AI賦能Java語言編程：從入門到高階 課件 第二章 Java標識符與數(shù)據(jù)類型

標識符與數(shù)據(jù)類型IdentifierandDataType第二章目標/OBJECTIVE010203基本語法單位基本數(shù)據(jù)類型復合數(shù)據(jù)類型01基本語法單位2.1基本語法單位Java是一種靜態(tài)類型的面向對象編程語言，以類、變量、方法和運算符為基本語法單位。類定義對象的屬性和行為；變量用于存儲數(shù)據(jù)；方法包含特定任務的代碼塊；運算符執(zhí)行運算。理解這些基本元素是掌握Java和編寫高效程序的關鍵?？瞻鬃⑨尲罢Z句空白空白是指在代碼中沒有實際意義的空格、制表符、換行符和注釋。在Java中空白主要有兩個作用：（1）分隔符：空白可以用于分隔代碼中的標識符、關鍵字、運算符和常量等，以提高代碼的可讀性。例如，在變量賦值語句中，等號前后的空白可以使代碼更清晰易懂：intx=10;2.1基本語法單位（2）提高可讀性：適當?shù)目瞻卓梢允勾a更易讀，使代碼塊、表達式和語句的結構更清晰明了。例如，在方法的參數(shù)列表中，使用空格將參數(shù)分隔開可以提高可讀性：`publicvoidprintNumbers(inta,intb,intc)`。另外，空白還可以用于縮進代碼塊，以在視覺上表示代碼的層次結構?？s進可以使代碼塊的邏輯結構更加清晰，便于理解和維護。需要注意的是，Java編譯器會忽略空白，因此在語法上不會對程序的執(zhí)行產生影響。然而，良好的空白使用習慣可以提高代碼的可讀性和可維護性，使代碼更易于理解和修改?？瞻椎膽萌缦滤荆簆ublicclassHelloWorld{publicstaticvoidmain(String[]args){System.out.println("Hello,World!");}}2.1基本語法單位publicclassHelloWorld{publicstaticvoidmain(String[]args){System.out.println("Hello,World!");}}在上面的代碼中，空白被用于分隔關鍵字、類名、方法名、參數(shù)列表和語句，使代碼更易讀。注釋注釋是一種特殊的文本標記，用于對代碼進行解釋、說明和文檔化。這些注釋在編譯過程中會被編譯器忽略，不會被翻譯成可執(zhí)行的代碼。它們的主要作用是幫助其他開發(fā)人員更好地理解代碼的意圖和功能，提高代碼的可讀性和可維護性。通過合理使用注釋，可以使代碼更加易于理解和修改，提高團隊協(xié)作的效率。2.1基本語法單位（1）單行注釋：以雙斜線

//

開始，直到行末為止。用于在一行中對代碼進行短暫的解釋或說明。（2）多行注釋：以斜線星號

/*

開始，以星號斜線

*/

結束。用于注釋一段代碼或多行代碼。//這是一個單行注釋intage=25;//定義一個年齡變量/*這是一個多行注釋的示例。它可以跨越多行，用于對代碼塊進行詳細解釋。*/intsum=a+b;//計算兩個數(shù)的和。2.1基本語法單位（3）文檔注釋：以斜線星號

