工具类及常用算法课件

Java程序设计第7章工具类及常用算法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(javaFoundationClassLibrary),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基础类库JDK中提供的基础类库又称为JFC(javaJava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.langJava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JavaApplet的工具类库，常用的类是java.applet.Applet。Java语言基础类java.utilJava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语言基础类其他包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：

protectedObjectclone();//生成当前对象得备份

publicbooleanequals(Objectobj);//比较两个对象

publicStringtoString();//返回当前对象得相关信息

Java语言基础类Object类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象的内容，而非它们的句柄。Java语言基础类equals方法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equals方法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toString()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toString(),equals()等方法进行覆盖(举例)Java语言基础类基本数据类型包装类例7-4classDoubleString{ publicstaticvoidmain(String[]args) {

doubled; Strings; //double转换成String的几种方法

d=3.1415926; s=""+d; s=Double.toString(d); s=newDouble(d).toString(); s=String.valueOf(d);//string转换成double的几种方法

s="3.1414926"; try{ d=Double.parseDouble(s); d=newDouble(s).doubleValue(); d=Double.valueOf(s).doubleValue(); }catch(NumberFormatExceptione) { e.printStackTrace(); }

}}例7-4classDoubleString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。

Integeri=newInteger(3);装包

intiv=Value();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。

Integeri=3;

intiv=I;补充：装包与拆包JDK1.5之前，基本数据类型和包装类不能对Java语言基础类Math类该类提供了一些不同标准的数学函数的方法，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)Java语言基础类Math类例7-5classTestMath{ publicstaticvoidmain(String[]args) { inta=3; doubleb=1.5,c=32.2; doublef=0.0; f=1.0/2*(a+Math.sqrt(b*Math.sin(c))); System.out.println("f="+f); System.out.println("Math.ceil(3.1415)="+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); }}例7-5classTestMathJava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、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System类Java语言基础类用system类获得标准输入输出publicstaticInputStreamin;publicstaticPrintStreamout;publicstaticPrintStreamerr;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，也可以向运行系统发出指令。

publicstaticlongcurrentTimeMillis();publicstaticvoidexit(intstatus);Java语言基础类用system类获得标准输入输出示例7-6主要用来测试System类的基本属性及功能*/importjava.util.*;classTestSystem{ publicstaticvoidmain(String[]args) { Propertiesa; Enumerationps; Iteratorpi; a=System.getProperties(); a.setProperty("test_path","2"); //System.setProperties(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=pertyNames(); while(ps.hasMoreElements()) {Objectobj=ps.nextElement();ObjectobjVal=a.get(obj); System.out.println(""+obj+"="+objVal); } }}示例7-6主要用来测试System类的基本属性及功能*/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：

Strings=“SCEMIXMJ!”字符数组与字符串字符串是字符的序列，它是组织字符的基用一个已创建的字符串创建另一个字符串，如：

Strings1=newString(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：

Strings=newString(“WeareChinese");String(chara[])：用一个字符数组a创建一个字符串对象，如：

chara[]={‘X’,‘M’,‘J’};Strings=newString(a);String(chara[],intstartIndex,intcount)：提取字符数组a中的一部分字符创建一个字符串对象，如：

chara[]={‘S’,‘C’,‘E’,‘M’,‘I’,‘X’,‘M’,‘J’};Strings=newString(a,5,3);用一个已创建的字符串创建另一个字符串，如：创建字符串对象使用String类常用方法publicintlength()

获取字符串的长度

publicbooleanequals(Strings)

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publicbooleanstartsWith(Strings)publicbooleanendsWith(Strings)

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spublicintcompareTo(Strings)

比较大小[等0；大正；小负]String类常用方法publicintlength()Strings1=newString(“中国.四川”);Strings2=newString(“中国.四川”);Strings3=newString(“中国”);Strings4=newString(“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));//?System.out.println(s1.startsWith(s3));//?System.out.println(s1.endsWith(s4));//?System.out.println(pareTo(s2));//?System.out.println(pareTo(s4));//?52falsetrue中国.四川truetruetruetrue0-2222Strings1=newString(“中国.四川”);JAVA程序设计2006.02BySCEMIXMJString类常用方法publicintindexOf(Strings[,intstartpoint])publicintlastIndexOf(Strings)

返回首次出现s的位置。[没有-1]。publicStringsubstring(intstartpoint[,intend])

