JohoLewis《JavaSoftwareSolutions》第六版課件第二章.ppt

1、第二章程序設計基礎,本章是學習Java程序設計的基礎。我們首先通過一個簡單的Java程序來了解程序的組成結(jié)構(gòu)、語言要素和編寫規(guī)范，建立程序的基本概念。然后以數(shù)據(jù)和運算作為程序設計的基礎，通過講解數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)類型、變量和常量、表達式和運算符以及流程控制，開始Java程序設計語言的探索之旅,2.1 程序,程序是指按照時間順序依次安排的工作步驟。而程序設計則是對這些步驟的編排和優(yōu)化。 計算機處理的核心是數(shù)據(jù)和運算。數(shù)據(jù)的基本存儲單位是位，數(shù)據(jù)按照不同的數(shù)據(jù)類型來組織和存儲。運算的基礎是表達式，運算的控制手段是流程。無論是多么復雜的運算，都可以分解成順序、選擇和循環(huán)這三種基本的程序結(jié)構(gòu)。 Java程序由

2、一個或多個獨立的類組成，但其中必須有一個公有類，而且源代碼文件（.java文件）必須與這個公有類的名字相同。,2.1.1 初識Java程序,一個Java程序的基本框架結(jié)構(gòu)： Java程序由一個或多個獨立的類組成，但其中必須有一個公有類（如：HelloWorld），而且源代碼文件必須與這個公有類的名字相同（如：HelloWorld.java）。 Java的類可以由一個或多個方法組成，其中公有類中的main方法可用作程序運行的入口。,/ The First Java Program public class HelloWorld public static void main(String arg

3、s) System.out.println(Hello World！); ,程序頭的注釋,HelloWorld類,main方法,修飾符,方法頭,方法體,方法名,參數(shù),返回類型,2.1.1 初識Java程序,Java程序的編輯、編譯和運行過程,Java程序編譯通過，會自動生成一個包含了這個源程序字節(jié)碼的同名.class文件。該文件可以通過Java虛擬機運行。,2.1.2 標識符和關鍵字,在Java語言中，標識符用于表示變量、常量、方法、類或接口的名稱。標識符是大小寫敏感的，但沒有長度限制。 Java關鍵字是為編譯器保留的、具有特定含義的標識符，不能把它用做變量、類或方法的名稱。 Java語言中的

4、保留字,2.1.3 撰寫規(guī)范的程序代碼,程序代碼質(zhì)量評審原則： 正確性 指程序代碼要實現(xiàn)軟件設計所要求的功能； 可靠性 指程序代碼最后編譯的程序要能夠穩(wěn)定、可靠、安全的運行； 規(guī)范化 指程序代碼書寫的風格、命名規(guī)則等要符合規(guī)范； 可讀性 指程序代碼要便于查看和理解； 靈活性 指程序代碼的設計和編寫應該易于維護和改動。,/ 程序說明 package 包的名稱 import 類的名稱 類修飾符 class 類的名稱 構(gòu)造方法 類成員：方法 （按照以下訪問特性次序排列） public protected private protected private 類成員：域 （按照以下訪問特性次序排列） p

5、ublic protected private protected private 靜態(tài)變量（即使用 static修飾符的。按照以下訪問特性次序排列） public protected private protected private 常量 （即使用static final修飾符的）,2.2 數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)類型,數(shù)據(jù)是我們對信息的一種組織和表達形式。計算機是一個數(shù)據(jù)處理器，而程序就是處理數(shù)據(jù)的具體步驟和方法。 Java是強類型語言，在Java中，常量和變量必須事先聲明數(shù)據(jù)類型才能使用。Java通過聲明的數(shù)據(jù)類型在合適的地方為它們分配內(nèi)存。,2.2.1 數(shù)據(jù),無論數(shù)據(jù)以何種形式出現(xiàn)，但對于計算機而

6、言，程序所處理的都是同樣的二進制位模式數(shù)據(jù)。計算機存儲器僅僅將數(shù)據(jù)以位模式存儲。至于解釋位模式是數(shù)值類型、文本類型、或其它的數(shù)據(jù)類型，則是由輸入/輸出設備或程序的完成。 位（bit,binary digit的縮寫）是存儲在計算機中的最小單位；它是0或1。長度為8的位模式被稱為1個字節(jié)。 不同的位模式集合可以設計用于表示文本符號。我們稱一類位模式集合為碼。表示符號的過程被稱為編碼。常用的碼有ASCII碼、擴展ASCII碼、Unicode碼。,2.2.2 常量和變量,變量是指其值在運行時可以改變的量。在程序運行期間其值保持不變的量，我們稱之為常量。Java語言中使用關鍵字final來定義常量。例如

7、： final double PI = 3.14159; / PI是實數(shù)類型常量 int x, y; / x, y是整數(shù)類型變量 double w = 3.1415;/ w是實數(shù)類型變量 boolean truth = true;/ truth是布爾類型變量 Constant const = new Constant();/ const是對象類型變量,2.2.3 數(shù)據(jù)類型,Java中的數(shù)據(jù)類型可以分為基本類型（primitive type）和對象類型（object type）兩大類。其中的基本數(shù)據(jù)類型包括：整數(shù)類型、實數(shù)類型（也稱浮點類型）、字符類型和布爾類型。 Java中的對象數(shù)據(jù)類型是一種

