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第三章 Java编程与构建 17第三章Java编程与实例例3.1 实例分析变量、常量、字符串和数组的声明、创建及初始化(源程序L3_1.java)。/变量、常量、字符串和数组的声明、创建及初始化实例分析public class L3_1 public static void main(String args)/程序入口 final int CONST_NUM=5;/定义一个常量 byte b=3;/定义原始数据类型的变量 short s=5; int i=12; long l=35L; float f=1.50f; double d=5.68d; boolean bool=true; char ch=a;/定义字符型变量 int c=ch;/char型变量值可以赋给int型变量 /无需强制类型转换，实际上是把char型变量的ASCII码值赋给int型变量 String s1=Hello World!;/定义一个字符串 int s1_length=s1.length();/获得s1字符串的长度 String str=Shanghai,Beijing,Wuhan,Guangzhou,Shenzhen; /在同一行中定义一个字符串数组，并初始化数组元素 /无需说明数组的长度，系统会自动计算并分配数组所需要的内存空间 System.out.println(CONST_NUM=+CONST_NUM+t+ b=+b+t+s=+s+t+ i=+i+t+l=+l+t+ f=+f+t+d=+d); /在显示器上输出各个变量的值 System.out.println(bool=+bool); System.out.println(ch=+ch+t+c=+c); /输出char型变量的值，以及它对应的ASCII码 System.out.println(s1=+s1+t+s1_length=+s1_length); /输出字符串的内容及其长度 for(int j=0;jstr.length;j+) System.out.println(str+j+=+strj); /使用for循环语句输出字符串数组的元素，length方法能够获得数组的长度运行结果：CONST_NUM=5 b=3 s=5 i=12 l=35 f=1.5 d=5.68bool=truech=a c=97s1=Hello World! s1_length=12str0=Shanghaistr1=Beijingstr2=Wuhanstr3=Guangzhoustr4=Shenzhen程序分析：该程序定义了一个名为L3_1的公共类，因此该源程序的文件名必须与公共类的名称相同，即为L3_1.java，而且要注意大小写一定要完全一致。编辑好该源程序后，就可以在DOS环境下编译了，在DOS提示符后输入编译命令javac L3_1.java，如果源程序没有错误并被编译通过，在文件夹中会生成一个编译好的字节码文件L3_1.class，DOS提示符会重新显示出来，这时就可以运行该字节码文件了。输入运行命令java L3_1，这时会在屏幕上显示上面的运行结果。例3.2 综合实例分析：在表达式中正确使用运算符（源程序L3_2.java）/表达式综合实例，在表达式中正确使用运算符public class L3_2 public static void main(String args) int i=1; /一元运算符中的自加和自减运算 System.out.println(i+=+(i+)+t+i=+(+i); System.out.println(i-=+(i-)+t+-i=+(-i); int j=5/3; /两个整数相除，结果是整数 double k=5.0/3.0;/两个浮点数相除，结果是浮点数 System.out.println(5/3=+j+t+5.0/3.0=+k); int p=5%3; /两个整数相除取余数，余数为整数 double q=5.5%3.2;/两个浮点数相除取余数，余数为浮点数 System.out.println(5%3=+p+t+5.5%3.2=+q); String s1=I am ; String s2=a student.; String s3=s1+s2; /+运算符可以用在字符串连接运算中 System.out.println(s3=s1+s2=+s3); if(s1 instanceof String)/判断s1是否是String类的实例 System.out.println(s1 is an instance of String class); else System.out.println(si is not an instance of String calss); /短路运算符的使用 if(!(50)/50|5/00) /50为真，|后面的条件将不再判断，因此也不抛出例外 System.out.println(| is a short-circuit operator); boolean bool=true; int a=bool?5:3; /三元运算符，bool为真，则a=5;否则，a=3 System.out.println(a=bool?5:3+t+a=+a); for(int x=0;x5;x+) x+=2; /赋值运算符的使用，等价于x=x+2 System.out.print(x=+x+t); 运行结果：i+=1 +i=3i-=3 -i=15/3=1 5.0/3.0=1.66666666666666675%3=2 5.5%3.2=2.3s3=s1+s2=I am a student.s1 is an instance of String class& is a short-circuit operator| is a short-circuit operatora=bool?5:3 a=5x=2 x=5例3.3 判断某一年是否为闰年（源程序L3_3.java。）闰年的条件是符合下面二者之一： 能被4整除，但不能被100整除； 能被4整除，又能被100整除。源程序如下：/判断某一年是否为闰年import java.io.