第7章 工具类及常用算法.ppt

1、Java程序设计,第7章 工具类及常用算法,Java基础类库,JDK中提供的基础类库又称为JFC(java Foundation Class Library),其中包含很多包，每个包中都有若干特定功能和相互关系的类和接口。一些经常使用的包为： java.lang包 /默认加载的包 java.io包 java.util包 java.awt包 java.applet包 包 ,Java语言基础类,java.lang这个包包含了运行程序不可少的类，包括基本数据类，基本数学类，字符串处理，异常处理等等。该包在程序时自动引入。java.io标准的输入输出类库，包含程序与系统，用户以及其他程序做的数据交换使

2、用的类，包括基本I/O，文件I/O等。完成与操作系统有关的I/O操作需要用到该包。,Java语言基础类,java.util 包括一些实用工具，如Date类，Vector类， Stack类等。使用它们可以方便编程。java.awt 图形用户界面(GUI)类库。包括许多界面和资 源，如Graphics类，Container类等等。可以利 用该包编写标准化的应用程序界面。java.applet用来实现运行于浏览器中的Java Applet的工具类库，常用的类是java.applet.Applet。,Java语言基础类,其他包还有一些其他的包，如java.rmi是实现远过程调用功能，可以在远程机器上创

3、建对象，在本地机器上使用；java.sql包是实现JDBC的类库。利用这个包可以是程序访问不同类型的数据库。只要安装了对应的驱动程序，同一个程序就可以访问不同的数据库。如果想要详细了解这些系统的类库，可以参考JDK的文档。,Java语言基础类,Object类Object类是所有类的直接或间接父类，也是类库当中所有类的父类，可以和任意类型的对象匹配。所以可以用它作为形参的类型，那么不论何种类型的实际参数都可以与这个形参匹配，从而扩大了方法得适用范围。常用得方法：protected Object clone(); /生成当前对象得备份public boolean equals(Object obj

4、); /比较两个对象public String toString();/返回当前对象得相关信息,Java语言基础类,equals方法 该方法用来比较两个对象是否相同，相同返回true,否则返回false。 如果一个类没有覆盖equals方法，那么这时候的相等是指两个引用相等，也就是说他们引用的是同一个对象。,Java语言基础类,equals方法 运算符 关系运算符生成的是一个“布尔”结果。它评价的是运算对 象值之间的关系。运算符适用于所有对象，但它的含 义通常会使人找不到北。（见例子） 一般人都会认为输出结果肯定先是true，再是false，因为 两个Integer对象都是相同的。但尽管对象的

5、内容相同， 句柄却是不同的，而=比较的正好就是对象句柄。所以 输出结果实际上先是false，再是true。,Java语言基础类,equals方法 若想对比两个对象的实际内容是否相同，又该如何操作呢？此时，必须使用所有对象都适用的特殊方法equals()。（例子） 正如我们预计的那样，此时得到的结果是true。 但事情并未到此结束！假设您创建了自己的类，就象下面 这样(举例) 此时的结果又变回了false！这是由于equals()的默认行为 是比较句柄。所以除非在自己的新类中改变了equals()， 否则不可能表现出我们希望的行为。大多数Java类库都实现了equals()，所以它实际比较的是对

6、象的内容，而非它们的句柄。,Java语言基础类,equals方法 总结的来讲，也就是说：equals()默认的是比较句柄，因为JDK中的许多 类在实现的时候都覆盖了equals()方法，所以一 般使用java类库中的equals时，比较的是对象的 内容； 但是，如果用户自己定义一个类，又没有改写 equals()方法，那么它比较的是句柄，除非用户 自己写equals()方法来使得它的功能为比较对象 的内容。,Java语言基础类,toString() toString()方法用来返回对象的字符串表示， 可以用来显示一个对象。 System.out.println()方法如果带的参数是一 个对象的

7、话，那么它会自动调用对象的 toString()方法，那么它显示的将是“类名内存地 址”。在自定的类中一般来讲覆盖toString()方法。 （举例 2个）,Java语言基础类,基本数据类型包装类java中提供了基本数据类型的包装类，以于面向对象的思想一致。对应的也有8种：Character,Byte,Short,Integer,Long,Float,Double,Boolean。他们都是作为类来使用。1、提供一些常数方便使用，Integer.MAX_VALUE,Double.NaN等。2、提供valueOf(String),toString()3、通过xxxValue()得到所包装的值4、对