8、抽象數(shù)據(jù)類型（ADT），它將數(shù)據(jù)和相關的操作封裝在一起。除了Java類庫提供的大量作為API的對象數(shù)據(jù)類型外，Java允許程序員定義自己的對象數(shù)據(jù)類型，滿足更復雜的編程需要。,抽象,2.2.3 數(shù)據(jù)類型,字符串是指一個字符序列的集合。在Java中字符串完全被當成對象，字符串類型是標準Java類庫中預定義的String類。字符串作為對象數(shù)據(jù)類型還封裝了許多相關的操作，便于我們對字符串進行處理。 int length() 返回字符串的長度。 String substring(int beginIndex, int endIndex) 返回原字符串中從beginIndex位置開始到endIndex位

9、置（不包括該位置）之間的所有字符組成的新字符串。 int indexOf(int ch) 返回從索引0開始的與ch字符相匹配的首個字符的位置（索引值）。未檢索到匹配字符的則返回-1。 int indexOf(String str) 返回從索引0開始的與str字符串相匹配的首個子串的開始位置（索引值）。未檢索到匹配的字符串則返回-1。 boolean equals(Object anObject) 比較字符串是否相等，相當時返回true，否則返回false。 比較字符串是否相等應該使用equals方法 。,示例程序 22 字符串的引用與構(gòu)造 Srting name1 = new String(李

10、白);/構(gòu)造字符串對象“李白”， /name1引用該字符串對象 Srting name2 = 李白;/name2引用已構(gòu)造的字符串對象“李白” Srting name3 = 杜甫;/隱式構(gòu)造字符串對象“杜甫”，name3引用該字符串對象 name1 = 杜甫;/name1引用字符串對象“杜甫”,2.2.3 數(shù)據(jù)類型,Java程序在首次聲明變量時，需要為其指定一種類型。類型決定了變量中存儲的值的范圍，以及能對變量值執(zhí)行的操作。Java是一種強類型語言，它能區(qū)別多種數(shù)據(jù)類型，并且通常不允許用一種類型替換另一種。這樣，使得編譯器能高效處理數(shù)據(jù)，防止由于類型不匹配導致的運行時錯誤。當需要更高的靈活性時

11、，Java語言也提供了類型轉(zhuǎn)換的機制。,2.3 表達式與運算符,一個表達式就是一個能夠返回值的簡單結(jié)構(gòu)。最簡單的表達式是變量和常量。在Java中也可以通過使用運算符、方法調(diào)用以及類型轉(zhuǎn)換等，建立復雜的表達式。 建立表達式?jīng)]有通用的方法，因為要取決于所用的運算符，Java包括有賦值運算符、邏輯運算符、算術(shù)運算符、布爾運算符、位運算符等等。表達式可用于賦值給一個變量、計算方法的參數(shù)、或者判斷一個條件，表達式也可以包含方法的調(diào)用。例如： x 變量 PI 常量 System.out.println(字符串長度：+n); 方法調(diào)用 x * y 算術(shù)運算 x = 1.5 變量賦值 love2.equals

12、(love1) 邏輯運算 int p = (int)PI; 類型轉(zhuǎn)換 理解表達式的重點之一就是要了解不同的運算符。,2.3 表達式與運算符,運算符是用來完成一個動作的特定語言的語法記號。 賦值運算符 增減運算符 算術(shù)運算符 關系運算符 邏輯運算符 位運算符,2.3 表達式與運算符,Java語言中明確地規(guī)定了各種運算符的優(yōu)先級。在優(yōu)先級條件下，運算規(guī)則是：優(yōu)先級高的運算符在優(yōu)先級低的運算符之前求值，優(yōu)先級相同時自左向右求值。,2.4 流程控制,任何程序流程均可以用順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)這三種基本控制結(jié)構(gòu)實現(xiàn)。 程序中的語句是按照編寫時寫入的順序一條接一條地執(zhí)行的，這一過程稱為順序執(zhí)行。 J

13、ava提供了兩種選擇結(jié)構(gòu)語句：if語句和switch語句。 循環(huán)結(jié)構(gòu)使用條件表達式來控制一個（一組）動作的重復執(zhí)行。Java語言中支持的循環(huán)語句包括：while循環(huán)、do-while循環(huán)、for循環(huán)。,2.4 流程控制,switch語句是多分支判斷選擇結(jié)構(gòu)。根據(jù)選擇器的值，switch語句可以從很多可能的條件中選擇一個分支中的語句或語句塊執(zhí)行。,if-else語句允許在兩個程序塊之間進行選擇。同樣，無論條件的值如何，都能確保有且只有一種選擇被執(zhí)行。if語句還可以嵌套任意層以構(gòu)成更復雜的判斷選擇結(jié)構(gòu)。,2.4 流程控制,while循環(huán) do-while循環(huán) for循環(huán),while (布爾表達式) 語句; . /如果循環(huán)體是單條語句，可不使用 do 語句; . while (布爾表達式); for ( 初值表達式 ; 布爾表達式 ; 步進表達 式 ) 語句; . /如果循環(huán)體是單條語句，可不使用,2.4 流程控制,break ：在while、do-while或for循環(huán)中，當某種條件滿足時需要立即跳出循環(huán)時，使用break關鍵字，可以使得程序的執(zhí)行流程立即跳出循環(huán)。 continue ：如果想跳過循環(huán)中的部分代碼重新開始下一次循環(huán)，就使用continue關鍵字。,一個有趣的例題,射雕英雄傳的朋友，一定還記得黃蓉遇上神算子瑛姑，給她出的三道題目中有一題是這樣的