / 2 = 0.5
单独的前、后自增或自减是没区别的,有了赋值语句或返回值,则值不同!
eg1:自增自减
int a =1; a = a++; System.out.println("a的值:"+a);
第1步:后++,先确定表达式a++的值(当前a的值) a++ ---->1
第2步:++,给a加1 a ---->2
第3步:最后赋值运算,把a++整个表达式的值赋值给a a ---->1
a被赋值两次,第1次a = 2,第2次把1赋值给1
eg2:自增自减
x,y,z分别为5,6,7 计算z + = -- y * z++ ;// x = 5,y = 5,z = 42
z = z + -- y * z++ à 42 = 7 + 5 * 7 从左到右入栈,入的是值
eg3:取出数字的每一位
d = num%10;//获取num的最后一位数 num/=10; //消除num的最后一位
2)位运算:& | ~(取反) ^(异或)>> << >>>
注意事项:
一个数异或同一个数两次,结果还是那个数。
|:上下对齐,有1个1则为1;&:上下对齐,有1个0则为0;(都为二进制)
&相当于乘法,| 相当于加法;&:有0则为0,| :有1则为1,^:两数相同为0,不同为1。
3)关系运算符:> < >= <= == !=
4)逻辑运算符:&& ||(短路) ! & |
eg:短路运算:&&:前为flase,则后面不计算;|| :前为true,则后面不计算
int x=1,y=1,z=1;
if(x--==1 && y++==1 ||z++==1) // || 短路运算后面的不执行了!
System.out.println(“x=”+x+”,y=”+y+”,z=”+z);// 0 , 2, 1
5)赋值运算符:= += -= *= /= %=
eg:正负1交替
int flag= -1; System.out.println(flag *= -1); ……
6)条件(三目)运算符:表达式1 ?表达式2 :表达式3
注意事项:
右结合性:a > b? a : i > j ? i : j 相当于 a > b ? a : ( i > j ? i : j )
三目运算符中:第二个表达式和第三个表达式中如果都为基本数据类型,整个表达式的运算结果由容量高的决定。如:int x = 4; x > 4 ?99.9 : 9;
99.9是double类型,而9是int类型,double容量高,所以最后结果为9.9。
7) 运算符优先级:括号 > 自增自减 > ~ ! > 算数运算符 > 位移运算 > 关系运算 > 逻辑运算 > 条件运算 > 赋值运算.
2.5编程风格
MyEclipse/Eclipse中出现的红色叉叉:编译错误
编译错误:java编译器在将Java源代码编译为class文件的过程出现的错误,一般是语法使用错误!当有编译错误时候,是没有class文件产生,也就不能运行程序。
Java 程序结构:
2.6流程控制语句
1)选择控制语句
if语句:if 、if-else、if-else-if:可以处理一切分支判断。
格式:if(判断){…}、if(判断){…}else{…}、if(判断){…}elseif(判断){…}
switch语句:switch(必须整数类型){case 常量1:…; case 常量2:… ; ….}
注意事项:
int类型指:byte、short、int,只能写long类型,要写也必须强转成int类型;而byte、short为自动转换成int。
swtich-case:若case中无符合的数,并且default写在最前(无break时),则为顺序执行,有break或 } 则退出。
swtich-case:若case中无符合的数,并且default写在最后,则执行default。
swtich-case:若case中有符合的数,并且default写在最后,并且default前面的case没有break时,default也会执行。
2)循环控制语句
①for:最常用,用在与次数有关的循环处理,甚至只用for可以解决任何循环问题。
注意事项:for中定义的用于控制次数的循环变量,只在for中有效,for结束则循环变量被释放(回收)。
②while:很常用,用在循环时候要先检查循环条件再处理循环体,用在与次数无关的情况。如果不能明确结束条件的时候,先使用while(true),在适当条件使用if语句加break结束循环。
③do-while:在循环最后判断是否结束的循环。如:使用while(true)实现循环的时候,结束条件break在while循环体的最后,就可以使用 do-while 。do-while 的结束条件经常是“否定逻辑条件”,不便于思考业务逻辑,使用的时候需要注意。可以利用while(true)+ break 替换。
④循环三要素:A.循环变量初值 B.循环条件 C.循环变量增量(是循环趋于结束的表达式)
⑤for和while循环体中仅一条语句,也要补全{ },当有多条语句,且不写{ }时,它们只执行紧跟着的第一条语句。
⑥循环的替换:
while(布尔表达式){} 等价 for(;布尔表达式;){}