8、toString(),equals()等方法进行覆盖 (举例),例7-4,class DoubleString public static void main(String args) double d;String s;/double转换成String的几种方法d=3.1415926;s=“+d;s=Double.toString(d);s=new Double(d).toString();s=String.valueOf(d);/string转换成double的几种方法s=“3.1414926“;tryd=Double.parseDouble(s);d=new Double(s).doub

9、leValue();d=Double.valueOf(s).doubleValue(); catch(NumberFormatException e) e.printStackTrace(); ,补充：装包与拆包,JDK1.5之前，基本数据类型和包装类不能对等使用。 Integer i=new Integer(3); 装包 int iv=i. intValue(); 拆包 JDK1.5之后，可以自动的进行装包和拆包：自动装包是指基本类型自动转化为包装类型，自动拆包指包装类自动转化为基本类型。 Integer i=3; int iv=I;,Java语言基础类,Math类 该类提供了一些不同标准的

10、数学函数的方法， 这些都是static方法，所以使用的时候不用创建 Math类的对象，可以直接通过类名来调用这些 方法：Math.所要用的方法。方便编程。 关于具体的方法和属性，可以查询JDK的帮助 文档。(举例),例7-5,class TestMath public static void main(String args) int a=3;double b=1.5,c=32.2;double f=0.0;f=1.0/2*(a+Math.sqrt(b*Math.sin(c);System.out.println(“f=“+f);System.out.println(“Math.ceil(3.

11、1415)=“+Math.ceil(3.1415);System.out.println(“Math.floor(3.1415)=“+Math.floor(3.1415);System.out.println(“Math.round(987.654)=“+Math.round(987.654);System.out.println(“Math.max(-987.654,301)=“+Math.max(-987.654,301);System.out.println(“Math.PI=“+Math.PI); ,Java语言基础类,System类 该类是一个非常有用的特殊类，提供了标准输 入/输出

12、、运行时系统信息等工具。由于该类的 一些属性和方法这些都是static的，所以使用的 时候不能创建System类的对象，可以直接通过 类名来调用这些方法：System.所要用的方法。,Java语言基础类,用system类获得标准输入输出 public static InputStream in;public static PrintStream out;public static PrintStream err; 使用这些可以从标准输入读入数据或向标准输出输 出数据。 用system类的方法获得系统信息 system类提供一些与运行时系统交互的方法，可以利用它 们获得解释器或系统的信息，也可以

13、向运行系统发出指令。public static long current TimeMillis();public static void exit(int status);,示例7-6,主要用来测试System类的基本属性及功能*/ import java.util.*; class TestSystem public static void main(String args) Properties a;Enumeration ps;Iterator pi;a= System.getProperties();a.setProperty(“test_path“,“2“);/System.setP

14、roperties(a);System.out.println(System.getProperty(“test_path“);System.out.println(System.getProperty(“java.version“);/*pi=a.entrySet().iterator();while(pi.hasNext()System.out.println(pi.next();*/ps=a.propertyNames();while(ps.hasMoreElements() Object obj=ps.nextElement();Object objVal=a.get(obj);Sys

15、tem.out.println(“+obj+“=“+objVal); ,字符数组与字符串,字符串是字符的序列，它是组织字符的基本数据结构，从某种程度上来说有些类似于字符的数组。char country=C,h,i,n,a; C+?,在Java中，字符串被当作对象来处理。程序中需要用到的字符串可以分为两大类，一类是创建之后不会再做修改和变动的String类；另一类是创建之后允许再做更改和变化的StringBuffer类。,Java会自动为字符串常量生成一个String类的对象，所以可以直接初始化String对象，如：String s =“SCEMI XMJ!”,用一个已创建的字符串创建另一个字符

16、串，如：String s1=String(s);,创建字符串对象,使用String类的构造方法创建字符串对象，如：String s=new String(“We are Chinese“);,String (char a)：用一个字符数组a 创建一个字符串对象，如：char a=X, M, J;String s=new String(a);,String (char a,int startIndex,int count)：提取字符数组a 中的一部分字符创建一个字符串对象，如：char a=S, C, E, M, I, X, M, J;String s=new String(a,5,3);,St

