复习java基础

news2024/11/24 19:36:07

复习一天有点忘了的知识：

结构化编程

结构化程式设计(英语:Structured programming)是1960年代开始发展起来的一种编程典范。它采用子程序、程式码区块、for循环以及while循环等结构来取代传统的goto。

指导思想

自顶向下、逐步求精、模块化

编程过程

流程图是流经一个系统的信息流、观点流或部件流的图形代表。在企业中，流程图主要用来说明某一过程。这种过程既可以是生产线上的工艺流程，也可以是完成一项任务必需的管理过程。

常见的绘制工具有Visio、PowerDesigner等。

1、圆角矩形表示“开始”与“结束”。

2、矩形表示行动方案、普通工作环节用

3、菱形表示问题判断或判定（审核/审批/评审）环节

4、用平行四边形表示输入输出

5、箭头代表工作流方向

在这里插入图片描述

推荐工具：ProcessOn 支持流程图、思维导图、原型图、UML、网络拓扑图、组织结构图等

结构化编程的推论

任何复杂的问题都可以三种基本算法结构来描述：顺序、选择、循环。因此用计算机语句描述的程序也包含三种基本结构

条件分支语句

  • if(条件判断语句){代码A;} 当条件成立时执行代码A，如果条件不成立则不执行代码A，而是直接执行if的下一句

  • if(条件){代码块1;}else{代码块2;} 当条件成立时执行代码块1，如果条件不成立则执行代码块2。没有一种情况是同时执行代码块1和2

  • if(条件1){代码块1;}else if(条件2){代码块2;}…else{代码块n;} 当条件1成立时执行代码块1，如果条件1不成立继续判断条件2，如果条件2成立则执行代码块2,依次类推。没有一种情况是同时执行代码块1和2

  • 说明：允许多个if之间进行相互嵌套

需求：要求输入学生性别，如果false则显示女

Scanner sc = new Scanner(System.in);
boolean bb = sc.nextBoolean();
if (bb == false) { //判真一般用法为if(bb){} 判假 if(!bb){}
    System.out.println("性别为女");
}

要求输入学生成绩（假设成绩都是整数），如果>60显示及格，否则显示不及格

Scanner sc = new Scanner(System.in);
int score = sc.nextInt();
if (score >= 60) {
    System.out.println("成绩及格");
} else {
    System.out.println("成绩不及格");
}

要求输入学生成绩（假设成绩都是整数），如果>=85显示优秀，如果>=70显示良好，如果>=60显示及格，否则显示不及格

Scanner sc = new Scanner(System.in);
int score = sc.nextInt();
if (score >= 85){ 
//这里的顺序不能调整，因为条件成立后则立即执行代码块，执行结束则自动跳出if，不会继续判断
    System.out.println("成绩优秀");
} else if(score>=70) {
    System.out.println("成绩良好");
} else if(score>=60){
    System.out.println("成绩及格");
} else {
    System.out.println("成绩不及格");
}

修改代码

if (score > 70) {
    System.out.println("良好");
} else if (score > 85) { 
//这里的代码永远不会有执行机会。因为这里的if条件实际上是一个复合条件，if(score<=70 && score>85){}
    System.out.println("优秀");
} else if (score > 60) { //score<=70 && score<=85 && score>60
    System.out.println("及格");
} else {
    System.out.println("不及格");
}

开关分支语言switch

语法：

switch(表达式){

case 值1： 判断表达式的值是否在值1，如果相等则执行代码块1

    代码块1； break; 执行完成后，如果没有break，则自动执行后续语句，但是不进行判定。如果有break则立即中断switch的执行，跳到switch块的下一局继续执行

多个case语句:

... ...

default:如果所有的case都不能成立，则执行代码块n

    代码块n; break;

}

语法点：

  • 表达式的计算结果可以是整型【不允许long类型】,可以是char，同时允许是字串类型[String]

  • 也可以是枚举类型

  • case值类型必须和switch条件类型相同或者能隐式转换为switch表达式类型

  • case值必须唯一，不能与其它的重复

  • default的位置没有特殊要求，但是一定是所有的case值不相等时才会执行。但是为了增强可读性，所以一般建议写在所有的case之后

需求：输入月份，显示对应的本月的天数

System.out.println("请输入月份:");
Scanner sc = new Scanner(System.in);
int m = sc.nextInt();
switch (m) {
    case 1:
    case 3:
    case 5:
    case 7:
    case 8:
    case 10:
    case 12:
        System.out.println("本月31天");
        break;
    case 2:
        System.out.println("请输入年份:");
        int year = sc.nextInt();
        if ((year % 4 == 0 && year % 100 != 0) || year % 400 == 0) {
            System.out.println("本月29天");
        } else
            System.out.println("本月28天");
        break;
    case 4:
    case 6:
    case 9:
    case 11:
        System.out.println("本月30天");
        break;
    default: //default写在switch内部的任何位置上实际都不会影响执行逻辑，但是不建
议，因为会影响可读性
        System.out.println("月份错误!");
        break;
    }
}