/**

開始，以星號斜線

*/

結束。用于生成文檔，可以通過工具生成API文檔。/***這是一個文檔注釋的示例。*它可以包含對類、方法、字段等的詳細描述。*/PublicclassMyClass{/***這是一個方法的文檔注釋。*它描述了方法的功能、參數(shù)和返回值。*@parama第一個參數(shù)*@paramb第二個參數(shù)*@return兩個參數(shù)的和*/publicintadd(inta,intb){returna+b;}}此外，文檔注釋還可以使用標簽（以@開頭）來提供更多的信息，例如@param用于描述方法參數(shù)，@return用于描述返回值等。2.1基本語法單位語句、分號和塊語句是用來執(zhí)行特定操作的代碼單元。每個語句通常以分號（;）結尾，表示語句的結束。常見的語句類型包括表達式語句、聲明語句、控制流語句和塊。表達式語句：用于執(zhí)行計算或操作，例如賦值語句和方法調用語句。聲明語句：用于聲明變量或常量?？刂屏髡Z句：用于控制程序的執(zhí)行流程，包括條件語句（if-else）、循環(huán)語句（for、while、do-while）和跳轉語句（break、continue、return）。塊：由一對花括號括起來的一組語句，用于形成邏輯上的代碼塊，常用于控制流語句和創(chuàng)建局部作用域。2.1基本語法單位關鍵字關鍵字是一類具有特定含義的保留字，它們用于構建語言結構、實現(xiàn)功能或設定限制。這些關鍵字具有預先定義的用途，不可用作標識符（如變量名、方法名等）。關鍵字涵蓋了定義類、變量、方法、控制流程等各個方面，通過運用這些關鍵字，可編寫符合語法規(guī)范的程序。關鍵字作用if條件語句關鍵字，用于根據(jù)表達式的值決定是否執(zhí)行代碼塊。else否則關鍵字，與if配合使用，定義條件不滿足時執(zhí)行的代碼塊。while循環(huán)關鍵字，用于創(chuàng)建一個循環(huán)，只要條件為真，循環(huán)體就會執(zhí)行。for循環(huán)關鍵字，用于創(chuàng)建一個循環(huán)，初始化表達式，條件表達式和迭代表達式分別定義了循環(huán)的起始、條件和增量。break中斷關鍵字，用于立即退出當前所在的循環(huán)結構。continue繼續(xù)執(zhí)行關鍵字，用于跳過當前循環(huán)的剩余代碼，直接進入下一次循環(huán)。2.1基本語法單位return返回關鍵字，用于從方法中返回一個值。void無返回值關鍵字，用于聲明沒有返回值的方法。this當前對象關鍵字，用于引用當前對象的成員。super超類關鍵字，用于引用當前對象的超類的成員。class類定義關鍵字，用來聲明一個類，定義類的屬性和方法。interface接口關鍵字，用來聲明一個接口，接口中只包含方法的聲明，沒有具體的實現(xiàn)。extends繼承關鍵字，用于子類中，指定父類的類型，實現(xiàn)繼承機制。implements接口實現(xiàn)關鍵字，用于類中，指定類實現(xiàn)的接口。public公共訪問關鍵字，用來定義類的公共成員，它們可以在任何地方被訪問。private私有訪問關鍵字，用來定義類的私有成員，它們只能在類內部被訪問。2.1基本語法單位總的來說，關鍵字就像社會主義法治社會的法律法規(guī)，為我們的編程行為設定了明確的界限。它們在多個方面發(fā)揮作用，就如同我們在建設社會主義現(xiàn)代化國家時需要全面考慮的方面。這些關鍵字引導我們遵循正確的編程規(guī)范，引導我們樹立正確的價值觀。讓我們在編程的世界里，也能體驗到遵循規(guī)則的力量和秩序之美。

標識符標識符是用于指代變量、方法、類、接口及其他程序實體的名稱。標識符的構成要素包括字母、數(shù)字、下劃線以及美元符號，但在使用過程中，必須遵循一定的命名規(guī)范和約定。以下列舉了標識符的關鍵規(guī)則與慣例：1.由字母、數(shù)字、下劃線（_）和美元符號（$）組成。2.第一個字符必須是字母、下劃線或美元符號，不能是數(shù)字。3.區(qū)分大小寫，例如，myVariable和myvariable是不同的標識符。4.不能是關鍵字和保留字，如class、public、if等。5.具有描述性，以提高代碼的可讀性。例如，firstName、calculateTotal等。2.1基本語法單位以下是一些符合標識符命名約定的示例：intage;//變量名為ageStringfirstName;//變量名為firstNamevoidcalculateTotal(){//方法名為calculateTotal//方法體}classMyClass{//類名為MyClass//類定義}interfaceMyInterface{//接口名為MyInterface//接口定義}請注意，盡管在Java中允許美元符號（$）作為標識符的一部分，但在常規(guī)編碼實踐中，美元符號通常僅用于自動生成代碼或特定用途。因此，不建議在手動編寫的代碼中使用美元符號作為標識符。為提高代碼的可讀性和可維護性，應選擇具有實際意義且符合命名約定的標識符。由此可見，妥善選擇標識符命名至關重要。02基本數(shù)據(jù)類型2.2基本數(shù)據(jù)類型

