Java語言程序設(shè)計電子課件 第6章 數(shù)組和字符串

JAVA語言程序設(shè)計6.1數(shù)組的基本概念6.2多維數(shù)組6.3String類6.4數(shù)組案例本章小結(jié)第6章

數(shù)組和字符串教學(xué)目標(biāo)：數(shù)組和字符串是Java當(dāng)中最常用的類類型。本章主要介紹一維數(shù)組和二維數(shù)組的基本概念及常用方法，幾種常用的字符串類的基本概念和常用方法。并結(jié)合實例說明數(shù)組和字符串的在工程中的應(yīng)用。教學(xué)重點：掌握J(rèn)ava中數(shù)組和字符串的概念。掌握數(shù)組和字符串中常用方法。了解幾種字符串類的區(qū)別。第6章

數(shù)組和字符串6.1.1基本概念有時候，我們需要定義多個同類型的變量，表示一組相同意義的值。如一個班有30名學(xué)生，該班級學(xué)生的數(shù)學(xué)成績需要定義30個變量來表示。這是很繁雜的工作，在操作中也十分不方便。為了解決這樣的問題，Java提供了一種數(shù)據(jù)類型——數(shù)組。數(shù)組允許用戶使用同一個名字存放一組相同類型的數(shù)據(jù)。但需要注意，數(shù)組是一個類，該類的作用是存放一組相同類型的變量。1.聲明為了使計算機操作系統(tǒng)具有更好的并發(fā)性，減少程序在并發(fā)執(zhí)行時所付出的時空開銷，在操作系統(tǒng)中引入了線程的概念。線程是進程中的一個實體，是被系統(tǒng)調(diào)度和分配的基本單元，每個程序至少包含一個線程，就是“主線程”。6.1數(shù)組的基本概念6.1.1基本概念1.聲明數(shù)組聲明的格式：類型數(shù)組名[];如inta[];

chars[];上面兩行分別是聲明了一個整型的數(shù)組和一個字符型的數(shù)組，數(shù)組的名字分別是a和s。但因為數(shù)組是類，所以a和s是數(shù)組類的引用。就算數(shù)組中存儲的數(shù)據(jù)是基本數(shù)據(jù)類型，一個數(shù)組也是一個對象。在Java中也允許將[]放到數(shù)組名字的前面。如：int[]a;

