本书详细介绍了 Java 语言面向对象程序设计中的核心技术和编程技巧。另外本书还将 Java教学与实战经验的知识点融入练习当中,通过练习让读者迅速理解书中的知识点,并快速掌握 Java技术的精髓,快速提高Java程序开发技能。
本书适合Java从入门到精通各个层次的读者参考学习,Java初学者、Java编程爱好者、Java语言工程师等均可选择本书作为Java开发的实战指南和参考工具书,应用型高校计算机相关专业、培训机构也可选择本书作为Java算法、Java程序设计和面向对象编程的教材或参考书。
Java语言是一种典型的面向对象的、跨平台的、支持分布式和多线程的编程语言,具有极强的扩展性,自其诞生以来,迅速被业界认可并广泛应用于 Web 应用程序的开发中。本书正是在此形式下,结合Java语言学习的实际需要和作者多年的实践教学经验编写而成的。
本书以“数据如何表示/存储到如何计算/处理”为主线,从程序设计基础入手,详细介绍了程序设计知识、Java语言的基本概念和编程方法,内容涉及Java演化进程、编程思想、Java语言的基本语法、数据类型、类、继承、异常、输入输出流、集合等,基本覆盖了Java语言的大部分技术,是进一步使用Java语言进行技术开发的基础。在这个过程中,您将学到javac/java工具是如何工作的,java包是什么,以及java程序通常的组织方式。一旦您熟悉了这一点,您将了解该语言的高级概念,例如控制流关键字等,同时,您还将探索面向对象编程及其在使Java成为现实中所起的作用。在最后的章节中,您将掌握类、类型转换和接口,并了解数据结构、数组和字符串的用法;能够处理异 常情况以及创建泛型等。
本书的内容编排遵循由浅入深、循序渐进的基本原则,编写上采取了贴近实战的结
构,书中包含了多个练习和测试,这些练习和测试均来自真实的工作案例,可以让您在这些真实的案例学习过程中,真正地掌握Java编程和提高自己的编程水平。同时,本书所有的练习和测试均配有详细的讲解和完整的程序代码,以期更好地帮助读者学习。
本书的目标就是让您通过本书的阅读和学习,能够掌握创建和运行Java程序,在程序中能够熟练使用数据类型、数据结构和控制流,可以熟练使用构造函数和继承,了解高级数据结构以组织和存储数据,可以在编译过程中使用泛型实现更强的检查类型, 学会处理程序中的异常。
由于编者水平有限,书中难免存在不足、疏漏或者错误的地方,读者若在学习过程中发现有误的地方,欢迎批评指正和交流。
编 者
2021年10月
第1章 快速入门:基础知识 / 1
1.1 Java简介 / 1
1.2 安装Java / 2
1.3 Java应用程序 / 5
1.3.1 规 则 / 5
测试1 输出简单算术运算 / 7
1.3.2 从用户获取输入程序 / 7
1.3.3 包 / 9
测试2 使用Scanner类执行操作从用户端读取数据 10
第2章 变量与数据类型 / 12
2.1 数据类型和变量/ 12
2.1.1 数据类型/ 12
2.1.2 变 量/ 12
2.2 整型数据/ 13
2.2.1 整型(int) / 14
2.2.2 长整型(long）15
2.2.3 类型转换15
2.2.4 字节型(byte)16
2.2.5 短整型(short) 16
2.2.6 字符型(char)/ 17
2.3 布尔型(Boolean) / 18
2.4 浮点型/ 19
测试3 输入学生信息并输出学生ID / 21
测试4 计算装满水果盒的数量 / 21
第3章 流程控制 / 23
3.1 条件语句/ 23
3.1.1 if语句 / 23
3.1.2 if-else语句 / 24
3.1.3 else-if语句 / 26
1Java编程项目实战
3.1.4 switch语句 / 28
测试5 使用条件语句编程 / 30
测试6 开发温度系统 / 30
3.2 循环结构/ 31
3.2.1 for循环 / 31
测试7 编程实现for循环/ 33
3.2.2 嵌套for循环 / 35
3.2.3 for each循环 / 36
3.2.4 while和do while循环 / 37
测试8 while循环 / 40
测试9 循环结构 / 40
测试10 带嵌套的循环 / 40
第4章 面向对象程序设计 / 42
4.1 面向对象程序设计的特点和原则/ 42
4.2 面向对象程序设计的编程范式/ 43
4.3 类/ 44
4.4 构造函数/ 48
4.5 This的用法 / 50
测试11 用Java创建一个简单的类 / 50
测试12 编写计算器 / 51
4.6 继 承/ 51
4.6.1 继承的原则/ 51
4.6.2 继承的类型/ 52
