计算机第3章 数据成员设计

第3章数据成员设计

与本章介绍Java语言中一些与数据成员

有关的基础知识：

数据的描述方式——标识符、关键

字、数据类型、字面量等；

数据类型转换（主要针对基本数据

类型）；

系统提供的数据结构——数组；

大小可自由伸缩的“数组”——向

量。

数据成贝设计

修1数据描述

&2数组

53向量

数据描述

•标识符与关键字

，数据类型

，数据类型转换

，字面量

修变量的作用域与生存期

标识符与关键字

&程序员对程序中的各个元素(如变量、方法、类

或标号等)加以命名时使用的命名、记号称为标识

符(identifier)。Java语舌甲，标识符是一不字

符序列，在语法上有如下使用限制：

&(1)必须要以字母，下划线()或美元符⑸开

头，后面可以跟字母，下划线，—美元符或数字；

9(2)Java是区分字母的大小写的，如name和

Name表示的就代装两个不同的琮识符；

Q(3)不可以单独将关键字(Keywords)和保留字作

为标识符

关键字(Keywords)和保留字

abstractconst*finalinstanceofprivateswitchvoid

booleancontinufinallyintprotectedsynchronizedvolatile

e

breakdefaultfloatinterfacepublicthiswhile

bytedofbrlongreturnthrow

casedoublegoto*nativeshortthrows

catchelseifnewstatictransient

charextendsimplementsnull**strictfptrue**

classfalse**importpackagesupertry

数据类型

电Java中的数据类型（DataTypes）可分为两大类

5一类称为基本数据类型（PrimitiveData

Types)

修另一类则是复合数据类型（ReferenceData

Types,又称弓用数据类型）

（基本数据类型是指一些不可再分割的简单数据

类型，如整数、浮点数、布尔及字符等，复合

数据类型是指那些由基本数据类型组合成的较

复杂的数据类型

数据类型的分类表

厂

整型

厂基本数据类型工浮点型

字符型

布尔型

数据类型《

数组

I复合数据类型工类

接口

数据类型的意义

Q对数相进行规范化地存储，即将藜据按不同的存

储规整划分有限莓级种类，减少存储的复杂性；

电确定数据值的范围，以作为数据有效性检查的一

个项目；

&确定数据的表示精度，以满足不同的需求；

&确定数据可以进彳［的运算种类，以检查运算的合

法性和数据的完整性，如0不可作除数等

Java中的基本数据类型

占用内

数据类型名数值范围说明

存空间

整数byte1字节-27〜27-1

有符号数，

short2字节-2715-1二进制

int4字节-231〜231-1补码形

式表示

long8字节-263〜263公

实数float4字节(±3.4028235E+38f)〜(土1,40239846E-45f)

遵循EEE

(±1.79769313486231570E+308)〜

double8字节754规范

(±4.94065645841246544E-324)

其他char2字节\uOOOO-\uffffUnicode字符

boolean1位true或false布尔型

整数类型

整数类型指的是没有小数部分的数

值，Java提供了4种整数类型——

byte、short>int和long,它们分别具

有8位、16位、32位及64位的宽度，

并且均是有符号的。其中int型是最

实用的，byte和short型主要应用于一

些特殊的情况

浮点类型

浮点类型指的是包含小数部分

的数值，Java提供了两种浮点类

型一float型和double型。float代

表的是单精度的浮点数（6〜7个

肴效的小迸制双位），而double

代表的是双精度的浮点数（15个

有效的十进制数位）

字符类型

｛字符类型表示Unicode编码方案中的单个字

符。Unicode编码方案将各个主要字符集的

字符统一编码于一个体系。

&每个Unicode字符占用2个字节（16位）的

存储空间，通常用十六进制编码表示，＜

围在‘\u000（r到‘\uFFFF之间。\u前缀标

志着这是一个Unicode值，而4个十六进福

数位代表实际的Unicode字符编码

布尔类型

。布尔类型只有两种可能的取值:

true（代表“真”）

false（代表“假”）

它主要进行逻辑测试

复合数据类型

。复合数据类型包括数组、类

(class)和接口(interface),

这些内容将在后继章节中详细进

行介绍

数据类型转换

&数据类型转换就是改变数据的类型，它

可以隐式地（即由系统主动）或显式地

（即根据用户明确的要求）进行

&Java的数据类型转换有严格的规定：凡是

将数据从占用内存较少的短数据类型转

换为占用内存较多的长数据类型时，可

以不做显式的类型转换说明；反之则必

须做显式（强制）类型转换

自动类型转换(conversion)

