《Ｊａｖａ教程》-单元4教学材料

任务４.１学生成绩计算程序设计

【任务目标】（１）掌握数组的声明和创建；（２）掌握一维数组的遍历；（３）掌握数组的排序、查找、比较等操作；（４）掌握多维数组的遍历和处理。【任务陈述】对学生成绩进行统计计算，参加考试的有６名学生，考试成绩分别为９４.５、８９.０、７９.５、６４.５、８１.５、７３.５，计算考试的总分数并保存大于考试平均分的成绩信息，将信息存入数组ＨｉｇｈＳｃｏｒｅ中。下一页返回任务４.１学生成绩计算程序设计

１.实现思路（１）打开Ｅｃｌｉｐｓｅ，创建一个类；（２）在类的ｍａｉｎ（）方法中定义一个含有６个元素的整型数组；（３）给数组元素赋值；（４）通过循环完成数组元素相加求和；（５）输出总分，测试运行；（６）计算平均分ａｖｇｓｃｏｒｅ；（７）通过ｇｅｔＨｉｇｈＳｃｏｒｅ（）方法获得高于平均分的分数信息；（８）最后通过ｖｉｓｉｔＡｌｌＡｒｒａｙ（）方法打印高于平均分的分数信息。上一页下一页返回任务４.１学生成绩计算程序设计

２.程序代码上一页下一页返回任务４.１学生成绩计算程序设计

上一页下一页返回任务４.１学生成绩计算程序设计

上一页下一页返回任务４.１学生成绩计算程序设计

３.运行结果本任务的运行结果如图４－１所示。【知识储备】４.１.１一维数组１.数组的声明以及创建当处理一组相同数据类型的数据时，为了提高处理效率，需要一种高效的数据结构处理数据。数组是一种在内存中连续存储的、具有相同数据类型的随机存储结构，既可以顺序检索，也可以通过索引直接查找。简言之，数组是相同类型的数据按顺序组成的一种复合数据类型。上一页下一页返回任务４.１学生成绩计算程序设计

１）声明数组声明数组包括数组的名字、数组包含的元素的数据类型。声明一维数组有下列两种格式：格式一：数组元素类型数组名字［］；格式二：数组元素类型［］数组名字；例如：ｆｌｏａｔｓｃｏｒｅ［］；ｄｏｕｂｌｅ［］ｇｉｒｌ；ｃｈａｒｃａｔ［］；通过声明数组可以使程序知道，在内存空间中有一个连续的内存区域用于存储某种类型的数据，如上例中的ｆｌｏａｔｓｃｏｒｅ［］表示在ｓｃｏｒｅ［］数组中有多个ｆｌｏａｔ类型变量，但具体个数不明确。仅通过数组声明ｆｌｏａｔｓｃｏｒｅ［］是不能在内存中创建出数组的，只能说明有一个ｆｌｏａｔ类型的数组名字是ｓｃｏｒｅ。因此，还要对其分配数组元素空间以指明元素个数。上一页下一页返回任务４.１学生成绩计算程序设计

２）创建数组创建数组实际上就是为数组元素分配内存单元，形成一个数组对象，其使用的关键字与创建对象的关键字相同，均使用ｎｅｗ关键字，创建一个数组分为如下步骤：第１步：数组元素类型数组名字［］；第２步：数组名字＝ｎｅｗ数组元素的类型［数组元素的个数］；将声明与创建两步合并为一步来完成数组创建的格式如下：数组元素类型数组名字［］＝ｎｅｗ数组元素的类型［数组元素的个数］；上一页下一页返回任务４.１学生成绩计算程序设计

例如：要记录存储４天每天的最高温度，可以先声明一个ｆｌｏａｔ类型、名为ｄａｙＭａｘＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ的数组，然后通过ｎｅｗ关键字创建４个连续的ｆｌｏａｔ类型的数组元素空间。代码片段如下：也可以合并为一条语句：上一页下一页返回任务４.１学生成绩计算程序设计

２.数组的使用及初始化创建数组之后，可以使用数组索引或下标，下标表示元素在数组中的位置，数组使用的格式如下：例如：ｆｌｏａｔｓｃｏｒｅ［］；ｓｃｏｒｅ＝ｎｅｗｆｌｏａｔ［４］；ｓｃｏｒｅ［０］＝７８.９ｆ；声明数组仅仅是给出了数组名字和元素的数据类型，要使用数组必须为数组分配内存空间，即创建数组。在为一维数组分配内存空间时必须指明数组的长度。上一页下一页返回任务４.１学生成绩计算程序设计

１）为数组分配内存空间并初始化的步骤第１步：数组元素类型数组名字［］；第２步：数组名字＝ｎｅｗ数组元素的类型［数组元素的个数］；第３步：数组名字［下标］＝初值；２）简化格式数组元素类型数组名字［］＝｛数据１，…，数据ｍ｝；以上格式的语句未指定数组长度，但通过数据个数可知数组长度是ｍ。例如：以上语句可简化为：ｆｌｏａｔｓｃｏｒｅ［］＝｛７８.９ｆ，８０.４ｆ，８９.０ｆ，８８.５ｆ｝；上一页下一页返回任务４.１学生成绩计算程序设计

实例４－１：声明并创建存放４个人的考试成绩的一维数组并打印。代码如下：上一页下一页返回任务４.１学生成绩计算程序设计

该程序的输出结果如图４－２所示。３.数组的遍历和排序１）数组的遍历数组的遍历是指使用循环语句获取数组中的每一个元素，通过下标来控制访问具体元素。为了便于访问数组，Ｊａｖａ提供了一维数组长度的获取方法，即“数组名.ｌｅｎｇｔｈ”，返回数组的长度。上一页下一页返回任务４.１学生成绩计算程序设计

