Java基础.docx
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Java基础
2.1简单数据类型
2.1.1标识符和保留字
1.标识符
程序员对程序中的各个元素加以命名时使用的命名记号称为标识符(identifier)。
Java语言中,标识符是以字母,下划线(_),美元符($)开始的一个字符序列,后面可以跟字母,下划线,美元符,数字。
例如,identifier,userName,User_Name,_sys_val,$change为合法的标识符,而2mailroom#,class为非法的标识符。
2.保留字
具有专门的意义和用途,不能当作一般的标识符使用,这些标识符称为保留字(reservedword),也称为关键字,下面列出了java语言中的所有保留字:
bstract,break,byte,boolean,catch,case,class,char,continue,default,double,do,else,extends,false,final,float,for,finally,if,import,implements,int,interface,instanceof,long,length,native,new,null,package,private,protected,public,return,switch,synchronized,short,static,super,try,true,this,throw,throws,threadsafe,transient,void,while。
java语言中的保留字均用小写字母表示。
2.1.2数据类型概
1.java中的数据类型划分
java语言的数据类型有简单类型和复合类型:
简单数据类型包括:
整数类型(Integer):
byte,short,int,long
浮点类型(Floating):
float,double
字符类型(Textual):
char
布尔类型(Logical):
boolean
复合数据类型包括:
class
interface
数组
2.常量和变量
常量:
用保留字final来实现
finaltypeSpecifiervarName=value[,varName[=value]…];
如:
finalintNUM=100;
变量:
是java程序中的基本存储单元,它的定义包括变量名、变量类型和作用域几个部分。
其定义格式如下:
typeSpecifiervarName[=value[,varName[=value]…];
如:
intcount;charc='a';
变量的作用域指明可访问该变量的一段代码,声明一个变量的同时也就指明了变量的作用域。
按作用域来分,变量可以有下面几种:
局部变量、类变量、方法参数和例外处理参数。
在一个确定的域中,变量名应该是唯一的。
局部变量在方法或方法的一个块代码中声明,它的作用域为它所在的代码块(整个方法或方法中的某块代码)。
类变量在类中声明,而不是在类的某个方法中声明,它的作用域是整个类。
方法参数传递给方法,它的作用域就是这个方法。
例外处理参数传递给例外处理代码,它的作用域就是例外处理部分。
2.1.3简单数据类型
1.布尔类型--boolean
布尔型数据只有两个值true和false,且它们不对应于任何整数值。
布尔型变量的定义如:
booleanb=true;
2.字符类型--char
字符常量:
字符常量是用单引号括起来的一个字符,如'a','A';
字符型变量:
类型为char,它在机器中占16位,其范围为0~65535。
字符型变量的定义如:
charc='a';/*指定变量c为char型,且赋初值为'a'*/
3.整型数据
整型常量:
◇十进制整数
如123,-456,0
◇八进制整数
以0开头,如0123表示十进制数83,-011表示十进制数-9。
◇十六进制整数
以0x或0X开头,如0x123表示十进制数291,-0X12表示十进制数-18。
整型变量:
数据类型
所占位数
数的范围
byte
8
-27~27-1
bhort
16
-215~215-1
int
32
-231~231-1
long
64
-263~263-1
4.浮点型(实型)数据
实型常量:
◇十进制数形式
由数字和小数点组成,且必须有小数点,如0.123,1.23,123.0
◇科学计数法形式
如:
123e3或123E3,其中e或E之前必须有数字,且e或E后面的指数必须为整数。
◇float型的值,必须在数字后加f或F,如1.23f。
实型变量:
数据类型
所占位数
数的范围
float
32
3.4e-038~3.4e+038
double
64
1.7e-038~1.7e+038
5.简单数据类型的例子:
【例2.1】
publicclassAssign{
publicstaticvoidmain(Stringargs[]){
intx,y;//定义x,y两个整型变量
floatz=1.234f;//指定变量z为float型,且赋初值为1.234
doublew=1.234;//指定变量w为double型,且赋初值为1.234
booleanflag=true;//指定变量flag为boolean型,且赋初值为true
charc;//定义字符型变量c
Stringstr;//定义字符串变量str
Stringstr1="Hi";//指定变量str1为String型,且赋初值为Hi
c='A';//给字符型变量c赋值'A'
str="bye";//给字符串变量str赋值"bye"
x=12;//给整型变量x赋值为12
y=300;//给整型变量y赋值为300
}
}
2.1.4简单数据类型中各类型数据间的优先关系和相互转换
1.不同类型数据间的优先关系如下:
低------------------------------------------->高
byte,short,char->int->long->float->double
2.自动类型转换规则
整型,实型,字符型数据可以混合运算。
运算中,不同类型的数据先转化为同一类型,然后进行运算,转换从低级到高级;
操作数1类型
操作数2类型
转换后的类型
byte、short、char
int
int
byte、short、char、int
long
long
byte、short、char、int、long
float
float
byte、short、char、int、long、float
double
double
3.强制类型转换
高级数据要转换成低级数据,需用到强制类型转换,如:
inti;
byteb=(byte)i;/*把int型变量i强制转换为byte型*/
2.2运算符和表达式
2.2.1运算符
对各种类型的数据进行加工的过程成为运算,表示各种不同运算的符号称为运算符,参与运算的数据称为操作数,按操作数的数目来分,可有:
◇一元运算符:
++,--,+,-
◇二元运算符:
+,-,>
◇三元运算符:
?