*;public class L3_3 public static void main(String args)throws IOException /从键盘读入一个整型数据 int year=0; System.out.print(please enter an integer number as the year number:); BufferedReader in=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in); String s=in.readLine(); year=Integer.parseInt(s); /方法一：用逻辑表达式判断闰年的所有成立条件 /使用了一个if-else语句 if(year%4=0&year%100!=0)|(year%400=0) System.out.println(year+ is a leap year.); else System.out.println(year+ is not a leap year.); /方法二：使用了if-else语句的特殊形式，对多个条件分支进行选择 /leap是一个标志，某一年是闰年，就标志为true，否则为false boolean leap; if(year%4!=0) leap=false; else if(year%100!=0) leap=true; else if(year%400!=0) leap=false; else leap=true; if(leap=true) System.out.println(year+ is a leap year.); else System.out.println(year+ is not a leap year.); /方法三：if-else语句的嵌套使用 /else语句不能单独使用，只能和最近的if语句配套使用 /使用对if-else进行匹配 if(year%4=0) if(year%100=0) if(year%400=0) leap=true; else leap=false; else leap=false; else leap=false; if(leap=true) System.out.println(year+ is a leap year.); else System.out.println(year+ is not a leap year.); 运行结果：please enter an integer number as the year number:20002000 is a leap year.2000 is a leap year.2000 is a leap year.程序分析：本例中使用了if-else语句的三种不同形式实现了同一功能，即判断某一年是否为闰年。程序前面的几行是从键盘读取一个年份的数字，其中用到了数据流的概念，在这里读者可以不必深究。throws语句是用来处理例外的，后面的章节会陆续讲到。例3.4 根据输入的考试成绩等级打印出百分制分数段，A为85100，B为7084，C为6069，D为60分以下。（源程序L3_4.java）。/根据考试成绩的等级打印百分制分数段import java.io.*;public class L3_4 public static void main(String args) throws IOException /从键盘读取考试成绩的等级grade char grade; System.out.print(please enter the grade level(AD):); grade=(char)System.in.read();/从键盘读入一个字符 /第一种情况 System.out.println(n*first situation*); switch(grade) case A:System.out.println(grade+ is 85100.); break; case B:System.out.println(grade+ is 7085.); break; case C:System.out.println(grade+ is 6069.); break; case D:System.out.println(grade+ is 60.); break; default: System.out.println(input error!); /第二种情况 System.out.println(n*second situation*); switch(grade) case A:System.out.println(grade+ is 85100.); case B:System.out.println(grade+ is 7085.); case C:System.out.println(grade+ is 6069.); case D:System.out.println(grade+ is =60.); break; case D:System.out.println(grade+ is 60.); break; default:System.out.println(input error!); 运行结果：please enter the grade level(AD):C*first situation*C is 6069.*second situation*C is 6069.C is =60.程序分析：本例是对switch多分支条件语句的使用，该语句根据表达式的值执行多个操作中的一个。其中switch后面表达式的值一定要是一个常量，而且只能是char型和除long以外的整数数据。Switch语句把表达式返回的值与每一个case子句中的值相比，如果匹配成功，则执行该case子句后面的操作。例3.5 用三种循环语句实现从1到100的求和运算。（源程序L3_5.java。）