Java-常用类


前言

哈喽!大家好,我是小简。今天开始学习《Java-常用类》,此系列是我做的一个 “Java 从 0 到 1 ” 实验,给自己一年左右时间,按照我自己总结的 Java-学习路线,从 0 开始学 Java 知识,并不定期更新所学笔记,期待一年后的蜕变吧!<有同样想法的小伙伴,可以联系我一起交流学习哦!>

小简目前研一,每天都有很多课程,另外还有科研的压力,只能利用空余时间更新文章,目前的安排是每天学习一点 Java 基础知识,正所谓基础不牢,地动山摇,一起加油吧✊。

  • 🚩时间安排:预计4天更新完
  • 🎯开始时间:03-16
  • 🎉结束时间:03-18
  • 🍀总结:用时 3 天

包装类

简介

Java 中的包装类提供了将基本数据类型转换为对象,以及将对象转换为基本数据类型的机制。

java.lang包的八个类在 Java 中称为包装类。八个包装类的列表如下:

基本类型 包装类
byte Byte
short Short
int Integer
float Float
double Double
long Long
char Character
boolean Boolean

为什么需要包装类?

包装类是一个对象,基本类型不是。当需要一个适合像面向对象编程的类型时就需要包装类。当希望数据类型变得简单时就使用基本数据类型。基本数据类型不能为null,但包装类可以为null。包装类可用于实现多态性。

装箱和拆箱

  • 装箱:基本类型 -> 包装类型
  • 拆箱:包装类型 -> 基本类型
  1. jdk5 前需要手动装箱和拆箱
  2. jdk5 及其以后采用自动装箱和拆箱
  3. 自动装箱底层调用的是 valueOf 方法,比如 Integer.valueOf()
package com.jwt.wrapper;

//演示int <--> Integer 的装箱和拆箱
public class Integer01 {
  public static void main(String[] args) {
    int n1 = 100;
    //手动装箱
    Integer integer = new Integer(n1);//方式1
    Integer integer1 = Integer.valueOf(n1);//方式2
    //手动拆箱
    int i = integer.intValue();

    int n2 = 200;
    //自动装箱
    Integer integer2 = n2; //底层使用的是Integer.valueOf(n2)
    //自动拆箱
    int n3 = integer2; //底层仍然使用的是intValue()方法
    }
}

包装类型和 String 转换

package com.jwt.wrapper;

public class WrapperVSString {
    public static void main(String[] args) {
        //包装类(Integer)->String
        Integer i = 100;//自动装箱
        //方式1
        String str1 = i + "";
        //方式2
        String str2 = i.toString();
        //方式3
        String str3 = String.valueOf(i);


        //String -> 包装类(Integer)
        String str4 = "12345";
        Integer i2 = Integer.parseInt(str4);//使用到自动装箱
        Integer i3 = new Integer(str4);//构造器
        System.out.println("ok~~");
    }
}

Integer类和Character类的常用方法

package com.jwt.wrapper;

public class WrapperMethod {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Integer.MIN_VALUE); //返回最小值
        System.out.println(Integer.MAX_VALUE);//返回最大值
        System.out.println(Character.isDigit('a'));//判断是不是数字
        System.out.println(Character.isLetter('a'));//判断是不是字母
        System.out.println(Character.isUpperCase('a'));//判断是不是大写
        System.out.println(Character.isLowerCase('a'));//判断是不是小写
        System.out.println(Character.isWhitespace('a'));//判断是不是空格
        System.out.println(Character.toUpperCase('a'));//转成大写
        System.out.println(Character.toLowerCase('A'));//转成小写
    }
}

面试题

题1

Integer i = new Integer(1);
Integer j = new Integer(1);
System.out.println(i == j); 

//false
//判断的是两个对象是否相等,都是new的不想等

题2

Integer m = 1; //底层Integer.valueOf(1); -> 阅读源码
Integer n = 1;//底层Integer.valueOf(1);
System.out.println(m == n); 

/*  valueOf源码

public static Integer valueOf(int i) {
        if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
                return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
    return new Integer(i);
}

*/

//1. 如果 i 在IntegerCache.low(-128)~IntegerCache.high(127),就直接从cache数组返回
//2. 如果不在-128~127,就直接new Integer(i)



//true
//1在范围 -128 ~ 127 就是直接返回

题3

Integer x = 128;//底层Integer.valueOf(128);
Integer y = 128;//底层Integer.valueOf(128);
System.out.println(x == y);

//false
//128不在范围 -128 ~ 127 就直接new Integer(i),所以两个对象不同

题4

//示例一
Integer i1 = new Integer(127);
Integer i2 = new Integer(127);
System.out.println(i1 == i2);//F
//示例二
Integer i3 = new Integer(128);
Integer i4 = new Integer(128);
System.out.println(i3 == i4);//F
//示例三
Integer i5 = 127;//底层Integer.valueOf(127)
Integer i6 = 127;//-128~127
System.out.println(i5 == i6); //T
//示例四
Integer i7 = 128;
Integer i8 = 128;
System.out.println(i7 == i8);//F
//示例五
Integer i9 = 127; //Integer.valueOf(127)
Integer i10 = new Integer(127);
System.out.println(i9 == i10);//F
//示例六
Integer i11=127;
int i12=127;
//如果有基本数据类型,判断的是值是否相同
System.out.println(i11==i12); //T
//示例七
Integer i13=128;
int i14=128;
System.out.println(i13==i14);//T