实例４－２：使用数组ｓｃｏｒｅ保存４个考试成绩并使用ｆｏｒ循环语句遍历该数组。代码如下：上一页下一页返回任务４.１学生成绩计算程序设计

该程序的运行结果如图４－３所示。一维数组的遍历比较简单，只要控制一个数组下标就能遍历整个数组，二维数组的遍历要逐行进行循环处理，在每行中使用一维数组的遍历方法，即一一访问每行的列元素，直到所有行访问完毕为止。２）数组的排序数组的排序是按照关键字的大小将数组重新排列，将其变为按关键字由小到大或者由大到小排列。冒泡排序方法的过程是将待排序的数据存放在数组中，自后向前依次两两相互比较，如果后者比前者小，则交换顺序，一直比较到第一个位置，即可将数据序列的第一个最小的数据选出并放在第一个位置。在剩余的数列（除第一个位置外的数据）中再自后向前按上述方法比较，直到整个数列有序为止。上一页下一页返回任务４.１学生成绩计算程序设计

实例４－３：利用简单的冒泡排序，按关键字由小到大排列一组整数。代码如下：上一页下一页返回任务４.１学生成绩计算程序设计

上一页下一页返回任务４.１学生成绩计算程序设计

该程序的运行结果如图４－４所示。４.使用ｊａｖａ.ｕｔｉｌ.Ａｒｒａｙｓ类处理数组ｊａｖａ.ｕｔｉｌ包含许多常用的类，Ａｒｒａｙｓ类就是其中的一个，Ａｒｒａｙｓ类提供了数组的一些常用的方法，如排序、查找等。（１）ｐｕｂｌｉｃｓｔａｔｉｃｖｏｉｄｓｏｒｔ（数值类型［］ａ）：对指定的数值型数组按数字升序进行排序。在数组排序中设计一个简单的冒泡排序程序进行排序，但Ｊａｖａ在工程化设计中经常采用Ａｒｒａｙｓ类的ｓｏｒｔ（）方法来进行排序。该排序算法是一个经过调优的快速排序法，执行效率高，且实施方便快捷，使开发人员很容易实现排序任务。上一页下一页返回任务４.１学生成绩计算程序设计

实例４－４：对无序的１０个数字使用Ａｒｒａｙｓ类的ｓｏｒｔ（）方法进行排序。代码如下：上一页下一页返回任务４.１学生成绩计算程序设计

该程序的运行结果如图４－５所示。注意：有序数组对数据的查找效率很高，如果一组有序序列需要频繁查找而较少更新，则建议用有序数组结构，比如输入法中拼音字库中字或词的查找等。（２）ｐｕｂｌｉｃｓｔａｔｉｃｉｎｔｂｉｎａｒｙＳｅａｒｃｈ（数组，关键字）：使用二分搜索算法搜索指定的数值型数组，以获得指定的值。调用该方法前必须对数组进行排序，否则结果不正确。实例４－５：对给定的有序数字序列，使用Ａｒｒａｙｓ类提供的二分搜索算法实现给定关键字的查找。上一页下一页返回任务４.１学生成绩计算程序设计

代码如下：该程序的输出结果如图４－６所示。上一页下一页返回任务４.１学生成绩计算程序设计

使用ｂｉｎａｒｙＳｅａｒｃｈ二分搜索算法需先对数据进行排序，再将关键字的值与数组中间元素的值比较。如果小于中间值，则在前半部分继续执行搜索，否则，在后半部分继续搜索，反复进行上述过程，直到找到给定的关键字或未找到给定的关键字。经验：对于数组中的数据需要频繁进行插入、删除操作时，建议不要用数组处理，频繁地移动数据元素使效率降低。可以使用动态数组ＬｉｎｋｅｄＬｉｓｔ类（在ｊａｖａ.ｕｔｉｌ包中），其提供了插入和删除的方法，且有较高的效率。上一页下一页返回任务４.１学生成绩计算程序设计

４.１.２二维数组二维数组和一维数组的使用方法类似。二维数组初始化的步骤如下：第１步：数组元素类型数组名字［］［］；第２步：数组名字＝ｎｅｗ数组元素的类型［行数］［列数］；第３步：数组名字［行下标］［列下标］＝初值；二维数组初始化的简化定义格式如下：完成二维数组的定义和初始化后，要遍历内容可使用“数组名［行下标］．ｌｅｎｇｔｈ”来获得每行的长度，使用嵌套循环完成二维数组的遍历，格式如下：上一页下一页返回任务４.１学生成绩计算程序设计

实例４－６：实现一个二维数组的转置，其操作过程是将二维数组表现的矩阵对应的每一个元素ｎｕｍｂｅｒ［ｉ］［ｊ］置为ｎｕｍｂｅｒ［ｊ］［ｉ］。转置操作如图４－７所示（对角线数据不变，还是１，５，９）。代码如下：上一页下一页返回任务４.１学生成绩计算程序设计

该程序的运行结果如图４－８所示。上一页下一页返回任务４.１学生成绩计算程序设计

【任务实施】１.实施思路具体见【任务陈述】中的“实现思路”。２.程序代码具体见【任务陈述】中的“程序代码”。【任务拓展】在【任务实施】部分，解决问题的程序使用的是结构较简单的一维数组，在此介绍一个使用一维数组和二维数组的综合实例。上一页下一页返回任务４.１学生成绩计算程序设计