/分别用三种循环语句求1100的和public class L3_5 public static void main(String args) /while循环 System.out.println(n*while循环*); int n=100,sum=0;/初始化 while(n0)/执行循环体的条件 sum+=n;/循环体 n-;/迭代部分 System.out.println(sum is +sum); /do-while循环 System.out.println(n*do-while循环*); n=0;sum=0;/初始化 do sum+=n;/循环体 n+;/迭代部分 while(n=100);/执行循环体的条件 System.out.println(sum is +sum); /for循环 System.out.println(n*for循环*); sum=0;/初始化 for(int i=1;i=100;i+)/初始化、执行循环体的条件、迭代部分 sum+=i;/循环体 System.out.println(sum is +sum); 运行结果：*while循环*sum is 5050*do-while循环*sum is 5050*for循环*sum is 5050程序分析：本例分别用三种方法实现了从1到100的求和运算。从程序的源代码注释中，可以明确的看出每种循环语句包含的四部分内容。例3.6 用循环的嵌套求出1100内的所有素数，并以每行10个的格式显示出来。素数就是只能被1和它本身整除的数。（源程序L3_6.java）。/求1100之间的所有素数public class L3_6 public static void main(String args) System.out.println(1到100之间所有的素数); int n=0;outer_loop:for(int i=3;i100;i+=2)/外层循环 for(int j=2;ji;j+)/内层循环 if(i%j=0) /当条件不成立时，退出内层循环，执行外层循环 continue outer_loop; /一行输出10个数字，大于10个换行输出 System.out.print( +i); n+; if(n10) continue;/当一行不满10个时，继续执行外层循环 /后面的语句并不执行 System.out.println();/换行 n=0;System.out.println(); 运行结果：1到100之间所有的素数 3 5 7 11 13 17 19 23 29 31 37 41 43 47 53 59 61 67 71 7379 83 89 97程序分析：在源程序中，外层循环用来选取要进行检测的数字，由于偶数肯定不是素数，所以增量为2。在内层循环中用2到该数-1的整数去整除这个数字，如果能被其中的某个数字整除，则该数不是素数，此时用continue语句跳出内层循环，另外选一个数字来判定。程序用outer_loop标志出了外层循环的位置，因此continue语句后面直接跟上outer_loop，表示回到外层循环。在后面的格式化输出中，也用到了一个continue语句，由于这条语句本身就在外层循环中，因此无需明确指定要继续的是哪层循环，只写一个continue就能实现功能了，如果明确写出，会更加清晰明了。例3.7 举例说明对象、类和方法的使用。（源程序L3_7.java）/对象、类和方法的使用/定义一个Point类class Point int x,y;/x,y是Point类的两个int型实例变量，作用域为整个类 String name=a point;/name是Point类的一个字符串变量 Point()/Point类的构造方法，与类同名，没有返回类型 x=0; y=0; Point(int x,int y,String name)/Point类带参数的构造方法，重载了无参的Point方法 this.x=x;/this是一个特殊的实例值，在实例方法内指向当前的对象 this.y=y;/点操作符（.）用来引用一个对象的实例变量或实例方法 =name; int getX()/实例方法的定义，返回类型int型的值 return x;/实例方法可以直接访问实例变量 int getY() return y; void move(int newX,int newY)/实例方法，返回类型为空，给原始点一个新的坐标 x=newX; y=newY; Point newPoint(String name)/实例方法，返回类型为Point型 /用new操作符创建一个Point类的对象 Point newP=new Point(-x,-y,name); /newP即为Point类的一个对象 /在实例方法中可以直接访问同一个类中的实例变量和实例方法 return newP;/返回原始点的对称点 boolean equal(int x,int y)/实例方法，返回一个布尔值 if(this.x=x&this.y=y) return true; else return false; void print()/实例方法，实现屏幕输出，输出点的坐标 System.out.println(name+: x=+x+ y=+y); /创建程序的公共类和main方法public class L3_7 public static void main(String args) /创建Point类的对象p，并调用无参构造方法给对象初始化 Point p=new Point(); p.print();/用点操作符调用对象的方法，输出点的坐标 p.move(50,50);/将原始点移动到一个新的坐标 System.out.println(*after moving*); System.out.println(Gex x and y directly); System.out.println(x=+p.x+ y=+p.y);/输出移动后的坐标 System.out.println(or Get x and y by calling method); System.out.println(x=+p.getY()+ y=+p.getY();/调用对象的方法返回点的坐标 if(p.equal(50,50) System.out.println(I like this point!); else System.out.println(I hate it!); /调用newPoint方法创建新对象，并输出点的坐标 p.newPoint(a new point).print(); /用new操作符生成了一个无名对象，并用带参构造方法进行初始化 /用点操作符调用该无名对象的print方法，输出点的坐标 new Point(10,15,another new point).print(); 运行结果：a point: x=0 y=0*after moving*Gex x and y directlyx=50 y=50or Get x and y by calling methodx=50 y=50I like this point!a new point: x=-50 y=-50another new point: x=10 y=15程序分析：本例是对类、对象和方法的定义和使用。