715 lines
18 KiB
Markdown
715 lines
18 KiB
Markdown
# day07【Scanner类、Random类、ArrayList类】
|
||
|
||
### 今日内容
|
||
|
||
* API概述
|
||
* Scanner类
|
||
* Random类
|
||
* ArrayList类
|
||
|
||
|
||
### 教学目标
|
||
|
||
- [ ] 能够明确API的使用步骤
|
||
- [ ] 能够使用Scanner类获得键盘录入数据
|
||
- [ ] 能够使用Random类生成随机数
|
||
- [ ] 能够使用数组存储自定义类型并遍历
|
||
- [ ] 能够使用ArrayList集合的构造方法创建ArrayList集合对象
|
||
- [ ] 能够使用ArrayList集合存储数据
|
||
- [ ] 能够使用ArrayList集合中常用的方法
|
||
- [ ] 能够使用ArrayList集合存储字符串并遍历
|
||
- [ ] 能够使用ArrayList集合存储自定义对象并遍历
|
||
- [ ] 能够使用ArrayList类作为形式参数和返回值类型
|
||
|
||
## 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。
|
||
|
||
### API使用步骤
|
||
|
||
1. 打开帮助文档。
|
||
2. 点击显示，找到索引，看到输入框。
|
||
3. 你要找谁？在输入框里输入，然后回车。
|
||
4. 看包。java.lang下的类不需要导包，其他需要。
|
||
5. 看类的解释和说明。
|
||
6. 学习构造方法。
|
||
7. 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。
|
||
例如，以下代码使用户能够从 System.in 中读取一个数：
|
||
|
||
```java
|
||
Scanner sc = new Scanner(System.in);
|
||
int i = sc.nextInt();
|
||
```
|
||
|
||
> 备注：System.in 系统输入指的是通过键盘录入数据。
|
||
|
||
### 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：
|
||
|
||
```java
|
||
import 包名.类名;
|
||
```
|
||
|
||
举例：
|
||
|
||
```java
|
||
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：
|
||
|
||
```java
|
||
数据类型 变量名 = new 数据类型(参数列表);
|
||
```
|
||
|
||
举例：
|
||
|
||
```java
|
||
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：
|
||
|
||
```java
|
||
变量名.方法名();
|
||
```
|
||
|
||
举例：
|
||
|
||
```java
|
||
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：
|
||
|
||
```java
|
||
//1. 导包
|
||
import java.util.Scanner;
|
||
public class Demo01_Scanner {
|
||
public static void main(String[] args) {
|
||
//2. 创建键盘录入数据的对象
|
||
Scanner sc = new Scanner(System.in);
|
||
|
||
//3. 接收数据
|
||
System.out.println("请录入一个整数：");
|
||
int i = sc.nextInt();
|
||
|
||
//4. 输出数据
|
||
System.out.println("i:"+i);
|
||
}
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
### 2.4 练习
|
||
|
||
#### 求和
|
||
|
||
键盘录入两个数据并求和，代码如下：
|
||
|
||
```java
|
||
import java.util.Scanner;
|
||
|
||
public class Test01Scanner {
|
||
public static void main(String[] args) {
|
||
// 创建对象
|
||
Scanner sc = new Scanner(System.in);
|
||
// 接收数据
|
||
System.out.println("请输入第一个数据：");
|
||
int a = sc.nextInt();
|
||
System.out.println("请输入第二个数据：");
|
||
int b = sc.nextInt();
|
||
// 对数据进行求和
|
||
int sum = a + b;
|
||
System.out.println("sum:" + sum);
|
||
}
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
#### 取最值
|
||
|
||
键盘录入三个数据并获取最大值，代码如下：
|
||
|
||
```java
|
||
import java.util.Scanner;
|
||
|
||
public class Test02Scanner {
|
||
public static void main(String[] args) {
|
||
// 创建对象
|
||
Scanner sc = new Scanner(System.in);
|
||
// 接收数据
|
||
System.out.println("请输入第一个数据：");
|
||
int a = sc.nextInt();
|
||
System.out.println("请输入第二个数据：");
|
||
int b = sc.nextInt();
|
||
System.out.println("请输入第三个数据：");
|
||
int c = sc.nextInt();
|
||
|
||
// 如何获取三个数据的最大值
|
||
int temp = (a > b ? a : b);
|
||
int max = (temp > c ? temp : c);
|
||
|
||
System.out.println("max:" + max);
|
||
}
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
### 2.5 匿名对象【了解】
|
||
|
||
#### 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。
|
||
|
||
格式：
|