17、ring类常用方法,public int length() 获取字符串的长度,public boolean equals(String s)比较当前字符串对象的实体是否与参数指定的字符串s的实体相同,public boolean startsWith(String s) public boolean endsWith(String s)判断当前字符串对象的前缀后缀是否是参数指定的字符串s,public int compareTo(String s)比较大小 等 0；大 正；小 负,String s1=new String(“中国.四川”); String s2=new String(“中国.四

18、川”); String s3=new String(“中国”); String s4=new String(“四川”); System.out.println(s1.length(); /? System.out.println(s3.length(); /? System.out.println(s1=s2); /? System.out.println(s1.equals(s2); /? System.out.println(s1=s2); /? System.out.println(s1=s2); /? System.out.println(s1.equals(s2); /? Syste

19、m.out.println(s1.startsWith(s3); /? System.out.println(s1.endsWith(s4); /? System.out.println(pareTo(s2); /? System.out.println(pareTo(s4); /?,5 2 false true 中国.四川 true true true true 0 -2222,JAVA程序设计,2006.02 By SCEMI XMJ,String类常用方法,public int indexOf(String s,int startpoint) public int lastIndexOf

20、(String s)返回首次出现s的位置。没有 -1。,public String substring(int startpoint,int end)从start处截取到尾部end处所得到的字符串。,public String trim()去掉前后空格,public String replaceAll(String old ,String new)用参数new指定的字符串替换由old指定的所有字符串,public char charAt(int index)返回第index个字符,String s1=new String(“中国.四川.攀枝花”); String s2=new String(“

21、We are like Java”); System.out.println(s1.indexOf(“china”); /对? System.out.println(s2.indexOf(a); /对? System.out.println(s2.indexOf(“a”); /? System.out.println(s2.lastIndexOf(“a”); /? System.out.println(s2.indexOf(“a”,6); /? System.out.println(s2.indexOf(“Java”); /? System.out.println(s1.charAt(6);

22、/? System.out.println(s2.charAt(12); /? System.out.println(s1.substring(3); /? System.out.println(s1.substring(3,5); /? System.out.println(s1. replaceAll(., ,); /对? System.out.println(s1. replaceAll(“.”, “#”); /? System.out.println(s2. replaceAll(“a”, “b”); /?,-133151312攀J四川.攀枝花四川语法错 # We bre like J

23、bvb,字符串与基本数据的相互转换,将基本类型数据转换为String型：String.valueOf(基本数据类型)例：String.valueOf(0.34) “0.34”,将String型转换为基本类型数据：03-18提及Integer.parseInt(String s) Double.parseDouble(String s) 例：Double.parseDouble(“12.34”) 12.34,JAVA程序设计,StringBuffer类,创建StringBuffe对象 StringBuffer() StringBuffer(int size) StringBuffer(Strin

24、g s),length()字符个数 capacity()实际容量,StringBuffer sb=new StringBuffer()sb.length() /0 sb.capacity() /16,StringBuffer sb=new StringBuffer(32)sb.length() /0 sb.capacity() /32,StringBuffer sb=new StringBuffer(“SCEMI XMJ”)sb.length() /9 sb.capacity() /25=9+16,StringBuffer类常用方法,void setCharAt(int n,char ch)

25、用字符ch替换第n个字符,StringBuffer insert(int index, String str)将字符串str插入从index起的当前字符串中,append 数据转化后追加,public StringBuffer reverse() 字符翻转,StringBuffer delete(int startpos, int endpos)删除startpos到endpos-1子串,StringBuffer replace(int n ,int m, String str)用串str替换当前串从n到m-1的子串,StringBuffer str=new StringBuffer(“123

26、”) str.append(456); /对吗? str=str+“789” /对吗? str.append(“789”); /str? System.out.println(str.setCharAt(0,a); /错 voidstr.setCharAt(0,a); /str?System.out.println(str); /? str.insert(1,“*”); /str? str.delete(1,4); /str? str.reverse(); /str? str.replcae(0,2,“#”); /对吗? str.replcae(5,7,“#”); /str? str.leng