修整型、实型、字符型数据可以混

合运算。运算过程中，不同类型

的数据会自动转换为同一类型，

然后进行运算

修自动类型转换按低级类型数据转

换成高级类型数据的规则进行

类型级别图

&基本数据类型的自动类型转换会在下面三种情形下发生

(1)赋值

(2)方法调用

(3)算术提升此时又分两种情况：

(a)对一元运算符(除了++和--运算符不进行自动

类型转换之外)来说，假设操作数的类型为byte、short或

char,都将自动转换为int型；

(b)对二元运算符来说，假设有一个操作数类型为

double,其它操作数就自动转换为double型；否则假设有

一个操作数类型为float,其它操作数就自动转换为float型;

否则假设有一个操作数类型为long,其它操作数就自动

转班为long型；否贝I两个操作敢都会自动转痪用int型。

自动类型转换的例子

publicclassPromotion{

publicstaticvoidmain(Stringargs[]){

byteb=18;

charc='a';

inti=20;

longI=555I;

floatf=3.5f;

doubled=1.88;

floatf1=f*b;//fIoat*byte->fIoat

inti1=c+i;//char+int->int

long11=I+i1;//long+int->long

doubled1=f1/i1-d;//float/int->float,float-double->double

System.out.println(Hf1="+f1);

System.out.println(,,i1="+i1);

System.out.println(MM=n+11);

System.out.println(Md1=,,+d1);

)

)

运行结果

fl=63.0

il=117

11=672

dl=-l.3415384340286254

强制类型转换（casting）

，将占用内存较多的数据类型转换成

占用内存较少的数据类型时，必须

用到强制类型转换

其一般形式为：

（类型名）（表达式）

修其中类型名是你希望将表达式转换

成的结果类型的名称

强制类型转换的例子

publicclassCasting{

publicstaticvoidmain(Stringargs[]){

inti;

byteb;

i=356;

b=(byte)i;II强制转换后丢失一部分数据，使得b的值为100

System.out.println(,,i="+i);

System.out.printlnC'b^+b);

byteb2=++b;

System.out.println(,,b2=*,+b2);

byteb3=(byte)(b+b2);

〃此处的强制类型转换上必须的，因为两个byte型数据相

〃加的结果是int型。

System.outprintln("b3=',+b3);

)

)

运行结果

i=356

b=100

b2=101

b3=-54

字面量

字面量(Literals)是某些类型的

基本表述，它在源程序中定义，

可以出现在赋值运算的右边或方

法调用中，但不能出现在赋值运

算的左边，也就是说，不能为字

面量分配值。

整型字面量

%整型字面量有三种表达形式：十

进制、八进制和十六进制

修其中十进制是默认的表达形式，

它的第一个数字不能是0。用八

进制表达的时候应加上前缀“0”,

用十六进制表达的时候则应加上

前缀“Ox”或“0X”

浮点型字面量

%一个浮点型字面量描述了一个浮点

数，它有两种表示形式：

(1)一般表示法由数字和小数点

组成，且必须有小数点

(2)指数表示法如123e3、123E3

或1.23e3,其中e或E之前必须有数字,

且e或E后面的指数必须为整数

字符型字面量

%字符型字面量常用一对单引号括起来的

单个宝符表示"崖个字符可以是能直接

从键嘉输入的字符,如‘N、'0'

或'!'

