Java的基本程序设计结构

Java的基本程序设计结构

字符串

1.子串

使用substring(int beginIndex,int endIndex)提取子串：

String greeting = "hello";
String subGreeting = greeting.substring(0,3);
>>hel

2.字符串拼接

Java语言使用“+”拼接字符串，注意：当字符串与非字符串的值进行拼接时，后者会自动转为字符串

String greeting = "hello";
int length = 18;
System.out.print(greeting+length);
>>hello18

如果需要把多个字符串放在一起，用一个界定符分隔，可以使用静态join方法

String all = String.join("/","h","e","l");
>>h/e/l

3.不可变字符串

String类中没有提供修改字符串中某一个字符的方法。如果需要修改某一个字符串，可以先提取该字符串的子串，然后再与希望替换的字符拼接

greeting = greeting.substring(0,3)+"p!";
>>help!

注意:上述修改的只是变量greeting的指向，其实“hello”字符串还是存在于内存中的，而“help!”是一个新创建的字符串。只是将原本指向hello的变量greeting重新指向了“help!”

4.检测字符串是否相等

可以使用equals方法检测两个字符串是否相等：

String str1 = "hello";
String str2 = "hello";
boolean b1 = str1.equals(str2);//这是对字符串变量进行比较
boolean b2 = "hello".equals(str2);//这是对字符串字面量进行比较
System.out.print(b1,b2);
>>true,true

使用equalsIgnoreCase方法对字符串进行不分大小写的比较

String str1 = "HELLO";
String str2 = "hello";
boolean b1 = str1.equalsIgnoreCase(str2);
System.out.print(b1);
>>true

注意：一定不要使用"==“比较字符串是否相等，因为”=="比较的是字符串是否在内存中相同的位置

如果虚拟机始终将相同的字符串共享，那么可以使用“==”检测是否相等。但实际上只有字符串字面量是共享的，而+或substring等操作得到的字符串是不共享的，例如：

String greeting = "hello";
if(greeting == "hello"){
    System.out.print("yes");
}else{
    System.out.print("no");
}
if(greeting.substring(0,3) == "hel"){
    System.out.print("yes");
}else{
    System.out.print("no");
}
>>yes
  no

5.空串与Null串

空串""是长度为0的字符串，它是一个Java对象，有自己的长度（0）和内容（空）。

Null串是String变量中的一个特殊值，名为null,表示没有任何对象与此关联。null串既无内容也无长度

String str1 = null;
String str2 = "";
System.out.println(str2.length());
System.out.print(str1.length());
>>0
  Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException at com.one.Demo07.main(Demo07.java:8)

6.构建字符串

有时需要由较短的字符串构建字符串，如果使用字符串拼接的方式，效率会很低。每次拼接字符串的时候都要一个新的String对象，既耗时又浪费空间。使用StringBuilder可以避免这种情况发生。

//首先构建一个空的字符串构造器
StringBuilder sBuilder = new StringBuilder();
//StringBuilder append(String str)追加一个字符串并返回this
sBuilder.append("abc");
//StringBuilder append(Char ch)追加一个字符串并返回this
sBuilder.append('2');
//toString得到一个String对象
String str = sBuilder.toString();
//在索引为2的位置插入一个字符串
sBuilder.insert(2, "hello");
sBuilder.insert(0, '9');
int len = sBuilder.length();
sBuilder.delete(len-2,len-1);
//获取StringBuilder的容量
int l = sBuilder.capacity();
System.out.printf("%d,%s",len,sBuilder);

扩展

String、StringBuffer、StringBuilder区别

StringBuffer、StringBuilder和String一样，也用来代表字符串。String类是不可变类，任何对String的改变都 会引发新的String对象的生成；StringBuffer和StringBuilder则是可变类，任何对它所指代的字符串的改变都不会产生新的对象。

