Java与Python常见语法对比及区别

一、前记

1.1为什么写这篇文章？

因为JAVA是上世纪90年代以来伴随着互联网发展最成功的WEB应用语言，所以JAVA在中国互联网市场上仍是需求量巨大的。
然而，随着ML、DL科研的需求，python兴起，一系列python相关的DL、ML包都出来了。
因此，在开展新技术研究和应用落地过程中，常存在python科研探索，JAVA落地应用，或者两者混合的情况，如何平衡两者之间语法的区别，减少混淆，是本文的出发点。

1.2 本文的结构

本文将从整体区别和系列区别两个方面对比Python和JAVA的差异性和一致性。

二、整体区别

两种语言的相同之处不在骜诉，但是不同之处还是很有混淆性的。

2.1 差异总结十句话

• 动态且更简洁的Python善用:和缩进，少用()，不用{}和;。
• python是胶水语言，逐行执行，更为动态、可视化；
• Python注释是#，java注释是//
• Python中弱化了接口，强调函数链式编程，而JAVA强调面向接口编程；
• python中string是一个普通类型，而java中String是一个包装类型，但本质都是指针引用；
• python中的in关键字在for循环中很常用，is在类型判别，而java中没有in/is关键字；

2.2整体对比

类型	Java	Python
变量类型	静态类型。java所有变量的类型必须被明确定义，且只能赋予相同类型的值，否则会类型异常。java集合对象(如：Vector和ArrayList)里面可以保存了通用类型对象，但是无法保存基本类型，如int等。要保存int到Vector，你必须先要转换int到Integer(注：这里指的1.5版以前的java)。同样的，当你要从集合中取出一个对象时，已经不记得对象的类型，必须显示转换为期望的类型。	动态类型。Python里面变量的类型根据赋值的变化，可以是任意类型。如果变量已经被赋予某个类型对象，之后还可以被赋予另外一个不同类型的对象。Python的集合对象(如：lists和dictionaries)里面可以保存任意类型的对象，包括数字和lists。当你从集合中取出一个对象是，他仍然记得这个对象的类型，所以无需进行类型转换。
代码结构	冗长，必须使用{}管理语句体，使用;结束语句，所有变量使用前需要预先定义且注意作用域。	简洁，无需多余的{}和;语句就能完成目标，强制要求缩进正确。紧凑，在新的黑客字典里，Eric S. Raymond给予了“紧凑”这样的定义：Compact adj. 在设计中，描述有价值的特性并能够被人们立马理解。

三、细节区别

3.1数据类型

下表中数据类型划分为基本数据类型和引用数据类型，该划分方式遵循的是JAVA的语法划分方式，Python并不特意区分，都称之为标准数据类型，Python3 中有六个标准的数据类型：Number（数字）、String（字符串）、List（列表）、Tuple（元组）、Set（集合）、Dictionary（字典）。但是，python区分可变数据类型和不可变数据类型，其中，不可变数据：Number(数字）、String(字符串）、Tuple(元组）；可变数据：List（列表）、Dictionary（字典）、Set（集合）。python不可变数据类型的本质和JAVA的基本数据类型相近，因此，沿用。

数据类型	Java	Python
基本数据类型	Java 有八种基本数据类型，包括 boolean、char、byte、short、int、long、float 和 double	Python3 中不可变数据类型：Number(数字）（整型int、浮点型float、复数complex，python3的整型没有限制大小，可以当作Long类型使用，且布尔bool是整型的子类型）、String(字符串）（英文双引号或英文单引号括起来的内容，被定义为字符串）、Tuple(元组）
引用数据类型	对象（最常见的字符串）、接口和数组等	可变数据（3 个）：List（列表）、Dictionary（字典）、Set（集合）。

由此可见，Python中的String更为普通，不如JAVA中的细化和复杂。

3.2其他数据结构

数据结构	Java	Python
字符串	String s = “XXX”	s = “XXX”
静态数组	T[] dirs = new T[5] [0]*5
动态数组	ArrayList	[]
链表	LinkedList	N/A
OrderedSet	TreeSet	N/A
OrderedMap	TreeMap	N/A
HashSet	HashSet	set()
HashMap	HashMap	dict()
堆	PriorityQueue	[]/heapq.*
队列	Queue	collections.deque()
双端队列	Deque	collections.deque()
栈	Stack	[]/collections.deque()

