Java必知必会-入门篇

2024-08-24 21:28
文章标签 java 入门篇 必知 必会

本文主要是介绍Java必知必会-入门篇，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

说明：

  • 会先教会大家如何使用，并给出相应的练习题示例
  • 作业习题是帮助大家巩固所学内容，需要大家独立完成

目录

一、输出内容

1.1 学会打印 hello world

1.2 练习题：打印一棵树

1.3 作业习题：打印一颗星星 

二、基本数据类型

2.1 认识基础数据类型

2.2 分别对基础数据类型进行介绍

2.3 变量与常量

2.4 声明变量与常量

2.5 练习题：计算半径为5的圆面积

2.6 作业习题：一个小球从98米的高空做自由落体运动，请问需要多少秒才抵达地面？

三、运算符

3.1 算术运算符

3.2 自增和自减运算符

3.3 比较运算符

3.4 位运算符

3.5 三元运算符

 3.6 作业习题：使用三元运算符模拟点赞功能

四、数据类型转换

4.1 隐式类型转换

4.2 显式类型转换

4.3 作业习题：自主分别进行一次隐式类型转换和显式类型转换 

五、流程控制

5.1 条件语句

5.2 循环语句

5.3 循环控制

5.4 作业习题：使用任意一个循环语句打印从10000到1且不是4的倍数的数值

六、数组

6.1 一维数组

特点：

初始化一维数组

静态初始化（在声明时赋值）

动态初始化（使用new关键字）

访问数组元素 

修改数组元素 

遍历数组

 示例：声明、初始化、修改和遍历一个一维数组。

6.2 二维数组

特点：

初始化二维数组

声明和初始化：

初始化并赋值：

访问元素： 

遍历二维数组：

 示例：创建、初始化、访问和遍历一个二维数组。

6.3 作业习题：使用Java生成杨辉三角形前五行

一、输出内容

1.1 学会打印 hello world

public class Main {public static void main(String[] args) {System.out.println("Hello world!");}
}

运行后控制台显示的结果：

 Hello world!

1.2 练习题：打印一棵树

public class Main {public static void main(String[] args) {System.out.println("*");System.out.println("**");System.out.println("***");System.out.println("****");System.out.println("*****");System.out.println("*");System.out.println("*");System.out.println("*");System.out.println("*");}
}

运行后控制台显示的结果：

*
**
***
****
*****
*
*
*
*

1.3 作业习题：打印一颗星星 

二、基本数据类型

2.1 认识基础数据类型

Java中有8种基本的数据类型，用于存储数值、字符和布尔值

数值类型：

  • 整数类型：byte、short、int、long
  • 浮点类型：float、double

字符类型：char

布尔类型：boolean

2.2 分别对基础数据类型进行介绍

整型数据类型：

  • byte：8位，有符号的整数类型，取值范围从-128到127。
  • short：16位，有符号的整数类型，取值范围从-32,768到32,767。
  • int：32位，有符号的整数类型，取值范围从-2^31到2^31-1。
  • long：64位，有符号的整数类型，取值范围从-2^63到2^63-1。

浮点数据类型：

  • float：32位，单精度、32位IEEE 754浮点数。
  • double：64位，双精度、64位IEEE 754浮点数。

字符类型：

  • char：16位，表示Unicode字符，取值范围从’\u0000’（即为0）到’\uffff’（即为65,535）。

布尔类型：

  • boolean：表示逻辑值true和false。

2.3 变量与常量

变量：在程序执行的过程中，其值能被改变的量称为变量

常量：在程序执行的过程中，其值不能发生改变的量称为常量，使用final关键字进行修饰

2.4 声明变量与常量

声明变量：

int number;             // 声明一个整型变量
double pi = 3.14159;    // 声明并初始化一个双精度浮点数变量
char letter = 'A';      // 声明并初始化一个字符变量
boolean flag = true;    // 声明并初始化一个布尔变量

声明常量： 

public class Constants {public static final double PI = 3.14159; // 声明一个类级别的常量
}

final int MAX_VALUE = 100; // 声明一个整型常量

如果没有public关键字，那么这些常量将只能在Constants类内部访问。如果没有static关键字，那么在其他类中访问这些常量时，需要创建Constants类的实例。 

2.5 练习题：计算半径为5的圆面积

public class CircleAreaCalculator {public static final double PI = 3.14159; // 自定义π的常量public static void main(String[] args) {double radius = 5.0; // 圆的半径double area = calculateCircleArea(radius);System.out.println("圆的面积是: " + area);}public static double calculateCircleArea(double radius) {return PI * radius * radius; // 使用自定义的π常量计算面积}
}