实例４－７：设计一个学生成绩管理系统，定义一个一维数组存储１０名学生的名字，定义一个二维数组存储这１０名学生的６门课（Ｃ程序设计、物理、英语、高数、体育、政治）的成绩。程序应具有下列功能：（１）按名字查询某位同学的成绩。（２）查询某个科目不及格的人数及学生名单。其中，存储学生的名字用字符串数组ｎａｍｅ表示，数据如下：｛＂ａ＂，＂ｂ＂，＂ｃ＂，＂ｄ＂，＂ｅ＂，＂ｆ＂，＂ｇ＂，＂ｈ＂，＂ｉ＂，＂ｌ＂｝上一页下一页返回任务４.１学生成绩计算程序设计

存储学生各科成绩使用二维整数数组ｇｒａｄｅ，数据如下：｛｛５０，６０，７０，８０，９０，１０｝，｛４０，９０，８０，６０，４０，７０｝，｛６０，８０，７０，６０，４０，９０｝，｛５０，６０，７０，８０，９０，１０｝，｛６０，８０，７０，６０，４０，９０｝，｛６０，７０，８０，９０，７０，７０｝，｛６０，８０，７０，６０，４０，９０｝｛６０，８０，７０，６０，４０，９０｝｛７０，８０，９０，７０，７０，７０｝，｛６０，８０，７０，６０，４０，９０｝上一页下一页返回任务４.１学生成绩计算程序设计

实现程序的核心代码如下：上一页下一页返回任务４.１学生成绩计算程序设计

上一页下一页返回任务４.１学生成绩计算程序设计

上一页下一页返回任务４.１学生成绩计算程序设计

上一页下一页返回

该程序的运行结果如图４－９所示。任务４.１学生成绩计算程序设计

【任务实训】１.实训目的（１）掌握Ｊａｖａ中数组的声明、创建、初始化和使用；（２）理解数组的复制。２.实训内容有一个数列｛８、４、２、１、２３、３４４、１２｝，编辑实现以下功能：（１）循环输出数列的值；（２）求数列中所有数值的和；（３）现实猜数游戏：从键盘中任意输入一个数据，判断数列中是否包含该数。上一页返回任务４.２天气预报的数据处理

【任务目标】（１）掌握字符串的长度、比较、连接、提取、查询；（２）掌握分割字符串、大／小写转化等操作的方法；（３）掌握ＳｔｒｉｎｇＢｕｆｆｅｒ对象的常用方法ａｐｐｅｎｄ（）、ｄｅｌｅｔｅ（）等；（４）理解Ｓｔｒｉｎｇ和ＳｔｒｉｎｇＢｕｆｆｅｒ的区别。【任务陈述】设计实现一个天气预报数据处理功能，能提供在线的信息编辑处理，比如插入、删除和修改，以及查找、替换等功能。对天气预报数据处理的要求为：（１）将每日的天气用字符串数组表示；（２）将每日的天气转为可编辑字符串数组表示；下一页返回任务４.２天气预报的数据处理

（３）将每日的天气的每个空格处替换为“，”，在日期前加序号，格式为“１、２、……”；（４）获得第５日夜间的温度。１.实现思路（１）打开Ｅｃｌｉｐｓｅ，创建一个类ＷｅａｔｈｅｒＦｏｒｅｃａｓｔ；（２）声明一个Ｓｔｒｉｎｇ类的对象ＷｅａｔｈｅｒＦｏｒｅｃａｓｔ；（３）利用Ｓｔｒｉｎｇ类的求长度、查找子字符串功能，并将天气预报的内容按天分为两个Ｓｔｒｉｎｇ对象；（４）用数组表示两个Ｓｔｒｉｎｇ对象；（５）利用Ｓｔｒｉｎｇ类实现查找、替换、获取长度等操作；（６）利用ＳｔｒｉｎｇＢｕｆｆｅｒ类实现追加和删除等操作。上一页下一页返回任务４.２天气预报的数据处理

２.程序代码上一页下一页返回任务４.２天气预报的数据处理

上一页下一页返回任务４.２天气预报的数据处理

上一页下一页返回任务４.２天气预报的数据处理

上一页下一页返回任务４.２天气预报的数据处理

３.运行结果本任务的运行结果如图４－１０所示。【知识储备】４.２.１创建Ｓｔｒｉｎｇ字符串Ｊａｖａ中的字符串是一连串的字符，与其他计算机语言将字符串作为字符数组处理不同，Ｊａｖａ将字符串作为Ｓｔｒｉｎｇ类型对象来处理。将字符串作为内置的对象处理，允许Ｊａｖａ提供丰富的功能特性用于处理字符串。字符串是由字符组成的序列，用双引号括起来，Ｊａｖａ语言提供了两种字符串类，一类是不可变的字符串Ｓｔｒｉｎｇ，另一类是可变的字符串ＳｔｒｉｎｇＢｕｆｆｅｒ。创建字符串的方式归纳起来有三种：上一页下一页返回任务４.２天气预报的数据处理

（１）第１种，使用ｎｅｗ关键字创建字符串。例如：Ｓｔｒｉｎｇｓ１＝ｎｅｗＳｔｒｉｎｇ（＂山东商业职业技术学院＂）；（２）第２种，直接赋值方式。例如：Ｓｔｒｉｎｇｓ２＝＂山东商业职业技术学院＂；（３）第３种，使用连接生成新的字符串。例如：Ｓｔｒｉｎｇｓ３＝＂山东商业职业技术学院”＋”信息技术学院＂；上一页下一页返回任务４.２天气预报的数据处理

４.２.２Ｓｔｒｉｎｇ类的常用操作Ｓｔｒｉｎｇ类包括求字符串长度、比较字符串、搜索字符串、提取子字符串等方法。Ｓｔｒｉｎｇ表示一个ＵＴＦ－１６格式的字符串。１.计算字符串长度使用ｌｅｎｇｔｈ（）方法获得字符串中字符的个数。例如：Ｓｔｒｉｎｇｔｉｔｌｅ＝＂山东商业职业技术学院＂；Ｓｙｓｔｅｍ.ｏｕｔｐｒｉｎｔｌｎ（ｔｉｔｌｅ．Ｌｅｎｇｔｈ（））；打印得到字符串的长度为：１０。上一页下一页返回任务４.２天气预报的数据处理