||
|
||
```java
|
||
new 类名(参数列表)；
|
||
```
|
||
|
||
举例：
|
||
|
||
```java
|
||
new Scanner(System.in)；
|
||
```
|
||
|
||
#### 应用场景
|
||
|
||
1. 创建匿名对象直接调用方法，没有变量名。
|
||
|
||
```java
|
||
new Scanner(System.in).nextInt();
|
||
```
|
||
|
||
2. 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。
|
||
|
||
```java
|
||
new Scanner(System.in).nextInt();
|
||
new Scanner(System.in).nextInt();
|
||
```
|
||
|
||
> 小贴士：一个匿名对象，只能使用一次。
|
||
|
||
3. 匿名对象可以作为方法的参数和返回值
|
||
|
||
* 作为参数：
|
||
|
||
```java
|
||
class Test {
|
||
public static void main(String[] args) {
|
||
// 普通方式
|
||
Scanner sc = new Scanner(System.in);
|
||
input(sc);
|
||
|
||
//匿名对象作为方法接收的参数
|
||
input(new Scanner(System.in));
|
||
}
|
||
|
||
public static void input(Scanner sc){
|
||
System.out.println(sc);
|
||
}
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
* 作为返回值
|
||
|
||
```java
|
||
class Test2 {
|
||
public static void main(String[] args) {
|
||
// 普通方式
|
||
Scanner sc = getScanner();
|
||
}
|
||
|
||
public static Scanner getScanner(){
|
||
//普通方式
|
||
//Scanner sc = new Scanner(System.in);
|
||
//return sc;
|
||
|
||
//匿名对象作为方法返回值
|
||
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。
|
||
|
||
例如，以下代码使用户能够得到一个随机数：
|
||
|
||
```java
|
||
Random r = new Random();
|
||
int i = r.nextInt();
|
||
```
|
||
|
||
### 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：
|
||
|
||
```java
|
||
//1. 导包
|
||
import java.util.Random;
|
||
|
||
public class Demo01_Random {
|
||
public static void main(String[] args) {
|
||
//2. 创建键盘录入数据的对象
|
||
Random r = new Random();
|
||
|
||
for(int i = 0; i < 3; i++){
|
||
//3. 随机生成一个数据
|
||
int number = r.nextInt(10);
|
||
//4. 输出数据
|
||
System.out.println("number:"+ number);
|
||
}
|
||
}
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
> 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：
|
||
|
||
```java
|
||
// 导包
|
||
import java.util.Random;
|
||
|
||
public class Test01Random {
|
||
public static void main(String[] args) {
|
||
int n = 50;
|
||
// 创建对象
|
||
Random r = new Random();
|
||
// 获取随机数
|
||
int number = r.nextInt(n) + 1;
|
||
// 输出随机数
|
||
System.out.println("number:" + number);
|
||
}
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
#### 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
|
||
|
||
```java
|
||
// 导包
|
||
import java.util.Random;
|
||
|
||
public class Test02Random {
|
||
public static void main(String[] args) {
|
||
// 系统产生一个随机数1-100之间的。
|
||
Random r = new Random();
|
||
int number = r.nextInt(100) + 1;
|
||
while(true){
|
||
// 键盘录入我们要猜的数据
|
||
Scanner sc = new Scanner(System.in);
|
||
System.out.println("请输入你要猜的数字(1-100)：");
|
||
int guessNumber = sc.nextInt();
|
||
|
||
// 比较这两个数据(用if语句)
|
||
if (guessNumber > number) {
|
||
System.out.println("你猜的数据" + guessNumber + "大了");
|
||
} else if (guessNumber < number) {
|
||
System.out.println("你猜的数据" + guessNumber + "小了");
|
||
} else {
|
||
System.out.println("恭喜你,猜中了");
|
||
break;
|
||
}
|
||
}
|
||
}
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
|
||
## 第4章 ArrayList类
|
||
|
||
### 4.1 引入——对象数组
|
||
|
||
使用学生数组，存储三个学生对象，代码如下：
|
||
|
||
```java
|
||
public class Student {
|
||
private String name;
