S01-15 JavaSE-包装类
[TOC]
包装类
包装类分类
| 基本数据类型 | 包装类 |
|---|---|
| boolean | Boolean |
| char | Character |
| byte | Byte |
| short | Short |
| int | Integer |
| long | Long |
| float | Float |
| double | Double |
包装类和基本数据的转换
- 装箱：基本类型 → 包装类型
- 拆箱：包装类型 → 基本类型
- JDK5后支持自动装箱/拆箱（底层调用valueOf()和xxxValue()方法）
案例演示（Integer01.java）
java
package com.hspedu.wrapper;
public class Integer01 {
public static void main(String[] args) {
// JDK5前:手动装箱/拆箱
// 手动装箱
int n1 = 100;
Integer integer = new Integer(n1);
Integer integer1 = Integer.valueOf(n1);
// 手动拆箱
int i = integer.intValue();
// JDK5后:自动装箱/拆箱
int n2 = 200;
Integer integer2 = n2; // 自动装箱(底层Integer.valueOf(n2))
int n3 = integer2; // 自动拆箱(底层integer2.intValue())
}
}包装类型和String类型的相互转换
java
package com.hspedu.wrapper;
public class WrapperVSString {
public static void main(String[] args) {
// 包装类 -> String
Integer i = 100;
String str1 = i + ""; // 方式1
String str2 = i.toString(); // 方式2
String str3 = String.valueOf(i); // 方式3
// String -> 包装类
String str4 = "12345";
Integer i2 = Integer.parseInt(str4); // 方式1(推荐)
Integer i3 = new Integer(str4); // 方式2(不推荐)
}
}Integer和Character类的常用方法
java
package com.hspedu.wrapper;
public class WrapperMethod {
public static void main(String[] args) {
// Integer常用方法
System.out.println(Integer.MIN_VALUE); // 最小值
System.out.println(Integer.MAX_VALUE); // 最大值
// Character常用方法
System.out.println(Character.toUpperCase('a')); // 转大写
System.out.println(Character.isDigit('a')); // 是否为数字
System.out.println(Character.isLetter('a')); // 是否为字母
System.out.println(Character.isUpperCase('a')); // 是否为大写
System.out.println(Character.isLowerCase('a')); // 是否为小写
System.out.println(Character.isWhitespace(' ')); // 是否为空格
}
}Integer类面试题
java
package com.hspedu.wrapper;
public class WrapperExercise02 {
public static void main(String[] args) {
Integer i = new Integer(1);
Integer j = new Integer(1);
System.out.println(i == j); // False(不同对象)
Integer m = 1; // 底层Integer.valueOf(1)
Integer n = 1;
System.out.println(m == n); // True(-128~127缓存)
Integer x = 128;
Integer y = 128;
System.out.println(x == y); // False(超出缓存范围)
}
}缓存机制说明：
- IntegerCache缓存-128~127之间的整数
- 超出范围时，直接new Integer对象
String类
String类的核心特性
- String对象用于保存字符串（字符序列）
- 字符串常量用双引号括起（如"hello"）
- 字符编码：Unicode（每个字符占2字节）
- 实现接口：Serializable（可串行化）、Comparable（可比较）
- String是final类，不能被继承
- 底层存储：
private final char value[]（value数组不可变）
创建String对象的两种方式
- 直接赋值：
String s = "hspedu";- 先从常量池查找，有则直接指向，无则创建后指向
- 调用构造器：
String s = new String("hspedu");- 先在堆中创建对象，再指向常量池的字符串
案例演示（String01.java）
java
package com.hspedu.string_;
public class String01 {
public static void main(String[] args) {
// 构造器创建
String s1 = new String();
String s2 = new String("hspedu");
char[] chars = {'h','s','p','e','d','u'};
String s3 = new String(chars);
String s4 = new String(chars, 0, 3); // 从索引0开始,取3个字符
// 直接赋值
String s5 = "hspedu";
}
}课堂测试题
java
package com.hspedu.string_;
public class StringExercise01 {
public static void main(String[] args) {
String a = "abc";
String b = "abc";
System.out.println(a.equals(b)); // True(内容相同)
System.out.println(a == b); // True(指向同一常量池对象)
}
}测试题2 StringExercise02.java
java
String a = new String("abc");
String b = new String("abc");
System.out.println(a.equals(b));// T
System.out.println(a == b); // F测试题3 StringExercise03.java（2min思考）
java
String a = "hsp";// a指向常量池的"hsp"
String b = new String("hsp");// b指向堆中对象
System.out.println(a.equals(b));// T
System.out.println(a == b.intern());// T //intern方法自己先查看API
System.out.println(b == b.intern()); // F