２.比较两个字符串对象的内容使用ｅｑｕａｌｓ（ＯｂｊｅｃｔａｎＯｂｊｅｃｔ）方法比较字符串与指定的对象，当且仅当参数不为ＮＵＬＬ，且为与此对象相同的字符序列的Ｓｔｒｉｎｇ对象时，结果才为ｔｕｒｅ。例如：Ｓｔｒｉｎｇｔｉｔｌｅ＝＂山东商业职业技术学院＂；Ｓｔｒｉｎｇｔｉｔｌｅ２＝＂山东商业职业技术学院信息技术学院＂；Ｓｙｓｔｅｍ.ｏｕｔ.ｐｒｉｎｔｌｎ（ｔｉｔｌｅｌ.ｅｑｕａｌｓ（ｔｉｔｌｅ２））打印输出结果为：ｆａｌｓｅ。上一页下一页返回任务４.２天气预报的数据处理

３.获得指定位置的字符使用ｃｈａｒＡｔ（ｉｎｔｉｎｄｅｘ）方法返回指定索引处的ｃｈａｒ值，索引范围为０～字符串长度－１。序列的第１个ｃｈａｒ值在索引０处，第２个在索引１处，依此类推，与数组索引类似。例如：Ｓｔｒｉｎｇｔｉｔｌｅ＝＂山东商业职业技术学院信息技术学院＂；Ｓｙｓｔｅｍ．ｏｕｔ．ｐｒｉｎｔ（ｔｉｔｌｅ．ｃｈａｒＡｔ（０））；／／输出字符ˈ山ˈＳｙｓｔｅｍ．ｏｕｔ．ｐｒｉｎｔ（ｔｉｔｌｅ．ｃｈａｒＡｔ（ｔｉｔｌｅ．ｌｅｎｇｔｈ（）－１）；／／输出字符ˈ院ˈ上一页下一页返回任务４.２天气预报的数据处理

４.返回字符串第一次出现的位置使用ｉｎｄｅｘＯｆ（Ｓｔｒｉｎｇｓｔｒ）方法可以返回第一次出现的指定子字符串在此字符串中的索引。例如：Ｓｔｒｉｎｇｔｉｔｌｅ＝＂山东商业职业技术学院信息技术学院＂；ｔｉｔｌｅ．ｉｎｄｅｘＯｆ（＂商业＂）；／／得到＂商业＂字符串的位置是２上一页下一页返回任务４.２天气预报的数据处理

５.获取子字符串使用ｓｕｂｓｔｒｉｎｇ（ｉｎｔｂｅｇｉｎＩｎｄｅｘ，ｉｎｔｅｎｄＩｎｄｅｘ）方法可以返回一个新字符串，该新字符串是原字符串中的一个子字符串。例如：Ｓｔｒｉｎｇｔｉｔｌｅ＝＂山东商业职业技术学院信息技术学院＂；ｔｉｔｌｅ．ｓｕｂｓｔｒｉｎｇ（１１，１５）；／／获得内容为＂信息技术＂的子字符串上一页下一页返回任务４.２天气预报的数据处理

６.拆分字符串使用ｓｐｌｉｔ（Ｓｔｒｉｎｇｒｅｇｅｘ）方法按照给定的字符串拆分此字符串。例如：Ｓｔｒｉｎｇｔｉｔｌｅ＝＂山东商业职业技术学院信息技术学院＂Ｓｔｒｉｎｇｄａｔａ［］＝ｎｅｗＳｔｒｉｎｇ［２］；Ｄａｔａｔｉｔｌｅ.ｓｐｌｉｔ（＂＂）；Ｓｙｓｔｅｍ.ｏｕｔ.ｐｒｉｎｔｌｎ（ｄａｔａ［０］）；Ｓｙｓｔｅｍ.ｏｕｔ.ｐｒｉｎｔｌｎ（ｄａｔａ［１］）；打印输出结果分别为“山东商业职业技术学院”和“信息技术学院”。上一页下一页返回任务４.２天气预报的数据处理

７.忽略前导空白和尾部空白使用ｔｒｉｍ（）方法返回字符串的副本，忽略前导空自和尾部空白。Ｓｔｒｉｎｇｇｒｅｅｔｉｎｇ＝＂你好！＂；Ｓｔｒｉｎｇｎａｍｅ＝＂王先生＂；Ｓｔｒｉｎｇｔｉｔｌｅ＝ｇｒｅｅｔｉｎｇ.ｔｒｉｍ（）＋ｎａｍｅ；／／ｔｉｔｌｅ为：你好！王先生上一页下一页返回任务４.２天气预报的数据处理

８.替换旧的字符为新字符方法ｒｅｐｌａｃｅ（ｃｈａｒｏｌｄＣｈａｒ，ｃｈａｒｎｅｗＣｈａｒ）返回一个新的字符串，该新字符串通过用ｎｅｗＣｈａｒ替换此字符串中出现的所有ｏｌｄＣｈａｒ得到。例如：Ｓｔｒｉｎｇｔｉｔｌｅ＝＂山东商业职业技术学院信息技术学院＂；ｔｉｔｌｅ．ｒｅｐｌａｃｅ（＂山＂，＂广＂）；此时，ｔｉｔｌｅ的值为＂广东商业职业技术学院信息技术学院＂。上一页下一页返回任务４.２天气预报的数据处理