基本數(shù)據(jù)類型基本數(shù)據(jù)類型是預定義的用于存儲和操作基本數(shù)據(jù)的固定類型。它們涵蓋了整數(shù)類型（如int、long）、浮點數(shù)類型（如float、double）、字符類型（如char）以及布爾類型（如boolean）等。這些數(shù)據(jù)類型具有明確的大小和范圍，并在內存中占用特定的空間。借助基本數(shù)據(jù)類型，我們可以聲明變量、執(zhí)行數(shù)值計算、存儲字符和布爾值等操作。基本數(shù)據(jù)類型的應用簡潔且高效，是Java編程中不可或缺的基礎組成部分。2.2基本數(shù)據(jù)類型

基本數(shù)據(jù)類型布爾類型（boolean）用于表示邏輯值。其取值僅限于`true`（真）和`false`（假）兩種可能，主要應用于條件判斷和程序控制流程，構成諸如if-else語句、while循環(huán)、for循環(huán)等控制結構的核心部分。在聲明布爾類型變量時，采用`boolean`關鍵字，此后，變量可賦予`true`或`false`值。布爾類型變量可參與邏輯運算，包括"與"（&&）、"或"（||）和"非"（!）操作，這些運算符使我們能夠組合或修改布爾表達式，構建更為復雜的邏輯條件。2.2基本數(shù)據(jù)類型整數(shù)類型（byte,short,int,long）用于表示不含小數(shù)部分的數(shù)值。Java提供了四種不同大小的整型，包括字節(jié)（byte）、短整型（short）、整型（int）和長整型（long），它們各自具有不同的位數(shù)和取值范圍，以滿足各種編程需求。類型字節(jié)大小取值范圍是否有符號byte1字節(jié)-2^7~2^7-1是short2字節(jié)-2^15~2^15-1是int4字節(jié)-2^31~2^31-1是long8字節(jié)-2^63~2^63-1是2.2基本數(shù)據(jù)類型以下是對四種整型的應用：//byte:范圍從-128到127byteb=100;//byteb=200;//這行代碼會報錯，因為200超出了byte的取值范圍//short:范圍從-32768到32767shorts=20000;//shorts=40000;//這行代碼會報錯，因為40000超出了short的取值范圍//int:范圍從-2,147,483,648到2,147,483,647inti=2000000000;//inti=3000000000;//這行代碼會報錯，因為3000000000超出了int的取值范圍//long:范圍從-9,223,372,036,854,775,808到9,223,372,036,854,775,807longl=3000000000L;//注意末尾的L，表示這是一個long型的字面量//longl=9223372036854775808L;//這行代碼會報錯，因為9223372036854775808超出了long的取值范圍2.2基本數(shù)據(jù)類型浮點類型（double,float）用于表示含有小數(shù)的部分的數(shù)值。Java提供了兩種浮點類型：float和double，它們分別代表單精度和雙精度浮點數(shù)。在內存中，float占用4字節(jié)，而double占用8字節(jié)，這使得double類型能夠提供更大的范圍和更高的精度。類型占用存儲空間取值范圍有效數(shù)字默認類型float4字節(jié)-2^-45~2^-45約6-7位doubledouble8字節(jié)-2^-1022~2^-1022約15位double2.2基本數(shù)據(jù)類型//聲明和初始化一個float變量floatmyFloat=5.25f;System.out.println("Floatvalue:"+myFloat);//聲明和初始化一個double變量doublemyDouble=5.25;System.out.println("Doublevalue:"+myDouble);字符類型（char）用于存儲單個字符。char類型的大小為16位，作為唯一的無符號整數(shù)類型，它可以表示Unicode字符（包括ASCII字符）。以下是對字符類型的應用：

