JavaOO-⑤

数组、方法和字符串

1. 数组

   • 定义数组的语法：

   T[] x = new T[size];
   T[] y = { value1, value2, ... };

   • 操作数组元素可以使用下标运算[ ]，数组的下标范围0-(数组大小-1)。
   • 数组有一个length属性表示数组元素的个数。
   • 通常可以用循环来对数组中的元素进行操作。

2. 二维数组

   • 定义二维数组的语法：

   T[][] x = new T[size1][size2];
   T[][] y = new T[size][];
   T[][] z = {{v1, v2}, {v3, v4, v5, v6}, {v7}};

   • 二维数组的应用场景：表格、矩阵、棋盘、2D游戏中的地图。

3. 方法的定义和使用

   public static T foo(T1 param1, T2 param2, ...) {
       // 方法体
   }

4. 方法的递归调用

   • 方法直接或间接的调用自身

5. 字符串用法及常用方法

   • 字符串对象的创建

       String s1 = "Hello";
       String s1 = new String("Hello");

   • 字符串常用方法
     
     • equals：比较两个字符串内容是否相同
     • equalsIgnoreCase：忽略大小写比较两个字符串内容是否相同
     • compareTo：比较两个字符串的大小
     • length：计算字符串的长度
     • concat：字符串连接
     • charAt：从字符串中取指定位置的字符
     • indexOf/lastIndexOf：字符串的匹配
     • trim：修剪字符串左右两端的空白
     • toUpperCase/toLowerCase：将字符串变成大写/小写
     • substring：从字符串中取指定位置的子串
     • startsWith/endsWith：判断字符串是否以指定的字符串开头/结尾
     • replace：将字符串中指定内容替换为另外的字符串

练习1：录入5名学生的成绩，计算平均分，找出最高分和最低分。

package com.lovoinfo;

import java.util.Scanner;

public class Test01 {

    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);

        String[] names = {"关羽", "张飞", "赵云", "黄忠", "马超"};
        double[] scores = new double[5];
        double sum = 0;
        for(int i = 0; i < scores.length; i++) {
            System.out.print("请输入" + names[i] + "的成绩: ");
            scores[i] = sc.nextDouble();
            sum = sum + scores[i];
        }

        System.out.println("平均分为: " + sum / scores.length);

        int maxIndex = 0, minIndex = 0;
        for(int i = 1; i < scores.length; i++) {
            if(scores[i] > scores[maxIndex]) {
                maxIndex = i;
            }
            else if(scores[i] < scores[minIndex]) {
                minIndex = i;
            }
        }

        System.out.println(names[maxIndex] + "考了最高分" + scores[maxIndex]);
        System.out.println(names[minIndex] + "考了最低分" + scores[minIndex]);

        sc.close();
    }
}

练习2：输出前20个Fibonacci数。
1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, …

package com.lovoinfo;

/** * 输出前20个Fibonacci数 * @author jackfrued * */
public class Test04 {

    public static void main(String[] args) {
        int[] f = new int[20];
        f[0] = f[1] = 1;

        for(int i = 2; i < f.length; i++) {
            f[i] = f[i - 1] + f[i - 2];
        }

        for(int x : f) {
            System.out.println(x);
        }
    }
}

练习3：随机产生10个数，并对其进行排序。

package com.lovoinfo;

public class Test05 {

    public static void main(String[] args) {
        int[] a = new int[10];

        System.out.println("排序前: ");
        for (int i = 0; i < a.length; i++) {
            a[i] = (int) (Math.random() * 100);
            System.out.print(a[i] + "\t");
        }

        bubbleSort(a);

        System.out.println("\n排序后: ");
        for (int x : a) {
            System.out.print(x + "\t");
        }
    }

    /** * 冒泡排序 * @param a 待排序的数组 */
    public static void bubbleSort(int[] a) {
        // N个元素排序需要N-1趟循环
        for (int i = 0; i < a.length - 1; i++) {
            // 相邻元素两两比较
            for(int j = 0; j < a.length - 1 - i; j++) {
                if(a[j] > a[j + 1]) {   // 如果前面元素大于后面元素就交换
                    int temp = a[j];
                    a[j] = a[j + 1];
                    a[j + 1] = temp;
                }
            }
        }
    }

    /** * 简单选择排序 * @param a 待排序的数组 */
    public static void selectionSort(int[] a) {

        for (int i = 0; i < a.length - 1; i++) {
            int minIndex = i; // 假设当前的i是最小元素所在的位置
            for (int j = i + 1; j < a.length; j++) {
                if (a[j] < a[minIndex]) { // 发现更小的元素
                    minIndex = j; // 记录更小的元素所在的位置
                }
            }
            // 将i位置上的元素和最小元素交换位置
            int temp = a[i];
            a[i] = a[minIndex];
            a[minIndex] = temp;
        }
    }
}

练习4：输入5个学生三门课的成绩，计算每个学生的平均分以及每门课程的平均分。

package com.lovoinfo;

import java.util.Scanner;

public class Test07 {

    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);