由此可见，Python中的其他数据结构更为简单，不如JAVA中的细化和复杂。

3.3 String的处理方法

字符串方法	Java	Python
字符串	String s = “XXX”	s = “XXX”
创建字符串	String s = “XXX”	s = “XXX”
将指定的子串str1替换为目标子串str2	s.replace(str1,str2)	s.replace(str1,str2)
切片	s.substring(3)/s.substring(3,5)	s[3:]/s[3:5]
查找子串位置	s.indexOf(str,x)	s.find(str,x)
大小写方法	s.toUpperCase()/s.toLowerCase()	s.title()/s.lower()/s.upper()
去除空白方法	s.trim()	s.strip()/s.lstrip()/s.rstrip()
判断是否以指定子串开头	s.startsWith(str)	s.startswith(str)
判断是否以指定子串结尾	s.endsWith(str)	s.endswith(str)
获取指定索引的字符	s.charAt(x)	s[x]

3.4数组

数组方法	Java	Python
创建静态数组(字面量)	int []a = new int[]{1,2,3}	a = [1,2,3]
创建一维动态数组	int []a = new int[n]/Array.fill(a,x)	a = [x]*n
创建二维动态数组	int [][]a = new int[m][n]/for (int []row:a){Array.fill(row,x)}	a = [[x]*n for _ in range(m)]
添加元素	a.Add(x)	a.append(x)/a.extend(x)
删除元素	a.remove()	a.remove()/del a[x]

3.5条件语句

Java条件语句

public class IfStatement {
    public static void main(String args[]) {
        int grades = 99;
        if(grades >= 60 && grades<= 70) {
            System.out.println("及格");
        } else if(grades > 70 && grades<= 80){
            System.out.println("一般");
        } else if(grades > 80 && grades<= 90){
            System.out.println("优秀");
        }else if(grades > 90){
            System.out.println("牛");
        }else {
            System.out.println("不及格");
        }
    }
}

Python条件语句

if __name__ == '__main__':
	if age >= 18:
	    print('已经成年，可以上网')
	else:
		print('未成年，不能独立上网')

3.6循环语句

Java while 和for 循环语句

public class WhileDemo02 {
    public static void main(String[] args) {
        //输出1+2+3+...+100=
        int i = 0;
        int sum = 0;
        while (i <100) {
            i++;
            sum = sum + i;
        }
        System.out.println(sum);
    }
}
public class ForDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        //初始化//判断条件//迭代
        for(int i=1;i<=100;i++){
            System.out.println(i);
        }
        System.out.println("for循环结束");
        //   在IDEA中 100.for可快速生成for循环
    }
}

python while 和for 循环语句

if __name__=='__main__':
	i = 1		#初始化一个变量
	m = 0
	while i <= 100:
		m += i
		i += 1
	print(m)

for 循环是python中的另外一种循环语句，提供了python中最强大的循环结构，它可以循环遍历多种序列项目，如一个列表或者一个字符串(sequence可以试列表元组集合，如果是字典只能遍历keys，无法遍历values)
语法：

for <variable> in <sequence>:
	<statements>
else:
	<statements>
例如：
list01 = ['joe','susan','jack','tom']
for i in list01:	#遍历list01列表，将列表中元素依次赋值给变量i
	print(i)		#输出i直到将所有的元素遍历完毕停止遍历

以上显示的python for循环是直接遍历元素的，当然，也可以通过index的方式访问，那就是需要通过range(0,len（arr）)，获得元素列表，然后用for item in range(0,len(arr)):来执行。

3.7类和接口定义与调用

JAVA类定义

[修饰符] class 类名 [extends 父类名] [implements 接口名]{
  // 类体，包括类的成员变量和成员方法
  [修饰符] 数据类型 变量名 [ = 值];
  [修饰符] [返回值类型] 方法名([参数类型 参数名1,参数类型 参数名2,...]){
  //方法体
  ...
  return 返回值; //当方法的返回值类型为void时，return及其返回值可以省略
  }
  [修饰符] 构造方法名与类名一致([参数类型 参数名1,参数类型 参数名2,...]){
  //方法体
  ...
  }
}

