java核心技术 卷1笔记（一）：第3章 java基本的程序设计结构

第3章 java基本的程序设计结构
程序设计的相关的基本概念：如数据类型、分支以及循环在java中的实现方式。
基于GUI的Java应用程序设计技术并不是一件很容易的事情，编程者需要掌握很多相关知识才能创建窗口、添加文本和按钮框等。
关键字class表明java程序中的全部内容都包含在类中。这里，只需要将类作为一个加载程序逻辑的容器。
程序逻辑定义了应用程序的行为。

类是构建所有java应用程序和applet的构建块。java应用程序中的全部内容都必须放置在类中。
源码的文件名必须与共有类的名字相同，并用.java作为后缀名。

java编译器将字节码文件自动地命名为.class文件，并与源文件存储在同一个目录下。

每个java应用程序都必须有一个main方法。

java的类与C++的类很相似。但还是存在一些差异。
java中的所有函数都属于某个类的方法。因此java中的main方法必须有一个外壳类。

java使用的通用语法是： object.method(parameters)。这等价于函数调用
java中的注释可以用来自动生成文档。这种注释以/*开始，以/结束。

数据类型：java是一种强类型语言，这意味着必须为每一个变量声明一种类型。
java中一共有8种基本类型：4种整型，2种浮点类型，1种用于表示Unicode编码的字符单元的字符类型char，还有一个布尔类型。

type bytes range
int 4 ±2147483648正好20亿
short 2 ±32768
long 8 ±9223372036854775808
byte 1 -128~127

float 4 有效位数为6~7位。后缀F
double 8 有效位数为15位。后缀D
在java中NaN不是一个数字。一个正整数除以0的结果为正无穷大。计算0/0或者负数的平方根结果为NaN。
可以使用Double.isNaN方法

java中有一个能表示任意精度的算术包，通常称为“大数值”big number。
它本质上是一个java对象。

3.4 java中的变量
3.4.1 变量初始化
不对变量进行初始化就使用，java会报错。
变量声明可以放在任何地方。（编译过程如何实现的？）
在java中不区分变量的声明与定义。
3.4.2 常量
在java中，利用关键字final声明常量（必须）。c++中用const。
在java中，经常希望某个变量可以在一个类中的多个方法中使用。通常将这些常量称为类常量。c++中也有public和private的类变量
可以使用static final设置一个类常量。如果一个常量被声明为public，那么其他类的方法也可以使用这个常量。
3.6 字符串

//字符串
String s = "hello";

//子串
String sub_s = s.substring(0,3);

//拼接：使用加号
String s1 = "a";
Stirng s2 = "b"
Stirng s3 = s1 + s2;//s3="ab"

不可变字符串
Stirng类没有提供用于修改字符串的方法。
在java中很容易实现字符串的修改：

s = s.substring(0,3) + "p!"//hello变help

检测两个字符串是否相等：

s.equals(s1);//判断两个字符串是否相等。

判断两个字符串是否相等而忽略大小写：

s.equalsIgnoreCase(t)

一定不能使用== 运算符检测两个字符串是否相等。
c++注释：c++的string类重载了运算符以便于检测字符串内容是否相等。
c程序员从不用对字符串进行比较，而是使用strcmp函数。java的compareTo方法
与strcom完全类似。因此也可以这样来使用：if (greeting.compareTo(“hello”) == 0)…

查看第index个位置的代码单元：

greeting.charAt(index);

查看第index个位置的代码点：

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

注意这里描述的差别，这里不像c语言中描述的那样称为第几个元素。所以java中string类型不是一个字符串数组，
那称呼为什么呢？准确地说，java字符串就是一段Unicode字符序列。

String 类提供处理 Unicode 代码点（即字符）和 Unicode 代码单元（即 char 值）的方法。

public class str
{
	public static void main(String[] args)
	{
		String greeting = "hello";
		int n = greeting.length();
		System.out.println(n);
		
		int cpCount = greeting.codePointCount(0, greeting.length());
		
		//System.out.println(cpCount);
		
		int index = 0;
		char c = greeting.charAt(index);//代码单元是一个字符
		int i =  greeting.codePointAt(index);//代码点是一个数值
		System.out.printf("c = %c\n", c);//输出：c = h
		System.out.printf("i = %d\n", i);//输出：i = 104
	}
}

如果想要遍历一个字符串，并且依此查看每一个代码点，使用下列语句：

int cp = sentence.codePointAt(i);
if(Character.isSupplementaryCodePoint(cp))
{
	i += 2;
} 
else
{
	i++;	
} 

（这里看不太明白）

//字符串API
char charAt(int index);//返回给定位置的代码单元，除非对底层的代码单元感兴趣，否则不需要调用这个方法。
int codePointAt(int index);//返回给定位置的开始或结束的代码点
int offsetByCodePoints(int startIndex, int cpCount);//返回从startIndex代码点开始，位移cpCount后的代码点索引
int compareTo(String other);//按照字典顺序，如果字符串位于other之前，返回一个负数，如果位于other之后，返回整数，如果相等，返回0
boolean endsWith(String suffix);//如果字符串以suffix结尾，返回true.
boolean equals(Object other);//如果字符串与other相等，返回true
boolean equalsIgnoreCase(String other);//忽略大小写的比较
int indexOf(String str);
int indexOf(String str, int fromIndex);
int indexOf(int cp);
int indexOf(int cp, int fromIndex);
//返回与字符串str或代码点cp匹配的第一个子串的开始位置。这个位置从索引0或者fromIndex开始计算。
//int length
int codePointCount(int startIndex, int endIndex);//返回startIndex和endIndex-1之间的代码点数量。没有配成对的代用字符将计入代码点。
Stirng replace(CharSequence oldString, CharSequence newString);//返回的是一个新对象。可以使用String或者StringBuilder对象作为CharSequence参数
boolean starsWith(String prefix);
String substring(int beginIndex);
String substring(int beginIndex, int endIndex);
Stirng toLowerCase();
String toUpperCase();
String trim();//返回一个新的字符串，这个字符串将删除了原始字符串头部和尾部的空格。