三目运算符

三目条件运算符（？：）规则是完全一致的，使用的形式是： x ? y：z;

需求：要求输入两个整数，输出最大的整数

使用if判断的实现方式：

public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入第一个整数:");
        int num1 = sc.nextInt();
        System.out.println("请输入第二个整数:");
        int num2 = sc.nextInt();
        int max = num1;
        if (max < num2)
            max = num2;
        System.out.println("两个整数("+num1+","+num2+")中最大的值为:"+max);
        sc.close();
    }
}

使用三目运算符实现

Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入第一个整数:");
int num1 = sc.nextInt();
System.out.println("请输入第二个整数:");
int num2 = sc.nextInt();
        /*
        * if(num1>num2) max=num1;
        * else max=num2;
        */
int max = num1 > num2 ? num1 : num2;
System.out.println("两个整数("+num1+","+num2+")中最大的值为:"+max);
sc.close();

  • 要求表达式1必须返回值为boolean类型

  • 要求表达式2和表达式3的返回值类型一致， System.out.println(m>n?123:“abc”); 正确

    • Object max = num1 > num2 ? num1 : "num2";

题目:

int k=100;
int m=99;
int res=k>100?m++:++m;
System.out.println(res);  
//100 k>100不成立，则直接执行++m，而和表达式2：m++无关，不会执行
System.out.println(m); //100

循环结构

循环就是重复做某一件事情。在Java程序中，循环控制即在某一情况下，控制程序重复执行某一条或多

条语句，直到遇到终止条件为止

循环语句也称迭代语句，在Java语言中存在的while、for和do-while循环语句

while循环

while是Java中最基本的循环语句，满足条件才执行循环体，如果不满足条件则不执行。所以有可能循环体一次都不执行。

语法：

while(条件){循环体;} 当条件成立时反复执行循环体，每执行一次判断一次条件。

int res=0;//累加器，用于存放每次循环体的执行结果
int k=1;//控制循环次数
while(k<101){
    res=res+k;
    k++;
}
System.out.println("1+2+3+...+100="+res);

int res = 0;// 累加器，用于存放每次循环体的执行结果
int k = 0;// 控制循环次数
while (k++ < 100)
    res += k;
System.out.println("1+2+3+...+100=" + res);

int res = 0;// 累加器，用于存放每次循环体的执行结果
int k = 1;// 控制循环次数
while(true){//这个写法一般用于没有很明确的次数控制时
    res+=k;
    if(++k>100)
    break; //当满足条件则跳出while循环体
}
System.out.println("1+2+3+...+100="+res);

没有很明确的次数控制

需求：要求输入一个合法的年龄值【和业务需求相关】

int age=0;
while(true){    
    System.out.println("请输入学生年龄：");
    age=sc.nextInt();
    if(age>=18 && age<=24)
        break;
    else
    System.out.println("您输入的是"+age+",这是一个不合法的年龄");
}

需求：计算所有100以内奇数的和

int res=0; //累加器
int k=0; //循环控制变量
while(++k<101){
    if(k%2==1)
        res+=k;
}
System.out.println("1+3+5+...+99="+res);

break和continue的用法

int res=0;
int k=0;
while(true){
    if(++k>100){
        break; //跳出循环体，执行循环体后的语句
    }
    if(k%2==0){ 
//如果是偶数不进行累加操作，而是从新开始后续的循环，continue之后的语句不执行，从头开始下次循环
        continue; //终止本次循环，立即进入下次循环
    } else{
        res+=k; //res=res+k
    }
    System.out.print(k+"+");
}
System.out.println("="+res);

break和continue的区别：

  • break是立即终止循环，进入循环结构的后续代码继续执行,循环体执行结束

  • continue是终止本次循环，进入下次循环，循环并没有执行结束

do/while循环

语法：

do{循环体;}while(条件); 先执行循环体，然后进行条件判断，如果条件为true，则执行下次循环；如果条件为false则终止循环。

  • 不同于while循环的点：do/while循环至少执行循环体一次，而while循环有可能一次都不执行。
int res=0;
int k=1;
do {
    res+=k++; //res=res+k;k++;
} while (k < 101);
System.out.println(res);

for循环

语法：for(表达式1；表达式2；表达式3){循环体;}

  • 执行表达式1

  • 执行表达式2，一般表达式2是一个条件，如果条件为true则执行循环体；如果条件为false则终止循环

  • 执行循环体

  • 执行表达式3

  • 执行第2步骤

for循环一般用于可以明确循环次数的场景中；while循环一般用于不能预先确定循环执行次数的场景中；do/while循环一般用于不能预先确定循环执行次数，同时要求循环体至少执行一次的场景中

int res=0;
for(int i=1;i<=100;i++){    
    res+=i;
}
System.out.println(res);

