《Java面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計》課件-項目2 Java編程基礎(chǔ)

項目2Java編程基礎(chǔ)Java程序設(shè)計項目描述

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Projectdescription學(xué)做任何事情，都要打好基礎(chǔ)。同樣地，要掌握并熟練使用Java語言，必須充分了解Java語言中的基礎(chǔ)知識。本項目將針對Java的基本語法、Java中的數(shù)據(jù)類型、運算符、流程控制、數(shù)組進行詳細地講解。0102顯示購物清單打印結(jié)算清單顯示購物清單任務(wù)102數(shù)據(jù)類型類型數(shù)據(jù)類型占用空間應(yīng)用場合：取值范圍布爾型boolean8位（1個字節(jié)）存儲邏輯變量：truefalse字節(jié)型byte8位（1個字節(jié)）存儲字節(jié)數(shù)據(jù)：-27~27-1整型short16位（2個字節(jié)）存儲短整型數(shù)據(jù)：-215~215-1int32位（4個字節(jié)）存儲整型數(shù)據(jù)：-231~231-1long64位（8個字節(jié)）存儲長整型數(shù)據(jù)：-263~263-1浮點型float32位（4個字節(jié)）存儲浮點數(shù)據(jù)：-3.4E+38~-1.4E-45，1.4E-45~3.4E+38double64位（8個字節(jié)）存儲雙精度浮點靈敏：-1.7E+308~-4.9E-324，4.9E-324~1.7E+308字符型char

存儲一個字符溫濕度傳感器數(shù)據(jù)：溫度25.5℃

濕度75%；人體傳感器數(shù)據(jù)：truefalse；溫度傳感器范圍：-10~60；風(fēng)扇的控制：’開’‘關(guān)’；這些數(shù)據(jù)在Java程序中要如何表示呢？如何選擇？數(shù)據(jù)類型常量

保持不變的值。常量在程序的運行過程中是不允許改變的。

Java中的常量包括整型常量、浮點型常量、字符型常量、字符串常量、布爾型常量等。整形常量有4種表示形式，分別為：二進制、八進制、十進制和十六進制。0b00000101，0x003A,10001030204常量布爾型常量布爾型常量只有兩個值true和false，該常量用于表示真和假。浮點型常量指的就是小數(shù)，可分為單精度float浮點數(shù)和雙精度double浮點數(shù)兩種。1.23f3.14d3.14字符（串）型常量字符型常量用于表示一個字符。'a''1''$''\n''\072''\u0000’字符串表示一串連續(xù)的字符。"HelloWorld""123456""你好!Java"數(shù)據(jù)類型變量聲明、賦值Java使用變量來裝載程序運行過程中可以發(fā)生變化的值，在編程中使用變量讓程序語言表達更方便簡潔。變量聲明語法：

