Java基础 07 API概述 Scanner类 Random类 ArrayList类

Posted on 2020-05-09 00:01 lukewang-bky 阅读(160) 评论(0) 编辑收藏举报

第1章 API

概述

API(Application Programming Interface)，应用程序编程接口。Java API是一本程序员的字典，是JDK中提供给我们使用的类的说明文档。这些类将底层的代码实现封装了起来，我们不需要关心这些类是如何实现的，只需要学习这些类如何使用即可。所以我们可以通过查询API的方式，来学习Java提供的类，并得知如何使用它们。

JAVA API官方中文文档目前截止到 JAVA 6

API使用步骤

打开帮助文档。
点击显示，找到索引，看到输入框。
在输入框里输入，然后回车。
看包。java.lang下的类不需要导包，其他需要。
看类的解释和说明。
学习构造方法。
使用成员方法。

第2章 Scanner类

了解了API的使用方式，我们通过Scanner类，熟悉一下查询API，并使用类的步骤。

2.1 什么是Scanner类

一个可以解析基本类型和字符串的简单文本扫描器。

2.2 引用类型使用步骤

导包

使用import关键字导包，在类的所有代码之前导包，引入要使用的类型，java.lang包下的所有类无需导入。格式：

import 包名.类名;
java.util.Scanner;

创建对象

使用该类的构造方法，创建一个该类的对象。格式：

数据类型 变量名 = new 数据类型(参数列表);
Scanner sc = new Scanner(System.in);

调用方法

调用该类的成员方法，完成指定功能。格式：

变量名.方法名();
int i = sc.nextInt(); // 接收一个键盘录入的整数

2.3 Scanner使用步骤

查看类

java.util.Scanner ：该类需要import导入后使用。

查看构造方法

public Scanner(InputStream source) : 构造一个新的 Scanner，它生成的值是从指定的输入流扫描的。

查看成员方法

public int nextInt() ：将输入信息的下一个标记扫描为一个 int 值。
使用Scanner类，完成接收键盘录入数据的操作，代码如下：

import java.util.Scanner; // 1. 导包

/*
Scanner类的功能：可以实现键盘输入数据，到程序当中。

引用类型的一般使用步骤：

1. 导包
import 包路径.类名称;
如果需要使用的目标类，和当前类位于同一个包下，则可以省略导包语句不写。
只有java.lang包下的内容不需要导包，其他的包都需要import语句。

2. 创建
类名称 对象名 = new 类名称();

3. 使用
对象名.成员方法名()

获取键盘输入的一个int数字：int num = sc.nextInt();
获取键盘输入的一个字符串：String str = sc.next();
 */
public class Demo01Scanner {

    public static void main(String[] args) {
        // 2. 创建
        // 备注：System.in代表从键盘进行输入
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        // 3. 获取键盘输入的int数字
        int num = sc.nextInt();
        System.out.println("输入的int数字是：" + num);
        // 4. 获取键盘输入的字符串
        String str = sc.next();
        System.out.println("输入的字符串是：" + str);
    }
}

2.4 练习

求和

键盘录入两个数据并求和，代码如下：

import java.util.Scanner;

/*
题目：
键盘输入两个int数字，并且求出和值。

思路：
1. 既然需要键盘输入，那么就用Scanner
2. Scanner的三个步骤：导包、创建、使用
3. 需要的是两个数字，所以要调用两次nextInt方法
4. 得到了两个数字，就需要加在一起。
5. 将结果打印输出。
 */
public class Demo02ScannerSum {

    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入第一个数字：");
        int a = sc.nextInt();
        System.out.println("请输入第二个数字：");
        int b = sc.nextInt();
        int result = a + b;
        System.out.println("结果是：" + result);
    }
}

取最值

键盘录入三个数据并获取最大值，代码如下：

import java.util.Scanner;