源程序首先定义了一个名为Point的类，该类中包含三个变量和八个方法。其中两个int型的变量描述了点的坐标，一个字符串变量保存点的信息。接着定义了两个与类名同名的方法，它们都是Point类的构造方法，没有任何返回类型，用于对类的对象进行初始化。当创建类的对象时，系统会根据创建对象所给的信息判断应该调用哪个构造方法。例3.8 一个继承机制的实例（源程序L3_8.java）。/继承机制的实例class superClass/超类 int x;/超类的实例变量 superClass()/超类的构造方法 x=3; System.out.println(In superClass:x=+x); void doSomething()/超类的实例方法 System.out.println(In superClass,I want to do something.); class subClass extends superClass/子类，继承了superClass int x;/子类的实例变量 subClass()/子类的构造方法 super();/用super调用超类的构造方法 x=5; System.out.println(In subClass: x=+x); void doSomething()/子类的实例方法，重写了超类中的实例方法 super.doSomething();/调用超类中被重写了的实例方法 System.out.println(In subClass,I want to do another thing.); System.out.println(super.x=+super.x+ sub.x=+x);/super.x引用超类中的实例变量 public class L3_8 public static void main(String args) subClass subC=new subClass();/创建子类的对象 subC.doSomething();/调用子类对象的方法 运行结果：In superClass:x=3In subClass: x=5In superClass,I want to do something.In subClass,I want to do another thing.super.x=3 sub.x=5程序分析：本例描述了Java中的继承机制。源程序首先定义了一个superClass类，其中包含一个实例变量、一个构造方法以及一个实例方法。例3.9 一个抽象类和最终类的实例。（源程序L3_9.java）/抽象类和最终类的实例/定义一个抽象类abstract class abstractClass abstract void callme();/抽象类中可以有抽象方法 void metoo()/抽象类中的一般实例方法 System.out.println(Inside metoo() method of abstractClass); /定义一个最终类final class finalClass /abstract void abstractMethod();/最终类中不能有抽象方法 /因为最终类不能被继承，因此抽象方法也就无从实现了 void print() System.out.println(In final class,there cant be abstract method!); System.out.println(Final class cant be inherited!);/在normalClass中继承了抽象类，并实现了抽象类中的抽象方法/只要继承了一个抽象类，则抽象类中的所有抽象方法都必须被实现class normalClass extends abstractClass void callme()/重写父类中的抽象方法 System.out.println(Inside callme() method of normalClass);public class L3_9 public static void main(String args) abstractClass absC=new normalClass();/生成一个normalClass类的对象 /返回到abstractClass的变量absC中 absC.callme(); absC.metoo(); finalClass finC=new finalClass(); finC.print();运行结果：Inside callme() method of normalClassInside metoo() method of abstractClassIn final class,there cant be abstract method!Final class cant be inherited!程序分析：本例是对final类和abstract类的功能描述。final类不能被继承，因此final类中也不能包含抽象方法；abstract类必须被继承，可以包含也可以不包含抽象方法，但是如果某一个类中包含了抽象方法，则该类必须声明为抽象类。抽象方法在抽象类中不必实现，而是在子类中得到实现。例3.10 举例说明方法重载（源程序L3_10.java）。