System.out.println(a == b); // F知识点:
当调用intern方法时，如果池已经包含一个等于此String对象的字符串（用equals(Object)方法确定），则返回池中的字符串。否则，将此String对象添加到池中，并返回此String对象的引用。
老韩解读： (1) b.intern()方法最终返回的是常量池的地址（对象）
对应的示意图: 第544页
测试题4 StringExercise04.java（2min）
java
String s1 = "hspedu"; // 指向常量池"hspedu"
String s2 = "java";// 指向常量池"java"
String s3 = new String("java");// 指向堆中对象
String s4 = "java";// 指向常量池"java"
System.out.println(s2 == s3);// F
System.out.println(s2 == s4); // T
System.out.println(s2.equals(s3));// T
System.out.println(s1 == s2); // F第545页
测试题5 StringExercise05.java（5min思考）
java
Person p1 = new Person();
p1.name = "hspedu";
Person p2 = new Person();
p2.name = "hspedu";
System.out.println(p1.name.equals(p2.name));// 比较内容:True
System.out.println(p1.name == p2.name);// T
System.out.println(p1.name == "hspedu"); // T
String s1 = new String("bcde");
String s2 = new String("bcde");
System.out.println(s1 == s2); // False
// 请画出内存布局图第546页
13.3 字符串的特性
说明 StringExercise06.java
- String是一个final类，代表不可变的字符序列
- 字符串是不可变的。一个字符串对象一旦被分配，其内容是不可变的。
java
String s1 = "hello";
s1 = "haha";
// 1min 1.以下语句创建了几个对象?画出内存布局图。
// 创建了2个对象.面试题
题1 String a = "hello" + "abc"; 创建了几个对象?（1min）
- 编译器优化：等价于 String a = "helloabc";
- 结论：只有1个对象。
题2 String Exercise08.java（1min思考）
java
String a = "hello";// 创建a对象
String b = "abc";// 创建b对象
String c = a + b;
// 创建了几个对象?画出内存图?关键分析：String c = a + b; 底层执行流程
java
StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append(a);
sb.append(b);
// sb是在堆中，并且append是在原来字符串的基础上追加的老韩小结：
- 常量相加（如"ab"+"cd"）：看常量池
- 变量相加（如a + b）：在堆中创建StringBuilder对象处理
- 结论：一共创建3个对象
- 题3 StringExercise09.java
java
String s1 = "hspedu"; // s1指向池中的"hspedu"
String s2 = "java";// s2指向池中的"java"
String s5 = "hspedujava"; // s5指向池中的 "hspedujava"
String s6 = (s1 + s2).intern();// s6指向池中的 "hspedujava"
System.out.println(s5 == s6);// T
System.out.println(s5.equals(s6));// T第548页
测试题 StringExercise10.java
java
public class Test1{
String str = new String("hsp");
final char[] ch ={'j','a','v','a'};
public void change(String str, char ch[]){
str = "java";
ch[0] = 'h';
}
public static void main(String[] args) {
Test1 ex = new Test1();
ex.change(ex.str, ex.ch);
System.out.print(ex.str + "and ");
System.out.println(ex.ch);
}
}
// 思考,认真看,仔细想3min运行结果：hsp and hava
第549页
13.4 String 类的常见方法
说明
String类是保存字符串常量的。每次更新都需要重新开辟空间，效率较低，因此java设计者还提供了StringBuilder和StringBuffer来增强String的功能，并提高效率。[后面我们还会详细介绍StringBuilder和StringBuffer]
java
// 看看这段代码
String s = new String("");
for(int i=0;i<80000; i++){
s += "hello";
}String 类的常见方法一览
| 方法名 | 说明 |
|---|---|
| equals | 区分大小写，判断内容是否相等 |
| equalsIgnoreCase | 忽略大小写的判断内容是否相等 |
| length | 获取字符的个数，字符串的长度 |
| indexOf | 获取字符在字符串中第1次出现的索引，索引从0开始，如果找不到，返回-1 |
| lastIndexOf | 获取字符在字符串中最后1次出现的索引，索引从0开始，如找不到，返回-1 |
| substring | 截取指定范围的子串 |
| trim | 去前后空格 |
| charAt | 获取某索引处的字符，注意不能使用Str[index]这种方式 |
| toUpperCase | 转换成大写 |
| toLowerCase | 转换成小写 |
| concat | 拼接字符串 |
| replace | 替换字符串中的字符 |
| split | 分割字符串，对于某些分割字符，需要转义比如|、\等 |
| compareTo | 比较两个字符串的大小 |
| toCharArray | 转换成字符数组 |
| format | 格式字符串，%s字符串、%c字符、%d整型、%.2f浮点型 |
方法演示1：StringMethod01.java
java
package com.hspedu.string_;
/**
* @author 韩顺平
* @version 1.0
*/
public class StringMethod01 {
public static void main(String[] args) {
// 1. equals 前面已经讲过了. 比较内容是否相同,区分大小写
String str1 = "hello";
String str2 = "Hello";
System.out.println(str1.equals(str2));// false
// 2.equalsIgnoreCase 忽略大小写的判断内容是否相等
String username = "johN";
if ("john".equalsIgnoreCase(username)) {
System.out.println("Success!");
} else {
System.out.println("Failure!");
}
// 3.length 获取字符的个数,字符串的长度