char[]s;這種方法更容易理解，聲明一個整形數(shù)組，數(shù)組名字為a。這與聲明一個基本類型的格式是一致的。6.1數(shù)組的基本概念6.1.1基本概念2.初始化聲明一個類的引用并沒有在內(nèi)存中為數(shù)據(jù)開辟空間，需要初始化后才能使用。數(shù)組有兩種初始化的方法：靜態(tài)初始化和動態(tài)初始化。(1)靜態(tài)初始化：數(shù)組在聲明的同時進行賦值初始化。如要定義一個有5個元素的整型數(shù)組方法如下：inta[]={1,2,3,4,5};6.1數(shù)組的基本概念6.1.1基本概念2.初始化聲明一個類的引用并沒有在內(nèi)存中為數(shù)據(jù)開辟空間，需要初始化后才能使用。數(shù)組有兩種初始化的方法：靜態(tài)初始化和動態(tài)初始化。(2)動態(tài)初始化：數(shù)組在聲明時，使用new運算符開辟空間，指定數(shù)組長度。同樣要定義一個有5個元素的整型數(shù)組的動態(tài)初始化方法如下：inta[]=newint[5];或者是：inta[];a=newint[5];然后再對數(shù)組a的5個元素賦值。a[0]=1;a[1]=2;a[2]=3;a[3]=4;a[4]=5;6.1數(shù)組的基本概念6.1.1基本概念3.數(shù)組的邊界當(dāng)定義完數(shù)組并為其分配了內(nèi)存空間后，就可以引用數(shù)組中的每一個元素了。數(shù)組的邊界下標(biāo)是從0開始的，一直到數(shù)組的長度減1。index為數(shù)組下標(biāo)，可以是整型常數(shù)或表達式，如上面提到的整形數(shù)組a的5個元素分別是a[0],a[1],a[2],a[3],a[4]。數(shù)組的下標(biāo)也可以用表達式來計算，如a[i*2]等。在Java中，數(shù)組有一個length屬性是專門用于存儲數(shù)組長度的。a.length代表數(shù)組a的長度，它的值就是5。6.1數(shù)組的基本概念publicclassExample6_1{ publicstaticvoidmain(Stringargs[]){ int[]a=newint[6];//定義數(shù)組a inti; for(i=0;i<6;i++){ a[i]=i*2;//數(shù)組a每個元素賦值 System.out.println("a["+i+"]="+a[i]); }//打印結(jié)果 }}【例6-1】定義一個長度為6的數(shù)組，并為其賦值，每個元素的值就是它的下標(biāo)的二倍，然后將數(shù)組打印出來。6.1.2數(shù)組的拷貝3.數(shù)組的邊界數(shù)組是一個類的對象，當(dāng)需要將一個數(shù)組里面的元素復(fù)制給另外一個數(shù)組時，直接賦值是行不通的。下面的例子說明了這個問題?！纠?-2】定義兩個數(shù)組a,b，將數(shù)組a賦值后，要求將數(shù)組a的值一一對應(yīng)賦給數(shù)組b。改變a元素的值，查看數(shù)組b的值是否發(fā)生變化。6.1數(shù)組的基本概念publicclassExample6_2{ publicstaticvoidmain(Stringargs[]){ inta[]={1,2,3,4,5};//定義數(shù)組a,b intb[]; b=a;//將a的值賦給b a[3]=100;//改變a[3]的值； for(inti=0;i<5;i++){ System.out.println(b[i]);//打印數(shù)組b} }}【例6-2】定義兩個數(shù)組a,b，將數(shù)組a賦值后，要求將數(shù)組a的值一一對應(yīng)賦給數(shù)組b。改變a元素的值，查看數(shù)組b的值是否發(fā)生變化。publicclassExample6_3{ publicstaticvoidmain(Stringargs[]){ inta[]={1,2,3,4,5};//定義數(shù)組a,b intb[]=newint[5]; System.arraycopy(a,0,b,0,5);//將a的值賦給b a[3]=100;//改變a[3]的值； for(inti=0;i<5;i++){ System.out.println(b[i]);//打印數(shù)組b} }}【例6-3】定義兩個數(shù)組a,b，將數(shù)組a賦值后，要求將數(shù)組a的值一一對應(yīng)賦給數(shù)組b。改變a元素的值，查看數(shù)組b的值是否發(fā)生變化。publicclassExample6_4{ publicstaticvoidmain(String[]args){ Pointp[]=newPoint[10];//聲明10個元素的數(shù)組； inti; for(i=0;i<10;i++){ p[i]=newPoint(i); //從原點起為數(shù)組賦值； } System.out.println("函數(shù)上的10個坐標(biāo)點為："); for(i=0;i<10;i++){ System.out.print("第"+(i+1)+"個坐標(biāo)點為："); System.out.println("x="+p[i].x+",y="+p[i].y); }//打印坐標(biāo)點；}}classPoint{//坐標(biāo)點類 floatx; floaty; publicPoint(floatx){ this.x=x; this.y=3*x;//坐標(biāo)點賦值；}}【例6-4】要求打印出函數(shù)y=3x在坐標(biāo)軸上的10個坐標(biāo)點。多維數(shù)組被看作是存儲數(shù)組的數(shù)組。比如二維數(shù)組是一個特殊的一維數(shù)組，其每一個元素又是一個一維數(shù)組，如下圖所示。三維數(shù)組是一個特殊的一維數(shù)組，其存儲的每一個元素是一個二維數(shù)組。以此類推，高維數(shù)組都可以看做是一個一維數(shù)組，每個元素都是一個數(shù)組。本節(jié)主要以二維數(shù)組為例來說明。6.2多維數(shù)組6.2.1基本知識1.聲明二維數(shù)組聲明的格式：類型數(shù)組名[][];例如：inta[][];chars[][];也可以采用另一種聲明方式：int[][]a;char[][]s;6.2多維數(shù)組6.2.1基本知識2.