/*
题目：
键盘输入三个int数字，然后求出其中的最大值。

思路：
1. 既然是键盘输入，肯定需要用到Scanner
2. Scanner三个步骤：导包、创建、使用nextInt()方法
3. 既然是三个数字，那么调用三次nextInt()方法，得到三个int变量
4. 无法同时判断三个数字谁最大，应该转换成为两个步骤：
    4.1 首先判断前两个当中谁最大，拿到前两个的最大值
    4.2 拿着前两个中的最大值，再和第三个数字比较，得到三个数字当中的最大值
5. 打印最终结果
 */
public class Demo03ScannerMax {

    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);

        System.out.println("请输入第一个数字：");
        int a = sc.nextInt();
        System.out.println("请输入第二个数字：");
        int b = sc.nextInt();
        System.out.println("请输入第三个数字：");
        int c = sc.nextInt();

        // 首先得到前两个数字当中的最大值
        int temp = a > b ? a : b;
        int max = temp > c ? temp : c;
        System.out.println("最大值是：" + max);
    }
}

2.5 匿名对象

概念

创建对象时，只有创建对象的语句，却没有把对象地址值赋值给某个变量。虽然是创建对象的简化写法，但是应用场景非常有限。

匿名对象：没有变量名的对象。

new 类名(参数列表)；
new Scanner(System.in)；

应用场景

创建匿名对象直接调用方法，没有变量名。

new Scanner(System.in).nextInt();

一旦调用两次方法，就是创建了两个对象，造成浪费，请看如下代码。

new Scanner(System.in).nextInt();
new Scanner(System.in).nextInt();

/*
创建对象的标准格式：
类名称 对象名 = new 类名称();

匿名对象就是只有右边的对象，没有左边的名字和赋值运算符。
new 类名称();

注意事项：匿名对象只能使用唯一的一次，下次再用不得不再创建一个新对象。
使用建议：如果确定有一个对象只需要使用唯一的一次，就可以用匿名对象。
 */
public class Demo01Anonymous {

    public static void main(String[] args) {
        // 左边的one就是对象的名字
        Person one = new Person();
        one.name = "高圆圆";
        one.showName(); // 我叫高圆圆
        System.out.println("===============");

        // 匿名对象
        new Person().name = "赵又廷";
        new Person().showName(); // 我叫：null
    }
}

小贴士：一个匿名对象，只能使用一次。

匿名对象可以作为方法的参数和返回值

import java.util.Scanner;

public class Demo02Anonymous {

    public static void main(String[] args) {
        // 普通使用方式
        // Scanner sc = new Scanner(System.in);
        // int num = sc.nextInt();

        // 匿名对象的方式
        // int num = new Scanner(System.in).nextInt();
        // System.out.println("输入的是：" + num);

        // 使用一般写法传入参数
        // Scanner sc = new Scanner(System.in);
        // methodParam(sc);

        // 使用匿名对象来进行传参
        // methodParam(new Scanner(System.in));

        Scanner sc = methodReturn();
        int num = sc.nextInt();
        System.out.println("输入的是：" + num);
    }

    public static void methodParam(Scanner sc) {
        int num = sc.nextInt();
        System.out.println("输入的是：" + num);
    }

    public static Scanner methodReturn() {
        // Scanner sc = new Scanner(System.in);
        // return sc;
        return new Scanner(System.in);
    }

}

第3章 Random类

3.1 什么是Random类

此类的实例用于生成伪随机数。

3.2 Random使用步骤

查看类

java.util.Random ：该类需要 import 导入使后使用。

查看构造方法

public Random() ：创建一个新的随机数生成器。

查看成员方法

public int nextInt(int n) ：返回一个伪随机数，范围在 0 （包括）和 指定值 n （不包括）之间的int 值。

使用Random类，完成生成3个10以内的随机整数的操作，代码如下：

import java.util.Random;