总结

  • Integer integer = 123; //自动装箱底层使用的是Integer.valueOf(123)
//valueOf源码

public static Integer valueOf(int i) {
        if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
                return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
    return new Integer(i);
}


//1. 如果 i 在IntegerCache.low(-128)~IntegerCache.high(127),就直接从cache数组返回
//2. 如果不在 -128~127,就直接 new Integer(i)

包装类比较大小的时候有很多坑,比如: == 比较引用,Integer 类型只有在 -128 到 127 的范围内,才会持有同一个引用,因此需要使用 equals() 代替 == 来比较值是否相等。equals 方法会先比较类型是否一致,不一致直接 false。

String类

简介

  1. String对象用于保存字符串,也就是一组字符序列
  2. 字符串常量对象是用双引号括起的字符序列。例如: “你好”、 “12.97”、 “boy”等
  3. 字符串的字符使用Unicode字符编码,一个字符(不区分字母还是汉字)占两个字节。
  4. String类较常用构造器:
  • String s1 = new String();
  • String s2 = new String(String original);
  • String s3 = new String(char[] a);
  • String s4 = new String(char[] a,int startIndex,int count)
  1. String 类实现了接口 Serializable 和 Comparable

    • 接口 Serializable [String 可以串行化:可以在网络传输]

    • 接口 Comparable [String 对象可以比较大小]

  2. String 是 final 类,不能被其他的类继承

  3. String 类有属性 private final char value[]; 用于存放字符串内容

  4. char value[] 是一个 final 类型, 不可以修改(不可以修改地址):即 value 不能指向新的地址,但是单个字符内容是可以变化

String name = "jack";
name = "tom";//可以
//String name="jack”,是name指向一个char[] value,里面存的是“jack”;
//接着name="tom",是另外声明了一个char[] value,value里面内容是”tom“,然后将name这个引用指向内容为 ”tom“这个value。


final char[] value = {'a','b','c'};
value[0] = 'H';//可以
char[] value2 = {'t','o','m'};
//value = v2; 不可以修改value地址

创建String对象

  • 方式一:直接赋值 String s = “jianjian”;

  • 方式二:调用构造器 String s = new String(“jianjain”);

两种创建String对象的区别

  • 方式一:
    • 先从常量池查看是否有 “jianjain” 数据空间,
    • 如果常量池有,直接指向;如果常量池没有则创建,然后指向。
    • s 最终指向的是常量池的空间地址
  • 方式二:
    • 先在堆中创建空间,里面维护了 value 属性,指向常量池的 “jianjian” 空间。
    • 如果常量池有,直接通过 value 指向,如果常量池没有则创建,然后指向。
    • S 最终指向的是堆中的空间地址。

练习

String a = "abc";
String b = "abc";
System.out.println(a.equals(b));//T
System.out.println(a==b);//T

String a = new String("abc");
String b = new String("abc");
System.out.println(a.equals(b));//T
System.out.println(a == b);//F
                      
String a = "abc";//a指向常量池的"abc"
String b = new String("abc");//b指向堆中对象
System.out.println(a.equals(b));//T
System.out.println(a==b);//F
System.out.println(a==b.intern());//T
System.out.println(b==b.intern());//F
//intern()方法返回的是最终常量池的地址(对象)
                                      
String s1 = "jianjian"; //指向常量池的"jianjian"
String s2 = "java"; //指向常量池的"java"
String s4 = "java";//指向常量池的"java"
String s3 = new String("java")//指向堆中对象
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
                                      
Person p1 = new Person();
p1.name = "jianjian";
Person p2 = new Person();
p2.name = "jianjian";
System.out.println(p1.name.equals(p2.name)):// True
System.out.println(p1.name == p2.name); //T
System.out.println(p1.name == "jianjian"); //T

String s1 = new String("bcde");
String s2 = new String("bcde");
System.out.println(s1 == s2); //F

