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Java 學習筆記

dos 環境下（Windows 即 cmd）的 Java 命令

先用javac 文件名.java;命令，編譯 java 文件，生成一個后綴為 class、名與類名相同的文件。
再用java 類名命令，執行文件。

當類名前的修飾符為 public 時，類名必須和源文件名一致。并且以上操作不能執行帶 package 的 java 文件。

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注釋

和 C 語言一樣。

//：單行注釋。

/**/：多行注釋。

編譯后生成的 class 文件里沒有注釋里的內容，即寫再多的注釋，class 文件的大小也不會變。

/** *...*/：文檔注釋，用javadoc -encoding UTF-8 -d mydir -version -author HelloWorld.java命令后，會生成一個類似 API 文檔的網頁，注釋里的內容會成為網頁的一部分。

javadoc 和 java 文件間的內容都是命令行參數。

Java 學習筆記

注意文檔注釋寫的位置，有些在類外，有些在類里面。

輸出

System.out.println()：輸出數據之后，會換行。

當括號里不填內容時，相當于換行操作，等價于System.out.print("\n")。

System.out.print()：輸出數據后，不換行。

pubilc 修飾符

同一源文件中可定義多個類，每個類都會生成一個 class 文件（字節碼文件），且 class 文件名與類名相同。

public 修飾的類在每個源文件中最多一個，且類名必須與源文件名相同。

包（package）

? 包（類似于文件夾，用于管理class文件）的命名采用域名倒置的規則；

標識符

命名規則

? 標識符可以包含字母，數字，_，$，但是不能以數字開頭，不能包含空格；

命名習慣

包名

多單詞組成時所有字母都小寫。

例如：java.lang、com.atguigu.bean 等。

類名、接口名

多單詞組成時，所有單詞的首字母大寫。

例如：HelloWorld、String、System 等。

變量名、方法名

多單詞組成時，第一個單詞首字母小寫，第二個單詞開始每個單

詞首字母大寫。

例如：age、name、bookName、main、binarySearch、getName 等。

在同一作用域下，不能聲明 2 個同名的變量。

常量名

所有字母都大寫。多單詞時每個單詞用下劃線連接。

例如：MAX_VALUE、PI、DEFAULT_CAPACITY 等。

基本數據類型

整型

Java 各整數類型有固定的表數范圍和字段長度，不受具體操作系統的影響，以保證 Java 程序的可移植性。

類型	占用存儲空間	表示范圍
byte	1 字節	-128 ~ 127
short	2 字節	-2¹⁵ ~ 2¹⁵-1
int	4 字節	-2³¹ ~ 2³¹-1(約21.4億)
long	8 字節	-2⁶³ ~ 2⁶³-1

定義 long 類型的變量，賦值時需要以"l"或"L"作為后綴。

開發過程中，整型變量通常聲明為 int 型。

整型常量默認為 int。

浮點型

浮點型有固定的表數范圍和字段長度，不受具體操作系統的影響。

類型	占用存儲空間
float	4 字節
double	8 字節

定義 float 類型的變量，賦值時需要以"f"或"F"作為后綴。

float、double 的數據不適合在不容許舍入誤差的金融計算領域。如果需要精確數字計算或保留指定位數的精度，需要使用 BigDecimal 類。

字符型

char 占 2 個字節。值用單引號（''）括起來，例子：char a = 'a';、char b = '中';char 和 int 、char 和 char 做運算會變為 int。

布爾型

boolean 類型數據只有兩個值：true、false，無其它

不可以使用 0 或非 0 的整數替代 false 和 true，這點和 C 語言不同，布爾型不能和其他基本數據類型做運算。

類型轉換

自動類型轉換

byte ，short，char ==> int ==> long ==> float ==> double

表示范圍小的可以轉變為表示范圍大的，而不是看占用存儲空間大小。float 能表示的數比 long 還大。

注：byte 和 byte 運算、byte 和 short 運算、short 和 short 運算，結果需要用 int 存儲。
byte a = 10;
byte b = a + 12; 
//會報錯，算式里的整數常量 12 默認是 int ，需要用 int 變量接收
//浮點數同理，而浮點數常量默認為 double。