初始化同一維數(shù)組一樣，二維數(shù)組在聲明后也需要初始化才能使用。二維數(shù)組的初始化也分為靜態(tài)初始化和動態(tài)初始化。(1)靜態(tài)初始化：數(shù)組在聲明的同時進行賦值初始化。如初始化一個二維的整型數(shù)組方法如下：inta[][]={{1,2},{3,4},{5,6}};這時不用指出數(shù)組每一維的大小，系統(tǒng)會根據(jù)初始化的值，自動計算每一維的大小是多少。數(shù)組a有3個大元素，因此最高維的大小是3。每個大元素里又有2個小元素，因此低維的大小是2。也可以說這是一個3行2列的數(shù)組。6.2多維數(shù)組6.2.1基本知識2.初始化同一維數(shù)組一樣，二維數(shù)組在聲明后也需要初始化才能使用。二維數(shù)組的初始化也分為靜態(tài)初始化和動態(tài)初始化。(2)動態(tài)初始化：數(shù)組在聲明時，使用new運算符開辟空間，指定數(shù)組長度。同樣要定義一個3行2列的數(shù)組動態(tài)初始化方法如下：inta[][]=newint[3][2];或者是：inta[][];a=newint[3][2];然后再對數(shù)組a的每一個元素賦值。a[0][0]=1;a[0][1]=2;a[1][0]=3;a[1][1]=4;a[2][0]=5;a[2][1]=6;6.2多維數(shù)組6.2.1基本知識2.初始化同一維數(shù)組一樣，二維數(shù)組在聲明后也需要初始化才能使用。二維數(shù)組的初始化也分為靜態(tài)初始化和動態(tài)初始化。需要特殊注意的是，Java的高維數(shù)組允許里面每一個數(shù)組元素的長度是不同的。如下面是一個二維字符型數(shù)組的聲明和初始化。charc[][]=newchar[3][];c[0]=newchar[3];c[1]=newchar[5];c[2]=newchar[4];c[0][0]=’e’;c[0][1]=’g’;c[0][2]=’g’;c[1][0]=’t’;c[1][1]=’o’;c[1][2]=’u’;c[1][3]=’c’;c[1][4]=’h’;c[2][0]=’m’;c[2][1]=’o’;c[2][2]=’o’;c[2][3]=’n’;6.2多維數(shù)組6.2.1基本知識3.下標(biāo)引用多維數(shù)組的每一維的數(shù)組邊界下標(biāo)都是從0開始的。也是用length屬性存儲數(shù)組長度。a.length代表數(shù)組a的最高維的長度，它的值就是3。對于二維字符型數(shù)組c來說，定義變量獲取它每一維的長度。intx=c.length;intx1=c[0].length;intx2=c[1].length;intx3=c[2].length;這時，x的值是3，x1的值是3，x2的值是5，x3的值是4。6.2多維數(shù)組6.2.2異類集合前面介紹的數(shù)組內(nèi)容都是相同類型的對象，這種對象集合稱為同類集合。Java中也允許不同類的對象放到一個數(shù)組中，這種對象集合稱之為異類集合。在前面第三章介紹過Empoloyee是員工類，Manager是經(jīng)理類，Empoloyee是Manager類的父類?？梢远x一個數(shù)組，將父類的Empoloyee類的對象和子類的Manager類的對象都存儲在一起。ObjectA[]=newObject[5];A[0]=newObject();A[1]=newEmpoloyee();A[2]=newManager();需要注意的是，這樣的異類集合在聲明時，一定要聲明為父類的類型。如上面涉及到三個類，A聲明為Object類型的對象。這樣才能存放子類的對象。這是符合第三章中介紹的多態(tài)的賦值規(guī)則的。6.2多維數(shù)組publicclassExample6_5{ publicstaticvoidmain(String[]args){ floatscore[][]=newfloat[10][4];//存放成績的數(shù)組； inti,j; floatsum,ave;//第一個學(xué)生的成績； score[0][0]=78;score[0][1]=69;score[0][2]=84; score[1][0]=69; score[1][1]=67; score[1][2]=88; score[2][0]=85; score[2][1]=98; score[2][2]=71; score[3][0]=66; score[3][1]=73; score[3][2]=65; score[4][0]=88; score[4][1]=64; score[4][2]=62; System.out.println("學(xué)生\t數(shù)學(xué)\t英語\t語文\t平均分"); for(i=0;i<5;i++){ sum=0; System.out.print("第"+(i+1)+"個："); for(j=0;j<3;j++){ System.out.print(score[i][j]+"\t"); sum=sum+score[i][j];//三科成績的和； } ave=sum/3; score[i][3]=ave;//平均值放到數(shù)組中； System.out.println(score[i][3]);}}}【例6-5】用數(shù)組存儲10個學(xué)生的數(shù)學(xué)英語語文三科成績，并計算每個學(xué)生的平均成績。在Java中有兩種類型的字符串，一種是創(chuàng)建以后不能改變的字符串常量，另一種是創(chuàng)建后可以進行各種修改操作的字符串變量。String類用于存儲和處理不能改變的字符串常量；StringBuffer類和StringBuilder類都可以用于存儲和操作字符串變量。6.3String類6.3.1基本知識String類是Java語言中提供的系統(tǒng)類，用于表示字符串，類中已定義了字符串的構(gòu)造器和常用方法。String對象是不變的unicode字符序列。String類表示的字符串其內(nèi)容不能修改，長度也是確定，相當(dāng)于字符串常量。他的最基本元素是字符，一個字符可以是字母、數(shù)字、標(biāo)點符號或其他的符號。6.3String類6.3.1基本知識1.字符串的實例化字符串對象的實例化有兩種方式，一種是直接創(chuàng)建字符串，另一種是調(diào)用String類的構(gòu)造方法來創(chuàng)建。下面分別說明如下：(1)直接賦值