/*
Random类用来生成随机数字。使用起来也是三个步骤：

1. 导包
import java.util.Random;
2. 创建
Random r = new Random(); // 小括号当中留空即可
3. 使用
获取一个随机的int数字（范围是int所有范围，有正负两种）：int num = r.nextInt()
获取一个随机的int数字（参数代表了范围，左闭右开区间）：int num = r.nextInt(3)
实际上代表的含义是：[0,3)，也就是0~2
 */
public class Demo01Random {

    public static void main(String[] args) {
        Random r = new Random();
        int num = r.nextInt();
        System.out.println("随机数是：" + num);
    }
}
public class Demo02Random {

    public static void main(String[] args) {
        Random r = new Random();

        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            int num = r.nextInt(10); // 范围实际上是0~9
            System.out.println(num);
        }
    }

}

备注：创建一个 Random 对象，每次调用 nextInt() 方法，都会生成一个随机数。

3.3 练习

获取随机数

获取1-n之间的随机数，包含n，代码如下：

import java.util.Random;

/*
题目要求：
根据int变量n的值，来获取随机数字，范围是[1,n]，可以取到1也可以取到n。

思路：
1. 定义一个int变量n，随意赋值
2. 要使用Random：三个步骤，导包、创建、使用
3. 如果写10，那么就是0~9，然而想要的是1~10，可以发现：整体+1即可。
4. 打印随机数字
 */
public class Demo03Random {

    public static void main(String[] args) {
        int n = 5;
        Random r = new Random();

        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            // 本来范围是[0,n)，整体+1之后变成了[1,n+1)，也就是[1,n]
            int result = r.nextInt(n) + 1;
            System.out.println(result);
        }
    }
}

猜数字小游戏

游戏开始时，会随机生成一个1-100之间的整数 number 。玩家猜测一个数字 guessNumber ，会与 number 作比
较，系统提示大了或者小了，直到玩家猜中，游戏结束。
小贴士：先运行程序代码，理解此题需求，经过分析后，再编写代码

import java.util.Random;
import java.util.Scanner;

/*
题目：
用代码模拟猜数字的小游戏。

思路：
1. 首先需要产生一个随机数字，并且一旦产生不再变化。用Random的nextInt方法
2. 需要键盘输入，所以用到了Scanner
3. 获取键盘输入的数字，用Scanner当中的nextInt方法
4. 已经得到了两个数字，判断（if）一下：
    如果太大了，提示太大，并且重试；
    如果太小了，提示太小，并且重试；
    如果猜中了，游戏结束。
5. 重试就是再来一次，循环次数不确定，用while(true)。
 */
public class Demo04RandomGame {
    public static void main(String[] args) {
        Random r = new Random();
        int randomNum = r.nextInt(100) + 1; // [1,100]
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        while (true) {
            System.out.println("请输入你猜测的数字：");
            int guessNum = sc.nextInt(); // 键盘输入猜测的数字
            if (guessNum > randomNum) {
                System.out.println("太大了，请重试。");
            } else if (guessNum < randomNum) {
                System.out.println("太小了，请重试。");
            } else {
                System.out.println("恭喜你，猜中啦！");
                break; // 如果猜中，不再重试
            }
        }
        System.out.println("游戏结束。");
    }
}

第4章 ArrayList类

4.1 引入 - 对象数组

/*
题目：
定义一个数组，用来存储3个Person对象。

数组有一个缺点：一旦创建，程序运行期间长度不可以发生改变。
 */
public class Demo01Array {

    public static void main(String[] args) {
        // 首先创建一个长度为3的数组，里面用来存放Person类型的对象
        Person[] array = new Person[3];

        Person one = new Person("迪丽热巴", 18);
        Person two = new Person("古力娜扎", 28);
        Person three = new Person("玛尔扎哈", 38);

        // 将one当中的地址值赋值到数组的0号元素位置
        array[0] = one;
        array[1] = two;
        array[2] = three;

        System.out.println(array[0]); // 地址值
        System.out.println(array[1]); // 地址值
        System.out.println(array[2]); // 地址值

