第2章 Java编程语言基础.ppt

第2章Java编程语言基础,【学习目标】,1）熟练掌握Java数据类型、常量及变量、运算符。2）熟练掌握数组。3）熟练掌握Java的面向对象概念及应用。4）能够应用面向对象程序设计方法按照现实世界的特点，把复杂的事物抽象为对象。,2.1Java概述,Java语言是一个简单的、面向对象的、分布的、易于解释的、健壮的、安全的、与平台无关的、可移植的、高性能的、多线程的、动态的计算机程序设计语言。,2.2Java数据类型、常量及变量,2.2.1基本数据类型Java的基本数据类型包括整型（byte、short、int、long）、字符型（char）、布尔型（boolean）和浮点型（float、double）。,2.2.2常量及变量1常量常量是指在程序运行过程中其值不会发生变化的量。Java中常用的常量有整型常量、字符常量、字符串常量、布尔常量及浮点常量。假如在程序中经常使用某一个符号常量，如圆周率等，可使用final关键字声明符号常量。语法格式如下：final=例如：finalfloatPI=3.1415926f;,2变量1）声明变量Java中的变量在使用之前需要声明变量的类型，变量声明通常包括两部分：变量类型及变量名。语法格式如下：变量类型变量名;2）变量初始化方法中声明的变量在使用前必须先初始化，否则编译时将发生错误。例如：intabc=10;3）使用变量,【例2-1】Java中变量的使用示例。,importjava.io.*;publicclassChapters2_1publicstaticvoidmain(Stringargs)inta1=100;/声明整型变量doublea2=34.56;/声明双精度浮点型变量chara3=y;/声明字符型变量System.out.println(a1的值为：+a1);/输出System.out.println(a2的值为：+a2);System.out.println(a3的数据为：+a3);,Chapters2_1.java代码如下：,2.3运算符,2.3.1算术运算符算术运算符（如表2-2所示）用来执行算术运算。表2-2算术运算符,2.3.2比较运算符比较运算符又称为关系运算符（如表2-3所示），用来比较运算符两边的变量或常量，返回的值为True或Flase。,表2-3比较运算符,2.3.3逻辑运算符逻辑运算符（如表2-4所示）用于判断某个表达式的值是True还是False。,表2-4逻辑运算符,2.3.4位运算符,位运算符（如表2-5所示）是对二进制位进行操作。,表2-5位运算符,【例2-3】Java中位运算符的使用示例。Chapters2_3.java代码如下：,classChapters2_3publicstaticvoidmain(Stringargs)inta=14;intb=5;System.out.println(a,2.3.5其他运算符,除前面介绍的运算符外，Java还包含一些其他的运算符，如表2-6所示。,表2-6其他运算符,2.3.6表达式及运算符的优先级,1表达式表达式是由常量、变量或其他操作数与运算符所组成的。表达式用来执行程序中的数据运算，并返回运算结果。,Java还有一些将算术运算符与赋值运算符结合而成的新运算符，如表2-7所示。,表2-7将算术运算符与赋值运算符结合而成的新运算符,2运算符的优先级,表2-8运算符的优先级,2.4注释,注释能够使人们更好地理解代码，注释对程序本身没有任何意义。在Java程序中，可以使用单行注释及多行注释，单行注释使用“/”，多行注释使用“/*”和“*/”，在“/*”与“*/”之间能够有任意多行的注释说明。,2.5流程控制,2.5.1条件语句若要根据判断的结果来执行不同的语句时，条件语句if是一个很好的选择。if语句的基本格式如下：if(条件表达式)语句块1else语句块2,【例2-5】声明一个整数a，为其赋初值9，在程序中判断a是奇数还是偶数，并将判断的结果输出。Chapters2_5.java代码如下：,classChapters2_5publicstaticvoidmain(Stringargs)inta=9;if(a%2=1)System.out.println(a+是一个奇数！);elseSystem.out.println(a+是一个偶数！);,2.5.2循环语句,循环结构是在一定条件下反复执行某程序段的流程结构，被反复执行的程序段称为循环体。Java中共有三种循环语句：for、while和dowhile。1for循环语法格式如下：for(初始化表达式;判断条件;赋值增减量)循环体“初始化表达式”只在循环开始时执行一次；“判断条件”决定循环执行的条件，每次循环开始时对其进行判断，当“判断条件”为true时，执行循环，否则，循环结束。而“赋值增减量”是在每次循环结束时用以改变“判断条件”中变量的值，结果返回给“判断条件”，如果“判断条件”为false，退出循环，否则，继续执行语句块。,【例2-6】使用for循环计算1+2+3+4+100的和。,Chapters2_6.java代码如下：,classChapters2_6publicstaticvoidmain(Stringargs)inta,sum=0;for(a=1;a=100;a+)sum+=a;/计算sum=sum+aSystem.out.println(1+2+3+.