字符串常量是可以是用雙引號括住的一串字符串，例如"Hello"，從形式上看于其他語言沒有什么差別，而實際上用雙引號括起來的字符串常量是被Java默認(rèn)為創(chuàng)建了一個String類的無名對象。也可以通過直接賦值的形式來對字符串進行實例化。Strings="HelloWorld!";Stringname="王琳";這些方式都是給字符串直接賦值。6.3String類6.3.1基本知識1.字符串的實例化字符串對象的實例化有兩種方式，一種是直接創(chuàng)建字符串，另一種是調(diào)用String類的構(gòu)造方法來創(chuàng)建。下面分別說明如下：(2)調(diào)用構(gòu)造方法

String類的構(gòu)造方法很多。下面將舉例說明我們常用的構(gòu)造方法和使用每一種構(gòu)造方法創(chuàng)建String對象的過程。①String();無參的構(gòu)建器，用來創(chuàng)建一個空字符串。例如:Strings=newString();②String(字符串參數(shù));用一個現(xiàn)有的字符串來創(chuàng)建新對象。例如:Strings=newString("abc");Strings1=newString(s);6.3String類6.3.1基本知識1.字符串的實例化字符串對象的實例化有兩種方式，一種是直接創(chuàng)建字符串，另一種是調(diào)用String類的構(gòu)造方法來創(chuàng)建。下面分別說明如下：(2)調(diào)用構(gòu)造方法

String類的構(gòu)造方法很多。下面將舉例說明我們常用的構(gòu)造方法和使用每一種構(gòu)造方法創(chuàng)建String對象的過程。③String(char[]);用字符型數(shù)組作為參數(shù)來創(chuàng)建新對象。charcharArray[]={'H','e','l','l','o'};Strings1=newString(charArray);6.3String類6.3.1基本知識1.字符串的實例化字符串對象的實例化有兩種方式，一種是直接創(chuàng)建字符串，另一種是調(diào)用String類的構(gòu)造方法來創(chuàng)建。下面分別說明如下：(2)調(diào)用構(gòu)造方法