2.6 作业习题：一个小球从98米的高空做自由落体运动，请问需要多少秒才抵达地面？

三、运算符

3.1 算术运算符

  • 加法（+）：将两个操作数相加。

    • 示例：int sum = 5 + 3; // 结果为8

  • 减法（-）：从第一个操作数中减去第二个操作数。

    • 示例：int difference = 5 - 3; // 结果为2

  • 乘法（*）：将两个操作数相乘。

    • 示例：int product = 5 * 3; // 结果为15

  • 除法（/）：将第一个操作数除以第二个操作数。

    • 示例：double quotient = 5.0 / 2.0; // 结果为2.5
    • 注意：如果两个操作数都是整数类型，结果会舍去小数部分，只保留整数部分。

  • 取模（%）：返回第一个操作数除以第二个操作数后的余数。

    • 示例：int remainder = 5 % 3; // 结果为2

3.2 自增和自减运算符

  • 前缀形式：运算符位于变量之前（例如 ++a 或 --a）。在这种情况下，变量在表达式求值之前增加或减少。

  • 后缀形式：运算符位于变量之后（例如 a++ 或 a--）。在这种情况下，变量在表达式求值之后增加或减少。 

public class IncrementDecrementOperators {public static void main(String[] args) {int a = 5;// 前缀自增int b = ++a; // a先自增为6，然后b被赋值为6System.out.println("a (after ++a): " + a); // 输出 6System.out.println("b: " + b); // 输出 6// 后缀自增int c = a++; // c被赋值为6，然后a自增为7System.out.println("a (after a++): " + a); // 输出 7System.out.println("c: " + c); // 输出 6// 前缀自减int d = --a; // a先自减为6，然后d被赋值为6System.out.println("a (after --a): " + a); // 输出 6System.out.println("d: " + d); // 输出 6// 后缀自减int e = a--; // e被赋值为6，然后a自减为5System.out.println("a (after a--): " + a); // 输出 5System.out.println("e: " + e); // 输出 6}
}

3.3 比较运算符

  • 等于（==）：检查两个操作数是否相等。

    • 示例：int a = 5; int b = 5; boolean result = (a == b); // result为true

  • 不等于（!=）：检查两个操作数是否不相等。

    • 示例：int a = 5; int b = 3; boolean result = (a != b); // result为true

  • 大于（>）：检查左边的操作数是否大于右边的操作数。

    • 示例：int a = 5; int b = 3; boolean result = (a > b); // result为true

  • 小于（<）：检查左边的操作数是否小于右边的操作数。

    • 示例：int a = 3; int b = 5; boolean result = (a < b); // result为true

  • 大于等于（>=）：检查左边的操作数是否大于或等于右边的操作数。

    • 示例：int a = 5; int b = 5; boolean result = (a >= b); // result为true

  • 小于等于（<=）：检查左边的操作数是否小于或等于右边的操作数。

    • 示例：int a = 3; int b = 5; boolean result = (a <= b); // result为true

3.4 位运算符

  • 按位与（&）：

    • 两个操作数的相应位都为1时，结果位才为1。
    • 示例：int a = 5; int b = 3; int result = a & b; // result为1（二进制：0101 & 0011 = 0001）

  • 按位或（|）：

    • 两个操作数的相应位都为0时，结果位才为0。
    • 示例：int a = 5; int b = 3; int result = a | b; // result为7（二进制：0101 | 0011 = 0111）

  • 按位异或（^）：

    • 两个操作数的相应位相同，结果位为0；相应位不同，结果位为1。
    • 示例：int a = 5; int b = 3; int result = a ^ b; // result为6（二进制：0101 ^ 0011 = 0110）

  • 按位非（~）：

    • 反转操作数的每一位，即0变1，1变0。
    • 示例：int a = 5; int result = ~a; // result为-6（二进制：0101 变为 1010，即-6的补码）

  • 左移（<<）：

    • 将操作数的二进制表示向左移动指定的位数。
    • 示例：int a = 2; int result = a << 2; // result为8（二进制：0010 向左移动2位，变为 1000）

  • 右移（>>）：

    • 将操作数的二进制表示向右移动指定的位数。
    • 示例：int a = 8; int result = a >> 2; // result为2（二进制：1000 向右移动2位，变为 0010）