从start处截取到尾部[end处]所得到的字符串。publicStringtrim()

去掉前后空格publicStringreplaceAll(Stringold,Stringnew)

用参数new指定的字符串替换由old指定的所有字符串publiccharcharAt(intindex)

返回第index个字符JAVA程序设计2006.02BySCEMIXMJSStrings1=newString(“中国.四川.攀枝花”);Strings2=newString(“WearelikeJava”);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));//?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”));//? -1 3 3 15 13 12

攀

J

四川.攀枝花四川语法错#########WebrelikeJbvbStrings1=newString(“中国.四川.攀枝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(Strings)

……Double.parseDouble(Strings)例：Double.parseDouble(“12.34”)12.34对象的字符串表示对象名.toString()Datedate=newDate()date.toString()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JAVA程序设计StringBuffer类创建StringBuffe对象StringBuffer()StringBuffer(intsize)StringBuffer(Strings)length()

字符个数StringBuffersb=newStringBuffer()sb.length()//0StringBuffersb=newStringBuffer(32)sb.length()//0sb.capacity()//32StringBuffersb=newStringBuffer(“SCEMIXMJa”)sb.length()//9sb.capacity()//25=9+16JAVA程序设计StringBuffer类创建StringBStringBuffer类常用方法voidsetCharAt(intn,charch)

用字符ch替换第n个字符StringBufferinsert(intindex,Stringstr)

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publicStringBufferreverse()

字符翻转StringBufferdelete(intstartpos,intendpos)

删除startpos到endpos-1子串StringBufferreplace(intn,intm,Stringstr)

用串str替换当前串从n到m-1的子串StringBuffer类常用方法voidsetCharAStringBufferstr=newStringBuffer(“123”)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.length()//?str.capacity()//?对str=“123456”错str=“12346789”str=“a2346789”str=“a***23456789”str=“a23456789”str=“98765432a”对str=“###765432a”str=“###76##32a”1019StringBufferstr=newStringBuf2006.02BySCEMIXMJStringTokenizer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(Strings)StringTokenizer(Strings,Stringdelim)StringTokenizer类常用方法

countTokens() 单词计数变量hasMoreTokens() countTokens>0truenextToken() 逐个获取单词2006.02BySCEMIXMJStringTokimportjava.util.*;publicclassST{publicstaticvoidmain(String[]args){Stringstr=“中国.四川.攀枝花”;StringTokenizerst=newStringTokenizer(str,“.”);intnumber=st.countTokens();System.out.println(“共有单词:”+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importjava.util.*;共有单词:3字符串数组字符串数组：可以表示一组字符串publicclassStrArray{publicstaticvoidmain(String[]args){for(inti=0;i<args.length;i++) System.out.println(args[i]);}}javacStrArray.javajavaStrArray1st2nd3rd字符串数组字符串数组：可以表示一组字符串publiccla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。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CollectionAPI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: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。CollectionAPI中的接口和类主要位于java.uCollectionAPI层次结构<<interface>>Collection+add(element:Object):boolean+remove(element:Object):boolean+size():int+isEmpty():boolean+contains(element:Object):boolean+iterator():Iterator<<interface>>SetHashSet<<interface>>ListArrayListVectorCollectionAPI层次结构<<interfac集合类Collection的方法Publicbooleanadd(Objecto);Publicbooleanremove(Objecto);Publicvoidclear();Publicbooleancontains(Objecto);Publicintsize();PublicbooleanisEmpty();PublicIteratoriterator();

集合类Collection的方法集合类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Set接口以及HashSet类集合类List接口及ArrayList,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List接口及ArrayList,Vector类Iterator接口Iterator接口定义了对Collection类型对象中所含元素的遍历等增强处理功能可以通过Collection接口中定义的iterator()方法获得一个对应的Iterator(实现类)对象Set(实现类)对象对应的Iterator仍然是无序的List(实现类)对象对应的ListIterator对象可以实现对所含元素的双向遍历:使用next()方法和previous()方法Iterator接口Iterator接口定义了对CollecIterator接口层次<<interface>>Iterator+hasNext():boolean+next():boolean+remove()<<interface>>ListIterator+hasPrevious():boolean+previous():Object+add(element:Object)+set(element:Object)Iterator接口层次<<interface>>+hasN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Iterator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。