System.out.println("韩顺平".length());// 3
// 4.indexOf 获取字符在字符串对象中第一次出现的索引,索引从0 开始,如果找不到,返回-1
String s1 = "wer@terwe@g";
int index = s1.indexOf('@');
System.out.println(index);// 3
System.out.println("weIndex=" + s1.indexOf("we"));// 0
// 5.lastIndexOf 获取字符在字符串中最后一次出现的索引,索引从0 开始,如果找不到,返回-1
s1 = "wer@terwe@g@";
index = s1.lastIndexOf('@');
System.out.println(index);// 11
System.out.println("ter 的位置=" + s1.lastIndexOf("ter"));// 4
// 6.substring 截取指定范围的子串
String name = "hello,张三";
// 下面name.substring(6) 从索引6 开始截取后面所有的内容
System.out.println(name.substring(6));// 张三
// name.substring(0,5)表示从索引0 开始截取,截取到索引5-1=4 位置
System.out.println(name.substring(2, 5));// llo
}
}方法演示2：StringMethod02.java
java
package com.hspedu.string_;
/**
* @author 韩顺平
* @version 1.0
*/
public class StringMethod02 {
public static void main(String[] args) {
// 1.toUpperCase 转换成大写
String s = "heLLo";
System.out.println(s.toUpperCase());// HELLO
// 2.toLowerCase
System.out.println(s.toLowerCase());// hello
// 3.concat 拼接字符串
String s1 = "宝玉";
s1 = s1.concat("林黛玉").concat("薛宝钗").concat("together");
System.out.println(s1);// 宝玉林黛玉薛宝钗together
// 4.replace 替换字符串中的字符
s1 = "宝玉and 林黛玉林黛玉林黛玉";
// 在s1 中,将所有的林黛玉替换成薛宝钗
// 注意对s1 没有任何影响
String s11 = s1.replace("宝玉", "jack");
System.out.println(s1);// 宝玉and 林黛玉林黛玉林黛玉
System.out.println(s11);// jack and 林黛玉林黛玉林黛玉
// 5.split 分割字符串, 对于某些分割字符,我们需要转义比如| \\等
String poem = "锄禾日当午,汗滴禾下土,谁知盘中餐,粒粒皆辛苦";
// 老韩解读:
// 1. 以, 为标准对poem 进行分割, 返回一个数组
String[] split = poem.split(",");
System.out.println("==分割后内容===");
for (int i = 0; i < split.length; i++) {
System.out.println(split[i]);
}
// 分割文件路径
poem = "E:\\aaa\\bbb";
split = poem.split("\\\\");
for (int i = 0; i < split.length; i++) {
System.out.println(split[i]);
}
// 6.toCharArray 转换成字符数组
s = "happy";
char[] chs = s.toCharArray();
for (int i = 0; i < chs.length; i++) {
System.out.println(chs[i]);
}
// 7.compareTo 比较两个字符串的大小
// 老韩解读
// (1) 如果长度相同,并且每个字符也相同,就返回0
// (2) 如果长度相同或者不相同,但是在进行比较时,可以区分大小 就返回 c1 - c2
// (3) 如果前面的部分都相同,就返回str1.len - str2.len
String a = "jcck";// len = 4
String b = "jack";// len = 4
System.out.println(a.compareTo(b)); // 返回值是'c' - 'a' = 2
// 8.format 格式字符串
/* 占位符有:
* %s 字符串、%c 字符、%d 整型、%.2f 浮点型
*/
String name = "john";
int age = 10;
double score = 56.857;
char gender = '男';
// 传统拼接方式
String info = "我的姓名是" + name + "年龄是" + age + ",成绩是" + score + "性别是" + gender + "。希望大家喜欢我!";
System.out.println(info);
// format方式
String formatStr = "我的姓名是%s 年龄是%d,成绩是%.2f 性别是%c.希望大家喜欢我!";
String info2 = String.format(formatStr, name, age, score, gender);
System.out.println("info2=" + info2);
}
}第554页
13.5 StringBuffer 类
基本介绍
java.lang.StringBuffer代表可变的字符序列，可以对字符串内容进行增删。很多方法与String相同，但StringBuffer是可变长度的。StringBuffer是一个容器。
java
public final class StringBuffer extends AbstractStringBuilder implements java.io.Serializable, CharSequence {
// A cache of the last value returned by toString. Cleared whenever the StringBuffer is modified.
}StringBuffer01.java
java
package com.hspedu.stringbuffer_;
/**
* @author 韩顺平
* @version 1.0
*/
public class StringBuffer01 {
public static void main(String[] args) {
// 老韩解读
// 1. StringBuffer 的直接父类是AbstractStringBuilder
// 2. StringBuffer 实现了Serializable, 即StringBuffer 的对象可以串行化
// 3. 在父类中 AbstractStringBuilder 有属性char[] value,不是final
// 该value 数组存放字符串内容,存放在堆中的
// 4. StringBuffer 是一个final 类,不能被继承
// 5. 因为StringBuffer 字符内容是存在char[] value, 所有在变化(增加/删除)
// 不用每次都更换地址(即不是每次创建新对象),所以效率高于String
StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer("hello");
}
}第556页
String VS StringBuffer