String 类的常见方法

  • ①equals //区分大小写,判断内容是否相等
  • ②equalsIgnoreCase //忽略大小写的判断内容是否相等
  • ③length //获取字符的个数,字符串的长度
  • ④indexOf //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
  • ⑤lastIndexOf //获取字符在字符串中最后1次出现的索引,索引从开始,如找不到,返回-1
  • ⑥substring //截取指定范围的子串
  • ⑦trim //去前后空格
  • ⑧charAt //获取某索引处的字符,注意不能使用Str[index]这种方式
package com.string_;

public class StringMethod01 {
    public static void main(String[] args) {
        //1. 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));
        // 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("jian".length());
        // 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
        // 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
        // 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));//截取后面的字符
        //name.substring(2,5)表示从索引2开始截取,截取到索引5-1=4 位置
        System.out.println(name.substring(2,5));//llo
          //7.trim 去前后空格
        s1 = " jianjian ";
        System.out.println(s1.trim());//"jianjian"
        System.out.println(s1);//" jianjian "
        //8.charAt 获取某索引处的字符,注意不能使用Str[index]这种方式
        s1 = "jianjian";
        System.out.println(s1.charAt(0));
    }
}
  • ①toUpperCase //转换成大写
  • ②toLowerCase //转换成小写
  • ③concat //拼接字符串
  • ④replace //替换字符串中的字符
  • ⑤split //分割字符串,对于某些分割字符,我们需要转义比如/、\等
  • ⑥compareTo //比较两个字符串的大小
  • ⑦toCharArray //转换成字符数组
  • ⑧format //格式字符串,
    • %s字符串
    • %c字符
    • %d整型
    • %.2f浮点型
package com.string_;

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 转换成小写
        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");
        System.out.println(s1);//宝玉林黛玉薛宝钗
        // 4.replace 替换字符串中的字符
        s1 = "宝玉林黛玉林黛玉林黛玉";
        //s1.replace() 方法执行后,返回的结果才是替换过的,注意对s1 没有任何影响
        String s11 = s1.replace("宝玉", "林黛玉");
        System.out.println(s1);//宝玉林黛玉林黛玉林黛玉
        System.out.println(s11);//林黛玉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";
        // 以, 为标准对poem 进行分割, 返回一个数组
        // 在对字符串进行分割时,如果有特殊字符,需要加入转义符\
        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]);
        }

        poem = "E:\\aaa\\bbb";
        split = poem.split("\\\\");
        System.out.println("==分割后内容===");
        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
        // 如果前者大,则返回正数,后者大,则返回负数,如果相等,返回0
        // (1) 如果长度相同,并且每个字符也相同,就返回0
        String a1 = "abc";
        String b1 = "abc";
        System.out.println(a1.compareTo(b1)); // 返回值是0
        // (2) 如果长度相同,字符不同,返回str1 - str2
        String a2 = "acc";// len = 3
        String b2 = "aac";// len = 5
        System.out.println(a2.compareTo(b2)); // 返回值是'c' - 'a' = 2 的值
        // (3) 如果长度不相同且前部分相同,就返回str1.len - str2.len
        String a3 = "abc";// len = 3
        String b3 = "abcde";// len = 5
        System.out.println(a3.compareTo(b3)); // 返回值是3-5=2
        //(4) 如果长度不相同且前部分不相同,就返回str1 - str2
        String a4 = "bac";// len = 3
        String b4 = "abcde";// len = 5
        System.out.println(a4.compareTo(b4)); // 返回值是 'b'-'a'=1
        // 8.format 格式字符串
        String name = "john";
        int age = 10;
        double score = 56.857;
        char gender = '男';
        //将所有的信息都拼接在一个字符串.
        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);
        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);
    }
}

StringBuffer类

简介

StringBuffer 代表可变的字符序列,可以对字符串内容进行增删。StringBuffer是一个容器。

创建StringBuffer对象

StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer("hello");
    1. StringBuffer 的直接父类是 AbstractStringBuilder
    1. StringBuffer 实现了Serializable, 即 StringBuffer 的对象可以串行化
    1. 在父类中 AbstractStringBuilder 有属性 char[] value,不是final,该 value 数组存放字符串内容,数组存放在堆中的
    1. StringBuffer 是一个 final 类,不能被继承
    1. 因为 StringBuffer 字符内容是存储在 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

String & StringBuffer

  • String 保存的是字符串常量,里面的值不能更改,每次 String 类的更新实际上就是新建对象更改地址,效率较低

    • private final char value[];//放在常量池
  • StringBuffer 保存的是字符串变量,里面的值可以更改,每次 StringBuffer 的更新实际上可以更新内容,不用每次更新地址,效率较高

    • char[] value; // 放在堆中

    • //StringBuffer构造器源码
      //构造时默认创建长度为16的 char[] 数组
      public StringBuffer(String str) {
      super(str.length() + 16);
      append(str);
      }
      

String和StringBuffer转换

package com.jwt.stringbuffer_;

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 stringBuffer1 = new StringBuffer(str);
        //方式2 使用的是append 方法
        StringBuffer stringBuffer2 = new StringBuffer();
        stringBuffer2 = stringBuffer2.append(str);
        
        //StringBuffer ->String
        StringBuffer stringBuffer3 = new StringBuffer("测试");
        //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);
    }
}

StringBuffer类常见方法

package com.jwt.stringbuffer_;

public class StringBufferMethod {
    public static void main(String[] args) {
        
        StringBuffer s = new StringBuffer("hello");
        //增
        s.append(',');// "hello,"
        s.append("张三丰");//"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
        s.delete(11, 14);//删除[11, 14)的字符
        System.out.println(s);//"hello,张三丰赵敏true10.5"
        //改
        s.replace(9, 11, "周芷若"); //使用周芷若替换索引[9,11)的字符
        System.out.println(s);//"hello,张三丰周芷若true10.5"
        //查找
        int indexOf = s.indexOf("张三丰");//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
        System.out.println(indexOf);//6
        //插
        s.insert(9, "赵敏");//在索引为9 的位置插入"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
        System.out.println(s);
    }
}