|
||
private int age;
|
||
public Student() {
|
||
}
|
||
public Student(String name, int age) {
|
||
this.name = name;
|
||
this.age = age;
|
||
}
|
||
public String getName() {
|
||
return name;
|
||
}
|
||
publicvoid setName(String name) {
|
||
this.name = name;
|
||
}
|
||
publicint getAge() {
|
||
return age;
|
||
}
|
||
publicvoid setAge(int age) {
|
||
this.age = age;
|
||
}
|
||
}
|
||
public class Test01StudentArray {
|
||
public static void main(String[] args) {
|
||
//创建学生数组
|
||
Student[] students = new Student[3];
|
||
|
||
//创建学生对象
|
||
Student s1 = new Student("曹操",40);
|
||
Student s2 = new Student("刘备",35);
|
||
Student s3 = new Student("孙权",30);
|
||
|
||
//把学生对象作为元素赋值给学生数组
|
||
students[0] = s1;
|
||
students[1] = s2;
|
||
students[2] = s3;
|
||
|
||
//遍历学生数组
|
||
for(int x=0; x<students.length; x++) {
|
||
Student s = students[x];
|
||
System.out.println(s.getName()+"---"+s.getAge());
|
||
}
|
||
}
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
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 <E>` ：该类需要 import导入使后使用。
|
||
|
||
`<E>` ，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，我们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。代码如下：
|
||
|
||
```java
|
||
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:
|
||
|
||
```java
|
||
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：
|
||
|
||
```java
|
||
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，`<E>`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。
|
||
|
||
使用ArrayList类，存储三个字符串元素，代码如下：
|
||
|
||
```java
|
||
public class Test02StudentArrayList {
|
||
public static void main(String[] args) {
|
||
//创建学生数组
|
||
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
|
||
|
||
//创建学生对象
|
||
String s1 = "曹操";
|
||
String s2 = "刘备";
|
||
String s3 = "孙权";
|
||
|
||
//打印学生ArrayList集合
|
||
System.out.println(list);
|
||
|
||
//把学生对象作为元素添加到集合
|
||
list.add(s1);
|
||
list.add(s2);
|
||
list.add(s3);
|
||
|
||
//打印学生ArrayList集合
|
||
System.out.println(list);
|
||
}
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
### 4.4 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:
|
||
|
||
```java
|
||
public class Demo01ArrayListMethod {
|
||
public static void main(String[] args) {
|
||
//创建集合对象
|
||
ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
|
||
|
||
//添加元素
|
||
list.add("hello");
|
||
list.add("world");
|
||
list.add("java");
|
||
|
||
//public E get(int index):返回指定索引处的元素
|
||
System.out.println("get:"+list.get(0));
|
||
System.out.println("get:"+list.get(1));
|
||
System.out.println("get:"+list.get(2));
|
||
|
||
//public int size():返回集合中的元素的个数
|
||
System.out.println("size:"+list.size());
|
||
|
||
//public E remove(int index):删除指定索引处的元素，返回被删除的元素
|
||
System.out.println("remove:"+list.remove(0));
|
||
|
||
//遍历输出
|
||
for(int i = 0; i < list.size(); i++){
|
||
System.out.println(list.get(i));
|
||
}
|
||
}
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
### 4.5 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**`<int>`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 |
|
||
|
||
我们发现，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。那么存储基本类型数据，代码如下：
|
||
|
||
```java
|