4.6.3 继承的关键字/ 52
4.6.4 构造器/ 54
4.6.5 继承的重要性/ 56
测试13 使用继承创建计算器 / 58
4.7 重 载/ 59
4.7.1 重载规则/ 59
4.7.2 构造函数重载/ 61
4.8 多态性/ 62
4.9 重载和重写之间的区别/ 63
第5章 接口和类型转换 / 64
5.1 接 口/ 64
测试14 用Java创建和实现接口 / 68
2目 录
5.2 类型转换/ 69
测试15 使用instanceof检查类型转换是否正确 / 70
5.3 对象类/ 71
5.4 自动装箱与拆箱/ 72
测试16 Java中的类型转换 / 75
5.5 抽象类和抽象方法/ 76
测试17 使用抽象类封装公共逻辑 / 78
第6章 数据结构、数组和字符串/ 80
6.1 算法和数据结构/ 80
6.1.1 算 法/ 80
6.1.2 数据结构/ 83
6.2 数 组/ 85
6.2.1 创建和初始化数组/ 86
6.2.2 访问数组元素/ 86
测试18 寻找数组中最小的数字 / 89
测试19 使用带运算符的数组计算器 / 89
6.3 二维数组/ 90
6.4 排 序/ 94
6.4.1 插入排序/ 95
6.4.2 创建 ArrayList并添加元素/ 98
6.4.3 更换和删除元素 / 99
6.5 迭代器 / 101
测试20 运用 ArrayList103
6.6 字符串 104
6.6.1 创建字符串 / 104
6.6.2 字符串串联 / 104
6.6.3 字符串长度 / 105
测试21 输入字符串并输出其长度 / 106
测试22 计算器 / 106
6.6.4 字符串类型转换 / 107
6.6.5 比较两个字符串 / 107
6.6.6 字符串拼接 / 108
测试23 删除字符串中的重复字符 / 109
第7章 集合框架和泛型/ 111
7.1 用Java读取文件 / 111
3Java编程项目实战
7.1.1 CSV 文件 / 111
7.1.2 Java读取文件的基本原理 / 112
7.1.3 构建 CSV 阅读器/ 113
7.2 数 组 / 115
测试24 使用具有初始容量的数组从 CSV 文件读取用户数据 117
7.3 Java集合框架 / 117
7.3.1 概 述 / 117
7.3.2 向 量 / 119
测试25 使用向量读取真实数据集 / 121
7.3.3 迭代集合 / 121
测试26 迭代用户向量 / 122
7.3.4 哈希表(Hashtable)/ 123
7.4 泛 型 / 125
7.4.1 泛型概述 / 125
7.4.2 泛型原理 / 126
7.4.3 泛型使用 / 127
7.5 比 较 / 130
7.6 排 序 / 132
7.6.1 冒泡排序 / 132
7.6.2 合并排序 / 132
测试27 对用户进行排序 / 134
7.7 数据结构 / 135
7.7.1 列 表 / 135
7.7.2 数组列表 / 135
7.7.3 链 表 / 135
7.7.4 映 射 / 136
7.7.5 哈希图 / 137
7.7.6 树 图 / 137
7.7.7 链式哈希图 / 137
7.7.8 集 合 / 138
7.8 队 列 / 140
第8章 高级数据结构/ 144
8.1 链 表 / 144
8.1.1 链表的优势 / 144
测试28 用Java创建自定义链表 / 147
8.1.2 链表的缺点 / 148
8.2 二叉搜索树 / 148
测试29 实现 BinarySearchTree类中的方法,在 BST 中找到最大值和最小值 / 151
8.3 枚 举 / 151
测试30 使用枚举来保存学校院系的详细信息 / 153
测试31 编写一个可以接收值的应用程序,实现反向查找 / 153
8.4 hashCode()和equals()/ 153
第9章 异常处理/ 159
9.1 异常概述 / 159
9.2 错误与异常 / 160
测试32 处理数字输入中的错误 / 161
9.3 Java集成环境(IDE)处理异常 / 162
9.4 异常源 / 169
9.4.1 已检查异常 / 170
9.4.2 未检查异常 / 171
9.5 异常的层次结构 / 173
9.6 引发异常和自定义异常 / 174
测试33 用Java编写自定义异常 / 177
9.7 异常机制 / 177
9.8 多异常类型 / 182
附录 测试题程序/ 184
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