強制類型轉換

和 C 語言類似，但 String 類型不能通過強制類型()轉換為其他的類型，因為 String 不是基本數據類型。

引用數據類型

字符串

String 和基本數據類型（包括布爾型）可以用“+”拼接。

String a = "abc";
System.out.println(a+1); //結果是abc1，類型為字符串

進制

二進制

以0b或0B開頭。

 int a = 0b110;//或者0B110
 System.out.println(a); //輸出為:6,以10進制輸出

十進制

以0x或0X開頭，a-f不區分大小寫。

 int a = 0x110;//或者0X110
 System.out.println(a); //輸出為:272

計算機數據的存儲使用二進制補碼形式存儲，并且最高位是符號位。

正數：最高位是 0。
負數：最高位是 1。

正數的補碼與反碼、原碼一樣，稱為三碼合一。

負數的補碼與反碼、原碼不一樣：

負數的原碼：把十進制轉為二進制，然后最高位設置為 1。
負數的反碼：在原碼的基礎上，最高位不變，其余位取反（0 變 1,1 變0）。
負數的補碼：反碼加 1

最快方法是：除符號位、最后個 1 及以后的位不變，其余位全取反。

補碼轉原碼：最高位不變，其余位取反再加 1，因此也可以使用最快方法。

運算

運算符的細微差異

java 中的 % 是取余，商向 0 靠近。

System.out.print(-5%2); //本身商為 -2.5，但是向0取整則為 -2，余數為 -1
System.out.print(-5/2); //本身商為 -2.5，但是向0取整則為 -2，

python中 % 為取模，商向負無窮靠近。

print(5//2) #地板除，得 2.
print(5/2) #得2.5
print(-5%2) #本身商為 -2.5，但是向負無窮取整得 -3，取模為 1，-5 = 2*(-3) + 1

a+=2;與a= a+2;的細微差別，a+=2; int b =1000; a+=b;中 a 的類型不會改變，比如 a 的類型為 byte，則運算完也為 byte，只是把高位拋棄，只看地位對應哪個值， -=、*=、 /=、%= ++具有相同的性質。

short s1 = 10;
s1 += 2; //因為在得到 int 類型的結果后，JVM 自動會進行強制類型轉換，將 int 類型強轉成 short
s1++;

比較運算符

比較運算符的結果都是 boolean 型，也就是要么是 true，要么是 false。
> < >= <= ：只適用于基本數據類型（除 boolean 類型之外）。
== != ：適用于基本數據類型和引用數據類型。

邏輯運算符

& 和 &&：表示“且”。

| 和 || ：表示“或”。

a&b和a&&b的區別在于 a 為 false 時，&仍會判斷b，從而執行b中的表達式，比如age++；而&&會短路，不再判斷 b。|和||同理，推薦使用&&和||。

^：表示”異或“。

!：表示“非”。

位運算符

a<<n：左移 n 位，低位補0。在一定范圍內，相當于乘 2ⁿ（正負數都是），這里也涉及到自動類型轉換（byte、short 移位后會變為int）。

有可能會移成負數，把數值的 1 移到符號位。是移位時，移的是補碼。當左移的位數 n 超過該數據類型的總位數時，相當于左移（n % 總位數）位。

a>>n：右移 n 位，高位補與符號位相同的值。在一定范圍內，相當于除 2ⁿ，然后向下取整（正負數都是），這里也涉及到自動類型轉換（byte、short 移位后會變為int）。

a>>>n：：右移 n 位，高位補 0。（正數、負數都適用），這里也涉及到自動類型轉換（byte、short 移位后會變為int）。

負數會變成正數。

a&b、a|b、a^b、~a：都是用二進制補碼運算，運算時也包括了符號位。

條件運算符

c = 條件表達式 ? A : B;表達式為true執行 c = A，表達式為false執行 c = B。也可以syetem.out.println(條件表達式 ? "我是A" : "我是B");

switch-case

寫法和 C 語言一樣，case 子句中的值必須是常量，不能是變量名或不確定的表達式值或范圍。

break 和 continue

break 語句出現在多層嵌套的語句塊中時，可以通過標簽指明要終止的是哪一層語句塊，continue 類似。

label1: for(...){ //for1
    label2:for(...){ //for2
        label3:for(...){ //for3
            break label2; //跳出緊跟 label2 的這個循環，即for2，再執行for1。
        }
	}
}