StringBuilder 类

简介

StringBuilder 是一个可变的字符串类,StringBuilder内容是可变的

  • 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。

创建Stringbuilder对象

StringBuilder strB = new StringBuilder("hello");

1、append(String str)/append(Char c):字符串连接

System.out.println("StringBuilder:"+strB.append("ch").append("111").append('c'));
//return "StringBuilder:ch111c"

2、toString():把Stringbuilder转换为String输出

System.out.println("String:"+strB.toString());
//return "String:ch111c"

3、appendcodePoint(int cp):追加一个代码点,并将其转换为一个或两个代码单元并返回this

System.out.println("StringBuilder.appendCodePoint:"+strB.appendCodePoint(2));
//return "StringBuilder.appendCodePoint:ch111c"

4、setCharAt(int i, char c):将第 i 个代码单元设置为 c(可以理解为替换)

strB.setCharAt(2, 'd');
System.out.println("StringBuilder.setCharAt:" + strB);
//return "StringBuilder.setCharAt:chd11c"

5、insert(int offset, String str)/insert(int offset, Char c):在指定位置之前插入字符(串)

System.out.println("StringBuilder.insertString:"+ strB.insert(2, "LS"));
//return "StringBuilder.insertString:chLSd11c"
System.out.println("StringBuilder.insertChar:"+ strB.insert(2, 'L'));
//return "StringBuilder.insertChar:chLLSd11c"

6、delete(int startIndex,int endIndex):删除起始位置(含)到结尾位置(不含)之间的字符串

System.out.println("StringBuilder.delete:"+ strB.delete(2, 4));
//return "StringBuilder.delete:chSd11c"

String类比较

  1. String:不可变字符序列,效率低,但是复用率高。
  2. StringBuffer:可变字符序列、效率较高(增删)、线程安全
  3. StringBuilder:可变字符序列、效率最高、线程不安全

String使用注意说明:

  • string s = "a"; //创建了一个字符串
    s += "b"; 
    //实际上原来的"a"字符串对象已经丢弃了,现在又产生了一个字符串 s + "b" (也就是"ab")。
    
    //如果多次执行这些改变串内容的操作,会导致大量副本宇符串对象存留在内存中,降低效率。
    //如果这样的操作放到循环中,会极大影响程序的性能
    //结论:如果我们对String做大量修改,不要使用String
    

String、StringBuffer、StringBuilder 效率

  • StringBuilder > StringBuffer > String
package com.jwt.stringbuffer_;

public class StringVsStringBufferVsStringBuilder {
    public static void main(String[] args) {

        long startTime = 0L;
        long endTime = 0L;
        StringBuffer buffer = new StringBuffer("");
        startTime = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 80000; i++) {//StringBuffer 拼接80000 次
            buffer.append(String.valueOf(i));
        }
        endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("StringBuffer 的执行时间:" + (endTime - startTime) + "ms");


        StringBuilder builder = new StringBuilder("");
        startTime = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 80000; i++) {//StringBuilder 拼接80000 次
            builder.append(String.valueOf(i));
        }
        endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("StringBuilder 的执行时间:" + (endTime - startTime) + "ms");


        String text = "";
        startTime = System.currentTimeMillis();
        for (int i = 0; i < 80000; i++) {//String 拼接80000
            text = text + i;
        }
        endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("String 的执行时间:" + (endTime - startTime) + "ms");
    }
}

/*
StringBuffer 的执行时间:7ms
StringBuilder 的执行时间:3ms
String 的执行时间:1385ms
*/

String、StringBuffer、StringBuilder 的选择

  • 1.如果字符串存在大量的修改操作,一般使用 StringBuffer 或 StringBuilder
  • 2.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
  • 3.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
  • 4.如果我们字符串很少修改,被多个对象引用,使用 String,比如配置信息等

Math类

  • Math.abs() //绝对值
  • Math.pow() //求幂
  • Math.ceil() //向上取整,返回>=该参数的最小整数
  • Math.floor() //向下取整,返回<=该参数的最大整数(转成double)
  • Math.round() //四舍五入
  • Math.sqrt() //求开方
  • Math.random() //求随机数,返回的是 [0,1) 之间的一个随机小数
  • Math.min() //返回最小值
  • Math.max() //返回最大值
package com.jwt.math_;

public class MathMethod {
    public static void main(String[] args) {
        //看看Math 常用的方法(静态方法)
        //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
        //3.ceil 向上取整,返回>=该参数的最小整数(转成double);
        double ceil = Math.ceil(3.9);
        System.out.println(ceil);//4.0
        //4.floor 向下取整,返回<=该参数的最大整数(转成double)
        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 random 返回的是 [0,1) 之间的一个随机小数
        //1).返回的是[0,1) 之间的一个随机小数
        System.out.println(Math.random());
        //2).返回的是[0,6) 之间的一个随机整数
        System.out.println((int)(Math.random() * 6));
        //3).返回的是[2,7] 之间的一个随机整数
        //公式:(int)(a + Math.random() * (b-a +1) )
        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);
    }