String類的構(gòu)造方法很多。下面將舉例說明我們常用的構(gòu)造方法和使用每一種構(gòu)造方法創(chuàng)建String對象的過程。④String(char[],intoffset,intlength);其中參數(shù)offset表示起始位置length表示字符個數(shù)。例如：Strings2=newString({'H','e','l','l','o'});char[]Array={'H','e','l','l','o','J','a','v','a'};Strings3=newString(Array,5,4);//生成串"Java"6.3String類6.3.1基本知識2.字符串的比較String的比較有兩種方式，一種是使用”==”符號，進行字符串地址值的比較，另一種是使用equals(Strings)方法進行字符串內(nèi)容的比較。（1）使用“==”進行比較：==是進行字符串地址的比較，當(dāng)符號兩邊的字符串地址相同時，返回值為真，否則返回值為假。例如：Stringstr1="hello";Stringstr2=newString("hello");Stringstr3=str2;字符串在內(nèi)存中的存儲情況簡單表示如下：6.3String類6.3.1基本知識2.字符串的比較String的比較有兩種方式，一種是使用”==”符號，進行字符串地址值的比較，另一種是使用equals(Strings)方法進行字符串內(nèi)容的比較。(2)equals(ObjectanObject)方法：該方法是String類覆蓋了Object類中的publicbooleanequals(ObjectanObject)方法。表示將此字符串與指定的對象比較。當(dāng)且僅當(dāng)該參數(shù)不為null，并且是與此對象表示相同字符序列的String對象時，結(jié)果才為true。也就是對字符串的值進行比較，當(dāng)值相同時，返回值為真，否則返回值為假。例如Stringstr1="hello";Stringstr2=newString("hello");Stringstr3=str2;那么表達式str1.equals(str2);str1.equals(str3);str3.equals(str2);的返回值都為真。因為他們都存儲了"hello"這個字符串的值。6.3String類publicclassExample6_6{publicstaticvoidmain(String[]args) {Strings=newString("hello"); Strings2=newString("hello"); Strings3=s2; if(s==s2) {System.out.println("s==s2的值為真，字符串地址相同");} else {System.out.println("s==s2的值為假，字符串地址不同");} if(s3==s2) {System.out.println("s3==s2的值為真，字符串地址相同");} else {System.out.println("s3==s2的值為假，字符串地址不同");} }}【例6-6】創(chuàng)建字符串對象，并使用==符號來進行字符串的比較。6.3.1基本知識3.String類對象兩種實例化方式的區(qū)別(1)使用直接賦值的方式創(chuàng)建對象，當(dāng)對象的值相同時，地址一定相同，即表示同一個字符串對象。例如:Stringstr1="hello";

Stringstr2="hello";

Stringstr3="hello";這三個字符串的值相同，代表了同一個字符串對象，所以不論使用==還是equals方法進行比較，返回值都為真。(2)通過new關(guān)鍵字調(diào)用構(gòu)造方法來創(chuàng)建對象，每創(chuàng)建一個對象都開辟了新的內(nèi)存空間，所以對象的地址不相同。但是對象可以存儲相同的字符串值。

Stringstr=newString("hello");表示關(guān)鍵字new調(diào)用了String類的有一個字符串型參數(shù)的構(gòu)造器方法創(chuàng)建了一個對象，并把對象的地址放到了String類的引用str中。當(dāng)我們再次寫出代碼str=newString("hello");表示再次在內(nèi)存中開辟一段空間，存儲新的對象。6.3String類publicclassExample6_7{publicstaticvoidmain(String[]args){ Stringstr1="hello"; Stringstr2="hello"; Stringstr3=newString("hello"); Stringstr4=newString("hello");System.out.println("(str1==str2)="+(str1==str2));System.out.println("(str2==str3)="+(str2==str3));System.out.println("(str3==str4)="+(str3==str4));System.out.println("str1.equals(str2)="+(str1.equals(str2)));System.out.println("str2.equals(str3)="+(str2.equals(str3)));System.out.println("str3.equals(str4)="+(str3.equals(str4)));}}【例6-7】調(diào)用構(gòu)造方法創(chuàng)建String類的對象，使用==和equals方法進行字符串比較。6.3.2String類常用方法String類中提供了很多方法，下面簡單列出字符串的常用方法。(1)常見的字符串方法6.3String類6.3.2String類常用方法String類中提供了很多方法，下面簡單列出字符串的常用方法。(1)常見的字符串方法6.3String類6.3.2String類常用方法String類中提供了很多方法，下面簡單列出字符串的常用方法。(2)+運算符：可以用于字符串與其他數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)的連接。例如Strings="Result="+3;s的值為字符串Result=3；字符串與其他數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)使用+運算符進行連接的時候，其他的數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)換為字符串，例如System.out.println("輸出為："+5+6);結(jié)果為字符串輸出為：56，而并不是字符串輸出為：11。6.3String類6.3.2String類常用方法String類中提供了很多方法，下面簡單列出字符串的常用方法。(3)字符串的不變性：字符串的內(nèi)容一旦聲明則不可改變。改變的只是字符串的引用。例如：Stringstr="hello";//創(chuàng)建字符串str=str+"world!";//str與字符串world!進行連接，然后賦值給str

