Java程序设计-2-数值计算.ppt

Java程序设计 第二章 数值计算与数组 学习目标 n掌握八个原始类型 n理解标识符、变量和常量 n掌握声明变量和常量 n辨认、描述并使用Java运算符； n确认boolean表达式和它们在控制构造中的要求 ； n辨认赋值兼容性和在基本类型中的必要计算； n掌握数组的声明及基本操作 2.1 数据和变量声明 n在程序中表示数据有两种方法， u一种是在表达式中直接用原始值来表示，如表示数值 5、-6、7.86等 u另外一种是用一个特定的名字来间接表示 u间接表示的最大优点在于可以重复使用一个名字来表 达某种类型的数值。也就是说，为了使用名字来进行 计算，必须事先为这个名字规定它可以表达的数值类 型，例如整数、单精度实数、字符等. u在Java语言中，所有的变量必须要首先声明，然后才 能使用。 2.1.1标识符 n在Java编程语言中，标识符是赋予变量、类 或方法的名称。 n标识符可从一个字母、下划线(_)或美元符号 ($)开始，随后可跟除了在Java中作为运算符 之外的任何可见字符所构成的连续字符串， 但不能被空格或制表符隔开。 n标识符是大小写区别对待的并且未规定最大 长度 n标识符不能是关键字 表2-1 有效与无效标识符 有效标识符无效标识符 Identifier userName User_name _sys_varl $change 1User 220 user name user nfloat a0f, b=0.1f; nchar c1, c2, c3=c; ndouble d1=1.0d; nboolean mycom=true; n逻辑类型 uboolean truth = true; /声明一个布尔类型的变量 ，并初始化其值为truth n字符类型 u使用char类型可表示单个字符。一个char代表一个16 -bit无符号的（不分正负的）Unicode字符。一个 char文字必须包含在单引号内( )。 u a ut 一个制表符 uu? 一个特殊的Unicode字符。?应严格 按照四个16进制数字进行替换 小测验 指出下面的错误声明，说明原因 n char ch = AB; /单引号内只能包含 一个字符 n char ch1= “A”; /双引号表示界定的 是一个字符串常量 n整数类byte, short, int, long u2 十进制值是2 u077 首位的0表示这是一个八进制的数值 u0xBAAC 首位的0x表示这是一个16进制的数值 u默认整数类文字属int类型，除非在其后直接跟着一 个字母“L”或者“l”，L表示一个long值。 ubyte smallOne=7; ushort count=10000; uint score=100; ulong bigone=999999999L,largeOne; 浮点float和double n如果一个数字文字包括小数点或指数部分，或者在 数字后带有字母F或f（float）、D或d（double）， 则该数字文字为浮点。 n3.14 一个简单的浮点值（a double） n4.02E23 一个大浮点值 n2.718F 一个简单的float长度值 n123.4E+306D 一个大的带冗余D的double值 n以下是一个有关整数类型变量的声明和初始化： nfloat pi=3.1415926 , score; ndouble weight=123.4E+36D; 练习题 n下面的哪些答案可以用以表示八进制值8。 u010 0x10 08 0x8 2.1.5 变量初始化 n八种基本数据类型变量的默认值如下： ubooleanfalse ubyte0 ucharu0000，空，Unicode码的 0000 ushort0 uint0 ulong0L ufloat0.0f udouble0.0 n从JDK1.2（即Java 2）起，变量只有在赋初始值以 后才能使用。 n进行下列变量说明 u初始值为0的int变量a u初始值为1000的long变量b u初始值为3.4的float变量c u初始值为4的char变量ch u初始值为true的boolean变量e 2.1.6 转义字符 表2-4 其它转义字符 转义 字 符 作用Unicode u005C ”“u0022 u0027 b退格u0008 f换页u000C n换行u000A r回车u000D t制表符u0009 2.1.7 常量 n常量用法通常用在开发中用标识符来表示一个 固定值，便于在程序中通过名称来引用。 u声明同时初始化 nfinal int MAX_SPEED=200; u先声明，随后初始化 nfinal int MAX_SPEED; n. . . nMAX_SPEED=200; n作为一种良好的编码习惯，常量名的定义一般 均用大写来表示。 