:
基本的运算符按功能划分,有下面几类:
1 算术运算符:
+,―,*,/,%,++,――。
例如:
3+2;
a-b;
i++;
--i;
2 关系运算符:
>,<,>=,<=,==,!
=。
例如:
count>3;
I==0;
n!
=-1;
3 布尔逻辑运算符:
!
,&&,||。
例如:
flag=true;
!
(flag);
flag&&false;
4 位运算符:
>>,<<,>>>,&,|,^,~。
例如:
a=10011101;b=00111001;则有如下结果:
a<<3=11101000;
a>>3=11110011a>>>3=00010011;
a&b=00011001;a|b=10111101;
~a=01100010;a^b=10100100;
5 赋值运算符=,及其扩展赋值运算符如+=,―=,*=,/=等。
例如:
i=3;
i+=3; //等效于i=i+3;
6 条件运算符?
:
例如:
result=(sum==0?
1:
num/sum);
7 其它:
包括分量运算符·,下标运算符[],实例运算符instanceof,内存分配运算符new,强制类型转换运算符(类型),方法调用运算符()等。
例如:
System.out.println("helloworld");
intarray1[]=newint[4];
2.2.2表达式
表达式是由操作数和运算符按一定的语法形式组成的符号序列。
一个常量或一个变量名字是最简单的表达式,其值即该常量或变量的值;表达式的值还可以用作其他运算的操作数,形成更复杂的表达式。
1.表达式的类型
表达式的类型由运算以及参与运算的操作数的类型决定,可以是简单类型,也可以是复合类型:
布尔型表达式:
x&&y||z;
整型表达式:
num1+num2;
2.运算符的优先次序
表达式的运算按照运算符的优先顺序从高到低进行,同级运算符从左到右进行:
优先次序
运算符
1
.[]()
2
++--!
~instanceof
3
new(type)
4
*/%
5
+-
6
>>>>><<
7
><>=<=
8
==!
=
9
&
10
^
11
|
12
&&
13
||
14
?
:
15
=+=-=*=/=%=^=
16
&=|=<<=>>=>>>=
例如,下述条件语句分四步完成:
Result=sum==0?
1:
num/sum;
第1步:
result=sum==0?
1:
(num/sum)
第2步:
result=(sum==0)?
1:
(num/sum)
第3步:
result=((sum==0)?
1:
(num/sum))
第4步:
result=
2.3控制语句
Java程序通过控制语句来执行程序流,完成一定的任务。
程序流是由若干个语句组成的,语句可以是单一的一条语句,如c=a+b,也可以是用大括号{}括起来的一个复合语句。
Java中的控制语句有以下几类:
◇分支语句:
if-else,switch
◇循环语句:
while,do-while,for
◇与程序转移有关的跳转语句:
break,continue,return
◇例外处理语句:
try-catch-finally,throw
◇注释语句:
//,/**/,/***/
2.3.1分支语句
分支语句提供了一种控制机制,使得程序的执行可以跳过某些语句不执行,而转去执行特定的语句。
1.条件语句if-else
if(boolean-expression)
statement1;
[elsestatement2;]
2.多分支语句switch
switch(expression){
casevalue1:
statement1;
break;
casevalue2:
statement2;
break;
…………
casevalueN:
statemendN;
break;
[default:
defaultStatement;]
}
◇表达式expression的返回值类型必须是这几种类型之一:
int,byte,char,short。
◇case子句中的值valueN必须是常量,而且所有case子句中的值应是不同的。
◇default子句是可选的。
◇break语句用来在执行完一个case分支后,使程序跳出switch语句,即终止switch语句的执行(在一些特殊情况下,多个不同的case值要执行一组相同的操作,这时可以不用break)。
2.3.2循环语句
循环语句的作用是反复执行一段代码,直到满足终止循环的条件为止。
Java语言中提供的循环语句有:
◇while语句
◇do-while语句
◇for语句
1.while语句
[initialization]
while(termination){
body;
[iteration;]
}
2.do-while语句
[initialization]
do{
body;
[iteration;]
}while(termination);
3.for语句
for(initialization;termination;iteration){
body;
}
◇for语句执行时,首先执行初始化操作,然后判断终止条件是否满足,如果满足,则执行循环体中的语句,最后执行迭代部分。
完成一次循环后,重新判断终止条件。
◇初始化、终止以及迭代部分都可以为空语句(但分号不能省),三者均为空的时候,相当于一个无限循环。
◇在初始化部分和迭代部分可以使用逗号语句,来进行多个操作。
逗号语句是用逗号分隔的语句序列。