}

Arrays类

Arrays 里面包含了一系列静态方法,用于管理或操作数組(比如排序和捜索)。

  • toString() 返回数組的字符串形式
Integer[] integers = {1, 20, 90};
//遍历数组
for(int i = 0; i < integers.length; i++) {
    System.out.println(integers[i]);
}

//直接使用Arrays.toString 方法,显示数组
System.out.println(Arrays.toString(integers));
  • sort() 排序(默认排序和定制排序)
//演示sort 方法的使用
Integer arr3[] = {1, -1, 7, 0, 89};
//默认排序
Arrays.sort(arr3);//默认升序
System.out.println("===排序后===");
System.out.println(Arrays.toString(arr3));

//定制排序
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===");
System.out.println(Arrays.toString(arr));
  • binarySearch() 通辻二分捜索法进行査找,要求必须先排好序
//binarySearch 通过二分搜索法进行查找,要求该数组是有序的. 如果该数组是无序的,不能使用、
Integer[] arr = {1, 2, 90, 123, 567};
int index = Arrays.binarySearch(arr, 567);//如果数组中存在该元素,返回该元素下标
int index2 = Arrays.binarySearch(arr, 568); //如果不存在该元素,返回 return -(low + 1);  low:该元素应该存在位置的下标
System.out.println("index=" + index);
System.out.println("index2=" + index2);
  • copyOf() 数组元素复制
//copyOf 数组元素的复制
//1. 从arr 数组中,拷贝arr.length 个元素到newArr 数组中
//2. 如果拷贝的长度> arr.length 就在新数组的后面增加null
//3. 如果拷贝长度< 0 就抛出异常NegativeArraySizeException
//4. 该方法的底层使用的是System.arraycopy()
Integer[] arr = {1, 2, 90, 123, 567};
Integer[] newArr = Arrays.copyOf(arr, arr.length);
System.out.println("==拷贝执行完毕后==");
System.out.println(Arrays.toString(newArr));
  • fill()数组元素的填充
//fill 数组元素的填充,可以理解成是替换原理的元素
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));
  • equals() 比较两个数组元素内容是否完全一致
//equals 比较两个数组元素内容是否完全一致
Integer[] arr = {1, 2, 90, 123, 567};
Integer[] arr2 = {1, 2, 90, 123};
//如果arr 和arr2 数组的元素一样,则返回true;不是完全一样,就返回false
boolean equals = Arrays.equals(arr, arr2);
System.out.println("equals=" + equals);
  • asList将一组值,转换成list
//asList 将一组值,转换成list
//1. asList 方法,会将(2,3,4,5,6,1)数据转成一个List 集合
//2. 返回的asList 编译类型List(接口)
//3. asList 运行类型java.util.Arrays#ArrayList, 是Arrays 类的
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());

练习

自定义 Book 类,里面包含 name 和 price,有 4本书对象,按 price 排序,要求(1)从大到小(2)从小到大(3)按照书名长度从大到小

Book[] books = new Book[4];
books[0] = new Book(“红楼梦”, 100);
books[1] = new Book(“西游记”, 90);
books[2] = new Book(“青年文摘20年”,5);
books[3] = new Book(“java从入门到放弃”,300);

package com.jwt.arrays_;

import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;

public class ArraysExercise {
    public static void main(String[] args) {
        Book[] books = new Book[4];
        books[0] = new Book("红楼梦", 100);
        books[1] = new Book("西游记~", 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<Book>() {
            @Override
            public int compare(Book o1, Book o2) {
                int priceVal = o2.getPrice() - o1.getPrice();
                if(priceVal > 0) {
                     return 1;
                } else if(priceVal < 0) {
                     return -1;
                } else {
                     return 0;
                }
            }
        });
        System.out.println("price从大到小:" + Arrays.toString(books));

        //(2)price从小到大
        Arrays.sort(books, new Comparator<Book>() {
            @Override
            public int compare(Book o1, Book o2) {
                int priceVal = o1.getPrice() - o2.getPrice();
                if(priceVal > 0) {
                    return 1;
                } else if(priceVal < 0) {
                    return -1;
                } else {
                    return 0;
                }
            }
        });
        System.out.println("price从小到大:" + Arrays.toString(books));
        
        //(3)书名长度从大到小
        Arrays.sort(books, new Comparator<Book>() {
            @Override
            public int compare(Book o1, Book o2) {
                return o2.getName().length() - o1.getName().length();
            }
        });
        System.out.println("书名长度从大到小:" + Arrays.toString(books));
    }
}

class Book{
    private String name;
    private int price;

    public Book(String name, int price) {
        this.name = name;
        this.price = price;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public int getPrice() {
        return price;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Book{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", price=" + price +
                '}';
    }
}