有兩種寫法，一種是聲明時同時賦值，如上面代碼中的1-3行。一種是需要變量時重新賦值，如上面代碼中的第5-6行。數(shù)據(jù)類型

需要注意的是，變量的命名要符合標識符的規(guī)定，變量名首字母小寫，同時變量要使用前必須先聲明和賦值后才可以使用，以下是常見的使用變量的錯誤：數(shù)據(jù)類型變量布爾型變量用來存儲布爾值，變量使用關(guān)鍵字boolean聲明，該類型的變量只有兩個值true和false。整數(shù)類型變量用來存儲整數(shù)數(shù)值，分為4種不同的類型：字節(jié)型（byte）、短整型（short）、整型（int）和長整型（long）。數(shù)據(jù)類型變量整數(shù)類型變量用來存儲整數(shù)數(shù)值，分為4種不同的類型：字節(jié)型（byte）、短整型（short）、整型（int）和長整型（long）。字符型變量用來存儲一個字符，在Java中使用關(guān)鍵字char表示，字符型變量占用2個字節(jié)。在給char類型變量賦值時，可以使用一對英文半角格式的單引號‘’把符號括起來。數(shù)據(jù)類型下面列舉一個例子來定義八種數(shù)據(jù)類型變量，便于讀者更好的理解在代碼中如何定義變量。數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換自動轉(zhuǎn)換自動類型轉(zhuǎn)換也稱為隱式類型轉(zhuǎn)換，指的是兩種數(shù)據(jù)類型在轉(zhuǎn)換的過程中不需要進行顯示的聲明，自動完成轉(zhuǎn)換。自動類型轉(zhuǎn)換要滿足兩個條件，第一個是兩種數(shù)據(jù)類型彼此兼容，第二個是目標類型的取值范圍要大于源類型的。強制轉(zhuǎn)換強制類型轉(zhuǎn)換也稱為顯式類型轉(zhuǎn)換，指的是兩種數(shù)據(jù)類型在轉(zhuǎn)換的過程中需要進行顯式的聲明。當兩種類型不兼容，或者目標類型取值范圍小于源類型時需要使用。從取值范圍低到高可自動轉(zhuǎn)換的為：byte，short，char>int>long>float>double（其中符號>表示可以自動轉(zhuǎn)換的方向）。其中byte類型還可轉(zhuǎn)換成short類型。數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換需要注意的是，變量在進行強制轉(zhuǎn)換時，如果值的大小超出了目標類型的取值范圍，會造成數(shù)據(jù)精度的丟失。接下來通過一個例子來演示數(shù)據(jù)精度丟失的情況。當變量i強制轉(zhuǎn)換成變量b時，前面3個字節(jié)的數(shù)據(jù)將丟失，得到byte類型數(shù)據(jù)10000001（二進制）。100000001（補碼）換成原碼為11111111，該數(shù)值十進制為-127。數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換關(guān)于補碼計算機中的符號數(shù)有3種表示法：原碼、反碼和補碼。3種表示方法均有符號位和數(shù)值位兩部分，數(shù)的最高位用來表示符號位，符號位用0表示“正”，用1表示“負”。原碼：符號位加上真值的絕對值，即用第一個二進制位表示符號（正數(shù)該位為0，負數(shù)該位為1），其余位表示值。反碼：正數(shù)的反碼與其原碼相同；負數(shù)的反碼符號位不變，其余位為其原碼逐位取反。補碼：正數(shù)的補碼與其原碼相同；負數(shù)的補碼是在其反碼的基礎(chǔ)上加上1。任務(wù)實施1.任務(wù)分析定義變量存儲購買物品的單價和個數(shù)，將購物清單打印到控制臺，運行效果如下圖所示。2.代碼參考教材任務(wù)2-1打印結(jié)算清單任務(wù)2算術(shù)運算符運算符可分為算術(shù)運算符、賦值運算符、比較運算符、邏輯運算符等。算術(shù)運算符描述例子（假設(shè)a=2，b=3）結(jié)果+正號，放在一個操作數(shù)前面表示正數(shù)+a2加法，兩個操作數(shù)進行加法運算a+b5-負號，放在一個操作數(shù)前面表示負數(shù)-a-2減法，兩個操作數(shù)進行減法運算a-b-1*乘法，兩個操作數(shù)進行乘法運算a*b6/除法，兩個操作數(shù)進行除法運算a/b0%取余，左操作數(shù)除以右操作數(shù)的余數(shù)a%b2++自增，操作數(shù)的值增加1（放在變量前面或后面）a=2;b=++a;a=3;b=3;a=2;b=a++;a=3;b=2;--自減，操作數(shù)的值減少1（放在變量前面或后面）a=2;b=--a;a=1;b=1;a=2;b=a--;a=1;b=2;算術(shù)運算符從運行結(jié)果中可以看出，在進行算術(shù)運算的時候需要注意幾點如下：（1）在進行除法運算時，當除數(shù)與被除數(shù)都為整數(shù)時，得到的結(jié)果也是一個整數(shù)。但是如果除法運算中有小數(shù)參與，得到的結(jié)果將會是一個小數(shù)。例如1.0/2的結(jié)果為0.5，或者1/2.0的結(jié)果也為0.5。（2）在進行取模運算時，運算結(jié)果和被除數(shù)符號相關(guān)，和除數(shù)符號無關(guān)。算術(shù)運算符自增運算符“++”和自減運算符“-–”可以寫在變量前也可以寫在變量后，寫在前面，叫做前置如++a，寫在后面，叫做后置如a++。不管前置不是后置，對于變量而言，都是自增1或自減1。上述代碼中的第6行，變量a會自增，所以a的值為6，但是表達式a++，因為a在前，所以會先用a的值作為表達式a++的值賦給res。上述代碼中的第8行，變量b會自減，所以b的值為9，但是表達式--b，因為b在后，所以會用b減后的值作為表達式--b的值賦給res。也就是說，表達式的值會看看誰在前，就先用誰的值作為表達式的值的結(jié)果，res=a++則res得到a的值，然后a自增。res=--a則res得到a自減后的值。賦值運算符運算符描述例子(假設(shè)x=10)結(jié)果=簡單賦值，將符號右邊的值賦給左邊的變量x=5;5+=加和賦值，將符號左邊的變量與右邊的值相加后再賦值給左邊的變量。x+=5;等價于x=x+5;15-=減和賦值，將符號左邊的變量減去右邊的值后再賦值給左邊的變量x-=5;等價于x=x-5;5*=乘和賦值，將符號左邊的變量乘以右邊的值后再賦值給左邊的變量x*=5;等價于x=x*5;50/=除和賦值，將符號左邊的變量除以右邊的值后再賦值給左邊的變量x/=5;等價于x=x/5;2%=取模和賦值，將符號左邊的變量除以右邊的值后再賦值給左邊的變量x%=5;等價于x=x%5;0賦值運算符的作用就是將常量、變量或者表達式的值賦給某個變量。賦值運算符比較運算符也稱為關(guān)系運算符，用于對兩個數(shù)值或變量進行比較，得到一個布爾值true或false。關(guān)系運算符>、>=、<、<=的優(yōu)先級一樣，比==、!=優(yōu)先級高運算符描述例子結(jié)果>