| 特性 | String | StringBuffer |
|---|---|---|
| 存储内容 | 字符串常量 | 字符串变量 |
| 可变性 | 不可变（private final char value[]） | 可变（char[] value，存放在堆） |
| 效率 | 较低（每次更新更换地址） | 较高（更新内容不换地址） |
String 和StringBuffer 相互转换
StringAndStringBuffer.java
java
package com.hspedu.stringbuffer_;
/**
* @author 韩顺平
* @version 1.0
*/
public class StringAndStringBuffer {
public static void main(String[] args) {
// String-->StringBuffer
String str = "hello tom";
// 方式1 使用构造器
// 注意:返回的才是StringBuffer 对象,对str 本身没有影响
StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer(str);
// 方式2 使用的是append 方法
StringBuffer stringBuffer1 = new StringBuffer();
stringBuffer1 = stringBuffer1.append(str);
// StringBuffer ->String
StringBuffer stringBuffer3 = new StringBuffer("韩顺平教育");
// 方式1 使用StringBuffer 提供的toString 方法
String s = stringBuffer3.toString();
// 方式2: 使用构造器来搞定
String s1 = new String(stringBuffer3);
}
}第557页
StringBuffer 类常见方法
StringBufferMethod.java
java
package com.hspedu.stringbuffer_;
/**
* @author 韩顺平
* @version 1.0
*/
public class StringBufferMethod {
public static void main(String[] args) {
StringBuffer s = new StringBuffer("hello");
// 增
s.append("张三丰");// "hello张三丰"
s.append(',');// "hello张三丰,"
s.append("赵敏").append(100).append(true).append(10.5);// "hello张三丰,赵敏100true10.5"
System.out.println(s);// "hello张三丰,赵敏100true10.5"
// 删
/*
* 删除索引为>=start && <end 处的字符
* 解读: 删除11~14 的字符[11, 14)
*/
s.delete(11, 14);
System.out.println(s);// "hello张三丰,赵敏true10.5"
// 改
// 老韩解读,使用周芷若替换索引9-11 的字符[9,11)
s.replace(9, 11, "周芷若");
System.out.println(s);// "hello张三丰,周芷若true10.5"
// 查找指定的子串在字符串第一次出现的索引,如果找不到返回-1
int indexOf = s.indexOf("张三丰");
System.out.println(indexOf);// 6
// 插
// 老韩解读,在索引为9 的位置插入"赵敏",原来索引为9 的内容自动后移
s.insert(9, "赵敏");
System.out.println(s);// "hello张三丰,赵敏周芷若true10.5"
// 长度
System.out.println(s.length());// 22
}
}第559页
StringBuffer 类课堂测试题1 StringBufferExercise01.java
java
package com.hspedu.stringbuffer_;
/**
* @author 韩顺平
* @version 1.0
*/
public class StringBufferExercise01 {
public static void main(String[] args) {
String str = null;// ok
StringBuffer sb = new StringBuffer(); // ok
sb.append(str);// 需要看源码, 底层调用的是AbstractStringBuilder 的appendNull
System.out.println(sb.length());// 4
System.out.println(sb);// null
// 下面的构造器,会抛出NullPointerException
StringBuffer sb1 = new StringBuffer(str);// 看底层源码super(str.length() + 16);
System.out.println(sb1);
}
}第560页
StringBuffer 类课后练习2 StringBufferExercise02.java
题目要求
输入商品名称和商品价格，要求打印效果示例：
商品名 商品价格
手机 123,564.59比如价格3,456,789.88，要求：价格的小数点前面每三位用逗号隔开，在输出。
思路分析
- 定义一个Scanner 对象，接收用户输入的价格（String）
- 希望使用到StringBuffer 的insert，需要将String 转成StringBuffer
- 找到小数点的索引，然后在该位置的前3位插入逗号，循环处理
代码实现
java
package com.hspedu.stringbuffer_;
import java.util.Scanner;
/**
* @author 韩顺平
* @version 1.0
*/
public class StringBufferExercise02 {
public static void main(String[] args) {
String price = "8123564.59";// 测试数据
StringBuffer sb = new StringBuffer(price);
// 循环插入逗号
for (int i = sb.lastIndexOf(".") - 3; i > 0; i -= 3) {
sb = sb.insert(i, ",");
}
System.out.println(sb);// 8,123,564.59
}
}第562页
13.6 StringBuilder 类
基本介绍
- 一个可变的字符序列。此类提供一个与StringBuffer兼容的API，但不保证同步（StringBuilder不是线程安全）。该类被设计用作StringBuffer的一个简易替换，用在字符串缓冲区被单个线程使用的时候。如果可能，建议优先采用该类，因为在大多数实现中，它比StringBuffer要快。
- 在StringBuilder上的主要操作是append和insert方法，可重载这些方法，以接受任意类型的数据。
java
public final class StringBuilder extends AbstractStringBuilder implements java.io.Serializable, CharSequence {
}
abstract class AbstractStringBuilder implements Appendable, CharSequence {
// The value is used for character storage.