3.6.8 构建字符串：
有些时候，需要由较短的字符串构建字符串，例如，按键或者来自文件中的单词。
采用字符串连接的方式达到此目的效率比较低。每次连接字符串，都会构建一个新的String对象，即耗时，又浪费空间。使用StringBuilder类就可以避免这个问题的发生。
首先构建一个空的字符串构建器：

StringBuilder builder = new StringBuilder();

当每次需要添加一部分内容时，就调用append方法：

builder.append(ch);
builder.append(str);

在需要构建字符串时就调用toString方法：

String completeString = builder.toString();

3.7 输入输出：
读取“标准输入流”System.in要比System.out复杂。要想通过控制台进行输入，
首先需要构造一个Scanner对象，并与标准输入流关联。Scenner类定义在java.util包中，在程序最开始添加：import java.util.*;

import java.util.*;
//...
Scenner in = new Scenner(System.in);

实现各种操作：
nextLine：输入下一行
next：读取一个单词
nextInt：读取一个整数

在控制台进行输入时，输入是可见的。比如现在建了一个数据库，如果想输入密码怎么办？
java中肯定有办法解决这个问题，使用了一个新的类：console

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

3.7.2 格式化输出：
和C语言差不多
还有一个format方法。在学MFC的时候用过。在java用法如下：

String message = String.format("Hello, %s. Next year you'll be %d", name, age);

还有System.out.println功能不必System.out.printf。后者可以使用%控制输出。而前者不能。
3.7.3 文件输入和输出

Scenner in = new Scenner(new File("myfile.txt"));//要想对文件进行读取，就需要用一个File对象构造一个Scanner对象
PrintWriter out = new PrintWriter("myfile.txt");

有时候文件不一定存在。这时就需要告诉编译器，可能出现“找不到文件”的异常。

public static void main(String[] args) throws FileFoundException
{
	Scenner in = new Scenner(new File("myfile.txt"));
}

当采用命令行方式启动一个程序时，可以利用重定向将任意文件捆绑到System.in和System.out

java MyProg < myfile.txt > output.txt

3.10 数组
数组是一种数据结构，而string是一种类型。

int[] a;//这条语句只声明了变量a，并没有初始化。应该使用new运算符创建数组。
int[] a = new int[100];//创建一个可以存储100个整数的数组

3.10.2 数组初始化以及匿名数组
数组拷贝：在java中，允许将一个数值变量拷贝给另外一个数组变量。此时两个变量将引用同一个数组。

int[] luckynumbers = a;

如果希望将一个数组的所有值拷贝到一个新的数组中去，就要使用Arrays类的copyOf方法。

int[] copiedLuckyNumbers = Arrays.copyOf(luckynumbers. luckynumbers.length);

java数组与C++数组在堆栈上有很大不同，但基本上与分配在堆上的数组指针一样。
int[] a = new int[100];//java
不同于 int a[100];//c++
而等同于 int* a = new int[100];//c++
java中的[]运算符被预定义为检查数组边界，而没有指针运算。即不能通过a+1得到数组的下一个元素。

3.10.4 命令行参数
每一个java应用程序都有一个带String[] args参数的main方法。这个参数表明main方法将接受一个字符串数组，也就是命令行参数。

public class Message
{
	public static void main(String[] args)
	{
		if args[0].equals("-h"))
		{
			System.out.print("Hello, ");
		}
		else if (args[0].equals("-g"))
		{
			System.out.print("Goodble, ");
		}
		for (int i=1; i<args.length; i++)
		{
			System.out.print(" " + args[i]);
		}
		System.out.print("!");
	}
}

运行程序的语句：java Message -g cruel world
args数组将包含下列内容：
args[0]:"-g"
args[1]:“cruel”
args[2]:“world”
程序结果为：Goodble, cruel world!

3.10.5 数组排序 sort方法Arrays.sort方法

Arrays的一些常用API
static String toString(type[] a);
static type copyOf(type[] a, int length);
static type copyOf(type[] a, int star, int end);
static int sort(type[] a);
static int binarySearch(type[] a, type v);
static int binarySearch(type[] a, int start, int end, type v);//采用二分搜索算法查找值v，如果查找成功，则返回相应的下标值
static void fill(type[] a, type v);//将数组的所有元素值设置为v
static boolean equals(type[] a, type[] b);//如果两个数组的大小以及对应位置元素值相等，返回真值

3.10.6 多维数组
要想快速地打印一个二维数组的数据元素列表，可以调用：

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

3.10. 7 不规则数组
要想创建一个不规则的数组，首先需要分配一个具有所含行数的数组：

int[][] odds = new int[NMAX+1][];

接下来分配这些行：

for(int n=0; n<=NMAX; n++)
{
	odds[n] = new int[n+1];
}

访问元素：

for(int n=0; n<odds.length; i++)
{
	for(int k=0; k<odds[n].length; k++)
	{
		odds[n][k] = lotterOdds;
	}
}

java的声明：

double[][] balances = new double[10][6];

不同于C++中的声明：

double balances[10][6];

也不同于C++中的声明：

 double (*balances)[6] = new double[10][6];

而是创建了一个包含10个指针的一个数组：

double** balances = new double*[10]; //C++