27、th() /? str.capacity() /?,对 str=“123456” 错 str=“12346789”str=“a2346789”str=“a*23456789” str=“a23456789” str=“98765432a” 对 str=“#765432a” str=“#76#32a” 10 19,2006.02 By SCEMI XMJ,StringTokenizer类,分解字符串成可被独立使用的单词 java.util包,创建StringTokenizer对象 StringTokenizer(String s) StringTokenizer(String s,String

28、delim),StringTokenizer类常用方法 countTokens() 单词计数变量 hasMoreTokens() countTokens0 true nextToken() 逐个获取单词,import java.util.*; public class ST public static void main(String args)String str=“中国.四川.攀枝花”;StringTokenizer st=new StringTokenizer(str,“.”);int number=st.countTokens();System.out.println(“共有单词:”+

29、number);while(st.hasMoreTokens()System.out.print(number-st.countTokens()+“:”);System.out.println(st.nextToken(); ,共有单词:30:中国1:四川2:攀枝花,字符串数组,字符串数组：可以表示一组字符串,public class StrArray public static void main(String args)for(int i=0;iargs.length;i+)System.out.println(argsi); ,javac StrArray.java java StrAr

30、ray 1st 2nd 3rd,集合类,狭义来讲，集合实际上是用一个数组代表一组对象，在集合中的每一个对象称为一个元素。 在集合中的各个元素的具体类型可以不同，一般说来，它们都是由相同的类派生出来的，换言之，它们将其当作Object类型处理（Object类型是Java中所有类的 “根”类）。 在集合中检索出各个元素以后，一般来讲需要根据具体类型的不同而进行相应的类型转换。,Collection API中的接口和类主要位于java.util包中， 其中最主要的接口是Collection，它将一组对象以集 合元素的形式组织到一起，然后在其子接口中分别 实现不同的组织方式。 它的子接口有： Set:

31、不记录元素的保存顺序，且不允许有重复的元素。 List:记录元素的保存顺序，且允许有重复的元素。 其中，实现Set接口的比较重要的类是HashSet；实 现List接口的重要的类有ArrayList,Vector,LinkedList。,集合类,Interface Collection,Interface Set,Interface List,HashSet,ArrayList,Vector,LinkedList,集合类,Collection的方法 Public boolean add(Object o); Public boolean remove(Object o); Public voi

32、d clear(); Public boolean contains(Object o); Public int size(); Public boolean isEmpty(); Public Iterator iterator();,集合类,Set接口以及HashSet类 Set接口是Collection的子接口，拥有与 Collection完全相同的接口，它没有什么额外 的功能。完全就是一个Collection，只是具有 不同的行为而HashSet是实现Set接口的一个类。 Set记录的是不重复元素的集合。它里面也可 以包含null对象，但一样不可以重复。,集合类,List接口及Arra

33、yList,Vector类List接口也是Collection的子类，它表示对象可重复的集合。对于实现List接口的比较重要的类有： ArrayList,Vector,LinkedList。ArrayList、Vector可以说是java中的“动态数组”。数组在用new创建后，其大小是不能改变的，而ArrayList和Vector中的元素的个数是可变的，可以随时添加和删除。,集合类,Iterator 和Enumeration 存取集合中的元素可以有多种方法。对于ArrayList和Vector类，他们的元素与位置有关，所以可以用与位置相关的方法来取得元素。所有的Collection都可以用It

34、erator来列举元素，Vector类可以用Enumeration来列举元素。前者中还有remove方法可用，所以功能更多。An Iterator is an object that moves sequentially from one component to the next through a collection structure,providing access to its elements.,集合类,使用Iterator接口很常见。对于实现Collection 接口的类，都可以用。 Iterator的方法有三个： Public boolean hasNext(); Publi

35、c Object next(); Public remove(); 对于List，可以通过方法:listIterator()来得到一个 ListIterator接口，从而取得元素的索引。 ListIterator是Iterator的子接口，出上面三个方法外， 还有：,集合类,boolean hasPrevious();Object previous();void add(Object o);void set(Object o); 等等对于Vector类，可以使用elements()方法返回一个Enumeration接口，其方法有：boolean hasMoreElements();Object

36、 nextElement();(举例),例7-11,import java.util.*; public class TestListAllElementspublic static void main(String args) Vector h=new Vector();h.add(“lst“);h.add(“java“);h.add(“c“);h.add(“basic“);printAll(Object)h);printAll(Collection)h);printAll(List)h);printAll(Vector)h);public static void printAll(Obje