  • 无符号右移（>>>）：

    • 类似于右移，但填充最高位的值为0，而不是符号位。
    • 示例：int a = -2; int result = a >>> 2; // result为-2（二进制：1111 向右移动2位，变为 1111，但符号位被置为0）

3.5 三元运算符

三元运算符（也称为条件运算符）是一种可以返回三个表达式中的一个表达式的值的运算符。它的基本形式如下：

(条件) ? 表达式1 : 表达式2;

三元运算符的一个示例： 

int a = 5;
int b = (a > 3) ? 10 : 20;
System.out.println("b的值是：" + b); // 输出 b的值是：10

 3.6 作业习题：使用三元运算符模拟点赞功能

四、数据类型转换

4.1 隐式类型转换

从低级类型向高级类型转换，系统会自动执行，这种转换称为隐式转换。

类型按精度从低到高排序的顺序为byte、short、int、long、float、double

4.2 显式类型转换

显示数据转换（也称为强制类型转换）是指显式地将一个变量从一种数据类型转换为另一种数据类型。这种转换可能会导致数据丢失，因为目标数据类型的范围可能小于源数据类型。

显示数据转换的例子：

  • float 转换为 int：
public class ImplicitExplicitConversion {public static void main(String[] args) {float f = 100.0f;int i = (int) f; // 显示数据转换，将 float 转换为 intSystem.out.println("f 的值是：" + f);System.out.println("i 的值是：" + i);}
}

4.3 作业习题：自主分别进行一次隐式类型转换和显式类型转换 

五、流程控制

5.1 条件语句

if 语句基本形式：

if (条件) {
    // 如果条件为 true，则执行的代码
}

示例：

int age = 20;
if (age >= 18) {System.out.println("成年了！");
} else {System.out.println("未成年！");
}

if-else 语句基本形式：

if (条件) {
    // 如果条件为 true，则执行的代码
} else {
    // 如果条件为 false，则执行的代码
}

 示例：

int score = 85;
if (score >= 90) {System.out.println("优秀！");
} else if (score >= 80) {System.out.println("良好！");
} else {System.out.println("及格！");
}

switch语句的基本语法和用法：

switch (expression) {case value1:// 如果expression等于value1，则执行这里的代码break;case value2:// 如果expression等于value2，则执行这里的代码break;// 可以有多个casedefault:// 如果expression与所有case都不匹配，则执行这里的代码
}
  • expression：一个整数、字符或枚举类型的表达式。
  • value1、value2等：与expression相匹配的值。
  • break：在每个case块的最后，使用break语句来结束switch语句，防止代码继续执行下一个case块。
  • default：可选的，如果expression与所有case都不匹配，则执行这里的代码。

简单的switch语句示例：

public class SwitchStatementExample {public static void main(String[] args) {int dayOfWeek = 3; // 假设今天是星期三switch (dayOfWeek) {case 1:System.out.println("今天是星期一");break;case 2:System.out.println("今天是星期二");break;case 3:System.out.println("今天是星期三");break;case 4:System.out.println("今天是星期四");break;case 5:System.out.println("今天是星期五");break;case 6:System.out.println("今天是星期六");break;case 7:System.out.println("今天是星期日");break;default:System.out.println("输入的数字不是一周中的某一天");break;}}
}

 switch语句也可以用于字符类型：

public class SwitchStatementExample {public static void main(String[] args) {char grade = 'B';switch (grade) {case 'A':System.out.println("优秀");break;case 'B':System.out.println("良好");break;case 'C':System.out.println("及格");break;case 'D':System.out.println("不及格");break;default:System.out.println("无效的成绩");break;}}
}

5.2 循环语句

循环语句用于重复执行一段代码，直到满足某个条件为止。Java提供了三种主要的循环结构：for语句、while语句和do-while语句。

for 循环是最常用的循环之一，它由三个部分组成：初始化表达式、循环条件、以及迭代表达式。

  • 初始化表达式：在循环开始之前执行一次，用于设置循环变量。
  • 循环条件：在每次迭代前检查，如果为真，则执行循环体；如果为假，则退出循环。
  • 迭代表达式：在每次循环体执行后执行，用于更新循环变量。

for 语句基本形式：

for (初始化表达式; 循环条件; 迭代表达式) {// 循环体
}

简单的 for 循环示例，用于在 Java 中打印数字 0 到 9：

for (int i = 0; i < 10; i++) {System.out.println(i);
}

 while 循环在每次迭代之前检查条件。如果条件为真，则执行循环体。它适用于当你不知道循环需要执行多少次，但你知道需要满足什么条件才能继续执行时。

while 语句基本形式：

while (条件) {// 循环体
}

 示例：

int i = 0; // 初始化循环变量
while (i < 10) { // 循环条件System.out.println(i); // 循环体：打印当前数字i++; // 更新循环变量
}

do-while 循环与 while 循环相似，但是它保证至少执行一次循环体，因为条件检查是在循环体之后进行的。 

do-while语句基本形式：

do {// 循环体
} while (条件);