大于2>1true<

小于2<1false>=大于等于2>=1true<=小于等于2<=1false==等于2==1false!=不等于2!=1true需要注意的是運算符>，<，>=，<=，符號兩邊只能比較數(shù)值，布爾值不能參與。運算符==，!=，符號兩邊可以比較數(shù)值，也可以比較布爾值。邏輯運算符邏輯運算符用于對布爾型的數(shù)據(jù)進行操作，其結(jié)果仍是一個布爾值運算符描述例子結(jié)果&&當且僅當兩個運算量的值都為“真”時，運算結(jié)果為“真”，否則為“假”。true&&truetruetrue&&falsefalsefalse&&truefalsefalse&&falsefalse||當且僅當兩個運算量的值都為“假”時，運算結(jié)果為“假”，否則為“真”。true||truetruetrue||falsetruefalse||truetruefalse||falsefalse!當運算量的值為“真”時，運算結(jié)果為“假”；當運算量的值為“假”時，運算結(jié)果為“真”。!truefalse!falsetrue除了符號“&&”可以進行與運算外，符號“&”也可以進行與運算。符號“&”又稱為非短路與。除了符號“||”可以進行或運算外，符號“|”也可以進行或運算。符號“|”又被稱為非短路或。至于非短路與與短路與，非短路或與短路或的區(qū)別，請讀者自行進行驗證。邏輯運算符例子中的x的初始值為3，y的初始值為1。（1）x>0&&y-->0，“&&”符號兩邊表達式的值都為true，所以結(jié)果為true，y的值為自減后的值0。（2）x<0&&y-->0，“&&”符號左邊的表達式為false，所以與的結(jié)果即為false，此時“&&”符號運算會忽略右邊表達式（即右表達式?jīng)]有參與運算），y的值沒有自減，還是0。所以“&&”符號又被稱為短路與。（3）同理或“||”符號運算x<0||y-->100，兩邊表達式結(jié)果同時為false，或結(jié)果才為false，y的值自減1為0。（4）x>0||y-->100，或符號左邊的表達式為true，即或運算結(jié)果為true，或符號右邊表達式忽略，y的值還是-1。所以“||”符號又被稱為短路或。（5）非運算比較簡單，在布爾值或布爾變量前面加上!，結(jié)果取反。位運算符Java支持的位運算符有:&位與、！位或、~位非、^位異或、<<左移、>>右移、>>>無符號右移。按位與&運算符:兩個操作數(shù)中位都為1，結(jié)果為1，否則為0接位或｜運算符:兩個操作數(shù)中有一位為1，結(jié)果就為1，兩位都為0則結(jié)果為0位運算符按位取反~運算符：如果位為0，結(jié)果為1，如果位為1，結(jié)果為0按位異或^運算符：兩個操作數(shù)的位同號為0，異號為1位運算符左移<<右移>>無符號位右移>>>運算符，如圖3-13所示。左移<<：15<<3是指將15的二進制位向左位3位，低位用0補充。右移<<：-15>>3是指將-15的二進制位向右位2位，如果是正數(shù)高位用0補充，負數(shù)高位用1補充。無符號右移>>>：只針對正數(shù)的右移，高位用0補充。三目運算符三目運算符又稱條件運算符，語法是：boolean表達式?表達式1：表達式2。運算規(guī)則是：如果boolean表達式的值是真的，則表達式1的值是整個表達式的值的結(jié)果，否則是表達式2的結(jié)果是整個表達式的值的結(jié)果運算符的優(yōu)先級優(yōu)先級運算符1.[]()2++--~!3*/%4+-5<<>>>>>6<><=>=7==!=8&9^10|11&&12||13?:14=*=/=%=+=-=<<=>>=>>>=&=^=|=任務(wù)實施任務(wù)分析編寫一個模擬無人超市自動結(jié)算機結(jié)算清單打印程序，結(jié)算清單上要顯示結(jié)算商品的行號、編碼、品名、單價、數(shù)量、金額，以及結(jié)算商品的總數(shù)量和應(yīng)付金額，如下所示。任務(wù)實施任務(wù)分析觀察任務(wù)的運行效果圖后，可以把清單分為3部分打印（清單頂部、清單中部、清單底部）。清單頂部為提示信息，直接打印即可。清單中部為商品信息，商品數(shù)據(jù)可以變化?？梢酝ㄟ^定義變量來保存商品的屬性。定義的變量有如下幾種。行號：該屬性可以定義成一個自增長的變量，int類型。編號：商品的編號，String類型。品名：商品的名稱，String類型。單價：商品的單價，double類型。數(shù)量：商品的數(shù)量，int類型。金額：商品的單價*數(shù)量，double類型。清單底部顯示商品的統(tǒng)計信息（商品的總數(shù)量和應(yīng)付金額）?？梢远x成兩個變量?？倲?shù)量：所有商品的數(shù)量之和，int類型。應(yīng)付金額：所有的金額之和，double類型。任務(wù)實施編寫代碼代碼參考教材任務(wù)2-2任務(wù)實施運行結(jié)果超市購物程序設(shè)計任務(wù)2流程控制/

