Java基础【Scanner类、Random类、ArrayList类】

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:

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:

import 包名.类名;

举例:

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);

举例:

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();

举例:

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:

//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:

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:

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:

new 类名(参数列表)

举例:

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。

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。

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:
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
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:

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:

//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:

// 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

// 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:

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;
	}
	public void setName(String name) { 
		this.name = name;
	}
	public int getAge() { 
		return age;
	}
	public void 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:

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,<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:

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:

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IntegerCharacter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:

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61~33之间的随机整数,添加到集合,并遍历

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

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{}括起集合,使用@分隔每个元素。格式参照{元素@元素@元素}

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)

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;
	}
}
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