自定义步长值

int res=0;
for(int i=1;i<101;i=i+2) { //2就是步长值    
   res+=i;
}
System.out.println("1+3+5+7+...+99="+res);

省略表达式的写法

int k=1;
for(;k<101;k++) res+=k;

int k=1;
for(;k<101;) res+=k++;

int k=1;
for(;;) {
    res+=k++;
    if(k>100) break;
}

练习题

1、计算输入数据的阶乘值

System.out.println("请输入整数:");
Scanner sc=new Scanner(System.in);
int kk=sc.nextInt();
int res=1;
for(int k=1;k<=kk;k++){
    res*=k;//res=res*k
}
System.out.println(kk+"!="+res);

2、互换两个数的值（不允许使用中间变量）

  • 建立临时变量

  • 加减运算交换

  • 位运算方法

//第一个数num1=10 第二个数为num2=6
num1=num1+num2; //num1=16 num2=6
num2=num1-num2; //num2=10 mum1=16
num1=num1-num2; //num1=6 num2=10

String的操作

基础操作，后续在面向对象章节细讲

String 类的构造方法很多。可以通过初始化一个字符串，或者字符数组，或者字节数组等等来创建一个String 对象

常见方法

  • length() 获取字符个数 强调:是方法不是属性

  • substring(int)/(int,int) 求指定范围的字符串子串

  • charAt(int index):char

  • indexOf(int ch) 和 indexOf(int ch, int fromIndex) 方法

  • equals(String):boolean比较两个字符串的内容是否相等

  • trim()

考试常见方法：intern() 方法

String s1="ab"+"c";
String s2="abc";
System.out.println(s1==s2); //true

字符串常量拼接，在方法区的常量池中完成

String s0="ab";
String s1=s0+"c";
String s2="abc";
System.out.println(s1==s2); //false

String类型的拼接是通过StringBuilder类中的append方法实现的，然后返回toString的结果。是在堆中的新对象

字符串转数字

使用Scanner读取键盘录入数据

  • next():String 当光标扫描到第一个分隔符（默认是空格）停止扫描，会创建一个String类的对象，里面存储的就是扫描的内容（不包含空格分隔符）返回创建的String对象的引用给n
Scanner cin=new Scanner(System.in);
while (true) {
    String n = cin.next();
    if("exit".equals(n))
        break;
    System.out.println(n + 'A');
}
cin.close();

  • nextLine():读取输入，包括单词之间的空格和除回车以外的所有符号(即。它读到行尾)。读取输入后，nextLine()将光标定位在下一行。所以它和next()的区别就是它没有分隔符，直接扫描全部的键盘输入内容，并创建对象进行将其引用返回

  • 目标类型名.parse类型(String)

    • Integer.parsetInt(String):int

    • Double.parsetDouble(String):double

数字转字符串

“”+任意类型数据

字符串新方法

  • String.repeat(int) 根据 int 参数的值重复 String

  • String.lines() 拆分由其行终止符在其上调用的 String ，并返回由这些行终止符划分的

  • Strings Stream 具体使用以后再说

  • String.strip() 、 String.stripLeading() 和 String.stripTrailing() 去除字符串的空格

  • String.isBlank() 判断String是否为空或仅包含空格字符

具体实现原理

在JDK1.8以前采用char[]实现，现在采用byte[]的方式实现。可以减少字符串占用的内存，同时减少垃圾回收次数。

实际开发中单字节的字符使用频率远高于双字节的。在JDK8+版本中Java会根据字符串内容自动设置为相应的编码，要么 Latin-1要么UTF16，中文是两个字节，纯英文是一个字节。

不使用UTF-8编码字符集是因为UTF-8是变长编码的，有1、2、3、4字节的不同情况，所以对于String随机访问操作很不方便

UTF-16也是变长编码，是使用2或者4个字节存储字符。对于Unicode编码在0-FFFF之间的字符使用两个字节存储，而10000-10FFFF之间的字符使用4个字节。但是Java中一个char就是2个字节，同时String的各种操作都是以Java字符为单位的，所以UTF-16在Java中可以看作一个定长的编码

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