char[] value;
}StringBuilder01.java
java
package com.hspedu.stringbuilder_;
/**
* @author 韩顺平
* @version 1.0
*/
public class StringBuilder01 {
public static void main(String[] args) {
// 老韩解读
// 1. StringBuilder 继承AbstractStringBuilder 类
// 2. 实现了Serializable ,说明StringBuilder 对象是可以串行化(对象可以网络传输,可以保存到文件)
// 3. StringBuilder 是final 类, 不能被继承
// 4. StringBuilder 对象字符序列仍然是存放在其父类AbstractStringBuilder 的char[] value;
// 因此,字符序列是堆中
// 5. StringBuilder 的方法,没有做互斥的处理,即没有synchronized 关键字,因此在单线程的情况下使用
StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
}
}第564页
StringBuilder 常用方法
StringBuilder 和StringBuffer 均代表可变的字符序列，方法是完全一样的，使用方式相同（参考StringBuffer）。
String、StringBuffer 和StringBuilder 的比较
| 特性 | String | StringBuffer | StringBuilder |
|---|---|---|---|
| 可变性 | 不可变字符序列 | 可变字符序列 | 可变字符序列 |
| 线程安全 | - | 安全（有synchronized） | 不安全 |
| 效率 | 最低 | 中等 | 最高 |
| 复用率 | 高 | - | - |
效率测试 StringVsStringBufferVsStringBuilder.java
java
package com.hspedu.stringbuilder_;
/**
* @author 韩顺平
* @version 1.0
*/
public class StringVsStringBufferVsStringBuilder {
public static void main(String[] args) {
long startTime = 0L;
long endTime = 0L;
// StringBuffer 测试
StringBuffer buffer = new StringBuffer("");
startTime = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < 80000; i++) {
buffer.append(String.valueOf(i));
}
endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("StringBuffer 的执行时间:" + (endTime - startTime));
// StringBuilder 测试
StringBuilder builder = new StringBuilder("");
startTime = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < 80000; i++) {
builder.append(String.valueOf(i));
}
endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("StringBuilder 的执行时间:" + (endTime - startTime));
// String 测试
String text = "";
startTime = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < 80000; i++) {
text = text + i;
}
endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("String 的执行时间:" + (endTime - startTime));
}
}效率结论：StringBuilder > StringBuffer > String
选择原则
- 如果字符串存在大量的修改操作，一般使用StringBuffer 或StringBuilder
- 如果字符串存在大量的修改操作，并在单线程的情况，使用StringBuilder
- 如果字符串存在大量的修改操作，并在多线程的情况，使用StringBuffer
- 如果字符串很少修改，被多个对象引用，使用String，比如配置信息等
第567页
13.7 Math 类
基本介绍
Math 类包含用于执行基本数学运算的方法，如初等指数、对数、平方根和三角函数。
方法一览（均为静态方法）
| 方法 | 说明 |
|---|---|
| abs(double a) | 返回double 值的绝对值 |
| abs(float a) | 返回float 值的绝对值 |
| abs(int a) | 返回int 值的绝对值 |
| abs(long a) | 返回long 值的绝对值 |
| acos(double a) | 返回一个值的反余弦，返回的角度范围在0.0到pi之间 |
| asin(double a) | 返回一个值的反正弦，返回的角度范围在-pi/2 到pi/2 之间 |
| atan(double a) | 返回一个值的反正切，返回的角度范围在-pi/2 到pi/2 之间 |
| atan2(double y, double x) | 将矩形坐标(x,y)转换成极坐标(r,theta)，返回所得角theta |
| cbrt(double a) | 返回double 值的立方根 |
| ceil(double a) | 向上取整，返回>=该参数的最小整数（转成double） |
| floor(double a) | 向下取整，返回<=该参数的最大整数（转成double） |
| pow(double a, double b) | 返回a 的b 次方 |
| round(double a) | 四舍五入 |
| sqrt(double a) | 返回double 值的平方根 |
| random() | 返回0 <= x < 1 之间的一个随机小数 |
| max(int a, int b) | 返回两个int 值的最大值 |
| min(int a, int b) | 返回两个int 值的最小值 |
Math 类常见方法应用案例
MathMethod.java
java
package com.hspedu.math_;
/**
* @author 韩顺平
* @version 1.0
*/
public class MathMethod {
public static void main(String[] args) {
// 1.abs 绝对值
int abs = Math.abs(-9);
System.out.println(abs);// 9
// 2.pow 求幂
double pow = Math.pow(2, 4);// 2 的4 次方
System.out.println(pow);// 16.0
// 3.ceil 向上取整
double ceil = Math.ceil(3.9);
System.out.println(ceil);// 4.0
// 4.floor 向下取整
double floor = Math.floor(4.001);
System.out.println(floor);// 4.0
// 5.round 四舍五入
long round = Math.round(5.51);
System.out.println(round);// 6
// 6.sqrt 求开方
double sqrt = Math.sqrt(9.0);
System.out.println(sqrt);// 3.0
// 7.random 求随机数
// 需求:获取a-b 之间的一个随机整数(a,b 均为整数)，比如a=2, b=7
// 公式: (int)(a + Math.random() * (b - a + 1))
for (int i = 0; i < 100; i++) {
System.out.println((int) (2 + Math.random() * (7 - 2 + 1)));
}
// 8.max , min 返回最大值和最小值
int min = Math.min(1, 9);
int max = Math.max(45, 90);
System.out.println("min=" + min);
System.out.println("max=" + max);
}
}第569页
13.8 Arrays 类
Arrays 类常见方法应用案例
Arrays里面包含了一系列静态方法，用于管理或操作数组（比如排序和搜索）。
| 方法 | 说明 |
|---|---|
| toString(arr) | 返回数组的字符串形式 |
| sort(arr) | 自然排序 |
| sort(arr, Comparator) | 定制排序 |
| binarySearch(arr, key) | 通过二分搜索法进行查找，要求必须排好序 |
| copyOf(arr, length) | 数组元素的复制 |
| fill(arr, value) | 数组元素的填充 |
| equals(arr1, arr2) | 比较两个数组元素内容是否完全一致 |