        System.out.println(array[1].getName()); // 古力娜扎
    }
}

到目前为止，我们想存储对象数据，选择的容器，只有对象数组。而数组的长度是固定的，无法适应数据变化的需求。为了解决这个问题，Java提供了另一个容器 java.util.ArrayList 集合类, 让我们可以更便捷的存储和操作对象数据。

4.2 什么是ArrayList类

java.util.ArrayList 是大小可变的数组的实现，存储在内的数据称为元素。此类提供一些方法来操作内部存储的元素。 ArrayList 中可不断添加元素，其大小也自动增长。

4.3 ArrayList使用步骤

查看类

java.util.ArrayList ：该类需要 import导入使后使用。
，表示一种指定的数据类型，叫做泛型。 E ，取自Element（元素）的首字母。在出现 E 的地方，使用一种引用数据类型将其替换即可，表示我们将存储哪种引用类型的元素。

ArrayList<String>，ArrayList<Student>

查看构造方法

public ArrayList() ：构造一个内容为空的集合。

// 基本格式:
ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
// 在JDK 7后,右侧泛型的尖括号之内可以留空，但是<>仍然要写。简化格式：
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();

查看成员方法

public boolean add(E e) ：将指定的元素添加到此集合的尾部。
参数 E e ，在构造ArrayList对象时，指定了什么数据类型，那么 add(E e) 方法中，只能添加什么数据类型的对象。

import java.util.ArrayList;

/*
数组的长度不可以发生改变。
但是ArrayList集合的长度是可以随意变化的。

对于ArrayList来说，有一个尖括号<E>代表泛型。
泛型：也就是装在集合当中的所有元素，全都是统一的什么类型。
注意：泛型只能是引用类型，不能是基本类型。

注意事项：
对于ArrayList集合来说，直接打印得到的不是地址值，而是内容。
如果内容是空，得到的是空的中括号：[]
 */
public class Demo02ArrayList {

    public static void main(String[] args) {
        // 创建了一个ArrayList集合，集合的名称是list，里面装的全都是String字符串类型的数据
        // 备注：从JDK 1.7+开始，右侧的尖括号内部可以不写内容，但是<>本身还是要写的。
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        System.out.println(list); // []

        // 向集合当中添加一些数据，需要用到add方法。
        list.add("赵丽颖");
        System.out.println(list); // [赵丽颖]

        list.add("迪丽热巴");
        list.add("古力娜扎");
        list.add("玛尔扎哈");
        System.out.println(list); // [赵丽颖, 迪丽热巴, 古力娜扎, 玛尔扎哈]

//        list.add(100); // 错误写法！因为创建的时候尖括号泛型已经说了是字符串，添加进去的元素就必须都是字符串才行
    }

}

4.4 如何存储基本数据类型

ArrayList对象不能存储基本类型，只能存储引用类型的数据。类似 不能写，但是存储基本数据类型对应的
包装类型是可以的。所以，想要存储基本类型数据， <> 中的数据类型，必须转换后才能编写，转换写法如下：

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

只有 Integer 和 Character 需要特殊记忆，其他基本类型只是首字母大写即可。

import java.util.ArrayList;

/*
如果希望向集合ArrayList当中存储基本类型数据，必须使用基本类型对应的“包装类”。

基本类型    包装类（引用类型，包装类都位于java.lang包下）
byte        Byte
short       Short
int         Integer     【特殊】
long        Long
float       Float
double      Double
char        Character   【特殊】
boolean     Boolean

从JDK 1.5+开始，支持自动装箱、自动拆箱。

自动装箱：基本类型 --> 包装类型
自动拆箱：包装类型 --> 基本类型
 */
public class Demo05ArrayListBasic {

    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> listA = new ArrayList<>();
        // 错误写法！泛型只能是引用类型，不能是基本类型
        // ArrayList<int> listB = new ArrayList<>();