９.ＳｔｒｉｎｇＢｕｆｆｅｒ对象的创建ＳｔｒｉｎｇＢｕｆｆｅｒ类和Ｓｔｒｉｎｇ类一样，也用于代表字符串，但ＳｔｒｉｎｇＢｕｆｆｅｒ类的内部实现方式不同，因此，ＳｔｒｉｎｇＢｕｆｆｅｒ类在进行字符串处理时不生成新的对象，在内存使用上要优于Ｓｔｒｉｎｇ类。在实际应用中，如果需要经常对一个字符串进行修改、插入、删除等操作，则使用ＳｔｒｉｎｇＢｕｆｆｅｒ类更加适合。但是对于ＳｔｒｉｎｇＢｕｆｆｅｒ对象的每次修改都会改变对象自身，这是它和Ｓｔｒｉｎｇ类的最大区别。ＳｔｒｉｎｇＢｕｆｆｅｒ类位于ｊａｖａ.ｌａｎｇ基础包中，使用ＳｔｒｉｎｇＢｕｆｆｅｒ类不需要特殊的导入语句。上一页下一页返回任务４.２天气预报的数据处理

４.２.３ＳｔｒｉｎｇＢｕｆｆｅｒ类的常用方法１.ＳｔｒｉｎｇＢｕｆｆｅｒ（）ＳｔｉｎｇＢｕｆｆｅｒ（）类的构造方法用于构造一个不包含字符的字符串缓冲区，其初始容量为１６个字符，创建不包含任何文本的对象，默认的容量是１６个字符。例如：ＳｔｒｉｎｇＢｕｆｆｅｒｓｂ＝ｎｅｗＳｔｒｉｎｇＢｕｆｆｅｒ（）２.ＳｔｒｉｎｇＢｕｆｆｅｒ（Ｓｔｒｉｎｇｓｔｒ）使用该方法构造一个字符串缓冲区，并将其内容初始化为指定的字符串。例如：ＳｔｒｉｎｇＢｕｆｆｅｒｓｂ１＝ｎｅｗＳｔｒｉｎｇＢｕｆｆｅｒ（＂１２３＂）；上一页下一页返回任务４.２天气预报的数据处理

３.ａｐｐｅｎｄ（Ｓｔｒｉｎｇｓｔｒ）该方法用于将指定的字符串追加到此字符串序列。例如：Ｓｔｒｉｎｇｕｓｅｒ＝＂ｔｅｓｔ＂；ＳｔｒｉｎｇＢｕｆｆｅｒｓｑｌｑｕｅｒｙ＝ｎｅｗＳｔｒｉｎｇＢｕｆｆｅｒ（＂ｓｅｌｅｃｔ∗ｆｒｏｍｕｓｅｒＩｎｆｏｗｈｅｒｅｕｓｅｒｎａｍｅ＝＂）；Ｓｑｌｑｕｅｒｙ.ａｐｐｅｎｄ（ｕｓｅｒ）；Ｓｙｓｔｅｍ.ｏｕｔ.ｐｒｉｎｔｌｎ（Ｓｑｌｑｕｅｒｙ）；打印输出结果为“ｓｅｌｅｃｔ∗ｆｒｏｍｕｓｅｒＩｎｆｏｗｈｅｒｅｕｓｅｒｎａｍｅ＝ｔｅｓｔ”。上一页下一页返回任务４.２天气预报的数据处理

４.ｉｎｓｅｒｔ（ｉｎｔｏｆｆｓｅｔ，Ｓｔｒｉｎｇｓｔｒ）该方法用于将字符串插入字符序列中。例如：Ｓｔｒｉｎｇｔｉｔｌｅ＝＂山东信息技术学院”；Ｔｉｔｌｅ.ｉｎｓｅｒｔ（２，＂商业职业技术学院＂）此时，ｔｉｔｌｅ的值为＂山东商业职业技术学院信息技术学院＂。５.ｔｏＳｔｒｉｎｇ（）该方法用于返回此字符序列中数据的字符串表示形式。例如：ＳｔｒｉｎｇＢｕｆｆｅｒｓｂ２＝ｎｅｗＳｔｒｉｎｇＢｕｆｆｅｒ（ｓ）；／／Ｓｔｒｉｎｇ转换为ＳｔｒｉｎｇＢｕｆｆｅｒＳｔｒｉｎｇｓ１＝ｓｂ．ｔｏＳｔｒｉｎｇ（）；／／ＳｔｒｉｎｇＢｕｆｆｅｒ转换为Ｓｒｉｎｇ上一页下一页返回任务４.２天气预报的数据处理

６.ｒｅｐｌａｃｅ（ｉｎｔｏｆｆｓｅｔ，Ｓｔｒｉｎｇｓｔｒ）该方法用于将从ｓｔａｒｔ开始到ｅｎｄ－１结束的字符串替换为子字符串ｓｔｒ。例如：Ｓｔｒｉｎｇｔｉｔｌｅ＝＂山东信息技术学院＂；ｔｉｔｌｅ．ｒｅｐｌａｃｅ（０，２，＂深圳＂）；Ｓｙｓｔｅｍ.ｏｕｔ．ｐｒｉｎｔ（ｔｉｔｌｅ）；打印结果为“深圳信息技术学院”。上一页下一页返回任务４.２天气预报的数据处理

７.ｓｕｂｓｔｒｉｎｇ（ｉｎｔｓｔａｒｔ，ｉｎｔｅｎｄ）该方法返回一个新的Ｓｔｒｉｎｇ，Ｓｔｒｉｎｇ包含此字符序列当前所包含的字符子序列。例如：ＳｔｒｉｎｇＢｕｆｆｅｒｓｂｘ４＝ｎｅｗＳｔｒｉｎｇＢｕｆｆｅｒ（＂ｈｅｌｌｏｗｏｒｌｄ！＂）；Ｓｙｓｔｅｍ．ｏｕｔ．ｐｒｉｎｔＩｎ（ｓｂｘ４．ｓｕｂｓｔｒｉｎｇ（６，１１）．ｔｏＳｔｒｉｎｇ（））；打印结果为“ｗｏｒｌｄ”。上一页下一页返回任务４.２天气预报的数据处理