Processcontrol

Java的流程控制包括順序控制、條件控制和循環(huán)控制。順序控制，即程序從頭到尾依次執(zhí)行語言。條件控制，基于條件選擇執(zhí)行語句。循環(huán)控制，根據(jù)循環(huán)初始條件和終結(jié)要求，執(zhí)行循環(huán)體內(nèi)的操作。順序控制很簡單，前面的任務(wù)程序用的就是順序控制。本任務(wù)知識重點介紹條件控制和循環(huán)控制的使用。條件控制if條件語句switch條件語句if…else語句if…elseif…else語句。條件控制ifIf-else判斷一個數(shù)的奇偶性，如果該數(shù)能夠被2整除，則是一個偶數(shù)，否則該數(shù)字就是一個奇數(shù)。當室內(nèi)溫度大于30°C時，自動打開空調(diào)條件控制If-else-ifelseif…elseif…else語句用于對多個條件進行判斷，進行多種不同的處理。例如，對一個學(xué)生的成績進行分級，如果分數(shù)大于或等于80分等級為優(yōu)；否則，如果分數(shù)大于或等于70分等級為良；否則，如果分數(shù)大于或等于60分等級為及格；否則，等級為差。條件控制switchswitch關(guān)鍵字后面的()內(nèi)放入一個表達式，根據(jù)這個表達式的值去匹配case，匹配成功即執(zhí)行case后面的代碼塊，執(zhí)行完break的時候，switch語句結(jié)束，如果都沒有case匹配，則執(zhí)行default后面的代碼塊。case后面的值必須是常量，且類型只能是byte、short、char、int、enum（枚舉類型）、String（JDK1.7及以上可用）。case執(zhí)行代碼塊后面的break可省略，省略后程序?qū)⒗^續(xù)執(zhí)行下一個case代碼塊，直到遇到break時結(jié)束switch語句。default塊可省略，省略后表示未匹配case的情況下沒有其他處理。條件控制以上程序例子的第一個switch語句表示，變量dayOfWeek為1~6時分別輸出“星期一”到“星期六”，為0時輸出“星期天”。當dayOfWeek的值不是0_6時，輸出“輸入的數(shù)字不正確！”程序的第二個switch語句表示，變量dayOfWeek為1~5時，輸出“工作日”，為6或0時，輸出“休息日”。循環(huán)控制while循環(huán)語句while循環(huán)語句，根據(jù)循環(huán)條件來判斷是否執(zhí)行大括號內(nèi)的代碼塊，如果循環(huán)條件結(jié)果為真，則重復(fù)執(zhí)行代碼塊，直到條件不滿足，while循環(huán)才結(jié)束。do...while循環(huán)語句do…while循環(huán)與while循環(huán)的區(qū)別在于，do…while循環(huán)至少執(zhí)行一次循環(huán)體代碼塊，而while循環(huán)可能一次都不執(zhí)行循環(huán)體代碼塊。for循環(huán)語句for循環(huán)相比較于while循環(huán)和do…while循環(huán)，一般用在循環(huán)次數(shù)已知的情況下。嵌套循環(huán)嵌套循環(huán)，即在一個循環(huán)語句的循環(huán)體內(nèi)再定義一個循環(huán)語句。while、do…while、for循環(huán)語句都可以進行互相嵌套。循環(huán)控制while上述代碼中，整型變量x的初始值為1，循環(huán)條件為x<=5，第一次x滿足條件，執(zhí)行循環(huán)內(nèi)代碼塊，在代碼塊內(nèi)部對x的值增加1。依次類推，最后一次滿足條件的x值為5，輸出x的值為5。當x=6時，已經(jīng)不滿足條件，while循環(huán)退出，循環(huán)體代碼塊不再被執(zhí)行。循環(huán)控制do..whiledo…while循環(huán)與while循環(huán)的區(qū)別在于，do…while循環(huán)至少執(zhí)行一次循環(huán)體代碼塊，而while循環(huán)可能一次都不執(zhí)行循環(huán)體代碼塊。循環(huán)控制forfor關(guān)鍵字后面的（）中包括了：①初始化表達式，②循環(huán)條件，③操作表達式，它們之間使用“;”號隔開。大括號內(nèi)的代碼為④循環(huán)體代碼塊。那么for循環(huán)的執(zhí)行流程為：第一步，執(zhí)行①。第二步，執(zhí)行②，如果條件判斷結(jié)果為true，執(zhí)行第三步，如果條件判斷結(jié)果為false，執(zhí)行第五步。第三步，執(zhí)行④。第四步，執(zhí)行③，然后重復(fù)執(zhí)行第二步。第五步，退出循環(huán)。循環(huán)控制嵌套循環(huán)如何通過代碼演示for循環(huán)嵌套實現(xiàn)輸出直角三角形？break和continuebreak條件控制中，break語句表示終止某個case并跳出switch結(jié)構(gòu)，執(zhí)行后面的代碼。循環(huán)中表示中斷循環(huán)的執(zhí)行，跳出循環(huán)結(jié)構(gòu)，執(zhí)行后面的代碼。Break和continuecontinuecontinue用在循環(huán)語句中，作用是提前終止本次循環(huán)，執(zhí)行下一次循環(huán)。上面程序第6行加了一個條件判斷，當i的值為3時，使用continue語句，此時會跳過本次循環(huán)，忽略循環(huán)體的剩余語句，所以“i=3”沒有打印。任務(wù)實施任務(wù)分析超市商品有蘋果、香蕉、毛巾、薯片、面包五種商品，商品價格如表所示。編號商品名稱價格（元）1蘋果13.82香蕉9.53毛巾15.54薯片5.55面包6.8用戶在控制臺輸入商品編號進行購買，并輸入購買數(shù)量進行計算該商品所需要花費的錢。一次購買結(jié)束后，用戶輸入“Y”進行繼續(xù)購買，輸入“N”代表購物結(jié)束，最后在控制臺打印總花費。任務(wù)實施編寫代碼代碼參考教材任務(wù)2-3任務(wù)實施運行結(jié)果數(shù)組的使用任務(wù)4數(shù)組/

