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Java 语言基础知识

标识符

Java 语言中，标识符由字母、下划线、美元符（$）开始，后接字母、下划线、美元符、数字。

保留字不可作为标识符

数据类型

自动类型转换

不同类型数据转化为同一类型（向高级转换）

flowchart LR
    A[byte,short,char] --> B[int] --> C[long] --> D[float] --> E[double]

强制类型转换

高级→低级。可能丢失精度

Java
int i;
byte b = (byte) i;

类型划分

Java 语言中，数据类型分为两大类：基本类型和引用类型。

  • 基本类型：byte、short、int、long、float、double、char、boolean
  • 引用类型：类、接口、数组

常量与变量

变量定义：<typeSpecifier> <varName>[=value];

  • 变量名对大小写敏感
  • 长度无限制
  • 先初始化，后使用

常量定义：final <typeSpecifier> <varName>=value;

  • 一旦赋值不可被修改

布尔类型（boolean）

值只有 true 和 false，不能接受整数赋值

字符类型（char）

字符常量 '<ch>'，字符变量 char ch;，16 位

整型数据（integer）

  • 常量：十进制整数、八进制整数（0 开头）、十六进制整数（0x 开头）、二进制整数（0b 开头）
  • 变量
    • byte：8位
    • short：16位
    • int：32位
    • long：64位

浮点型数据（float）

  • 常量：十进制数字（+ 小数点 + 小数部分）+ f 或 F
    • 科学计数法：<mantissa>e<exponent>，mantissa 和 exponent 均为十进制数字
  • 变量：
    • float：32位
    • double：64位

字符串类型（String）

  • String 和 StringBuffer
    • String：不可变字符串
      • 构造：String(char chars)、String(char chars[], int startindex, int numChars) 等
      • 修改：concat()、replace()、substring() 等
    • StringBuffer/StringBuilder：可变字符串
      • 构造：StringBuffer()、StringBuffer(String str)、StringBuffer(int len) 等
      • 修改：append()、insert()、setCharAt() 等
  • 比较：equals()、equalsIgnoreCase() 等
  • 转化：toString()
  • 连接：+，实质为 StringBuffer 的多次 append() 操作

数组类型（array）

一维数组 <type> arrayName[]

  • 初始化：int intArray[]，intArray = new int[15]
  • 引用：arrayName[index]，从0开始
  • 拷贝
    • 引用：int[] a = {} int[]b = a
    • 值：copyOf 方法
  • 排序：Arrays.sort()
  • 遍历：for-each循环 for (variable: collection) {statement} 依次处理数组中每个元素，而不必指定下标值

多维数组

“数组的数组”。在 Java 中，数组空间是非连续分配的，每一维大小不必相同。

二维数组 type arrayName[][] 或 type [][]arrayName

初始化（动态）：

Java
arrayName = new type[arrayLength1][arrayLength2];
// 或
arrayName = new type[arrayLength1][];
arrayName[0] = new type[arrayLength2];
// ... //
arrayName[arrayLength1-1] = new type[arraylength2n];

复合数据类型数组，先为最高维分配引用空间，再顺次分配低维空间。必须为每个数据元素单独分配空间。

运算符和表达式

运算符

  • 算术运算符：+、-、*、/、%、++、--
  • 关系运算符：>、<、>=、<=、==、!=
  • 逻辑运算符：&&、||、!
  • 位运算符：&、|、^、~、<<、>>、>>>
  • 赋值运算符：=、+=、-=、*=、/=、%=、<<=、>>=、&=、^=、|=、>>>=
  • 条件运算符：?:

  • 其他

    • 分量 .
    • 下标 []
    • 实例 instance of
    • 内存分配 new
    • 方法调用 ()
    • 强制类型转换 (type)

    ...

表达式

运算符按优先顺序从高到低结合，同级运算符从左向右结合

数学函数 java.lang.Math，若 import static java.lang.Math.* 便可不加 Math. 调用其方法和常量

控制语句

块作用域

{} 其中的若干语句组成一个块，块中定义的变量只在块内有效。可嵌套，但不可同时在其中声明同名变量。

分支语句

  • if-else
  • switch-case

循环语句

  • while
  • do-while
  • for

跳转语句

  • break
  • continue
  • return

例外处理语句

  • try-catch-finally
    Java
    try{
    // 可能产生例外的代码段
} catch (ExceptionType1 e1) {
    // 处理 e1
} catch (ExceptionType2 e2) {
    // 处理 e2
} finally {
}
  • throw 抛出例外对象

简单输入输出

  • 读取输入
    • 需要引入 java.util.* 包
    • Scanner 类
      • 构造：Scanner sc = new Scanner(System.in)
      • 方法：next()、nextInt()、nextDouble() 等
  • 格式化输出
    • System.out.print()
    • System.out.println()：打印完一行后换行
    • System.out.printf()：C 风格格式化输出