/方法重载实例class MethodOverloading /原方法，只有一个int型参数 void receive(int i) System.out.println(Receive one int data); System.out.println(i=+i); /重载方法1，两个参数，一个是int型，一个是double型 void receive(int x,double y) System.out.println(Receive an int data and a double data); System.out.println(x=+x+ y=+y); /重载方法2，同样是两个参数，但是与重载方法1中的参数列表顺序不同 void receive(double d,int i) System.out.println(Receive a double data and an int data); System.out.println(d=+d+ i=+i); /重载方法3，参数类型为字符串型 void receive(String s) System.out.println(Receive a string); System.out.println(s=+s);public class L3_10 public static void main(String args) MethodOverloading mo=new MethodOverloading(); /根据所给的参数不同，系统会自动确定使用哪种方法 mo.receive(1); mo.receive(5,3.14); mo.receive(3.1415926,9); mo.receive(This is a string!);运行结果：Receive one int datai=1Receive an int data and a double datax=5 y=3.14Receive a double data and an int datad=3.1415926 i=9Receive a strings=This is a string!程序分析：本例是对方法重载的说明，重在对方法重载条件的理解和把握。本例程序的源代码中对方法重载的几个条件都有详细示例，请读者仔细体会。例3.11 举例说明接口定义和实现。（源程序L3_11.java）/接口定义和实现实例interface myInterface /定义一个接口 int add(int x,int y);/接口中的方法class myClass implements myInterface/定义myClass类实现myInterface接口 int sum; public int add(int x,int y)/重写接口中的方法 sum=x+y; return sum; class yourClass implements myInterface/定义yourClass类实现myInterface接口 int sub; public int add(int x,int y)/重写接口中的方法 sub=x-y; return sub; public class L3_11 public static void main(String args) /myClass和yourClass分别实现了myInterface接口 /重写了接口中的add方法，但是实现的功能并不一样 myClass mc=new myClass(); mc.add(5,3); System.out.println(In myClass sum=+mc.sum); yourClass yc=new yourClass(); yc.add(5,3); System.out.println(In yourClass sub=+yc.sub); 运行结果：In myClass sum=8In yourClass sub=2例3.12 举例说明使用try-catch-finally语句捕获例外并处理例外。（源程序L3_12.java）/使用try-catch-finally语句捕获例外并处理例外public class L3_12 static void ExceptionTest(int i) System.out.println(*In Situation +i+*); try if(i=0) System.out.println(no Exception caught); return; else if(i=1) int a=0; int b=4/a;/可能发生被0除的例外 else if(i=2) int iArray=new int4; iArray4=3;/可能发生数组越界例外 catch(ArithmeticException e)/捕获被0除的例外并处理 System.out.println(Catch +e); catch(ArrayIndexOutOfBoundsException e)/捕获数组越界例外并处理 System.out.println(Catch +e); catch(Exception e)/捕获任何一种例外并处理 System.out.println(Will not be executed); finally/无论发生例外与否，finally子句都要被执行 System.out.println(in ExceptionTest finally); public static void main(String args) ExceptionTest(0); ExceptionTest(1); ExceptionTest(2); 运行结果：*In Situation 0*no Exception caughtin ExceptionTest finally*In Situation 1*Catch java.lang.ArithmeticException: / by zeroin ExceptionTest finally*In Situation 2*Catch java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 4in ExceptionTest finally程序分析：本例是使用try-catch-finally语句捕获并处理例外的实例。在ExceptionTest方法中，可能会出现被0除、数组越界等例外事件，因此在后面的catch语句中就对这两种例外类进行捕获，并编写相应的例外处理代码。Finally语句提供了程序的统一出口，无论是否在try语句中发生了例外，finally语句都要被执行。在编写程序时，重要的是判断程序可能会生成什么类型的例外，再有针对性的捕获该例外并进行处理。这种判断能力来源于实际经验，因此多练习是最好的学习方法。例3.13 举例说明使用throws子句声明并抛弃例外。（源程序L3_13.java）/使用throws子句声明并抛弃例外public class L3_13 stati