2.2 运算符和表达式 n表达式就是由变量、对象、运算符和方法调 用构成的式子，表达式应该按照Java语法来 构造，才可以被编译系统理解、执行，每个 表达式都有一个某种类型的结果。 2.2.1 运算符 表2-4 运算符的结合方向 Separator () ; , R to L + - + - ! (data type) L to R * / % L to R + - L to R L to R = instanceof L to R = != L to R nint squashed =（int） （bigValue）; u在上述程序中，期待的目标类型被放置在圆括号中，并 被当作表达式的前缀，该表达式必须被更改。一般来讲 ，建议用圆括号将需要转型的全部表达式封闭。否则， 转型操作的优先级可能引起问题。 n算术表达式的结果类型 结果类型 操作数的类型 long操作数必须是整数类型，而且至少一个操作 数类型是long int操作数必须是整数类型 double至少一个操作数类型是double float至少一个操作数类型是float ,操作数不能有 类型double 练习题 nlong bigval = 6; nint smallval = 99L; ndouble z = 12.414F nfloat z1 = 12.414; /6 是一个int类型，允许 /99L是long类型, 不合法 /12.414F是float类型,允 许 /12.414是double类型,不 合法 n设 int a=1和double d=1.0,写出下列表达式的 结果 na=46/9 na=46%9+4*4-2 na=45+43%5*(23*3%2) na=45+1+45*50%(-a) nd=1.5*3+(+d) nd=1.5*3+d+; na%=3/a+3 n下列类型转换合法吗 ？ nchar c=A; ni= (int)c; nboolean b=true; ni=(int)b; nfloat f=1000.34f; nint i=(int)f; ndouble d=1000.34; ni= (int)d; nint i=1000; nchar c=(char)i; nint i=1000; nboolean b=(boolean)i 2.2.3关系和条件表达式 运算符 运算用法功能 大于op1op2假如op1大于op2，返回结果是 true =大于等 于 op1=op2假如op1大于等于op2，返回结果 是true 1） n. nred=color nyellow=color nblue=color 赋值运算符 n+= -= *= /= %= n u. uSystem.out.println(“ a= “ + (+ch); /输出结果是a=b uSystem.out.println(“ a= “ + (int)(+ch); /输出结果是a=99 2.3 数组 n数组的作用在于提供了一种用来处理一组同类 型数据的存储和访问机制，因为在实际编程中 ，你无法为每一个这样的数据声明一个变量。 n在Java语言中，数组元素可以是基本类型，也 可是对象。实际上，Java认为数组本身也是一 个对象。 目标要求 n数组的声明、创建、初始化 n数组元素的访问 n二维数组及多维数组 n不规则数组 2.3.1 数组的声明 n传统方式 uchar s ; uPoint p ,q; / Point是一个类类型,此 处声明了两个数组 n现代方式 uchar s; uPoint p, q; 23.2 创建数组 n数组声明后并不是就可以直接使用了，要想使用必须要 实际创建数组，为它分配实际的存储空间，然后才能存 储元素。 us = new char 20; up = new Point 100; n也可在运行时，用变量表示数组的大小。 uint a; uint len=10; ua=new intlen; n注意：数组的大小一旦指定，就不可更改。 2.3.3 初始化数组 n初始化解决了当数组空间被分配时，如何填充空间的问 题，而且预防了没有赋值就访问数组元素导致意外的情 况。 n1.当创建一个数组时，每个元素都将被默认初始化。 u在上述char数组s的例子中，每个值都被初始化为0 (u0000-null)字符； u数值类型的数组元素默认值为0 uboolean类型的数组元素默认值为false u对象类型的数组元素默认值为null u在数组p的例子中, 每个值都被初始化为null，表明它还未引用一 个Point对象。在经过赋值 p0 = new Point()之后，数组的第一 个元素引用为实际Point对象。 