        ArrayList<Integer> listC = new ArrayList<>();
        listC.add(100);
        listC.add(200);
        System.out.println(listC); // [100, 200]

        int num = listC.get(1);
        System.out.println("第1号元素是：" + num);
    }
}

4.5 常用方法和遍历

对于元素的操作,基本体现在 -- 增、删、查。常用的方法有：

public boolean add(E e) ：将指定的元素添加到此集合的尾部。
public E remove(int index) ：移除此集合中指定位置上的元素。返回被删除的元素。
public E get(int index) ：返回此集合中指定位置上的元素。返回获取的元素。
public int size() ：返回此集合中的元素数。遍历集合时，可以控制索引范围，防止越界。
这些都是最基本的方法，操作非常简单，代码如下

import java.util.ArrayList;

/*
ArrayList当中的常用方法有：

public boolean add(E e)：向集合当中添加元素，参数的类型和泛型一致。返回值代表添加是否成功。
备注：对于ArrayList集合来说，add添加动作一定是成功的，所以返回值可用可不用。
但是对于其他集合（今后学习）来说，add添加动作不一定成功。

public E get(int index)：从集合当中获取元素，参数是索引编号，返回值就是对应位置的元素。

public E remove(int index)：从集合当中删除元素，参数是索引编号，返回值就是被删除掉的元素。

public int size()：获取集合的尺寸长度，返回值是集合中包含的元素个数。
 */
public class Demo03ArrayListMethod {

    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        System.out.println(list); // []

        // 向集合中添加元素：add
        boolean success = list.add("柳岩");
        System.out.println(list); // [柳岩]
        System.out.println("添加的动作是否成功：" + success); // true

        list.add("高圆圆");
        list.add("赵又廷");
        list.add("李小璐");
        list.add("贾乃亮");
        System.out.println(list); // [柳岩, 高圆圆, 赵又廷, 李小璐, 贾乃亮]

        // 从集合中获取元素：get。索引值从0开始
        String name = list.get(2);
        System.out.println("第2号索引位置：" + name); // 赵又廷

        // 从集合中删除元素：remove。索引值从0开始。
        String whoRemoved = list.remove(3);
        System.out.println("被删除的人是：" + whoRemoved); // 李小璐
        System.out.println(list); // [柳岩, 高圆圆, 赵又廷, 贾乃亮]

        // 获取集合的长度尺寸，也就是其中元素的个数
        int size = list.size();
        System.out.println("集合的长度是：" + size);
    }
}

import java.util.ArrayList;

public class Demo04ArrayListEach {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("迪丽热巴");
        list.add("古力娜扎");
        list.add("玛尔扎哈");
        // 遍历集合
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            System.out.println(list.get(i));
        }
    }
}

4.6 ArrayList练习

数值添加到集合

生成6个1~33之间的随机整数,添加到集合,并遍历

import java.util.ArrayList;
import java.util.Random;

/*
思路：
1. 需要存储6个数字，创建一个集合，<Integer>
2. 产生随机数，需要用到Random
3. 用循环6次，来产生6个随机数字：for循环
4. 循环内调用r.nextInt(int n)，参数是33，0~32，整体+1才是1~33
5. 把数字添加到集合中：add
6. 遍历集合：for、size、get
 */
public class Demo01ArrayListRandom {

    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
        Random r = new Random();
        for (int i = 0; i < 6; i++) {
            int num = r.nextInt(33) + 1;
            list.add(num);
        }
        // 遍历集合
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            System.out.println(list.get(i));
        }
    }
}

对象添加到集合

自定义4个学生对象,添加到集合,并遍历

import java.util.ArrayList;

/*
思路：
1. 自定义Student学生类，四个部分。
2. 创建一个集合，用来存储学生对象。泛型：<Student>
3. 根据类，创建4个学生对象。
4. 将4个学生对象添加到集合中：add
5. 遍历集合：for、size、get
 */
public class Demo02ArrayListStudent {

    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Student> list = new ArrayList<>();

        Student one = new Student("洪七公", 20);
        Student two = new Student("欧阳锋", 21);
        Student three = new Student("黄药师", 22);
        Student four = new Student("段智兴", 23);

        list.add(one);
        list.add(two);
        list.add(three);
        list.add(four);