6.3String類publicclassExample6_8{ publicstaticvoidmain(Stringargs[]) {Strings1="welcomeyou"; Strings2="JAVAWORLD."; ptr("Lengthofs1is"+s1.length()); Strings=s1.concat(s2); ptr(s); Stringsub1=s1.substring(7); System.out.println(sub1.trim().equals("you")); ptr(s1.toUpperCase()); ptr(s2.toLowerCase()); } publicstaticvoidptr(Objecto){ System.out.println(o);} }【例6-8】字符串的常用方法的調(diào)用與字符串不變性的測試。6.3.3字符串類型與基本數(shù)據(jù)類型的相互轉(zhuǎn)換1.將字符串轉(zhuǎn)換成基本類型數(shù)據(jù)是指把字符串類型的數(shù)值，轉(zhuǎn)換成其他的基本數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)。例如把字符串“3.14”轉(zhuǎn)換成真正的數(shù)值3.14。在Java語言中各個數(shù)據(jù)類型有相應(yīng)的Wrapper類（在第3章中有詳細(xì)的介紹），通過各個基本類型的類方法parseXXX來實現(xiàn)的。該方法的格式是：類名.parse類名（String類數(shù)值），如果字符串表示的不是合法的數(shù)字，會出錯。下面列舉將字符串轉(zhuǎn)換成基本類型數(shù)據(jù)的語句：byteresult=Byte.parseByte("24");shortresult=Short.parseShort("-234");intresult=Integer.parseInt("456");longresult=Long.parseLong("123456");floatresult=Float.parseFloat("2.15");doubleresult=Double.parseDouble("3.14159265");都可以字符串轉(zhuǎn)換成基本的數(shù)值。6.3String類6.3.3字符串類型與基本數(shù)據(jù)類型的相互轉(zhuǎn)換2.將基本類型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成字符串是指把基本數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)，直接轉(zhuǎn)換成字符串類型的值。例如把數(shù)值3.14，轉(zhuǎn)換成字符串類型的”3.14”。這個轉(zhuǎn)換需要通過String類的方法valueOf來實現(xiàn)，該方法有多個重載，一般形式為：s.valueOf(parament);其中參數(shù)parament可以是各種基本類型，也包括boolean類型。例如：Strings=String.valueOf(3.14);語句。6.3String類publicclassExample6_9{ publicstaticvoidmain(Stringargs[]){ bytea=Byte.parseByte("24"); shortb=Short.parseShort("-234"); intc=Integer.parseInt("456"); longd=Long.parseLong("123456"); floate=Float.parseFloat("2.15"); doublef=Double.parseDouble("3.14159265"); System.out.println("Result="+a+""+b+""+c+""); System.out.println("Result="+d+""+e+""+f); } }【例6-9】將基本數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成字符串。importjava.io.IOException;//引入流需要的包；publicclassExample6_10{ publicstaticvoidmain(String[]args)throwsIOException{ Stringpwda,pwdb;//定義兩個字符串型變量接收密碼。 bytebuffer[]=newbyte[512]; pwdb="1234";//假設(shè)已經(jīng)取到正確密碼存儲到變量中。 System.out.println("pleaseInputpassword:"); System.in.read(buffer);//接收用戶的輸入； pwda=newString(buffer);//將輸入存到字符串變量中； pwda=pwda.trim();//去掉輸入的回車；

if(pwdb.equals(pwda)){//比較輸入密碼和正確密碼 System.out.print("成功登錄！"); } else{ System.out.print("密碼錯誤！"); } }}【