###StringBuffer、StringBuilder区别

先说一下集合的故事，HashTable是线程安全的，很多方法都是synchronized方法，而==HashMap不是线程安全的，但其在单线程程序中的性能比HashTable要高。StringBuffer和StringBuilder类的区别也是如此，他们的原理和操作基本相同，区别在于StringBufferd支持并发操作，线性安全的，适合多线程中使用==。StringBuilder不支持并发操作，线性不安全的，不适合多线程中使用。新引入的StringBuilder类不是线程安全的，由于StringBuffer使用了大量的同步函数所以在单线程中的性能比StringBuilder低。

所以，如果我们的程序是在单线程下运行，或者是不必考虑到线程同步问题，我们应该优先使用StringBuilder类；如果要保证线程安全，自然是StringBuffer。

输入与输出

import java.util.*;

Scanner scanner = new Scanner(System.in);
//nextLine()方法将读取一行输入
String name = scanner.nextLine();
//next()方法读取一个单词，以空白符作为分隔符
String firstName = scanner.next();
//nextInt()读取一个整数
int age = scanner.nextInt();
//读取一个浮点数
double price = scanner.nextDouble();

格式化输出：

String name = "张三";
int age = 18;
System.out.printf("name:%s,age:%d",name,age);

大数

如果 基本的整数和浮点数精度不能满足需要，可以使用java.math包中的类：BigInteger和BigDecimal。前者实现任意精度的整数运算，后者实现任意精度的浮点数运算。

//使用静态的valueOf方法可以将普通的数值转换为大数
BigInteger a = BigInteger.valueOf(100);
//对于更大的数，可以使用一个带字符串参数的构造器
BigInteger b = new BigInteger(123456789987654321123456789);

大数运算中不能使用“+”或“-”等算术运算符，而要使用add和multiply方法。

BigInteger c = a.add(b);
BigInteger d = c.mutiply(b.add(BigInteger.valueOf(2))); //d=c*(b+2)

基本数据类型计算公式与大数计算转换：

result = result * (n-i+1)/i;

result = result.muliply(BigInteger.valueOf(n-i+1)).divide(BigInteger.valueOf(i));

java.math.BigInteger API

API	功能
BigInteger add(BigInteger other)	返回这个大数与另一个大数的和
BigInteger subtract(BigInteger other)	差
BigInteger multiply(BigInteger other)	积
BigInteger divide(BigInteger other)	商
BigInteger mod(BigInteger other)	余数
BigInteger sqrt()	平方根
int compareTo(BigInteger other)	相等返回0，大于other返回正数，否则返回负数
static BigInteger valueOf(long x)	返回值等于x的大整数

java.math.BigDecimal API

API	功能
BigDecimal divide(BigDecimal other)	商，若除不尽会抛出异常
BigDecimal divide(BigDecimal other,RoundingMode mode)	商，若除不尽则四舍五入
static BigDecimal valueOf(long x, int scale)	返回值等于x或x/10scale的一个大实数
其他同BigInteger

数组

1.打印数组的三种方式

int[] arrays = {1,2,3,4,5,6};
//使用普通for循环打印
for(int i = 0; i < arrays.length; i++){
    System.out.print(arrays[i]);
}
//使用foreach
for(int j : arrays){
   System.out.print(j);
}
//使用Arrays.toString(a)
System.out.print(Arrays.toString(arrays));

注意：for each的循环变量会循环遍历数组中的每个元素，而不是下标值

2.数组拷贝

（1）将一个数组变量拷贝到另一个数组变量。这时，两个变量同时引用同一个数组：

import java.util.*;
int[] arrays1 = {1,2,3,4,5,6};
int[] arrays2 = arrays1;
arrays2[2] = 7;
System.out.println(arrays1[2]);
>>7

（2）将一个数组中的所有值 都拷贝到另一个数组中：

int[] array3 = Arrays.copyOf(arrays1, arrays1.length);
array3[0]=0;
System.out.println(arrays1[0]);
>>1

Arrays.copyOf()第二个参数是新数组 的长度，这个方法常用来增加数组 的大小：

int[] array3 = Arrays.copyOf(arrays1, 2*arrays1.length);

如果数组是数值型的，那么额外的元素将会被赋值为0；如果数组类型为布尔型，那么多余的会被赋值false。