continue 結束此次循環，然后再次進入所屬循環語句的下輪循環。若上面 break 換成 continue，則是跳出 for2，再進入 for2。

標簽語句只能用在循環的頭部。

Scanner

步驟：

導包：import java.util.Scanner;。
創建 Scanner 對象：Scanner scan = new Scanner(System.in);。
next() / nextXxx()，來獲取指定類型的變量，如nextInt() 獲取一個 Int 型整數，nextDouble() 獲取一個 Double 型浮點數。
- 我們把 Scanner 看為 2 個過程，掃描和鍵入，掃描是去輸入緩沖區取數據；鍵入是從鍵盤輸入數據，以“換行符”作為結束的標志，即按下“Enter”鍵后才會結束。
- next()和nextLine()都是讀取字符串的方法。
- next()和nextLine()的鍵入過程相同，掃描過程不同。
  - nextLine()會讀入空格，即將空格看為字符串的一部分，只把“換行符”作為掃描結束的標志，并且把光標移到“換行符”后。
  - next()會忽略掉有效字符之前遇到的空格，把有效字符后的“空格”以及“換行符”作為掃描結束的標志，并且光標停在結束符之前。
    
    nextInt()、nextDouble()等和next()掃描過程相同，只有nextLine()很特殊。
- 這就會出現一個問題，先使用nextInt()，光標停在結束符之前，nextLine()可能會讀到空字符串或者帶空格的臟數據。解決辦法：使用nextInt()后，先調用nextLine()把臟數據讀走，將光標移到“換行符”后，再用nextLine()讀取需要的數據，也就是使用 2 次nextLine()。
釋放資源：scan.close();。

Math.random()

Math.random()會返回范圍在 [0,1) 的 double 浮點數。

獲取 [a,b] 范圍內的隨機整數：(int)(Math.random() * (b - a + 1))+a，取整使得范圍從 [a,b+1) 變成[a,b]。

包（package）

在 IDEA 中，一個 Project 可以有多個 module，一個module 下可以有多個 package，一個 package 下可以有多個 class。

實際上就是把不同功能的 class 放到不同的文件夾下，package 的命名采用域名倒置的規則，比如 www.lc.com下的包可以寫成 com.lc.包名

數組

數組本身是引用數據類型，而數組中的元素可以是任何數據類型，包括基本數據類型和引用數據類型。

一維數組

聲明數組

類型[] 數組名;，例如int[] arr;。

Java 中聲明數組時，不能指定長度。

未初始化的數組不能直接使用。

初始化

靜態初始化

初始化的同時賦初值。
- 寫法 1：int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5};
- 寫法 2：int[] arr = {1,2,3,4,5};，這種不能寫成int[] arr; arr = {1,2,3,4,5};,因為編譯器識別出不來。
動態初始化
- int[] arr = new int[5];，[] 中指定數組長度，但不賦初值。
  
  指定長度后，無法修改長度。arr.length 可以得到數組 arr 的長度。
  
  當使用動態初始化創建數組時，元素值是默認值。

一維數組內存存儲

public static void main(String[] args) {
 	int[] arr = new int[3];
 	 System.out.println(arr);
}

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只有在 new 數組對象時，才會在堆中分配。聲明數組只會在棧中分配。

二維數組

聲明二維數組

可以理解為一維數組的元素也是一維數組。

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元素的數據類型[][] 二維數組的名稱;，例如int[][] grades;。

初始化

靜態初始化
- int[][] arr = new int[][]{{3,8,2},{2,7},{9,0,1,6}};
- int[][] arr = {{1,2,3},{4,5,6},{7,8,9,10}};
動態初始化
- 指定內層一維數組長度，int[][] arr = new int[3][2];
- 不指定內層一維數組長度，int[][] arr = new int[3][]; arr[i] = new int[長度];，在使用時，才具體指定 arr[i] 的長度。
arr.length 得到的是new int[3][2];中的 3，即二維數組能存儲3個一維數組；arr[0].length 得到的是第一個一維數組的長度，即 2。

不指定內層一維數組長度時，若沒進行 arr[i] = new int[長度];操作，直接使用 arr[i].length 會報錯。

System.out.println(arr[i]);打印的是 arr[i] 地址，若沒進行arr[i] = new int[長度];操作，則打印：null，且System.out.println(arr[i][j]);會報錯。