%可以是要表示的字符所对应的八进制藜

（此时只能表示，\00（T6377,范围内的

字符，即Unicode字符集中的ASCII码部

分）或Unicode字符

&还可以是换码序列（用来表示特殊字符）

特殊字符

换码序列名称Unicode值

\b退格\u0008

\tTab（制表）\u0009

\n换行\u000a

\f走纸换页\u000c

\r硬回车\u000d

双引号\u0022

\'单引号\u0027

\\反斜杠\u005c

布尔型字面量

修有效的布尔型字面量只有两个：

true和false,分别代表了“真”

和“假”，它们不对应于任何整

数值

字符串字面量

白字符串字面量是用一对双引号括

起来的0个或多个字符的序列，

在Java中每个字符串字面量都被

看作是一个字符串对象而并非是

一个字符数组

变量的作用域与生存期

%变量(variables)记录了对象的

状态，它用来存放指定类型的数

据，其值在程序运行过程中是可

变的

变量的三要素

修变量具有三要素：名称、类型和作用域

与变量名是用来标识该变量的，存取变量

的内容（变量的值）都是通过变量名来

&变量的数据类型决定了该变量可能的取

值范围和允许对这些值进行哪些操作，

以及这些操作的意义是什么

%年个变量都有一定的使用范围，变量的

住用范围又称为变量俞作用域

变量的声明

。在使用Java中的每个变量之前，

都必须对它进行声明。变量的声

明形式如下：

变量类型变量名〔,变量名

变量的类别

，变量可归纳为以下4种类别：

成员变量(membervariables)

局部变量(Localvariables)

方法参数(methodparameter)

异常处理参数(exception-handler

parameter)

，成员变量是类或对象的成员，它是在类

中、但不是在类的某个方法中声明的变

量。成员变量的作用域是整个类，在类

的方法中也可使用它们

，局部变量是在一个语句块（由一对花括

号括起）中声明的，并且不能被该块外

的代码使用。例如，任何在方法中定义

的变量就是一个局部变量，它只能在声

明它的方法中使用

&方法参数是方法（或构造方法）的变元,

用于将相应的数据传递给方法（或构造

方法）。方法参数的作用域是它作为参

数的整个方法（或构造方法）

&异常处理参数是异常处理代码（而不是

方法或构造方法）的变元，用于将相应

的数据传递给异常处理代码。异常处理

参数的作用域是/目应的catch语句隹

修具体用法将在第5章中进行介绍。

变量的作用域

演示不同种类变量的作用域例子

classMethodDemo6{

floatxxx;〃类的成员变量xxx

floataaa(floatX,floaty){〃*和丫是aaa的方法参数，作用域是方法aaa

floatxxx;/*在aaa方法中声明了与类的成员变量xxx

同名的局部变量xxx,则在aaa的方法体中，xxx指的是局部变量7

xxx=x+y;〃此处的xxx指的是方法aaa的局部变量

returnxxx;

)

voidbbb(floatx){〃x是bbb的方法参数，作用域是方法bbb

xxx=x;〃此处的xxx指的是类的成员变量

}

)

classTryMethodDemo6{〃主类

publicstaticvoidmain(Stringargs[]){

MethodDemo6a=newMethodDemo6();

System.out.printin("方法aaa中总部变量xxx的值为:

"+a.aaa(5,8));

System.out.println("执行方法aaa后，类的成员变量

a.xxx="+a.xxx);

a.bbb(8);

System.out.printin("执行方法bbb后，类的成员变量

a.xxx="+a.xxx);

)

)

运行结果

方法aaa中局部变量xxx的值为：13.0

执行方法aaa后，类的成员变量a.xxx=0.0

执行方法bbb后，类的成员变量a.xxx=8.0

最终变量

与最终变量(finalvariables)是指在程

序运行过程中其值不变的量，它就

类似于一些程序设计语言中的“常

量”。定义最疼变量的方式有两种:

(1)在声明变量的类型前面加final

关键字，并同时进行初始化

(2)在声明变量的类型前面加final

关键字，在必要时再进行初始化

数组

%前面介绍的变量是用一个名字（变量名）

来标识一个基本数埔类型的数据，而在

现实问题小，经常娄要求处理一组数据

%使用数组则可以用一个名字标识一组数

据

修数组是相同类型的数据元素按顺序组成

的一种复合数据类型，元素在数组中的

相对位置由下标来指明

几个术语

5(1)数组名

数组名应该符合Java语言标识符的命名规则

修⑵数组的类型

因为数组是用来存储相同类型的数据，因此数

组的类型就是其所存储的元素的数据类型

修⑶数组的长度

数组的长度指的是数组中可以容纳的元素的个

数，而不是数组所占用的字节数

数组作为数据类型的特点

，一个数组中所有的元素应该是同

一类型

，数组中的元素是有顺序的

白数组中的一个元素通过数组名和

数组下标来确定

一维数组

。一维数组的声明(declaration)与

仓U建(creating)

，一维数组的初始化(initializtion)

。一维数组元素的使用

一维数组的声明

勺数组声明的格式为：

类型数组名［1;

，其中类型指出了数组中各元素的数

据类型，包括基本类型和复合类型。

数组名为一个标识符。“［厂部分指

明该变量是一个数组类型变量

数组的创建

修为数组元素分配存储空间，同时

对数组元素进行初始化。new语

句指明了分配类型以及由一个正

整数表示的数组长度，其格式如

下：

数组名:new数组元素类型〔数组长度］；

一维数组的初始化

V数组初始化就是为数组元素指定初

始褶

与通常在创建数组时，Java会根据数组

类型使每个数组元素初始化为一个

默认值，但在许多情况下，并不希

望数组的初值为默认值，此时，就

需要由用户根据实际情况来对数组

进行初始化

数组的初始化方式

C像初始化简单类型一样自动初始化数组,

即在声明数组的同时进行初始化

例如：inta[]={123,4,5};

%在声明之后再创建数组，然后为每个元

素赋值

例如：inta[]=newint[2];

a[O]=l;

a[l]=2;

一维数组元素的使用

%声明了一个数组，并用new语句为它

分配了内存空间后，就可以在程序

中像使用任何变量一样来使用数组

元素，即可以在任何允许使用变量

的地方使用数组元素。

与数组元素的标识方式为：

数组名［下标］

注意点

1）其中下标为非负的整型常数

或表达式

2）数据类型只能为byte,short,

int,而不能为long

3）下标的取值范围从0开始，-

直到数组的长度减1

给数组中元素赋值，逆序输出

publicclassArrayTest{

publicstaticvoidmain(Stringargs[]){

inti;

inta[]=newint[5];

System.out.printin("该数组的长度为："+a.length);

for(i=0;i<a.length;i++)〃对数组中的每个元素赋值

a[i]=i；

for(i=a.length-1;i>=0;i--)〃按逆序输出

System.outprintln("a["+i+,,]="+a[i]);

)

)

冒泡排序法对一维数组按值排序

publicclassBubbleSort{

publicstaticvoidmain(Stringargs[]){

inti,j;

intintArray[]={28,6,-9,72,-18};

intlen=intArray.length;〃取得数组长度，放在变量len中

for(i=1;i<len;i++)〃共比较len-1趟

for(j=0;j<=len-i-1;j++)

if(intArray[j]>intArray[j+1]){

intt=intArray[j];

intArraylj]=intArray[j+1];

intArray[j+1]=t;

)

System.out.println("排序后的结果为：")；

for(i=0;i<len;i++)〃输出结果

System.out.println(intArray[i]+"");

)

}

多维数组(multi-dimensional

arrays)

在Java中并不直接支持多维数组，

所以，多维数组的声明是通过对

一维数组的嵌套式声明来实现的,

即用“数组的数组”来声明多维

数组。

二维数组的声明与创建

，二维数组声明的格式为：

类型数组名口口;

修分配内存空间有下面几种方法

⑴直接为每一维分配空间

⑵从最高维开始，分别为每一维

分配空间

二维数组元素的初始化

，直接对每个元素进行赋值

。在声明数组的同时进行初始化

二维数组元素的引用

白对二维数组中每个元素，其引用

方式为：

数组名「下标1][下标2]