８.ｄｅｌｅｔｅ（ｉｎｔｓｔａｒｔ，ｉｎｔｅｎｄ）该方法用于移除此字符序列的子字符串。例如：ＳｔｒｉｎｇＢｕｆｆｅｒｓｂｘ１＝ｎｅｗＳｔｒｉｎｇＢｕｆｆｅｒ（＂ＴｅｓｔＳｔｒｉｎｇ＂）；Ｓｂｘ１．ｄｅｌｅｔｅ（０，４）；Ｓｙｓｔｅｍ．ｏｕｔ．ｐｒｉｎｔＩｎ（ｓｂｘ１）；打印结果为“Ｓｔｒｉｎｇ”。上一页下一页返回任务４.２天气预报的数据处理

【任务实施】１.实施思路Ｓｔｒｉｎｇ类提供了求长度、查找、替换、去掉首尾空格等方法。ＳｔｒｉｎｇＢｕｆｆｅｒ类提供了追加、删除和插入操作的方法。先定义一个变量存放字符串，然后使用字符串的相关方法实现，定义一个ＳｔｒｉｎｇＢｕｆｆｅｒ类型的变量用于编辑处理天气信息字符串。具体见【任务陈述】中的“实现思路”。２.程序代码具体见【任务陈述】中的“程序代码”。上一页下一页返回任务４.２天气预报的数据处理

【任务拓展】Ｊａｖａ语言提供了专门用于分析字符串的类ＳｔｒｉｎｇＴｏｋｅｎｉｚｅｒ（位于ｊａｖａ．ｕｔｉｌ包中）。Ｓｔｒｉｎｇ⁃Ｔｏｋｅｎｉｚｅｒ类可以将字符串分解为独立使用的单词，语言符号之间由定界符（ｄｅｌｉｍ）或空格、制表符、换行符等典型的空白字符来分隔，其他字符也可以设定为定界符。１.ＳｔｒｉｎｇＴｏｋｅｎｉｚｅｒ类的构造方法ＳｔｒｉｎｇＴｏｋｅｎｉｚｅｒ类的构造方法ＳｔｒｉｎｇＴｏｋｅｎｉｚｅｒ（Ｓｔｒｉｎｇｓｔｒ，Ｓｔｒｉｎｇｄｅｌｉｍ）为字符串ｓｔｒ构造一个字符串分析器，并使用字符串ｄｅｌｉｍ作为定界符。上一页下一页返回任务４.２天气预报的数据处理

２.ＳｔｒｉｎｇＴｏｋｅｎｉｚｅｒ类的主要方法及功能（１）ＳｔｒｉｎｇｎｅｘｔＴｏｋｅｎ（）：用于逐个获取字符串中的语言符号（单词）。（２）ｂｏｏｌｅａｎｈａｓＭｏｒｅＴｏｋｅｎｓ（）：用于判断所要分析的字符串中是否还有语言符号，如果有则返回ｔｕｒｅ，否则返回ｆａｌｓｅ。（３）ｉｎｔｃｏｕｎｔＴｏｋｅｎｓ（）：用于得到所要分析的字符串中一共含有多少个语言符号。上一页下一页返回任务４.２天气预报的数据处理

实例４－８：使用ＳｔｒｉｎｇＴｏｋｅｎｉｚｅｒ统计单词的个数。代码如下：该程序的运行结果如图４－１１所示。上一页下一页返回任务４.２天气预报的数据处理

【任务实训】１.实训目的（１）掌握Ｊａｖａ中字符串的创建和使用方法；（２）熟悉字符串的常见操作及方法；（３）熟悉ＳｔｒｉｎｇＢｕｆｆｅｒ类的方法。２.实训内容（１）使用作业提交系统提交Ｊａｖａ作业时，需要输入Ｊａｖａ源代码文件名和自己的邮箱，提交前对Ｊａｖａ文件名以及邮箱进行有效性检查。（２）编写程序实现对输入的Ｊａｖａ源文件名以及邮箱有效性的检查。上一页返回任务４.３除法计算器程序设计

【任务目标】（１）理解异常的概念和用途；（２）掌握使用ｔｒｙ－ｃａｔｃｈ－ｆｉｎａｌｌｙ语句结构的方法；（３）理解ｆｉｎａｌｌｙ语句的用法。【任务陈述】编写一个除法计算器，要求程序在出现除数为零和除数、被除数中有一个不是数字的情况时进行相应的处理。当调用存放在数组中的计算结果时，数组有可能产生索引越界，对这种情况进行捕捉和处理。下一页返回任务４.３除法计算器程序设计

１.实现思路（１）打开Ｅｃｌｉｐｓｅ，创建一个类；（２）在类ｍａｉｎ（）方法中输入两个数相除；（３）输入的两个数以及两个数相除会产生异常，对这段代码进行异常处理；（４）编写测试类，运行程序。上一页下一页返回任务４.３除法计算器程序设计

２.程序代码上一页下一页返回任务４.３除法计算器程序设计

上一页下一页返回任务４.３除法计算器程序设计

３.运行结果本任务的运行结果如图４－１２所示。【知识储备】４.３.１异常的概念及其处理机制在生活中，发生异常时人们懂得如何处理，那么在Ｊａｖａ程序中又是如何处理异常的呢？Ｊａｖａ程序中的异常处理就像人们对平时可能会遇到的意外情况预先想好处理的办法。在程序执行过程中，如果发生异常，程序会按照预定的方法对异常进行处理，异常处理之后程序继续运行。异常处理的机制落实到具体的处理代码中有两种方式：①“捕捉异常”的异常处理方式：对受检异常、运行时异常均适用，捕捉异常的处理语句是ｔｒｙ.