+100=+sum);/将结果输出,2while语句若条件表达式的结果为true时，执行while循环中的语句，否则执行while后面的语句。语法格式如下：while(条件表达式)循环体,classChapters2_7publicstaticvoidmain(Stringargs)inta=1,sum=0;while(a=100)sum+=a;/计算sum=sum+aa+;/改变循环变量System.out.println(1+2+3+.+100=+sum);/将结果输出,【例2-7】使用while语句计算1+2+3+4+100的和。Chapters2_7.java代码如下：,3dowhile语句Dowhile语句与while语句相似，不同的是while语句是先计算条件表达式的值，而dowhile语句则是无条件地先执行一遍循环体，再对条件表达式进行判断。如果表达式的值为true，则运行循环体，否则跳出dowhile循环。语法格式如下：do循环体while(条件表达式),【例2-8】使用do-while语句计算1+2+3+4+100的和。Chapters2_8.java代码如下：,classChapters2_8publicstaticvoidmain(Stringargs)inta=1,sum=0;dosum+=a;a+;while(a=100);System.out.println(1+2+3+.+100=+sum);/将结果输出,2.5.3跳转语句1continue语句使用continue语句能够越过当前循环体中该语句后面的其他语句，转至循环开始，并继续判断条件表达式的值，以决定是否继续循环。,classChapters2_9publicstaticvoidmain(Stringargs)inti;intsum=0;for(i=1;i=100;i+)if(i%2!=0)/判断i%2是否为0continue;sum=sum+i;System.out.println(2+4+6+.+100=+sum);/输出最后结果,【例2-9】使用continue语句计算2+4+6+100的和。Chapters2_9.java代码如下：,2break语句在循环语句中，break语句用于跳出当前循环体，并继续执行循环后面的语句。,classChapters2_10publicstaticvoidmain(Stringargs)intx=Integer.parseInt(args0);intsum=1;/设置积的初值为1for(inti=1;i=x;i+)/设置索引i的初值为1，条件为i=x，增量为1sum*=i;if(i=5)break;/若i=5则跳至下一步骤System.out.println(x=+x+sum=+sum);/将结果输出,【例2-10】从命令行中输入一个整数x，若x小于等于5则计算1*2*n的值，否则仅计算至5。Chapters2_10.java代码如下：,2.6数组,数组是数据的有序集合，数组中的各个元素具有相同的数组名，数组名及下标用来唯一地确定数组中的元素。在使用前，必须要声明数据类型及分配存储空间。,1一维数组1）一维数组的定义一维数组的定义方式有两种：数组的数据类型数组名;数组的数据类型数组名;,2）一维数组的存储空间的分配定义了一个数组后，使用new运算符为数组分配内存空间，语法格式如下：数组名=new数组的数据类型数组长度；例如，为包含4个元素的整型数组firstArray分配内存空间：firstArray=newint4;通常，数组的声明与存储空间的分配这两部分能够合并在一起，语法格式如下：数组的数据类型数组名=new数组的数据类型数组长度;例如：intfirstArray=newint4,3）一维数组元素的引用声明数组并使用运算符new为数组分配完内存空间后，即可引用数组中的每一个元素。数组元素的引用方式如下：数组名数组下标,【例2-11】数组的应用实例。Chapters2_11.java代码如下：,classChapters2_11publicstaticvoidmain(Stringargs)intx;intfirstArray=newint4;for(x=0;x=0;x-)System.out.println(firstArray+x+=+firstArrayx);,4）一维数组的初始化数组元素不仅可以按照上述方式进行赋值，并且可以在定义数组的同时进行初始化。例如：intfirstArray=101,102,103,104,105,106;使用逗号“,”分隔数组中的元素，系统自动为数组分配一定的空间。,【例2-12】整数数组x有五个元素，其值分别为10、20、33、45、56，设计一个程序求该数组的和及平均值。Chapters2_12.java代码如下：,classChapters2_12publicstaticvoidmain(Stringargs)intx=10,20,33,45,56;doubleavg_x=0.0,sum_x=0.0;for(inti=0;ix.length;i+)sum_x=sum_x+xi;avg_x=sum_x/x.length;System.out.println(和为：+(long)sum_x+n平均数为：+avg_x);,2二维数组Java中的多维数组被看做是数组的数组。例如，二维数组为一个特殊的一维数组，其每个元素又是一个一维数组。