System类

  • arraycopy(src,srcPos,dest,destPos,length) :复制数组元素
    • 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,即把源数组的数据拷贝到哪个数组
    • 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
  • currentTimeMillens():返回当前时间距离 1970-1-1 的毫秒数
  • exit():退出当前程序
  • gc():运行垃圾回收机制
package com.jwt.system_;

import java.util.Arrays;

public class System_ {
    public static void main(String[] args) {

        //arraycopy :复制数组元素,比较适合底层调用,
        // 一般使用Arrays.copyOf 完成复制数组
        int[] src={1,2,3};
        int[] dest = new int[3];// dest 当前是{0,0,0}
        System.arraycopy(src, 0, dest, 0, src.length);
        System.out.println("dest=" + Arrays.toString(dest));//[1, 2, 3]

        //currentTimeMillens:返回当前时间距离1970-1-1 的毫秒数
        System.out.println(System.currentTimeMillis());

        //exit 退出当前程序
         System.out.println("ok1");
         System.exit(0); //exit(0) 表示程序退出
         System.out.println("ok2");
    }
}

BigInteger类

BigInteger 适合保存比较大的整型,当需要处理很大的整数,long 不够用可以使用 BigInteger 的类来搞定

在对 BigInteger 进行加减乘除的时候,需要使用对应的方法,不能直接进行 + - * /

  • add() //加
  • subtract() //减
  • multiply() //乘
  • divide() //除
package com.jwt.bignum;

import java.math.BigInteger;
public class BigInteger_ {
    public static void main(String[] args) {
        // long l = 23788888899999999999999999999L;//报错
        // System.out.println("l=" + l);//报错
        BigInteger bigInteger = new BigInteger("23788888899999999999999999999");
        System.out.println(bigInteger);

        //在对BigInteger 进行加减乘除的时候,需要使用对应的方法,不能直接进行+ - * /
        BigInteger bigInteger2 = new BigInteger("10099999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999");
        BigInteger add = bigInteger.add(bigInteger2);
        System.out.println(add);//加
        BigInteger subtract = bigInteger.subtract(bigInteger2);
        System.out.println(subtract);//减
        BigInteger multiply = bigInteger.multiply(bigInteger2);
        System.out.println(multiply);//乘
        BigInteger divide = bigInteger.divide(bigInteger2);
        System.out.println(divide);//除
    }
}
}

BigDecimal类

BigDecimal 适合保存精度更高的浮点型(小数),当我们需要保存一个精度很高的数时,double 不够用,可以用 BigDecimal

package com.jwt.bignum;

import java.math.BigDecimal;

public class BigDecimal_ {
    public static void main(String[] args) {
         double d = 1999.11111111111999999999999977788d;
         System.out.println(d);//损失精度
         BigDecimal bigDecimal = new BigDecimal("1999.11111111111999999999999977788");
         System.out.println(bigDecimal);

        //如果对BigDecimal 进行运算,比如加减乘除,需要使用对应的方法
        BigDecimal bigDecimal2 = new BigDecimal("3");
        System.out.println(bigDecimal.add(bigDecimal2));//加
        System.out.println(bigDecimal.subtract(bigDecimal2));//减
        System.out.println(bigDecimal.multiply(bigDecimal2));//乘
                    //System.out.println(bigDecimal.divide(bigDecimal2));//可能抛出异常ArithmeticException
        //在调用divide 方法时,指定精度即可. BigDecimal.ROUND_CEILING
        //如果有无限循环小数,就会保留分子的精度
        System.out.println(bigDecimal.divide(bigDecimal2, BigDecimal.ROUND_CEILING));//除
    }
}

日期类

第一代日期类-Date类

  • Date:精确到毫秒,代表特定的瞬间

  • SimpleDateFormat: 格式化和解析日期的具体类。它允许进行格式化(日期->文本)、解析(文本->日期)和规范化

    • SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat(格式);
    • String str = sdf.format(日期对象); // 将Date -> 指定格式String
    • Date parse = sdf.parse(s);//把String -> Date
package com.jwt.date_;

import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;

public class Date01 {
    public static void main(String[] args) throws ParseException {
        //1. 获取当前系统时间
        //2. 这里的Date 类是在java.util 包
        //3. 默认输出的日期格式是国外的方式, 因此通常需要对格式进行转换
        Date d1 = new Date(); //获取当前系统时间
        System.out.println("当前日期=" + d1);
        Date d2 = new Date(9234567); //通过指定毫秒数得到时间
        System.out.println("d2=" + d2); //获取某个时间对应的毫秒数

        //1. 创建SimpleDateFormat 对象,可以指定相应的格式
        //2. 这里的格式使用的字母是规定好,不能乱写
        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy年MM月dd日 hh:mm:ss E");
        String format = sdf.format(d1); // format:将日期转换成指定格式的字符串
        System.out.println("当前日期=" + format);