.

.ｃａｔｃｈ结构；②“上报异常”的异常处理方式：对于当前的代码不能处理而产生的异常，将其交给调用它的上级进行处理。上一页下一页返回任务４.３除法计算器程序设计

４.３.２异常的分类Ｊａｖａ程序中的异常分为系统异常和自定义异常。１.系统异常在Ｊａｖａ的系统异常中，Ｔｈｒｏｗａｂｌｅ是系统异常的父类，其子类有Ｅｒｒｏｒ和Ｅｘｃｅｐｔｉｏｎ。Ｅｒｒｏｒ表示程序运行时发生较少的内部异常，程序无法处理；Ｅｘｃｅｐｔｉｏｎ是程序运行和环境产生的异常，可以捕获和处理。在开发中遇到的异常绝大部分是Ｅｘｃｅｐｔｉｏｎ异常，系统异常的分类如图４－１３所示。上一页下一页返回任务４.３除法计算器程序设计

Ｊａｖａ中的常见异常如下：（１）ＡｒｉｔｈｍｅｔｉｃＥｘｃｅｐｔｉｏｎ：出现异常算术条件时产生；（２）ＮｕｌｌＰｏｉｎｔｅｒＥｘｃｅｐｔｉｏｎ：应用程序企图使用需要的对象为空时产生；（３）ＡｒｒａｙＩｎｄｅｘＯｕｔＯｆＢｏｕｎｄｓＥｘｃｅｐｔｉｏｎ：数组下标越界时产生（４）ＡｒｒａｙＳｔｏｒｅＥｘｃｅｐｔｉｏｎ：程序试图存储数组中错误的类型数据时产生；上一页下一页返回任务４.３除法计算器程序设计

（５）ＦｉｌｅＮｏｔＦｏｕｎｄＥｘｃｅｐｔｉｏｎ：试图访问的文件不存在时产生；（６）ＩＯＥｘｃｅｐｔｉｏｎ：由一般Ｉ／Ｏ故障而引起，如读文件故障；（７）ＮｕｍｂｅｒＦｏｒｍａｔＥｘｃｅｐｔｉｏｎ：把字符串转换为数值型数据失败时产生；（８）ＯｕｔＯｆＭｅｍｏｒｙＥｘｃｅｐｔｉｏｎ：内存不足时产生；上一页下一页返回任务４.３除法计算器程序设计

２.用户自定义异常Ｊａｖａ内置的异常处理机制能够处理大多数常见的运行时的错误，用户也可以自定义异常来处理系统异常无法捕获的异常。４.３.３异常的捕获与处理异常的捕获处理方式主要是使用ｔｒｙ.

.

.ｃａｔｃｈ语句结构，将可能出现异常的语句置于ｔｒｙ语句体中，当ｔｒｙ语句体中的语句出现异常时，即停止当前程序的执行，转到ｃａｔｃｈ语句体中执行异常处理语句。即ｔｒｙ语句用于发现异常，而ｃａｔｃｈ语句用于处理异常。上一页下一页返回任务４.３除法计算器程序设计

１.ｔｒｙ.

.

.ｃａｔｃｈ语句ｔｒｙ.

.

.ｃａｔｃｈ语句的格式如下：上一页下一页返回任务４.３除法计算器程序设计

实例４－９：输入一个整数并判断该整数是奇数还是偶数。代码如下：该程序的运行结果如图４－１４所示。上一页下一页返回任务４.３除法计算器程序设计

２.多个ｃａｔｃｈ语句当某个程序块中出现多个异常时，可以使用多个ｃａｔｃｈ语句，每个ｃａｔｃｈ语句捕获一种异常，捕获异常的顺序跟ｃａｔｃｈ语句的顺序有关，当捕获到一个异常时，其他ｃａｔｃｈ语句就不再进行匹配。实例４－１０：从键盘输入一个ｄｏｕｂｌｅ类型的数字，如果输入的不是ｄｏｕｂｌｅ类型的数字则会产生异常。上一页下一页返回任务４.３除法计算器程序设计

代码如下：上一页下一页返回任务４.３除法计算器程序设计

该程序的运行结果如图４－１５所示。上一页下一页返回任务４.３除法计算器程序设计

经验在排列ｃａｃｔｈ语句的顺序时，应该首先捕获最特殊的异常，然后再逐渐一般化，即先捕获子类异常，再捕获父类异常。３.ｆｉｎａｌｌｙ语句不管ｔｒｙ语句和ｃａｔｃｈ语句中是否会出现异常，ｆｉｎａｌｌｙ语句都会执行。ｆｉｎａｌｌｙ语句是为异常处理事件提供的一个清理机制，通常用于关闭文件或释放其他系统资源。作为ｔｒｙ.

.

.ｃａｔｃｈ.

.

.ｆｉｎａｌｌｙ语句结构的一部分，可以省略ｆｉｎａｌｌｙ语句，如果存在ｆｉｎａｌｌｙ语句，不论ｔｒｙ语句中是否发生异常，是否执行过ｃａｔｃｈ语句，都会执行ｆｉｎａｌｌｙ语句。上一页下一页返回任务４.３除法计算器程序设计

实例４－１１：从键盘接受一个整数数字，不论发生异常与否，都会执行ｆｉｎａｌｌｙ语句。代码如下：该程序的运行结果如图４－１６所示。上一页下一页返回任务４.３除法计算器程序设计

【任务实施】１.实施思路输入两个数并将两个数相除，在程序运行时，会产生异常的输入问题，如输入数中出现了字母、特殊符号等，则程序无法正确运行下去。本任务采用异常捕获和处理技术保证程序的健壮性。具体见【任务陈述】中的“实现思路”。２.程序代码具体见【任务陈述】中的“程序代码”。【任务拓展】在使用ｔｒｙ.