，其中下标1、下标2为非负的整型

常数或表达式。

一个二维数组中所有元素的和，

并找出最大、最小元素（值以及其

所在的行号和列号）

classMatrix2{

publicstaticvoidmain(Stringargs[]){

intm[][]={{6}2,24},{-5,8,7,6},{-3,-18,-4,1,66}};

introw=0;

intcol=0;//放最大元素的行号和列号

introw2=0;

intcol2=0;〃放最小元素的行号和列号

intmax,min,sum=0;

max=m[0][0];

min=m[0][0];

System.outprintln("该二维数组中的最高维数为："+m.length);

System.out.println(“该二维数组中的元素有：”)；

for(inti=O;i<m.length;i++){〃输出该二维数组中的所有元素

for(intj=O;j<m[i].length;j++)

System.outprint(m[i][j]+"\t");

System.out.println();

)

System.out.println();

for(inti=O;i<m.length;i++){

for(intj=O;j<m[i].length;j++){

sum+=m[i][j];

if(m[i][j]>max){

max=m[i][j];

row=i;

col=j;

}

if(m[i][j]<min){

min=m[i][j];

row2=i;

col2=j;

)

}

)

System.out.printlnC1所有元素的和为："+sum);

System.out.printlnC1最大的元素的值为："+max);

System.out.println，'该元素的位置在：n+row+"行，"+col+"歹『')；

System.out.printlnC1最小的元素的值为："+min);

System.out.printlnj”该元素的位置在："+row2+“行，"+col2+"列”);

)

)

不对称数组的例子

publicclassarrayPins{

staticpublicvoidmain(Stringargs[]){

booleanpins[][]=newboolean[4][];II仅声明第

一■维

for(inti=0;i<pins.length;i++)

pins[i]=newboolean[i+1];II建立第二维

for(inti=0;i<pins.length;i++){II输出结果

for(intk=0;k<pins[i].length;k++)

System.out.print(pins[i][k]+"");

System.outprintln("");

)

)

)

数组的应用

，数组元素的排序和搜索

。数组的复制

数组元素的排序和搜索

♦Arrays类中包含了许多处理数组

的方法。例如，它提供了sort()

方法可以对数组元素进行排序，

提供了binarySearch()方法可以在

一个指定的数组中查找一个指定

的值

正确地使用方法，需含如下步骤

4使用importjava.util.*;语句，可以让

java.util包中的所有的类在程序中都

可以使用（Arrays类就在util包中）

，创建一个数组

修使用util包中Arrays类的方法来重新

调整一个数组的数据

sort()方法来对一个字符串数组进

行排序

importjava.util.*;//让java.util包中的所有的类在程序中都可以使用

classSortName{

publicstaticvoidmain(Stringargs[]){

Stringnames[Isf'Tom","Merry",'•Peter","Jack","Rose");

System.out.printlnC'数组元素原黍的顺序是:")；

for(inti=O;i<names.length;i++)

System.out.println(i+":"+names[i]);

Arrays.sort(names);〃使用Arrays美的sort。方法为数组names排序

System.out.printing数组元素现在的顺序是巧；

for(inti=0;i<names.length;i++)

System.out.println(i+":,,+names[i]);

)

)

数组的复制

白如果要将一个数组的内容复制到

另一个数组中，就需要采用Java

提供的System类中的arraycopy()

方法

其语法形式

&publicstaticvoidarraycopy(Objectsrcjnt

src_position,Objectdst9intdst_position9intlength)

&其中，参数src表示源数组

参数dst表示目标数组

参数src_position表示源数组的起始位置

参数dst_position表示目标数组的起始拷贝位置

参数length表示拷贝数组元素的个数

它从源数组c的指定位置srcposition开始，拷

贝揖目标数组dst的指定位直dst_position

向量

&向量对象可以看作是一个大小可自由伸

缩的数组，当其中的元素个数大于默认

值的时候，其容量的大小会自动增加

%与数组类似的是，向量对象同样可以通

过下标来取出其中的元素，而且它的下

标值也是从0开始

&Java在java.util包中专门提供了一个类一

Vector类来实现向量。

三种常用的构造方法

&publicVector()