n2. Java编程语言允许使用下列形式快速创建数组,并 完成初始化任务: uString names = u “Georgianna”, u “Jen”, u “Simon” u; n其结果与下列代码等同： uString names ; unames = new String 3; unames 0 = “Georgianna”; unames 1 = “Jen”; unames 2 = “Simon”; 2.3.4 访问数组 public class ArrayAccessDemo public static void main(String args) int a=1,3,7,2,6,5; for(int i=0;ia.length;i+) System.out.println(第“+i+“个元素值为“+ai); 2.3.4 访问数组cont. n注意： u1.在Java编程语言中，所有数组的下标都从0 开始。访问数组元素可以通过下标进行，如 a5或者ai. u2.一个数组中元素的数量被作为具有length属 性的部分而被数组对象存储; 这个值被用来检 查所有运行时访问的界限。如果发生了一个越 出界限的访问，那么运行时的报错（异常）也 就出现了. 2.3.4 访问数组cont. n存储元素到数组 uint a=new int10; ua0=10; ua5=2; ua7=8; 小结： n数组就是一个具有固定长度的包容多个相同类型对象 的数据结构。它的元素类型甚至可以是数组。 n数组的声明、创建和初始化可以分别完成，也可以一 次完成。 n用来指示单个数组元素的下标必须总是从0开始。 n数组一旦创建后，其大小不可调整。 n可以用数组对象的length属性来获得该数组可以容纳 的元素个数。 n可以通过下标（整数数值或整型变量）来引用数组内 的指定位置的元素，下标不能超出数组元素个数。 n可使用相同的引用变量来引用一个全新的数组。 课堂练习 n写出下面程序的运行结果 uclass Happy u public static void main(String args) u int index=1; u int a =new int3; u int bas =aindex; u int baz =bas + index u System.out.println( abaz ); u u 课堂练习(cont.) n判断正确 u数组中的每个元素都是同样的类型 u数组的大小在声明之后就是固定的了 u数组的大小在创建后确定 u数组的元素必须是基本类型的 课堂练习(cont.) n下面哪一个语句是有效的数组声明？ uint i= new int(30); udouble d = new double30; uPoint p= new Point(130); uint i =(3,4,5,7); uchar c = new char(); ufloat f=1.0f,1.5f,4.6f; udouble d = new float30; n说出下面数组第3个元素的值 uint a = 1,3,6,7,8; uboolean b = new boolean10; ufloat f=1.4f,5.6f,7.0f,2.5f,3.6f; udouble d=new double10; ulong l; 2.3.5多维数组 n1多维数组 uJava编程语言没有像其它语言那样提供多维数 组，因为一个数组可被声明为具有任何基础类 型，所以你可以创建数组的数组(和数组的数 组的数组，等等)。 uint twoDim = new int 4; utwoDim0 = new int5; utwoDim1 = new int5; utwoDim2 = new int5; utwoDim3 = new int5; n上述数组的声明也可以修改为： uint twoDim = new int45; n2.不规则的多维数组 uint twoDim = new int4; utwoDim0 = new int 2; utwoDim1 = new int 4; utwoDim2 = new int 6; utwoDim3 = new int 8; n3.一种非法的声明 u尽管多维数组的声明格式，允许方括号在变量名 左边或者右边，但此种灵活性不适用于数组句法 的其它方面。例如: new int 4是非法的，因 为这样的声明，编译器无法预先为之分配空间。 n4. 多维数组的初始化 u类似一维数组的初始化，多维数组的初始化即可 以在声明时直接初始化，也可以在创建时初始化 。下面的例子演示了在声明时直接对数组进行初 始化： uint factors = 2, 3, 2, 4, 5, 2, 3, 6, 7; 课堂练习 n声明并创建一个如下数组。 u包含3行，每行分别包含不同数目元素，元素 数依次为 5，4，6 n编写一个程序，逐个输出该数组的每个元素 的默认初始值。 2.3.6操作数组复制、排序和 查找 n复制：在数组内查找一个具体的值，或者将一 个数组复制到另一个数组等。 uSystem类提供的方法arraycopy()，程序 n排序和查找Arrays类提供的主要方法 usort(.)升序排列 ubinarySearch(.