.

.ｃａｔｃｈ.

.

.ｆｉｎａｌｌｙ语句结构处理异常时可以通过Ｅｘｃｅｐｔｉｏｎ对象追踪错误信息，以下是几种常用方法。（１）ｐｒｉｎｔＳｔａｃｋＴｒａｃｅ（）：追踪输出至标准错误流。上一页下一页返回任务４.３除法计算器程序设计

实例４－１２：输入课程代号１～３，得到代号对应的课程。代码如下：程序的运行结果如图４－１７所示。上一页下一页返回任务４.３除法计算器程序设计

（２）ｇｅｔＳｔａｃｋＴｒａｃｅ（）：返回堆栈跟踪元素的数组，每个元素表示一个堆栈帧。数组的第０个元素（假定数据的长度不为０）表示堆栈顶部，是序列中最后的方法调用，该方法可以输出详细异常，包括异常名称和出错位置，便于调试。（３）ｇｅｔＭｅｓｓａｇｅ（）：返回该异常的消息字符串，该方法只获取具体的异常名称，如ＮｕｌｌＰｏｉｎｔ空指针异常，则输出信息为空指针。【任务实训】１.实训目的（１）掌握Ｊａｖａ的异常处理机制；（２）掌握运用ｔｒｙ.

.

.ｃａｔｃｈ.

.

.ｆｉｎａｌｌｙ语句结构处理异常的方法。上一页下一页返回任务４.３除法计算器程序设计

２.实训内容编写一个类ＥｘｃｅｐｔｉｏｎＴｅｓｔ，在ｍａｉｎ（）方法中使ｔｒｙ.

.

.ｃａｔｃｈ.

.

.ｆｉｎａｌｌｙ语句结构实现。（１）在ｔｒｙ语句块中，编写两个数相除操作，相除的两个操作数要求程序运行时由用户输入；（２）在ｃａｔｃｈ语句块中，捕获被０除所产生的异常，并输出异常信息；（３）在ｆｉｎａｌｌｙ语句块中，输出一条语句。上一页返回任务４.４最大公约数计算器设计

【任务目标】（１）掌握自定义异常的创建和实现抛出的方法；（２）掌握ｔｈｒｏｗ（）方法的使用；（３）掌握ｔｈｒｏｗｓ（）方法的使用；（４）理解ｔｈｒｏｗｓ（）和ｔｈｒｏｗ（）方法的区别。【任务陈述】在数学计算或数字分析中，经常会遇到计算两个数的最大公约数的问题：输入两个正整数，当两个数字有一个不是正整数时会产生异常。当输入非整数数字时，也产生异常。输入无错误后，可计算两个数的最大公约数。下一页返回任务４.４最大公约数计算器设计

１.实现思路（１）打开Ｅｃｌｉｐｓｅ，创建一个类ＭａｘＦａｃｔｏｒ；（２）在类中定义一个方法，完成最大公约数的计算，声明该方法会抛出什么异常，同时在该方法内人为抛出一个异常对象；（３）在ｍａｉｎ（）方法中调用定义的方法，并且捕获方法抛出的异常，并进行处理。上一页下一页返回任务４.４最大公约数计算器设计

２.程序代码上一页下一页返回任务４.４最大公约数计算器设计

上一页下一页返回任务４.４最大公约数计算器设计

上一页下一页返回任务４.４最大公约数计算器设计

３.运行结果本任务的运行结果如图４－１８所示。上一页下一页返回任务４.４最大公约数计算器设计

【知识储备】４.４.１自定义异常Ｊａｖａ内置的异常能够处理大多数常见的运行时错误。Ｊａｖａ中，用户也可以自定义异常。自定义异常通过重载Ｅｘｃｅｐｔｉｏｎ类的构造方法实现。创建自定义异常是为了表示应用程序的一些错误类型，为代码可能发生的一个或多个问题提供新含义。如果Ｊａｖａ提供的系统异常类型不能满足程序设计的需求，则用户可以自己定义异常。用户自定义的异常类型必须是Ｔｈｒｏｗａｂｌｅ类的直接或间接子类。Ｊａｖａ推荐用户自定义的异常类型以Ｅｘｃｅｐｔｉｏｎ为直接父类。创建用户自定义异常的格式如下：上一页下一页返回任务４.４最大公约数计算器设计

注解：（１）使用关键字ｅｘｔｅｎｄｓ继承异常类Ｅｘｃｅｐｔｉｏｎ，创建自定义异常类；（２）自定义异常类的构造方法中参数ｍｓｇ用于给自定义异常命名，ｓｕｐｅｒ（）方法用于为其父类赋标识值。实例４－１３：定义一个自定义非整数异常。代码如下：上一页下一页返回任务４.４最大公约数计算器设计

４.４.２抛出异常在程序设计时有些异常系统无法判定，当逻辑条件满足某种特定情况时，则要主动（手动）抛出异常，即使用ｔｈｒｏｗ语句抛出异常。ｔｈｒｏｗ语句的基本格式如下：ｔｈｒｏｗ异常实例对象；其中，异常实例对象一定是Ｔｈｏｗａｂｌｅ类或其子类。例如：上一页下一页返回任务４.４最大公约数计算器设计

４.４.３上报异常如果某方法可以导致一个异常但不处理该异常，则可以使用ｔｈｒｏｗｓ语