        // 遍历集合
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            Student stu = list.get(i);
            System.out.println("姓名：" + stu.getName() + "，年龄" + stu.getAge());
        }
    }
}

打印集合方法

定义以指定格式打印集合的方法(ArrayList类型作为参数)，使用{}扩起集合，使用@分隔每个元素。格式参照 {元素
@元素@元素}。

import java.util.ArrayList;

/*
System.out.println(list);       [10, 20, 30]
printArrayList(list);           {10@20@30}
 */
public class Demo03ArrayListPrint {

    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("张三丰");
        list.add("宋远桥");
        list.add("张无忌");
        list.add("张翠山");
        System.out.println(list); // [张三丰, 宋远桥, 张无忌, 张翠山]

        printArrayList(list);
    }

    /*
    定义方法的三要素
    返回值类型：只是进行打印而已，没有运算，没有结果；所以用void
    方法名称：printArrayList
    参数列表：ArrayList
     */
    public static void printArrayList(ArrayList<String> list) {
        // {10@20@30}
        System.out.print("{");
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            String name = list.get(i);
            if (i == list.size() - 1) {
                System.out.println(name + "}");
            } else {
                System.out.print(name + "@");
            }
        }
    }
}

获取集合方法

定义获取所有偶数元素集合的方法(ArrayList类型作为返回值)

import java.util.ArrayList;
import java.util.Random;

/*
题目：
用一个大集合存入20个随机数字，然后筛选其中的偶数元素，放到小集合当中。
要求使用自定义的方法来实现筛选。

分析：
1. 需要创建一个大集合，用来存储int数字：<Integer>
2. 随机数字就用Random nextInt
3. 循环20次，把随机数字放入大集合：for循环、add方法
4. 定义一个方法，用来进行筛选。
筛选：根据大集合，筛选符合要求的元素，得到小集合。
三要素
返回值类型：ArrayList小集合（里面元素个数不确定）
方法名称：getSmallList
参数列表：ArrayList大集合（装着20个随机数字）
5. 判断（if）是偶数：num % 2 == 0
6. 如果是偶数，就放到小集合当中，否则不放。
 */
public class Demo04ArrayListReturn {

    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Integer> bigList = new ArrayList<>();
        Random r = new Random();
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            int num = r.nextInt(100) + 1; // 1~100
            bigList.add(num);
        }

        ArrayList<Integer> smallList = getSmallList(bigList);

        System.out.println("偶数总共有多少个：" + smallList.size());
        for (int i = 0; i < smallList.size(); i++) {
            System.out.println(smallList.get(i));
        }
    }

    // 这个方法，接收大集合参数，返回小集合结果
    public static ArrayList<Integer> getSmallList(ArrayList<Integer> bigList) {
        // 创建一个小集合，用来装偶数结果
        ArrayList<Integer> smallList = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < bigList.size(); i++) {
            int num = bigList.get(i);
            if (num % 2 == 0) {
                smallList.add(num);
            }
        }
        return smallList;
    }
}

刷新页面返回顶部

Luke.W

导航

公告

Java基础 07 API概述 Scanner类 Random类 ArrayList类

第1章 API

概述

API使用步骤

第2章 Scanner类

2.1 什么是Scanner类

2.2 引用类型使用步骤

导包

创建对象

调用方法

2.3 Scanner使用步骤

查看类

查看构造方法

查看成员方法

2.4 练习

求和

取最值

2.5 匿名对象

概念

应用场景

第3章 Random类

3.1 什么是Random类

3.2 Random使用步骤

查看类

查看构造方法

查看成员方法

3.3 练习

获取随机数

猜数字小游戏

第4章 ArrayList类

4.1 引入 - 对象数组

4.2 什么是ArrayList类

4.3 ArrayList使用步骤

查看类

查看构造方法

查看成员方法

4.4 如何存储基本数据类型

4.5 常用方法和遍历

4.6 ArrayList练习

数值添加到集合

对象添加到集合

打印集合方法

获取集合方法