JAVA类的实例

public class Person {
int age = 10;    // 类中定义的变量被称作成员变量
string name;
void speak() {
	System.out.println("我今年" + this.age + "岁了!");
}
public Person(string name,int age){
	this.age=age;
	this.name=name;
}
//提供了内部的静态方法，这个方法是不会被实例化的，python中也有staticmethod注解
public static void main(string[] args){
	Person xiaomingPerson=new Person("xiaoming",18);
	xiaomingPerson.speak()
}
}

Python类定义

class 类名(继承的父类名):
	变量名 [ = 值]
	def 方法名([参数类型 参数名1,参数类型 参数名2,...]):
		pass
	def __init__(self):
        pass

JAVA类的实例

class Person:
	age = 10;    # 类中定义的变量被称作成员变量
	name;
	def speak(self):
		print("我今年" + age + "岁了!")
	def __init__(self,name,age):
		self.age=age
		self.name=name
if __name__ == '__main__':
	xiaomingPerson=Person("xiaoming",18)
	xiaomingPerson.speak()

python里无接口类型，定义接口只是一个人为规定，在编程过程自我约束，python的类是可以写任意个方法的，定义一个接口对继承类进行约束，接口里有什么方法，继承类就必须有什么方法。

#抽象类加抽象方法就等于面向对象编程中的接口
from abc import ABCMeta,abstractmethod
 
class interface1(object):
    __metaclass__ = ABCMeta #指定这是一个抽象类
    @abstractmethod  #抽象方法
    def Lee(self):
        pass
    def Marlon(self):
        pass
class RelalizeInterfaceLee(interface1):#必须实现interface中的所有函数，否则运行会报错
    def __init__(self):    
        print '这是接口interface的实现'
    def Lee(self):
        print '实现Lee功能'        
    def Marlon(self):
        pass   
class RelalizeInterfaceMarlon(interface1): #必须实现interface中的所有函数，否则运行会报错
    def __init__(self):    
        print '这是接口interface的实现'
    def Lee(self):
        pass      
    def Marlon(self):
        print "实现Marlon功能"

四 其他技巧知识

字节的换算Tips：

1）bit（比特）

比特作为信息技术的最基本存储单位，非常小，但大名鼎鼎的比特币就是以此命名的，它的简写为小写字母“b”。

同学们都知道，计算机是以二进制存储数据的，二进制的一位，就叫做 1 比特，也就是说，比特要么为 0 要么为 1。

2）Byte（字节）

通常来说，一个英文字符是一个字节，一个中文字符是两个字节。字节与比特的换算关系是：1 字节 = 8 比特。

在往上的单位就是 KB，并不是 1000 字节，因为计算机只认识二进制，因此是 2 的 10 次方，也就是 1024 个字节。（终于知道 1024 和程序员的关系了吧？）

python中的is 关键字

小黄最近手头非常宽裕，花重金购买了一辆 P90D 特斯拉，我们暂且给这车取名叫 “小P” ，这辆车和隔壁老王家的车(车名叫 “小 王”)是一模一样的，无论是型号、外表还是价格都一样，是同批次生产的。这里我们可以说 “小P” 和"小王"是两辆一模一样的、相等的(euqal)，但本质上这是两个不同的对象。有一天小君给他的爱车又取了一个网名叫 “爱驹”，当我们说 “小P” 的时候其实就是在讨论 “爱驹”，因为本质上两个名字指的是同一个对象，这里我们把 “小P” 和 “爱驹” 称为完全相等的(identical)。

在 Python 中，”==” 和 “is” 的区别可类比这个例子 ，前者是相等性比较，比较的是两个对象中的值是否相等，后者是一致性比较，比较的是两个对象的内存空间地址是否相同。

​显然，如果内存地址相同，那么他们的值肯定也是一样的，因此，如果 “is” 返回 True，那么 “==” 一定也返回 True，反之却不成立。
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原文链接：https://blog.csdn.net/weixin_30575925/article/details/113649379

四、参考文献

https://www.codenong.com/cs105425560/
https://www.iteye.com/blog/xflykkk-1337444
https://www.lmlphp.com/user/58370/article/item/1674566/
https://blog.csdn.net/qing_gee/article/details/104388158/