&publicVector(intinitialcapacity)

&publicVector(intinitialcapacity,

intcapacityIncrement)

Vector类的常用方法及其说明

方法说明

publicbooleanadd(Objecto)将指定对象追加到当前Vector对象的末尾。

publicvoidadd(intindex,Objectelement)将指定对象element插入到当前Vector对象的指定位置处。

publicintcapacity()返回Vecto「对象的当前容量。

publicvoidclear()将所有的元素从当前Vector对象中移去。

publicbooleancontains(Objectelem)测试当前Vector■对象中是否包含指定的对象。

publicvoidcopy!nto(Object||anArray)将当前Vector对象中的每一个元素复制到指定的数组中去。

publicObjectfirstElement()返回当前Vector对象中的笫一个元素（其下标值为0）。

publicObjectlastElement()返回当前Vector对象中的最后一个元素。

publicObjectget(intindex)返回当前Vector对象中指定位置上的元素。

publicintindexOf(Objectelem)返回当前Vector■对象中指定对象elem首次出现的位置，找不到则返回-1。

publicbooleanisEmpty()测试当前Vecto「对象是否为空。

publicObjectremove(intindex)将指定位置的元素从当前Vector对象中移去。

publicbooleanremove(Objecto)删除当前Vecto「对象中首次出现的指定对象，若当前Vector对象包含该指定对象则返

回true。

protectedvoidremoveRange(intfromlndex,删除当前Vecto「对象中从fromlndex位置开始，到tolndex・1位置的所有元素。

inttolndex)

publicvoidremoveAIIEIenients()删除Vector对象中的所有元素，并将其大小重置为0。

publicObjectset(intindex,Objectelement)将Vector对象中指定位置上的元素置换为指定对象element。

publicintsize()返回Vector对象中元素的数目o

publicvoidtrimToSize()将当前Vector对象的容量调整为与其元素个数相同。

SuccesswithMoneyandJoy

附落人生心语

•成功是一种观念

•致富是一种义务

•快乐是一种权利

•每个人都有能力、有义

务、有权利办到成功

致富快乐

附赠人生心语

成成功不是打败别人

功成功不是超越别人

成功不是名、利、权的获得

致拥有健康的身体

丰足的物质生活

富平衡的心理状态

又才能拥有成功

快SuccesswithMoneyandJoy

战胜自己

乐贡献自己

扮演好自己的历史角色

才能超越自己

融入成功里

附赠人生心语

知人者智，自知者明，胜人者力，自

胜者强。

——老子

附赠人生心语

•成功必须靠百分之九十八的辛勤血

汗，加上百分之二的天才灵感。

•世界上注定只有百分之二十的人会成

功。

附赠人生心语

成犹太谚语中有一句名言，

功会伤人的东西有三个：苦恼、争吵、空的钱包。

其中最伤人的是——空的钱包。

致金钱本身并没有善恶，

但没有钱，

富却的确是一件不幸的事情。

又所以，我们必须学习

快SuccesswithMoneyandJoy

重视财富，

乐管理财富，

更重要的是栗学会

正确地

使用自己的财富。

附赠人生心语

重财---重视自己的财富

孔子说：“不义而富且贵于我如浮云。”只要

是正正当当的钱，都应该被珍惜、被重视。

附赠人生心语

理财-----管理自己的财富

在贫苦和缺钱里挣扎的人，都有一个共同的特

点，就是不会理财，甚至不懂什么是理财。

附磨人生心语

增贝才----增加自己的财富

劳务收入

收入卜

财务收入

附霜人生心语

守贝才-----保护自己的财富

守财三原则：

・不赌钱

・不借钱

•不投资做生意

附赠人生心语

成

功春有百花秋有月，夏有凉风冬有雪

致若无闲事挂心头，便是人间好时节

富

又Suc