以下是對兩種浮點型的應用：2.2基本數(shù)據(jù)類型//聲明和初始化一個char變量charc='A';System.out.println("Charactervalue:"+c);//使用轉義序列charnewline='\n';System.out.println("Newlinecharacter:"+newline+"See?");//使用Unicode值charunicodeChar='\u0041';System.out.println("Unicodecharacter:"+unicodeChar);2.2基本數(shù)據(jù)類型例題2.1課程視頻時間的計算在當前的在線教育環(huán)境中，學生們需要通過觀看視頻來學習各種知識。某一個在線教育平臺上的一門課程包含10個視頻，每個視頻的長度分別為15分鐘、20分鐘、30分鐘、25分鐘、18分鐘、22分鐘、26分鐘、35分鐘、28分鐘和32分鐘。要求是編寫一個程序，計算學生觀看整個課程的視頻需要多少小時。在例2.1中，代碼首先定義了每個視頻的長度（以分鐘為單位），然后將所有視頻的長度相加，得出總的視頻長度。接著，將總的視頻長度轉換為小時。最后，輸出學生觀看整個課程視頻所需的總時間（以小時為單位）。2.2基本數(shù)據(jù)類型

類型轉換類型轉換在編程領域中起到了不可或缺的作用，它能夠靈活地變換數(shù)據(jù)類型。類型轉換可以分為隱式轉換和顯式轉換。隱式轉換通常在較小的數(shù)據(jù)類型賦值給較大的類型時自動進行，而顯式轉換則需要明確指示。通過類型轉換，能夠增強代碼的適應性和操作范圍，確保各類數(shù)據(jù)源的兼容性。然而，在進行類型轉換時，需要特別謹慎。特別是在顯式類型轉換時，如果不當操作可能導致數(shù)據(jù)丟失。因此，合理利用類型轉換能夠提升代碼效率和靈活性，但同時也需要注意避免潛在的數(shù)據(jù)丟失風險。2.2基本數(shù)據(jù)類型以下是對類型轉換的應用：//隱式類型轉換intmyInt=10;doublemyDouble=myInt;//一個整數(shù)自動轉換為一個雙精度浮點數(shù)System.out.println(myDouble);//輸出10.0//顯式類型轉換doubleanotherDouble=9.78;intanotherInt=(int)anotherDouble;//一個雙精度浮點數(shù)被強制轉換為一個整數(shù)System.out.println(anotherInt);//輸出9，因為小數(shù)部分被截斷2.2基本數(shù)據(jù)類型

字面量與常量

字面量（Literal）：字面量是指直接在Java源代碼中出現(xiàn)的固定值。它們可以是整型、浮點型、字符型、布爾型或字符串型的值。字面量在程序編譯時就已經(jīng)確定，并且在運行時不會被改變。例如：inta=5;//整型字面量doubleb=3.14;//浮點型字面量charc='A';//字符型字面量booleand=true;//布爾型字面量Stringe="HelloWorld";//字符串型字面量2.2基本數(shù)據(jù)類型

2.常量（Constant）：常量是指被聲明為final的變量，它們在初始化之后其值不能被改變。常量必須在聲明時進行初始化，而且只能初始化一次。常量的值可以是字面量，也可以是其他類型的常量表達式。例如：publicstaticfinalintPI=3;//整型常量publicstaticfinalStringVersion="1.0";//字符串型常量publicstaticfinaldoubleEULER=2.718281828459045;//浮點型常量字面量是源代碼中直接出現(xiàn)的固定值，如整數(shù)、浮點數(shù)、字符、布爾值或字符串，它們在編譯時確定，并在運行時不可變。常量則是被聲明為final的變量，其值在初始化后也不可改變。字面量可以作為常量的一種形式，它們都表示程序中的不變量。字面量在編譯時就已經(jīng)確定，而常量在類加載時被初始化。此外，字面量通常存儲在常量池中，可以被多個類或接口共享。2.2基本數(shù)據(jù)類型