        String[] stuNames = {"关羽", "张飞", "赵云", "黄忠", "马超"};
        String[] subNames = {"语文", "数学", "英语"};
        int[][] scores = new int[stuNames.length][subNames.length];

        for(int i = 0; i < scores.length; i++) {
            System.out.println("请录入" + stuNames[i] + "的成绩");
            for(int j = 0; j < scores[i].length; j++) {
                System.out.print("\t" + subNames[j] + ": ");
                scores[i][j] = sc.nextInt();
            }
        }

System.out.println("每个学生的平均成绩如下：");
        stuAverage(scores, stuNames);
        System.out.println("每个科目的平均成绩如下：");
        subAverage(scores, subNames);

        sc.close();
    }

    public static void stuAverage(int[][] arr, String[] stu) {
        double sum;
        for (int i = 0; i < arr.length; ++i) {
            sum = 0;
            for (int j = 0; j < arr[i].length; ++j) {
                sum += arr[i][j];
            }
            System.out.printf("%s 的平均成绩为： %.2f\n", stu[i], sum / arr[i].length);
        }
    }

    public static void subAverage(int[][] arr, String[] sub) {
        double sum;
        for (int j = 0; j < arr[j].length; ++j) {
            sum = 0;
            for (int i = 0; i < arr.length; ++i) {
                sum += arr[i][j];
            }
            System.out.printf("%s 的平均成绩为： %.2f\n", sub[j], sum / arr.length);
        }
    }
}

练习5：输出10行杨辉三角。

package com.lovoinfo;


/** * 杨辉三角 * @author jackfrued * */
public class Test08 {

    public static void main(String[] args) {
        int[][] y = new int[10][];
        for(int i = 0; i < y.length; i++) {
            y[i] = new int[i + 1];
            for(int j = 0; j < y[i].length; j++) {
                if(j == 0 || j == i) {
                    y[i][j] = 1;
                }
                else {
                    y[i][j] = y[i - 1][j] + y[i - 1][j - 1];
                }
            }
        }

        for(int[] a : y) {
            for(int b : a) {
                System.out.print(b + "\t");
            }
            System.out.println();
        }
    }
}

练习6：输入用户名和密码，验证用户身份。

package com.lovoinfo;

import java.util.Scanner;

/** * 用户登录验证 * @author jackfrued * */
public class Test03 {

    /** * 在数组中查找有没有指定的元素 * @param x 数组 * @param y 指定的元素 * @return 找到了返回元素在数组中的位置，没有找到返回-1 */
    public static int findUsername(String[] x, String y) {
        for(int i = 0; i < x.length; i++) {
            if(x[i].equals(y)) {
                return i;
            }
        }
        return -1;
    }

    public static void main(String[] args) {
        String[] usernames = {"admin", "jack", "guest"};
        String[] passwords = {"123456", "abcdefg", "000000"};
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        boolean isLogin = false;    // 是否登录成功
        do {
            System.out.print("请输入用户名: ");
            String username = sc.nextLine().trim();
            System.out.print("请输入密码: ");
            String password = sc.nextLine();
            int index = findUsername(usernames, username);
            if(index != -1) {
                if(password.equals(passwords[index])) {
                    isLogin = true;
                }
            }
            if(!isLogin) {
                System.out.println("用户名或密码错误!!!");
            }
        } while (!isLogin);
        // 登录成功就结束do...while循环显示欢迎信息
        System.out.println("登录成功!欢迎使用本系统...");
        sc.close();
    }
}

练习7：跑马灯效果。

package com.lovoinfo;

public class Test04 {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        String str = "欢迎来朗沃学习 ";

        while(true) {
            System.out.println(str);
            str = str.substring(1) + str.charAt(0);
            Thread.sleep(200);
        }

    }
}

练习8：实现字符串倒转、字符串去掉空格、字符串大小写互换的方法。

package com.lovoinfo;

public class Test05 {

    /** * 字符串倒转 * @param str 原来的字符串 * @return 倒转后的字符串 */
    public static String reverse(String str) {
        String newStr = "";
        for(int i = str.length() - 1; i >= 0; --i) {
            newStr += str.charAt(i);
        }
        return newStr;
    }

    /** * 修剪字符串中所有的空白字符 * @param str 原来的字符串 * @return 去掉空白字符后的字符串 */
    public static String trimAll(String str) {
        String newStr = "";
        for(int i = 0; i < str.length(); i++) {
            if(str.charAt(i) != ' ') {
                newStr += str.charAt(i);
            }
        }
        return newStr;
    }

    /** * 将字符串中的小写字母变大写，大写字母变小写 * @param str 原来的字符串 * @return 变换后的字符串 */
    public static String switchUpperLower(String str) {
        String newStr = "";
        for(int i = 0; i < str.length(); i++) {
            char ch = str.charAt(i);
            if(ch >= 'A' && ch <= 'Z') {
                ch += 32;   // 相当于 ch = (char)(ch + 32);
            }
            else if(ch >= 'a' && ch <= 'z') {
                ch -= 32;   // 相当于 ch = (char)(ch - 32);
            }
            newStr += ch;
        }
        return newStr;
    }

    public static void main(String[] args) {
        // hELLO, wORLD!
        System.out.println(switchUpperLower("Hello, World!"));

        System.out.println(reverse("hello"));   // olleh
        System.out.println(reverse("我爱你")); // 你爱我
        System.out.println(reverse("i love you"));  // uoy evol i

        System.out.println(trimAll(" h e l l o "));    // hello
    }
}