while(true){} 等价 for(;;)
while(true){} + break 替换 do{}while(布尔表达式);
for(;;) + break 替换 do{}while(布尔表达式);
3)跳转控制语句
continue:退出本次循环,直接执行下一次循环
break:退出所有循环
2.7数组
类型一致的一组数据,相当于集合概念,在软件中解决一组,一堆XX数据时候使用数组。
1)数组变量:是引用类型变量(不是基本变量)引用变量通过数组的内存地址位置引用了一个数组(数组对象),即栓到数组对象的绳子。
eg:数组变量的赋值
int[] ary = new int[3];//ary----->{0,0,0}<----ary1
int[] ary1 = ary;// ary 的地址赋值给ary1,ary 与 ary1 绑定了同一个数组
//ary[1] 与 ary1[1] 是同一个元素,数组变量不是数组(数组对象)
2)数组(数组对象)有3种创建(初始化)方式:①newint[10000] 给元素数量,适合不知道具体元素,或元素数量较多时②new int[]{3,4,5} 不需要给出数量,直接初始化具体元素适合知道数组的元素。③ {2,3,4} 静态初始化,是②简化版,只能用在声明数组变量的时候直接初始化,不能用于赋值等情况。
eg:数组初始化
int[] ary1 = newint[]{2,3,4};//创建数组时候直接初始化元素
int[] ary2 = {2,3,4};//数组静态初始化,只能在声明变量的同时直接赋值
//ary2 = {4,5,6};//编译错误,不能用于赋值等情况
ary2 = new int[]{4,5,6};
3)数组元素的访问:
①数组长度:长度使用属性访问,ary.length 获取数组下标。
②数组下标:范围:0 ~ length-1就是[0,length),超范围访问会出现下标越界异常。
③使用[index] 访问数组元素:ary[2]。
④迭代(遍历):就是将数组元素逐一处理一遍的方法。
4)数组默认初始化值:根据数组类型的不同,默认初始化值为:0(整数)、0.0(浮点数)、false(布尔类型)、\u0000(char字符类型,显示无效果,相当于空格,编码为0的字符,是控制字符,强转为int时显示0)、null(string类型,什么都没有,空值的意思)。
5)数组的复制:数组变量的赋值,是并不会复制数组对象,是两个变量引用了同一个数组对象。数组复制的本质是创建了新数组,将原数组的内容复制过来。
6)数组的扩容:创建新数组,新数组容量大于原数组,将原数组内容复制到新数组,并且丢弃原数组,简单说:就是更换更大的数组对象。System.arraycopy()用于复制数组内容,简化版的数组复制方法:Arrays.copyOf()方法,但需JKD1.5+。2.8字符串
字符串(string):永远用“”双引号(英文状态下),用字符串连接任何数据(整数),都会默认的转化为字符串类型。
字符串与基本数据类型链接的问题:如果第一个是字符串那么后续就都按字符串处理,如System.out.println("(Result)"+6 + 6 );那么结果就是(Result)66,如果第一个和第二个…第n个都是基本数据,第n+1是字符串类型,那么前n个都按加法计算出结果在与字符串连接。如下例中的System.out.println(1+2+”java”+3+4);结果为3java34。
eg:字符串前后的“+”都是连接符!不是加法运算符!
System.out.println("A"+'B');//AB
System.out.println('A'+'B');//131
System.out.println(1+2+”java”+3+4);//3java34
注意事项:
比较字符串是否相等必须使用equals方法!不能使用==。"1".equals(cmd) 比cmd.equals("1")要好。
2.9方法三要素
方法:method(函数function =功能) y=f(x)
1)方法的主要三要素:方法名、参数列表、返回值。
2)什么是方法:一个算法逻辑功能的封装,是一般完成一个业务功能,如:登录系统,创建联系人,简单说:方法是动作,是动词。
3)方法名:一般按照方法实现的功能定名,一般使用动词定义,一般使用小写字母开头,第二个单词开始,单词首字母大写。如:createContact() 。
4)参数列表:是方法的前提条件,是方法执行依据,是数据。如:
login(String id, String pwd) ,参数的传递看定义的类型及顺序,不看参数名。
5)方法返回值:功能执行的结果,方法必须定义返回值,并且方法中必须使用return语句返回数据;如果无返回值则定义为void,此时return语句可写可不写;返回结果只能有一个,若返回多个结果,要用数组返回(返回多个值)。
注意事项:
递归调用:方法中调用了方法本身,用递归解决问题比较简练,只需考虑一层逻辑即可!但是需要有经验。
一定要有结束条件!如:f(1)=1; 递归层次不能太深。总之:慎用递归!