AnIteratorisanobjectthatmovessequentiallyfromonecomponenttothenextthroughacollectionstructure,providingaccesstoitselements.集合类Iterator和Enumeration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：PublicbooleanhasNext();PublicObjectnext();Publicremove();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：集合类使用Iterator接口很常见。对于实现Collect集合类booleanhasPrevious();Objectprevious();voidadd(Objecto);voidset(Objecto);等等对于Vector类，可以使用elements()方法返回一个

Enumeration接口，其方法有：

booleanhasMoreElements();ObjectnextElement();(举例)集合类booleanhasPrevious();例7-11importjava.util.*;publicclassTestListAllElements{ publicstaticvoidmain(String[]args) { Vectorh=newVector(); h.add("lst"); h.add("java"); h.add("c"); h.add("basic"); printAll((Object)h); printAll((Collection)h); printAll((List)h); printAll((Vector)h);

}publicstaticvoidprintAll(Objectobj){ System.out.println(obj);}例7-11importjava.util.*;publicstaticvoidprintAll(Collections) { Iteratorit=s.iterator(); while(it.hasNext()) {System.out.println(it.next());} }publicstaticvoidprintAll(Lists) { ListIteratorit=s.listIterator(); while(it.hasNext()) { System.out.println(it.next()); }while(it.hasPrevious()) { System.out.println(it.previous()); }} publicstaticvoidprintAll(Vectors) { Enumeratione=s.elements(); while(e.hasMoreElements()) { System.out.println(e.nextElement()); } }}publicstaticvoidprintAll(Co集合类Map接口及Hashtable类Map接口提供了一组“关键字-值”的集合。Atable(alsocalledmap)isacontainerthatallowsdirectaccessbyanyindextype.agoodanalogyisadictionary;theindexvariableisthewordbeinglookedup,andtheelementthatitindexesisitsdictionarydefinition.Atableisasequenceofpairs.Thefirstcomponentofthepairiscalledkey.Thesecondcomponentiscalledthevalueofitskeycomponent.Atableisalsocalledamapbecausewethinkofthekeysbeingmappedintotheirvalues,likeamathematicalfunction:f(key)=value.集合类Map接口及Hashtable类集合类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：

publicvoidput(Objectkey,Objectvalue);publicObjectget(Objectkey);publicObjectremove(Objectkey);publicEnumerationkyes();集合类Map接口及Hashtable类例7-12importjava.util.*;classTestHashtable{ publicstaticvoidmain(String[]args) { Hashtableht=newHashtable(); ht.put("one",newInteger(1)); ht.put("two",newInteger(2)); ht.put("three",newInteger(3)); ht.put("four",newInteger(4)); ht.put("five",newInteger(5)); Enumerationem=ht.keys(); while(em.hasMoreElements()) {Objectkey=em.nextElement(); Objectvalue=ht.get(key); System.out.println(""+key+"="+value); } }}例7-12importjava.util.*;7.7.1泛型泛型（Generic）是JDK5.0增加的最重要的Java语言特性。使用泛型可以解决这种问题：程序可以针对不同的类有相同的处理办法，但这些类之间不一定有继承关系。Vector<String>v=newVector<String>();v.addElement(“one”);Strings=v.elementAt(0);7.7.1泛型泛型（Generic）是JDK5.0增加的7.7.2增强的for语句for(Photophoto:album){ System.out.println(photo.toString());}7.7.2增强的for语句for(Photophotimportjava.util.*;classStudent{ Stringname; intage; publicStudent(Stringname,intage) {=name; this.age=age; } publicvoidprintInfo(){System.out.println("name:"+name+"age:"+age);}}importjava.util.*;classEnrollmentCollection{ privateVectorstudents;

EnrollmentCollection() { students=newVector(); }publicbooleanenroll(Students) { if(students.contains(s))returnfalse; if(students.size()>8) returnfalse; students.add(s); returntrue; }publicbooleanunenroll(Students){if(students.contains(s)) {students.remove(s); returntrue;} else returnfalse; } publicintgetTotalEnrollment() { returnstudents.size();} publicStudentgetNthStudent(intn) {return(Student)students.elementAt(n);}

};

classEnrollmentCollection{classCourse{ StringcourseName; doublecredits; privateEnrollmentCollectionenrolledStudents; Course(Stringname,doublecredits) {courseName=name; this.credits=credits; enrolledStudents=newEnrollmentCollection(); } publicbooleanenroll(Students) { returnenrolledStudents.enroll(s); } publicbooleanunenroll(Students){ returne