例題2.2公園面積的計算北京奧林匹克公園是2008年北京奧運會的主要場館區(qū)，占地面積大約680公頃。公園的設計大致呈長方形形狀，長邊約為2.2公里，短邊約為1.8公里。由于地球的曲率，實際測量的面積會稍微小于理論的平方公里數(shù)。為了精確計算這個差異，公園的設計師們定義了一個常量AREA_ADJUSTMENT_FACTOR，其值為0.9997。要求是編寫一個程序，計算并打印出這個公園的理論和實際面積（單位為平方公里和平方米），以及周長（單位為公里和米）。2.2基本數(shù)據(jù)類型

2.2基本數(shù)據(jù)類型在例2.2中，首先定義了三個常量，分別表示北京奧林匹克公園的長、寬以及面積調整因子。然后，計算了公園的理論面積和周長。接著，根據(jù)面積調整因子計算出了公園的實際面積。最后，代碼將面積和周長的單位從公里和平方公里轉換為米和平方米，并打印出了理論面積、實際面積和周長的結果。

例題2.2公園面積的計算北京奧林匹克公園是2008年北京奧運會的主要場館區(qū)，占地面積大約680公頃。公園的設計大致呈長方形形狀，長邊約為2.2公里，短邊約為1.8公里。由于地球的曲率，實際測量的面積會稍微小于理論的平方公里數(shù)。為了精確計算這個差異，公園的設計師們定義了一個常量AREA_ADJUSTMENT_FACTOR，其值為0.9997。要求是編寫一個程序，計算并打印出這個公園的理論和實際面積（單位為平方公里和平方米），以及周長（單位為公里和米）。2.2基本數(shù)據(jù)類型

變量、聲明和賦值

在編程中，變量的聲明與賦值占據(jù)著至關重要的地位。變量可以被視為存儲數(shù)據(jù)的容器，使我們能夠在程序中保存和操作數(shù)據(jù)。通過聲明變量，我們告訴計算機需要一個特定類型的數(shù)據(jù)存儲空間；而通過賦值，我們將實際數(shù)據(jù)放入已聲明的變量中，以便進行后續(xù)的處理和應用。例題2.3探險家的收獲在一個遠離塵世的星球上，存在兩種珍稀的寶石，一種叫做"星輝石"，另一種叫做"月影石"。一位勇敢的探險家，決定去尋找這兩種寶石。在Java中，聲明兩個整型變量，分別命名為starShineGems和moonShadowGems。starShineGems的數(shù)量為5，moonShadowGems的數(shù)量為7。然后，聲明一個整型變量totalGems，并計算探險家找到的所有寶石的總數(shù)。最后，打印出totalGems的值，展示他的豐富收獲。2.2基本數(shù)據(jù)類型

例題2.3探險家的收獲1ChatGPT指令：

//聲明兩個整型變量，分別命名為starShineGems和moonShadowGems。starShineGems的數(shù)量為5，moonShadowGems的數(shù)量為7。然后，聲明一個整型變量totalGems來存儲starShineGems和moonShadowGems的和，然后打印totalGems的結果。輸出結果如下：Totalgemscollected:12

總而言之，變量的聲明與賦值就如同社會主義建設中的目標設定與實際行動。我們需要明確的目標（聲明變量）和實際行動（賦值操作）來實現(xiàn)社會主義現(xiàn)代化夢想。在編程的世界里，我們也能體驗到設定目標和采取實際行動的重要性。03復合數(shù)據(jù)類型2.3復合數(shù)據(jù)類型

1.類（Class）：類是Java中的核心復合數(shù)據(jù)類型，它的設計源自面向對象編程的概念。在早期的程序設計中，需要在不同的地方處理數(shù)據(jù)并對其進行操作，這導致了代碼的重復和難以維護。