37、ct obj)System.out.println(obj);,public static void printAll(Collection s)Iterator it=s.iterator();while(it.hasNext()System.out.println(it.next();public static void printAll(List s)ListIterator it=s.listIterator();while (it.hasNext()System.out.println(it.next();while(it.hasPrevious()System.out.printl

38、n(it.previous();public static void printAll(Vector s)Enumeration e=s.elements();while(e.hasMoreElements()System.out.println(e.nextElement(); ,集合类,Map接口及Hashtable类 Map接口提供了一组“关键字-值”的集合。 A table(also called map)is a container that allows direct access by any index type.a good analogy is a dictionary;t

39、he index variable is the word being looked up,and the element that it indexes is its dictionary definition. A table is a sequence of pairs.The first component of the pair is called key.The second component is called the value of its key component. A table is also called a map because we think of the

40、 keys being mapped into their values,like a mathematical function:f(key)=value.,集合类,Map接口及Hashtable类 Map接口的重要实现类有：Hashtable类。 Hashtable中的每个关键字的元素都实现了 hashCode()方法，为每一个元素返回一个对应 的值。 该类的主要方法有：public void put(Object key,Object value);public Object get(Object key);public Object remove(Object key);public

41、Enumeration kyes();,例7-12,import java.util.*; class TestHashtable public static void main(String args) Hashtable ht=new Hashtable();ht.put(“one“,new Integer(1);ht.put(“two“,new Integer(2);ht.put(“three“,new Integer(3);ht.put(“four“,new Integer(4);ht.put(“five“,new Integer(5);Enumeration em=ht.keys()

42、;while(em.hasMoreElements()Object key=em.nextElement();Object value=ht.get(key);System.out.println(“+key+“=“+value); ,import java.util.*; class Student String name;int age;public Student(String name,int age) this.name=name;this.age=age;public void printInfo() System.out.println(“name:“+name+“ age:“+

43、age); ,class EnrollmentCollectionprivate Vector students;EnrollmentCollection()students=new Vector();public boolean enroll(Student s)if(students.contains(s) return false;if(students.size()8 ) return false;students.add(s);return true;public boolean unenroll(Student s) if(students.contains(s) students

44、.remove(s);return true;elsereturn false;public int getTotalEnrollment()return students.size();public Student getNthStudent(int n) return (Student)students.elementAt(n);,class CourseString courseName;double credits;private EnrollmentCollection enrolledStudents;Course(String name,double credits) cours

45、eName=name;this.credits=credits;enrolledStudents =new EnrollmentCollection();public boolean enroll(Student s)return enrolledStudents.enroll(s);public boolean unenroll(Student s)return enrolledStudents.unenroll(s);public EnrollmentCollection getRegisteredStudent()return enrolledStudents;public class

46、TestCourseVectorpublic static void main(String args) int i;Course c=new Course(“java“,1.0);Student s1=new Student(“lifang“,20);Student s2=new Student(“zhangqin“,21);Student s3=new Student(“zhangqin“,21);c.enroll(s1);c.enroll(s2);c.enroll(s3);EnrollmentCollection ec=c.getRegisteredStudent();for(i=0;i

47、ec.getTotalEnrollment();i+)Student s=ec.getNthStudent(i);s.printInfo(); ,Arrays类,主要用于对数组进行排序和搜索的类 重要的方法: sort()方法 binarySearch()方法,Collections类,是一个针对具有排序查找和反序等功能的类 关于查找的类有: public static void sort(List list); public static void sort(List list,Comparator c); public static int bianrySearch(List list,O

48、bject key); list :要查找排序的List key:要查找的对象 Cimparator c:比较器,(1) 若不提供Comparator,则List中的对象必须实现parable接口.该接口只有一个方法:int compareTo(Object) (2)提供Comparator,有两个方法: int Compare(Object o1,Object o2); boolean equals(Object obj)/判断是否相等,例7-17 import java.util.*; class TestCollectionsSort public static void main(String args) Vector school =new Vector();school.addElement(new Person(“ling“,21);school.addElement(new Person(“xiaofang“,20);school.addElement(new Person(“xiaofang“,18);System.out.println(school);Collections.sort(school);System.out.println(school); ,