下面，以二维数组为例来进行说明。1）二维数组的定义二维数组的定义方式为：数组的数据类型数组名;2）二维数组的存储空间的分配二维数组定义完成后，使用new运算符为数组分配内存空间，其语法格式如下：数组名=new数组的数据类型行的个数列的个数;数组的声明与存储空间的分配合并在一起的其语法格式如下：数组的数据类型数组名=new数据类型行的个数列的个数;,3）二维数组的引用二维数组中各元素的引用方式为：数组名index1index2其中，index1、index2为数组下标，可以是整型常数或表达式，如x12等。同样，每一维的下标均从0开始。4）二维数组的初始化二维数组的初始化有两种方式，分别为：直接对各个元素进行赋值；在定义数组的同时进行初始化。例如：intx=1,2,3,4,5,6/定义一个23的数组，同时对数组初始化。,【例2-13】设x、y、z均为2行2列的矩阵，已知x、y，求z=x+y。Chapters2_13.java代码如下：,classChapters2_13publicstaticvoidmain(Stringargs)doublex=1,2,3,4;doubley=10,11,12,13;doublez=x;for(inti=0;i2;i+)for(intj=0;jcsAge)sFlag=true;elsesFlag=false;retrunsFlag;,2构造方法构造方法（也称为构造函数）是一种特殊类型的方法，与类同名，用于创建对象，完成初始化工作。,【例2-16】构造方法的应用。CCircle.java代码如下：,classCCircle/定义CCircle类doublepi=3.14159;doubleradius;/*定义构造方法，主要是把radius成员赋值为bj(即构造方法所接收的参数；构造方法没有返回值，虽然没有返回值，但定义构造函数时不能加上void，否则编译时将出错。*/publicCCircle(doublebj)radius=bj;publicvoidshow()System.out.println(半径为：+radius+周长为：+2*pi*radius+面积为：+pi*radius*radius);publicstaticvoidmain(Stringargs)CCirclecircle1=newCCircle(3.5);circle1.show();,2.7.4对象1创建对象以圆形类来说，从定义类到创建新的对象，可以将其看为：“先打造一个圆形的模版（即定义类），再用此模版制造圆（即创建对象）”。可通过以下步骤创建对象：（1）声明指向“由类所创建的对象”的变量。（2）对象的实例化，返回对此对象的一个引用。用new能够为一个类实例化多个不同的对象。各对象分别占用不同的内存空间，所以改变其中一个对象的状态不会影响其他对象。（3）执行构造函数，进行初始化。可以对构造函数进行重写，因此，通过给出不同类型或数量的参数能调用不同的构造函数。,【例2-17】创建圆形类的对象CCirclecircle1/声明指向对象的变量circle1Circle1=newCCircle();/使用new创建新的对象也可将上面的两个步骤改写为：CCirclecircle1=newCCircle();/声明并创建新的对象,2对象成员变量的引用可通过以下语法格式访问对象的某个成员变量：对象名称.成员变量名例如，对象circle1的半径可通过下列语句来指定：circle1.radius;/圆对象circle1的半径,3对象方法的调用对象的行为是通过方法表现出来的，对象方法的调用格式如下：对象名称.方法名称【例2-18】计算圆的面积与周长。CCircle01.java代码如下：,classCCircle01/定义CCircle01类privatedoublepi=3.14159;privatedoubleradius;publicCCircle01(doublebj)/定义构造方法radius=bj;doubleArea_show()/定义方法Area_show(),用于计算面积returnpi*radius*radius;doublePerimeter_show()/定义方法Perimeter_show(),用于计算周长return2*pi*radius;publicstaticvoidmain(Stringargs)CCircle01circle1=newCCircle01(3.5);/创建新的对象，并为其赋值System.out.println(圆的面积为：+circle1.Area_show();/调用成员方法System.out.println(圆的周长为：+circle1.Perimeter_show();,2.7.5继承继承是面向对象的重要特性。继承能够以现有的类为基础，进而派生出新的类。通过该方式，能快速的开发新的类，而不需要编写相同程序的代码。在Java中使用关键字extends继承一个父类（或称超类）。【例2-19】设计一个硬币类CCoins，能够用来创建各种不同半径及不同面值的硬币。已知在圆形类-CCircle类中已包含了radius、pi成员与setRadius()、show()等方法，在创建硬币类时，通过继承的方式来利用这些数据成员及方法。