        //1. 可以把一个格式化的String 转成对应的Date
        //2. 转换得到的Date,还是国外的形式,如果希望指定格式输出,需要转换
        //3. 在把String -> Date , 使用的sdf 格式需要和你给的String 的格式一样,否则会抛出转换异常
        //String s = "1996 年01 月01 日10:20:30 星期一";//会抛出转换异常
        String s = "1996年01月01日 10:20:30 星期一";
        Date parse = sdf.parse(s);//把String -> Date
        System.out.println(parse);
        System.out.println("parse=" + sdf.format(parse));
    }
}

第二代日期类-Calendar类

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
等日历字段的转换提供了一些方法。

  • Calendar 是一个抽象类, 并且构造器是private,可以通过getInstance() 来获取实例
  • Calendar 没有提供对应的格式化的类,因此需要程序员自己组合来输出(灵活)
  • 如果我们需要按照 24 小时进制来获取时间, Calendar.HOUR ==改成=> Calendar.HOUR_OF_DAY
package com.jwt.date_;

import java.util.Calendar;

public class Calendar_ {
    public static void main(String[] args) {
        //1.创建日历类对象
        Calendar c = Calendar.getInstance();
        System.out.println("c=" + c);
        //2.获取日历对象的某个日历字段
        System.out.println("年:" + c.get(Calendar.YEAR));
        System.out.println("月:" + (c.get(Calendar.MONTH) + 1));//+1因为Calendar 返回月时候,是按照0 开始编号
        System.out.println("日:" + c.get(Calendar.DAY_OF_MONTH));
        System.out.println("小时:" + c.get(Calendar.HOUR));//12小时制
        System.out.println("小时:" + c.get(Calendar.HOUR_OF_DAY));////24小时制
        System.out.println("分钟:" + c.get(Calendar.MINUTE));
        System.out.println("秒:" + c.get(Calendar.SECOND));
        //Calender 没有专门的格式化方法,所以需要程序员自己来组合显示
        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));

    }

}

第三代日期类-LocalDate类

前面两代日期类的不足分析
JDK 1.0 中包含了一个 java.util.Date 类,但是它的大多数方法已经在 JDK 1.1 引入 Calendar 类之后被弃用了。而 Calendar 也存在问题是:

  • 1)可变性:像日期和时间这样的类应该是不可变的。
  • 2)偏移性:Date 中的年份是从 1900 开始的,而月份都从0开始。
  • 3)格式化:格式化只对 Date 有用,Calendar则不行。
  • 4)此外,它们也不是线程安全的;不能处理闰秒等(每隔2天,多出1s)。

LocalDate(日期/年月日)、LocalTime(时间/时分秒)、 LocalDateTime(日期时间/年月日时分秒) JDK8加入

  • LocalDate 只包含日期,可以获取日期字段
  • LocalTime 只包含时间, 可以获取时间字段
  • LocalDateTime 包含日期+时间,可以获取日期和时间字段
  • DateTimeFormatter 格式化日期
    • Date TimeFormat dtf = DateTimeFormatter.ofPattern(格式);
    • String str = dtf.format(日期对象);
package com.jwt.date_;

import java.time.LocalDate;
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.LocalTime;
import java.time.format.DateTimeFormatter;

public class LocalDate_ {
    public static void main(String[] args) {
        //1. 使用now() 返回表示当前日期时间的对象
        LocalDate now = LocalDate.now(); //获取年-月-日
        LocalTime now2 = LocalTime.now();//获取到时:分:秒
        LocalDateTime now3 = LocalDateTime.now();//获取年-月-日T时:分:秒
        System.out.println(now);
        System.out.println(now2);
        System.out.println(now3);

        //2. 使用DateTimeFormatter 对象来进行格式化
        // 创建DateTimeFormatter 对象
        DateTimeFormatter dateTimeFormatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
        String format = dateTimeFormatter.format(now3);
        System.out.println("格式化的日期=" + format);
        System.out.println("年=" + now3.getYear());
        System.out.println("月=" + now3.getMonth());
        System.out.println("月=" + now3.getMonthValue());
        System.out.println("日=" + now3.getDayOfMonth());
        System.out.println("时=" + now3.getHour());
        System.out.println("分=" + now3.getMinute());
        System.out.println("秒=" + now3.getSecond());
        //提供plusDays 和minusMinutes 方法可以对当前时间进行加或者减
        //2天后是什么时候,年-月-日 时:分:秒
        LocalDateTime localDateTime = now3.plusDays(2);
        System.out.println("2 天后=" + dateTimeFormatter.format(localDateTime));
        //在5分钟前是什么时候,年-月-日 时:分:秒
        LocalDateTime localDateTime2 = now3.minusMinutes(5);
        System.out.println("5 分钟前日期=" + dateTimeFormatter.format(localDateTime2));
    }
}