2.10插入排序
将数组中每个元素与第一个元素比较,如果这个元素小于第一个元素,则交换这两个元素循环第1条规则,找出最小元素,放于第1个位置经过n-1轮比较完成排序。
for(inti= 1; i < arr.length; i++) {
intk = arr[i];// 取出待插入元素
intj;// 找到插入位置
for(j = i - 1; j >= 0 && k < arr[j]; j--) {
arr[j+ 1] = arr[j];// 移动元素
}
arr[j+ 1] = k;// 插入元素
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
2.11冒泡排序
比较相邻的元素,将小的放到前面。
for(inti= 0; i < arr.length - 1; i++) {
booleanisSwap = false;
for(int j = 0; j < arr.length - i - 1; j++) {
if (arr[j] > arr[j + 1]) {
intt = arr[j];
arr[j]= arr[j + 1];
arr[j+ 1] = t;
isSwap= true;
}
}
if(!isSwap){ break; }
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
2.12冒泡排序:轻气泡上浮的方式
冒泡排序法可以使用大气泡沉底的方式,也可以使用轻气泡上浮的方式实现。如下为使用轻气泡上浮的方式实现冒泡排序算法。
for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++){
booleanisSwap = false;
for (int j = arr.length - 1; j > i;j--) {
if (arr[j] < arr[j - 1]) {
intt = arr[j];
arr[j] = arr[j - 1];
arr[j - 1] = t;
sSwap = true;
}
}
if (!isSwap){ break; }
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
2.13二分法查找
intlow = 0; inthigh = arr.length - 1; intmid = -1;
while(low<= high) {
mid= (low + high) / 2;
if(arr[mid] < value){ low = mid + 1; }
elseif (arr[mid] > value){ high = mid -1; }
else{ break;}
}
if (low <= high) { System.out.println("可以找到:index =" + mid + "。");
} else { System.out.println("无法找到!"); }
二分法思想是取中,比较 :
1)求有序序列arr的中间位置mid。
2)k为要查找的数字。
若arr[mid] == k,查找成功;
若arr[mid] > k,在前半段中继续进行二分查找;
若arr[mid] < k,则在后半段中继续进行二分查找。
假如有一组数为3、12、24、36、55、68、75、88要查给定的值k=24。可设三个变量low、mid、high分别指向数据的上界,中间和下界,mid=(low+high)/2.
1)开始令low=0(指向3),high=7(指向88),则mid=3(指向36)。因为k<mid,故应在前半段中查找。
2)令新的high=mid-1=2(指向24),而low=0(指向3)不变,则新的mid=1(指向12)。此时k>mid,故确定应在后半段中查找。
3)令新的low=mid+1=2(指向24),而high=2(指向24)不变,则新的mid=2,此时k=arr[mid],查找成功。
如果要查找的数不是数列中的数,例如k=25,当第四次判断时,k>mid[2],在后边半段查找,令low=mid+1,即low=3(指向36),high=2(指向24)出现low>high的情况,表示查找不成功。
2.14 Java系统API方法调用
Arrays类,是数组的工具类,包含很多数组有关的工具方法。如:
1)toString() 连接数组元素为字符串,方便数组内容输出。
2)equals 比较两个数组序列是否相等。
3)sort() 对数组进行排序,小到大排序。
4)binarySearch(names, "Tom") 二分查找,必须在有序序列上使用。
2.15二进制基础
1)计算机中一切数据都是2进制的! 基本类型,对象,音频,视频。
2)10进制是人类习惯,计算按照人类习惯利用算法输入输出。
"10" -算法转化->1010(2) 1010-算法转化-> "10"
3)16进制是2进制的简写,16进制就是2进制!
4)计算机硬件不支持正负号,为了解决符号问题,使用补码算法,补码规定高位为1则为负数,每位都为1则为-1,如1111 1111 = -1 = 0xff
5)二进制数右移>>:相当于数学 / 2(基数),且正数高位补0,负数高位补1;二进制字左移<<:相当于数学 * 2(基数),且低位补0;二进制数无符号右移>>>:相当于数学 / 2(基数),且不论正负,高位都补0。
6)注意掩码运算:把扩展后前面为1的情况除去,与0xff做与运算。
eg1:二进制计算
int max = 0x7fffffff; long l = max + max + 2; System.out.println( l );// 0
eg2:二进制运算(拼接与拆分)
int b1 =192; int b2 = 168; int b3 = 1; int b4 = 10; int color = 0xD87455;
int ip =(b1<<24) + (b2<<16) + (b3<<8) + b4; // 或者ip =(b1<<24) | (b2<<16) | (b3<<8) | b4;
int b =color&0xff; // 85 int g = (color>>> 8)&0xff; // 116 int r =(color >>> 16)&0xff;// 216
2.16 Java基础其他注意事项
1.Java程序严格区分大小写。
2. 类名,每个单词首字母必须大写(公司规范!)。
3.一个Java应用程序,有且只有一个main方法,作为程序的入口点。
4. 每一条Java语句必须以分号结束。
5.类定义关键字class前面可以有修饰符(如public),如果前面的修饰符是public,该类的类名必须要与这个类所在的源文件名称相同。
6.注意程序的缩进。
7.double a[] = new double[2]; //语法可以,但企业中一定不要这么写,Java中[]建议放前面。
8.Java中所有范围参数都是包含0,不包含结束,如int n =random.nextInt(26); //生成0到26范围内的随机数,不包括26。
9.任何数据在内存中都是2进制的数据,内存中没有10进制16进制。
10. int n = Integer.parseInt(str);//将字符串--> int 整数。
11. System.out.println(Long.toBinaryString(maxL)); Long类型用Long.XXXX 。
12.程序:数据+算法 数据即为变量,算法为数据的操作步骤,如:顺序、选择、循环。
13.字符串按编码大小排序。