Array數(shù)組是有序數(shù)據(jù)的集合，數(shù)組中的每個元素具有相同的數(shù)據(jù)類型，可以用一個統(tǒng)一的數(shù)組名和下標來唯一地確定數(shù)組中的元素。數(shù)組有一維數(shù)組和多維數(shù)組。在Java中，數(shù)組是一種引用數(shù)據(jù)類型。一維數(shù)組定義上面的datatype表示Java中的數(shù)據(jù)類型，可以是基本數(shù)據(jù)類型和引用數(shù)據(jù)類型。arrayRefVar表示數(shù)組名稱。數(shù)組符號[]可以放在數(shù)據(jù)類型后面，也可以放在數(shù)組名稱后面。建議數(shù)組的符號放在數(shù)據(jù)類型后面。初始化在Java中，數(shù)組的定義并沒有為數(shù)組的元素分配內(nèi)存。所以定義完數(shù)組后還需要為數(shù)組分配內(nèi)存，這樣數(shù)組變量才可以存儲元素。創(chuàng)建的數(shù)組的這個過程也被稱為數(shù)組的初始化。一維數(shù)組數(shù)組的初始化可以分為靜態(tài)初始化和動態(tài)初始化。數(shù)組的動態(tài)初始化，使用關(guān)鍵字new創(chuàng)建數(shù)組對象。

數(shù)組的每個元素都有一個索引，可以通過數(shù)組名與索引訪問數(shù)組中的元素，例如arr[0]、arr[1]。數(shù)組的最小索引值是0，最大索引值為“數(shù)組的長度-1”一維數(shù)組數(shù)據(jù)類型默認值byte、short、int、long0float、double0.0char一個空字符，即‘\u0000’booleanfalse