||
public class Demo02ArrayListMethod {
|
||
public static void main(String[] args) {
|
||
ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
|
||
list.add(1);
|
||
list.add(2);
|
||
list.add(3);
|
||
list.add(4);
|
||
|
||
System.out.println(list);
|
||
}
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
### 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
|
||
|
||
```java
|
||
public class Test01ArrayList {
|
||
public static void main(String[] args) {
|
||
// 创建Random 对象
|
||
Random random = new Random();
|
||
|
||
// 创建ArrayList 对象
|
||
ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
|
||
|
||
// 添加随机数到集合
|
||
for (int i = 0; i < 6; i++) {
|
||
int r = random.nextInt(33) + 1;
|
||
list.add(r);
|
||
}
|
||
|
||
// 遍历集合输出
|
||
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
|
||
|
||
```java
|
||
public class Test02ArrayList {
|
||
public static void main(String[] args) {
|
||
//创建集合对象
|
||
ArrayList<Student> list = new ArrayList<Student>();
|
||
|
||
//创建学生对象
|
||
Student s1 = new Student("赵丽颖",18);
|
||
Student s2 = new Student("唐嫣",20);
|
||
Student s3 = new Student("景甜",25);
|
||
Student s4 = new Student("柳岩",19);
|
||
|
||
//把学生对象作为元素添加到集合中
|
||
list.add(s1);
|
||
list.add(s2);
|
||
list.add(s3);
|
||
list.add(s4);
|
||
|
||
//遍历集合
|
||
for(int x = 0; x < list.size(); x++) {
|
||
Student s = list.get(x);
|
||
System.out.println(s.getName()+"---"+s.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}。
|
||
|
||
```java
|
||
public class Test03ArrayList {
|
||
public static void main(String[] args) {
|
||
// 创建集合对象
|
||
ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
|
||
|
||
// 添加字符串到集合中
|
||
list.add("张三丰");
|
||
list.add("宋远桥");
|
||
list.add("张无忌");
|
||
list.add("殷梨亭");
|
||
|
||
// 调用方法
|
||
printArrayList(list);
|
||
}
|
||
|
||
public static void printArrayList(ArrayList<String> list) {
|
||
// 拼接左括号
|
||
System.out.print("{");
|
||
// 遍历集合
|
||
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
|
||
// 获取元素
|
||
String s = list.get(i);
|
||
// 拼接@符号
|
||
if (i != list.size() - 1) {
|
||
System.out.print(s + "@");
|
||
} else {
|
||
// 拼接右括号
|
||
System.out.print(s + "}");
|
||
}
|
||
}
|
||
}
|
||
}
|
||
```
|
||
|
||
#### 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)
|
||
|
||
```java
|
||
public class Test04ArrayList {
|
||
public static void main(String[] args) {
|
||
// 创建Random 对象
|
||
Random random = new Random();
|
||
// 创建ArrayList 对象
|
||
ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
|
||
|
||
// 添加随机数到集合
|
||
for (int i = 0; i < 20; i++) {
|
||
int r = random.nextInt(1000) + 1;
|
||
list.add(r);
|
||
}
|
||
// 调用偶数集合的方法
|
||
ArrayList<Integer> arrayList = getArrayList(list);
|
||
System.out.println(arrayList);
|
||
}
|
||
|
||
public static ArrayList<Integer> getArrayList(ArrayList<Integer> list) {
|
||
// 创建小集合,来保存偶数
|
||
ArrayList<Integer> smallList = new ArrayList<>();
|
||
|
||
// 遍历list
|
||
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
|
||
// 获取元素
|
||
Integer num = list.get(i);
|
||
// 判断为偶数,添加到小集合中
|
||
if (num % 2 == 0){
|
||
smallList.add(num);
|
||
}
|
||
}
|
||
// 返回小集合
|
||
return smallList;
|
||
}
|
||
}
|
||
```
|
||
|