Instant 时间戳

以 Unix 元年 1970-01-01 00:00:00 到某个时间之间的毫秒值

类似 Date,提供了一系列和 Date 类转换的方式

package com.jwt.date_;

import java.time.Instant;
import java.util.Date;

public class Instant_ {
    public static void main(String[] args) {
        //1.通过静态方法now() 获取表示当前时间戳的对象
        Instant now = Instant.now();
        System.out.println(now);
        //2. 通过from 可以把Instant 转成Date
        Date date = Date.from(now);
        System.out.println(date);
        //3. 通过date 的toInstant() 可以把date 转成Instant 对象
        Instant instant = date.toInstant();
        System.out.println(instant);
    }
}

本章练习

1.编程题Homework01.java

(1)将字符串中指定部分进行反转。比如将”abedef”反转为” aedebf”
(2) 编写方法来实现 public static String reverse(String str, int start, int end)

package com.jwt.arrays_;

public class Homework01 {
    public static void main(String[] args) {
        String str = "abedef";
        String reverse = null;
        try {
            reverse = reverse(str, 1, 4);
        } catch (Exception e) {
            System.out.println(e.getMessage());
        }

        System.out.println("转换后:" + reverse);

    }

    public static String reverse(String str,int start,int end){
        if (!(str != null && start >0 && start < end && end < str.length())){
            throw new RuntimeException("参数有误");
        }
        char[] chars = str.toCharArray();
        char temp = ' ';
        for (int i = start,j = end; start < end; start++,end--) {
            temp = chars[start];
            chars[start] = chars[end];
            chars[end] = temp;
        }
        return new String(chars);
    }
}

2.编程题Homework02.java

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:

  • 用户名长度需为2或3或4
  • 要求密码的长度为6,且全是数字
  • 邮箱中需包含@和.并且@在.前面
package com.jwt.arrays_;

import java.util.Scanner;

public class Homework02 {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入用户名:");
        String name = scanner.nextLine();
        System.out.println("请输入密码:");
        String pwd = scanner.nextLine();
        System.out.println("请输入邮箱:");
        String email = scanner.nextLine();
        try {
            userRegister(name,pwd,email);
            System.out.println("注册成功");
        } catch (Exception e) {
            System.out.println(e.getMessage());
        }

    }

    public static void userRegister(String name,String pwd,String email){
        //第一关
        int namelen = name.length();
        if (!(namelen >=2 && namelen <=4)){
            throw new RuntimeException("用户名长度需为2或3或4");
        }
        //第二关
        if(!(pwd.length()==6 && isdig(pwd))){
            throw new RuntimeException("要求密码的长度为6,且全是数字");
        }
        //第三关
        int i = email.indexOf('@');
        int j = email.indexOf('.');
        if (!(i > 0 && j > i)){
            throw new RuntimeException("邮箱中需包含@和.并且@在.前面");
        }

    }

    public static boolean isdig(String str){
        char[] chars = str.toCharArray();
        for (int i = 0; i < chars.length; i++) {
            if(Character.isDigit(chars[i]))
                return true;
        }
        return false;
    }
}

3.编程题Homework03.java

(1)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。
(2)例如输入”Willian Jefferson Clinton”,输出形式为: Clinton, Willian .J

//我写的辣鸡代码
package com.jwt.arrays_;
import java.util.Scanner;
public class Homework03 {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入名字:");
        String s = scanner.nextLine();
        String[] s1 = s.split(" ");
        char[] chars = s1[1].toCharArray();
        System.out.println(s1[2] + " ," + s1[0] + " ." + Character.toUpperCase(chars[0]));
    }
}

//标准答案
package com.jwt.arrays_;
import java.util.Scanner;
public class Homework03 {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入名字:");
        String str = scanner.nextLine();
        try {
            printName(str);
        } catch (Exception e) {
            System.out.println(e.getMessage());
        }
    }
    public static void printName(String str){
        if (str == null){
            throw new RuntimeException("str 不能为空");
        }
        String[] name = str.split(" ");
        if (name.length != 3){
            throw new RuntimeException("str 格式错误");
        }
        String format = String.format("%s,%s .%c", name[2], name[0], name[1].toUpperCase().charAt(0));
        System.out.println(format);
    }

}

4.编程题Homework04.java

输入字符串,判断里面有多少个大写字母,多少个小写字母,多少个字母,多少个数字

package com.jwt.arrays_;

import java.util.Scanner;
public class Homework04 {
    //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
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入:");
        String s = scanner.nextLine();
        char[] chars = s.toCharArray();
        int Upcount = 0 ;
        int Lowcount = 0 ;
        int LetNum = 0;
        int DigNum = 0;
        for (int i = 0; i < chars.length; i++) {
            if(Character.isUpperCase(chars[i]))
                Upcount++;
            if(Character.isLowerCase(chars[i]))
                Lowcount++;
            if(Character.isLetter(chars[i]))
                LetNum++;
            if(Character.isDigit(chars[i]))
                DigNum++;
        }
        System.out.println("大写字母个数:"+ Upcount);
        System.out.println("小写字母个数:"+ Lowcount);
        System.out.println("字母个数:"+ LetNum);
        System.out.println("数字个数:"+ DigNum);
    }
}

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文章作者: 简简
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