for(i=0,j=10;i …… } 2.3.3跳转语句 ◇break语句 ◇continue语句 ◇返回语句return 1.break语句 ◇在switch语中,break语句用来终止switch语句的执行。 使程序从switch语句后的第一个语句开始执行。 ◇在Java中,可以为每个代码块加一个括号,一个代码块通常是用大括号{}括起来的一段代码。 加标号的格式如下: BlockLabel: {codeBlock} break语句的第二种使用情况就是跳出它所指定的块,并从紧跟该块的第一条语句处执行。 例如: breakBlockLabel; break语句 a: {……//标记代码块a b: {……//标记代码块b c: {……//标记代码块c breakb; ……//此处的语句块不被执行 } ……/此处的语句块不被执行 } ……//从此处开始执行 } 2.continue语句 continue语句用来结束本次循环,跳过循环体中下面尚未执行的语句,接着进行终止条件的判断,以决定是否继续循环。 对于for语句,在进行终止条件的判断前,还要先执行迭代语句。 它的格式为: continue; 也可以用continue跳转到括号指明的外层循环中,这时的格式为 continueouterLable; 例如: outer: for(inti=0;i<10;i++){//外层循环 inner: for(intj=0;j<10;j++){//内层循环 if(i …… continueouter; } …… } …… } 3.返回语句return return语句从当前方法中退出,返回到调用该方法的语句处,并从紧跟该语句的下一条语句继续程序的执行。 返回语句有两种格式: returnexpression; return; return语句通常用在一个方法体的最后,否则会产生编译错误,除非用在if-else语句中 2.3.4例外处理语句 包括try,catch,finally,throw语 2.4数组 java语言中,数组是一种最简单的复合数据类型。 数组是有序数据的集合,数组中的每个元素具有相同的数据类型,可以用一个统一的数组名和下标来唯一地确定数组中的元素。 数组有一维数组和多维数组。 2.4.1一维数组 1.一维数组的定义 typearrayName[]; 类型(type)可以为Java中任意的数据类型,包括简单类型和复合类型。 例如: intintArray[]; DatedateArray[]; 2.一维数组的初始化 ◇静态初始化 intintArray[]={1,2,3,4}; StringstringArray[]={"abc","How","you"}; ◇动态初始化 1)简单类型的数组 intintArray[]; intArray=newint[5]; 2)复合类型的数组 StringstringArray[]; StringstringArray=newString[3];/*为数组中每个元素开辟引用 空间(32位)*/ stringArray[0]=newString("How");//为第一个数组元素开辟空间 stringArray[1]=newString("are");//为第二个数组元素开辟空间 stringArray[2]=newString("you");//为第三个数组元素开辟空间 3.一维数组元素的引用 数组元素的引用方式为: arrayName[index] index为数组下标,它可以为整型常数或表达式,下标从0开始。 每个数组都有一个属性length指明它的长度,例如: intArray.length指明数组intArray的长度。 2.4.2多维数组 Java语言中,多维数组被看作数组的数组。 1.二维数组的定义 typearrayName[][]; type[][]arrayName; 2.二维数组的初始化 ◇静态初始化 intintArray[][]={{1,2},{2,3},{3,4,5}}; Java语言中,由于把二维数组看作是数组的数组,数组空间不是连续分配的,所以不要求二维数组每一维的大小相同。 ◇动态初始化 1)直接为每一维分配空间,格式如下: arrayName=newtype[arrayLength1][arrayLength2]; inta[][]=newint[2][3]; 2)从最高维开始,分别为每一维分配空间: arrayName=newtype[arrayLength1][]; arrayName[0]=newtype[arrayLength20]; arrayName[1]=newtype[arrayLength21]; … arrayName[arrayLength1-1]=newtype[arrayLength2n]; 3)例: 二维简单数据类型数组的动态初始化如下, inta[][]=newint[2][]; a[0]=newint[3]; a[1]=newint[5]; 对二维复合数据类型的数组,必须首先为最高维分配引用空间,然后再顺次为低维分配空间。 而且,必须为每个数组元素单独分配空间。 例如: Strings[][]=newString[2][]; s[0]=newString[2];//为最高维分配引用空间 s[1]=newString[2];//为最高维分配引用空间 s[0][0]=newString("Good");//为每个数组元素单独分配空间 s[0][1]=newString("Luck");//为每个数组元素单独分配空间 s[1][0]=newString("to");//为每个数组元素单独分配空间 s[1][1]=newString("You");//为每个数组元素单独分配空间 3.二维数组元素的引用 对二维数组中的每个元素,引用方式为: arrayName[index1][index2] 例如: num[1][0]; 4.二维数组举例: 【例2.2】两个矩阵相乘 publicclassMatrixMultiply{ publicstaticvoidmain(Stringargs[]){ inti,j,k; inta[][]=newint[2][3];//动态初始化一个二维数组 intb[][]={{1,5,2,8},{5,9,10,-3},{2,7,-5,-18}};//静态初始化 一个二维数组 intc[][]=newint[2][4];//动态初始化一个二维数组 for(i=0;i<2;i++) for(j=0;j<3;j++) a[i][j]=(i+1)*(j+2); for(i=0;i<2;i++){ for(j=0;j<4;j++){ c[i][j]=0; for(k=0;k<3;k++) c[i][j]+=a[i][k]*b[k][j]; } } System.out.println("*******MatrixC
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