,classCCircle/定义类CCircledoublepi=3.14;doubleradius;publicCCircle()/定义CCircle构造方法System.out.println(调用CCircle()构造方法);publicvoidsetRadius(doublenewr)radius=newr;System.out.println(圆的半径为：+radius);publicvoidshow()System.out.println(圆的面积为：+pi*radius*radius);,/定义硬币类CCions(子类)，该类继承自圆形类CCircle(父类)classCCoinsextendsCCircleprivateintPayValue;publicCCoins()/CCoins()构造方法System.out.println(调用CCoins()构造方法);publicvoidsetValue(intnewPV)PayValue=newPV;System.out.println(面值为：+PayValue);,publicclassChapters2_19publicstaticvoidmain(Stringargs)CCoinscoin1=newCCoins();/创建CCoins对象coin1.setRadius(1.8);/调用父类的setRadius()方法coin1.show();/调用父类的show()方法coin1.setValue(1);/调用子类的setValue()方法,2.7.6多态,在面向对象程序设计中，当程序要实现多个相似的功能时，给相应的方法命名相同的名字，用不同的参数代表不同的功能。在使用方法时，无论传递哪种参数，只要能被程序识别，就能够得到相应的结果。Java通过覆盖及重载来实现多态。“重载”是指在相同类内，定义名称相同，而参数个数或类型不同的方法，Java能够依据参数的个数或类型，调用对应的方法。“覆盖”是指在子类当中，定义名称、参数个数与类型都与父类相同的方法，用来改写父类中的方法。,【例2-20】重载的应用。为了绘制出不同的形状，使用给出相应参数的draw()方法，如图2-14所示。,图2-14重载的应用,classShapeDrawdoubler;protectedstaticdoublepi=3.14;intweight;inthight;doubleHemline;publicShapeDraw(doubler1)r=r1;System.out.println(这是圆形，圆形的面积为:+2*pi*r);publicShapeDraw(intx,inty)weight=x;hight=y;System.out.println(这是矩形，面积为：+weight*hight);publicShapeDraw(doubledi,intgao)Hemline=di;hight=gao;System.out.println(这是三角形，面积为：+Hemline*hight/2);,publicclassChapters2_20publicstaticvoidmain(Stringargs)ShapeDrawsd1=newShapeDraw(3.2,10);/调用绘制三角形的ShapeDraw方法ShapeDrawsd2=newShapeDraw(3.2);/调用绘制圆的ShapeDraw方法ShapeDrawsd3=newShapeDraw(5,10);/调用绘制矩形的ShapeDraw方法,【例2-21】覆盖的应用。在父类CCircle中定义一个不带参数的displayResult()方法，并且在子类CCoins中也定义一个不带参数的displayResult()方法。父类及子类均有相同名称，并且都不带参数的方法，利用CCoins子类声明的对象调用displayResult()方法，观察是父类的displayResult()方法被调用，还是子类displayResult()方法被调用。,Chapters2_21.java代码如下：,classCCircleprotecteddoubler;protectedstaticdoublepi=3.14;publicCCircle(doubler1)r=r1;publicvoiddisplayResult()/父类中的displayResult()方法System.out.println(父类中的r=+r);,classCCoinsextendsCCircle/子类CCoinsprivateintvalue;publicCCoins(doubler1,intv)super(r1);value=v;publicvoiddisplayResult()/子类中的displayResult()方法System.out.println(子类中的r=+r+value=+value);,publicclassChapters2_21publicstaticvoidmain(Stringargs)CCoinscoin1=newCCoins(3.2,10);coin1.displayResult();,本章小结,Java数据类型、常量及变量的定义和使用。Java的运算符有算术运算符、比较运算符、逻辑运算符、位运算符及其他运算符等。Java的流程控制有条件语句、循环语句及跳转语句。数组是数据的有序集合，数组中的每个元素具有相同的数组名。Java作为面向对象程序设计语言，在程序设计中涉及对象、类、方法、成员变量的