| asList(values) | 将一组值，转换成list |
案例1：ArraysMethod01.java（toString、sort）
java
package com.hspedu.arrays_;
import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;
/**
* @author 韩顺平
* @version 1.0
*/
public class ArraysMethod01 {
public static void main(String[] args) {
Integer[] integers = {1, 20, 90};
// 直接使用Arrays.toString 方法,显示数组
System.out.println(Arrays.toString(integers));// [1, 20, 90]
// 演示sort 方法的使用
Integer arr[] = {1, -1, 7, 0, 89};
System.out.println("排序前=" + Arrays.toString(arr));
// 定制排序（从大到小）
Arrays.sort(arr, new Comparator() {
@Override
public int compare(Object o1, Object o2) {
Integer i1 = (Integer) o1;
Integer i2 = (Integer) o2;
return i2 - i1;
}
});
System.out.println("排序后=" + Arrays.toString(arr));// [89, 7, 1, 0, -1]
}
}案例2：ArraysSortCustom.java（冒泡+定制排序）
java
package com.hspedu.arrays_;
import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;
/**
* @author 韩顺平
* @version 1.0
*/
public class ArraysSortCustom {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {1, -1, 8, 0, 20};
// 使用冒泡+定制排序
bubble02(arr, new Comparator() {
@Override
public int compare(Object o1, Object o2) {
int i1 = (Integer) o1;
int i2 = (Integer) o2;
return i2 - i1;// 从大到小
}
});
System.out.println("==定制排序后的情况==");
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
// 普通冒泡排序（从小到大）
public static void bubble01(int[] arr) {
int temp = 0;
for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
for (int j = 0; j < arr.length - 1 - i; j++) {
if (arr[j] > arr[j + 1]) {
temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = temp;
}
}
}
}
// 冒泡+定制排序
public static void bubble02(int[] arr, Comparator c) {
int temp = 0;
for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
for (int j = 0; j < arr.length - 1 - i; j++) {
// 数组排序由c.compare(arr[j], arr[j + 1])返回的值决定
if (c.compare(arr[j], arr[j + 1]) > 0) {
temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = temp;
}
}
}
}
}案例3：ArraysMethod02.java（binarySearch、copyOf、fill、equals、asList）
java
package com.hspedu.arrays_;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
/**
* @author 韩顺平
* @version 1.0
*/
public class ArraysMethod02 {
public static void main(String[] args) {
Integer[] arr = {1, 2, 90, 123, 567};
// 1.binarySearch 二叉查找（数组必须有序）
int index = Arrays.binarySearch(arr, 567);
System.out.println("index=" + index);// 4
// 2.copyOf 数组复制
Integer[] newArr = Arrays.copyOf(arr, arr.length);
System.out.println("==拷贝执行完毕后==");
System.out.println(Arrays.toString(newArr));// [1, 2, 90, 123, 567]
// 3.fill 数组填充
Integer[] num = new Integer[]{9, 3, 2};
Arrays.fill(num, 99);
System.out.println("==num 数组填充后==");
System.out.println(Arrays.toString(num));// [99, 99, 99]
// 4.equals 比较两个数组
Integer[] arr2 = {1, 2, 90, 123};
boolean equals = Arrays.equals(arr, arr2);
System.out.println("equals=" + equals);// false
// 5.asList 转成list
List asList = Arrays.asList(2, 3, 4, 5, 6, 1);
System.out.println("asList=" + asList);
System.out.println("asList 的运行类型" + asList.getClass());// class java.util.Arrays$ArrayList
}
}第578页
Arrays 类课堂练习 ArrayExercise.java
题目要求
自定义Book类，里面包含name和price，按price排序（从大到小）。要求使用两种方式排序，有一个Book[] books=4本书对象。使用传递实现Comparator接口匿名内部类（定制排序），完成：
- 按price从大到小
- 按price从小到大
- 按书名长度从大到小
代码实现
java
package com.hspedu.arrays_;
import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;
/**
* @author 韩顺平
* @version 1.0
*/
public class ArrayExercise {
public static void main(String[] args) {
Book[] books = new Book[4];
books[0] = new Book("红楼梦", 100);
books[1] = new Book("金瓶梅新", 90);
books[2] = new Book("青年文摘20年", 5);
books[3] = new Book("java从入门到放弃~", 300);
// (1)price 从大到小
Arrays.sort(books, new Comparator() {
@Override
public int compare(Object o1, Object o2) {
Book book1 = (Book) o1;
Book book2 = (Book) o2;
double priceVal = book2.getPrice() - book1.getPrice();
if (priceVal > 0) {
return 1;
} else if (priceVal < 0) {
return -1;
} else {
return 0;
}
}
});
System.out.println("===按price从大到小===");
System.out.println(Arrays.toString(books));
// (2)price 从小到大
Arrays.sort(books, new Comparator() {
@Override
public int compare(Object o1, Object o2) {
Book book1 = (Book) o1;
Book book2 = (Book) o2;
double priceVal = book2.getPrice() - book1.getPrice();
if (priceVal > 0) {
return -1;
} else if (priceVal < 0) {
return 1;
} else {
return 0;
}
}
});
System.out.println("===按price从小到大===");