 示例：

int i = 0; // 初始化循环变量
do {System.out.println(i); // 循环体：打印当前数字i++; // 更新循环变量
} while (i < 10); // 循环条件

5.3 循环控制

break 语句:

用于立即退出当前循环，不再执行循环体内的剩余代码。

for (int i = 0; i < 10; i++) {if (i == 5) {break;}System.out.println(i);
}

continue 语句：

语句用于跳过当前循环的剩余代码，直接进入下一次循环。

for (int i = 0; i < 10; i++) {if (i == 5) {continue;}System.out.println(i);
}

5.4 作业习题：使用任意一个循环语句打印从10000到1且不是4的倍数的数值

六、数组

6.1 一维数组

一维数组（One-dimensional array），也简称数组，是数据结构中的一种基础形式，用于在单个线性序列中存储一系列相同类型的数据项。数组中的每个数据项都有一个索引（或位置），通过这个索引可以快速访问到数组中的特定元素。

特点：

  • 顺序存储：数组中的元素是连续存放的。
  • 相同类型：数组通常存储相同类型的数据。
  • 随机访问：可以通过索引直接访问数组中的任何元素。
  • 固定大小：一旦数组被创建，它的大小就固定不变。

初始化一维数组

静态初始化（在声明时赋值）
int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5};
动态初始化（使用new关键字）
int[] numbers = new int[5]; // 创建一个可以存储5个整数的数组

访问数组元素 

可以通过索引来访问数组中的元素。索引从0开始。

int firstElement = numbers[0]; // 获取第一个元素

修改数组元素 

可以通过索引来修改数组中的元素。

numbers[0] = 10; // 修改第一个元素为10

遍历数组

可以使用for循环来遍历数组中的所有元素。

for (int i = 0; i < numbers.length; i++) {System.out.println(numbers[i]);
}

或者使用增强型for循环（for-each循环） 

for (int number : numbers) {System.out.println(number);
}

 示例：声明、初始化、修改和遍历一个一维数组。

public class Main {public static void main(String[] args) {// 声明并初始化一个一维数组int[] numbers = new int[5];// 修改数组元素numbers[0] = 1;numbers[1] = 2;numbers[2] = 3;numbers[3] = 4;numbers[4] = 5;// 遍历数组并打印每个元素for (int i = 0; i < numbers.length; i++) {System.out.println("Element at index " + i + ": " + numbers[i]);}}
}

6.2 二维数组

二维数组（Two-dimensional array），也称为矩阵（matrix），是一种数据结构，它存储了元素的一个表格，这些元素可以通过两个索引来访问：行索引和列索引。在许多编程语言中，二维数组可以看作是一维数组的数组。

特点：

  • 二维结构：元素按行和列排列。
  • 相同类型：通常存储相同类型的数据。
  • 固定大小：一旦创建，其行数和列数就固定了。
  • 连续存储：在内存中，二维数组的元素通常是连续存储的。

初始化二维数组

声明和初始化：
int[][] matrix = new int[3][3]; // 创建一个3x3的二维数组
初始化并赋值：
int[][] matrix = {{1, 2, 3},{4, 5, 6},{7, 8, 9}
};

访问元素： 

int element = matrix[1][2]; // 获取第二行第三列的元素，即数字6

遍历二维数组：

for (int i = 0; i < matrix.length; i++) { // 遍历行for (int j = 0; j < matrix[i].length; j++) { // 遍历列System.out.print(matrix[i][j] + " ");}System.out.println(); // 换行
}

 示例：创建、初始化、访问和遍历一个二维数组。

public class Main {public static void main(String[] args) {// 声明并初始化一个3x3的二维数组int[][] matrix = {{1, 2, 3},{4, 5, 6},{7, 8, 9}};// 遍历并打印二维数组的所有元素for (int i = 0; i < matrix.length; i++) {for (int j = 0; j < matrix[i].length; j++) {System.out.print(matrix[i][j] + " ");}System.out.println(); // 在每行后换行}}
}

6.3 作业习题：使用Java生成杨辉三角形前五行

这篇关于Java必知必会-入门篇的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/1103643。

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