System.out.println(Arrays.toString(books));
// (3)按书名长度从大到小
Arrays.sort(books, new Comparator() {
@Override
public int compare(Object o1, Object o2) {
Book book1 = (Book) o1;
Book book2 = (Book) o2;
// 按书名长度排序
return book2.getName().length() - book1.getName().length();
}
});
System.out.println("===按书名长度从大到小===");
System.out.println(Arrays.toString(books));
}
}
class Book {
private String name;
private double price;
public Book(String name, double price) {
this.name = name;
this.price = price;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public double getPrice() {
return price;
}
public void setPrice(double price) {
this.price = price;
}
@Override
public String toString() {
return "Book{" +
"name='" + name + '\'' +
", price=" + price +
'}';
}
}第583页
13.9 System 类
System 类常见方法和案例
| 方法 | 说明 |
|---|---|
| exit(int status) | 退出当前程序，0表示正常退出 |
| arraycopy(src, srcPos, dest, destPos, length) | 复制数组元素 |
| currentTimeMillis() | 返回当前时间距离1970-1-1的毫秒数 |
| gc() | 运行垃圾回收机制 |
System_.java
java
package com.hspedu.system_;
import java.util.Arrays;
/**
* @author 韩顺平
* @version 1.0
*/
public class System_ {
public static void main(String[] args) {
// 1.exit 退出当前程序
System.out.println("ok1");
// System.exit(0);// 退出程序，后续代码不执行
System.out.println("ok2");
// 2.arraycopy 复制数组
int[] src = {1, 2, 3};
int[] dest = new int[3];// dest 当前是{0,0,0}
/*
* 参数说明：
* src: 源数组
* srcPos: 从源数组的哪个索引位置开始拷贝
* dest: 目标数组
* destPos: 把源数组的数据拷贝到目标数组的哪个索引
* length: 从源数组拷贝多少个数据到目标数组
*/
System.arraycopy(src, 0, dest, 0, src.length);
System.out.println("dest=" + Arrays.toString(dest));// [1, 2, 3]
// 3.currentTimeMillis 返回当前时间戳
System.out.println(System.currentTimeMillis());
}
}第585页
13.10 BigInteger 和BigDecimal 类
介绍
| 类名 | 应用场景 |
|---|---|
| BigInteger | 适合保存比较大的整型（long不够用时） |
| BigDecimal | 适合保存精度更高的浮点型（double不够用时） |
常见方法
| 方法 | 说明 |
|---|---|
| add | 加 |
| subtract | 减 |
| multiply | 乘 |
| divide | 除（BigDecimal需指定精度） |
BigInteger_.java
java
package com.hspedu.bignum;
import java.math.BigInteger;
/**
* @author 韩顺平
* @version 1.0
*/
public class BigInteger_ {
public static void main(String[] args) {
// long 不够用的场景
long l = 2378888889999999999L;
System.out.println("l=" + l);
BigInteger bigInteger = new BigInteger("23788888899999999999999999999");
BigInteger bigInteger2 = new BigInteger("10099999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999");
// 加减乘除（不能直接用+、-、*、/）
BigInteger add = bigInteger.add(bigInteger2);
System.out.println("加=" + add);
BigInteger subtract = bigInteger.subtract(bigInteger2);
System.out.println("减=" + subtract);
BigInteger multiply = bigInteger.multiply(bigInteger2);
System.out.println("乘=" + multiply);
BigInteger divide = bigInteger.divide(bigInteger2);
System.out.println("除=" + divide);
}
}BigDecimal_.java
java
package com.hspedu.bignum;
import java.math.BigDecimal;
/**
* @author 韩顺平
* @version 1.0
*/
public class BigDecimal_ {
public static void main(String[] args) {
// double 精度不够的场景
double d = 1999.11111111111999999999999977788d;
System.out.println(d);
BigDecimal bigDecimal = new BigDecimal("1999.11");
BigDecimal bigDecimal2 = new BigDecimal("3");
// 加减乘
System.out.println("加=" + bigDecimal.add(bigDecimal2));
System.out.println("减=" + bigDecimal.subtract(bigDecimal2));
System.out.println("乘=" + bigDecimal.multiply(bigDecimal2));
// 除法（需指定精度，避免无限循环小数）
System.out.println("除=" + bigDecimal.divide(bigDecimal2, BigDecimal.ROUND_CEILING));
}
}第588页
13.11 日期类
第一代日期类
核心类
- Date：精确到毫秒，代表特定的瞬间
- SimpleDateFormat：格式和解析日期的类，支持格式化（日期->文本）、解析（文本->日期）
格式字母表
| 字母 | 日期或时间元素 | 表示 | 示例 |
|---|---|---|---|
| G | Era 标志符 | Text | AD |
| y | 年 | Year | 1996;96 |
| M | 年中的月份 | Month | July; Jul; 07 |
| w | 年中的周数 | Number | 27 |
| W | 月份中的周数 | Number | 2 |
| D | 年中的天数 | Number | 189 |
| d | 月份中的天数 | Number | 10 |
| F | 月份中的星期 | Number | 2 |
| E | 星期中的天数 | Text | Tuesday; Tue |
| a | Am/pm 标记 | Text | PM |
| H | 一天中的小时数(0-23) | Number | 0 |
| k | 一天中的小时数(1-24) | Number | 24 |
| K | am/pm 中的小时数(0-11) | Number | 0 |
| h | am/pm 中的小时数(1-12) | Number | 12 |
Date01.java
java
package com.hspedu.date_;
import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
/**
* @author 韩顺平
* @version 1.0
*/
public class Date01 {
public static void main(String[] args) throws ParseException {
// 1. 获取当前系统时间
Date d1 = new Date();
System.out.println("d1=" + d1);
// 2. 通过指定毫秒数得到时间
Date d2 = new Date(9234567);
System.out.println("d2=" + d2);
// 3. 格式化日期
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy年MM月dd日 hh:mm:ss E");
String format = sdf.format(d1);
System.out.println("当前日期=" + format);
// 4. 解析文本为日期
String s = "1996年01月01日10:20:30 星期一";
Date parse = sdf.parse(s);
System.out.println("parse=" + sdf.format(parse));
}
}第591页
第二代日期类：Calendar
基本介绍
Calendar 类是一个抽象类，它为特定瞬间与一组诸如YEAR、MONTH、DAY_OF_MONTH、HOUR等日历字段之间的转换提供了一些方法，并为操作日历字段（例如获得下星期的日期）提供了一些方法。
Calendar_.java
java
package com.hspedu.date_;
import java.util.Calendar;
/**
* @author 韩顺平
* @version 1.0
*/
public class Calendar_ {
public static void main(String[] args) {
// 1. 获取Calendar实例（抽象类，通过getInstance获取）
Calendar c = Calendar.getInstance();
// 2. 获取日历字段
System.out.println("年:" + c.get(Calendar.YEAR));
System.out.println("月:" + (c.get(Calendar.MONTH) + 1));// 月份从0开始，需+1
System.out.println("日:" + c.get(Calendar.DAY_OF_MONTH));
System.out.println("小时(12小时制):" + c.get(Calendar.HOUR));
System.out.println("小时(24小时制):" + c.get(Calendar.HOUR_OF_DAY));
System.out.println("分钟:" + c.get(Calendar.MINUTE));
System.out.println("秒:" + c.get(Calendar.SECOND));
// 3. 自定义格式化输出
System.out.println(c.get(Calendar.YEAR) + "-" + (c.get(Calendar.MONTH) + 1) + "-" +
c.get(Calendar.DAY_OF_MONTH) + " " + c.get(Calendar.HOUR_OF_DAY) + ":" +
c.get(Calendar.MINUTE) + ":" + c.get(Calendar.SECOND));
}
}第592页
第三代日期类（JDK8+）
前两代日期类的不足
- 可变性：像日期和时间这样的类应该是不可变的
- 偏移性：Date中的年份是从1900开始的，而月份都从0开始
- 格式化：格式化只对Date有用，Calendar则不行
- 线程不安全，不能处理闰秒
核心类
| 类名 | 说明 |
|---|---|
| LocalDate | 只包含日期（年月日） |
| LocalTime | 只包含时间（时分秒） |
| LocalDateTime | 包含日期+时间（年月日时分秒） |
| DateTimeFormatter | 格式日期类（类似SimpleDateFormat） |
| Instant | 时间戳（类似Date） |
LocalDate_.java
java
package com.hspedu.date_;
import java.time.LocalDate;
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.LocalTime;
import java.time.format.DateTimeFormatter;
/**
* @author 韩顺平
* @version 1.0
*/
public class LocalDate_ {
public static void main(String[] args) {
// 1. 获取当前日期时间
LocalDateTime ldt = LocalDateTime.now();
System.out.println("当前日期时间=" + ldt);
// 2. 格式化
DateTimeFormatter dateTimeFormatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
String format = dateTimeFormatter.format(ldt);
System.out.println("格式化的日期=" + format);
// 3. 获取单独字段
System.out.println("年=" + ldt.getYear());
System.out.println("月=" + ldt.getMonth());// 英文月份
System.out.println("月=" + ldt.getMonthValue());// 数字月份
System.out.println("日=" + ldt.getDayOfMonth());
System.out.println("时=" + ldt.getHour());
System.out.println("分=" + ldt.getMinute());
System.out.println("秒=" + ldt.getSecond());
// 4. 单独获取日期或时间
LocalDate now = LocalDate.now();// 年月日
LocalTime now2 = LocalTime.now();// 时分秒
System.out.println("当前日期=" + now);
System.out.println("当前时间=" + now2);
// 5. 时间加减
LocalDateTime localDateTime = ldt.plusDays(890);
System.out.println("890 天后=" + dateTimeFormatter.format(localDateTime));
LocalDateTime localDateTime2 = ldt.minusMinutes(3456);
System.out.println("3456 分钟前日期=" + dateTimeFormatter.format(localDateTime2));
}
}第595页
DateTimeFormatter 演示
java
// 自定义格式
DateTimeFormatter dtf = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy年MM月dd日 HH小时mm分钟ss秒");
LocalDateTime ldt = LocalDateTime.now();
String strDate = dtf.format(ldt);
System.out.println(strDate);Instant 时间戳
java
package com.hspedu.date_;
import java.time.Instant;
import java.util.Date;
/**
* @author 韩顺平
* @version 1.0
*/
public class Instant_ {
public static void main(String[] args) {
// 1. 获取当前时间戳
Instant now = Instant.now();
System.out.println(now);
// 2. Instant -> Date
Date date = Date.from(now);
// 3. Date -> Instant
Instant instant = date.toInstant();
System.out.println(instant);
}
}第597页
第三代日期类更多方法
- MonthDay类：检查重复事件
- isLeapYear()：判断是否是闰年
- plusXxx()：增加日期的某个部分
- minusXxx()：减少日期的某个部分
13.12 本章作业
编程题 Homework01.java
题目：将字符串中指定部分进行反转。比如将"abcdef"反转为"aedcbf" 要求：编写方法public static String reverse(String str,int start,int end)搞定
编程题 Homework02.java（10min）
题目：输入用户名、密码、邮箱，如果信息录入正确，则提示注册成功，否则生成异常对象 要求：
- 用户名长度为2或3或4
- 密码的长度为6，要求全是数字（isDigital）
- 邮箱中包含@和.并且@在.的前面
编程题 Homework03.java
题目：
- 编写java程序，输入形式为：Han shun Ping的人名，以Ping, Han.S的形式打印出来。其中.S是中间单词的首字母。
- 例如输入"Willian Jefferson Clinton"，输出形式为：Clinton, Willian.J
编程题 Homework04.java（5min）
题目：输入字符串，判断里面有多少个大写字母，多少个小写字母，多少个数字