Java程序設(shè)計與計算思維

前言
第1章 計算思維與Java設(shè)計初步體驗 1
1.1 認(rèn)識計算思維 2
1.1.1 計算思維的內(nèi)容 3
1.1.2 分解 3
1.1.3 模式識別 5
1.1.4 模式概括與抽象 5
1.1.5 算法 6
1.2 進(jìn)入程序設(shè)計的奇幻世界 8
1.2.1 程序設(shè)計語言的分類 8
1.2.2 程序設(shè)計的流程 10
1.2.3 程序編寫的原則 10
1.3 程序設(shè)計邏輯的簡介 12
1.3.1 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計 12
1.3.2 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計 13
1.3.3 在面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計中的其他關(guān)鍵術(shù)語 15
1.4 Java語言的特性 16
1.4.1 簡單性 16
1.4.2 跨平臺性 17
1.4.3 解釋型 17
1.4.4 嚴(yán)謹(jǐn)性 18
1.4.5 例外處理 18
1.4.6 多線程 18
1.4.7 自動垃圾回收 18
1.4.8 泛型程序設(shè)計 19
1.5 Java的開發(fā)環(huán)境版本與架構(gòu) 19
1.5.1 程序開發(fā)工具介紹 19
1.5.2 JDK的下載與安裝 19
1.5.3 設(shè)置JDK搜索路徑的環(huán)境變量 23
1.5.4 Java程序結(jié)構(gòu)的解析 28
1.6 認(rèn)識Java SE 11新增的功能 31
課后習(xí)題 33
第2章 認(rèn)識數(shù)據(jù)處理與表達(dá)式 36
2.1 數(shù)據(jù)類型介紹 37
2.1.1 整數(shù)類型 37
2.1.2 浮點數(shù)類型 38
2.1.3 布爾類型 40
2.1.4 字符類型 41
2.2 變量與常數(shù) 42
2.2.1 變量與常數(shù)的聲明 42
2.2.2 變量與常數(shù)的命名規(guī)則 43
2.3 基本輸入與輸出功能 46
2.3.1 在屏幕上輸出數(shù)據(jù) 46
2.3.2 從鍵盤輸入數(shù)據(jù) 47
2.4 數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換 49
2.4.1 由小變大模式 49
2.4.2 由大變小模式 49
2.5 表達(dá)式與運算符 50
2.5.1 算術(shù)運算符 51
2.5.2 關(guān)系運算符 53
2.5.3 邏輯運算符 55
2.5.4 移位運算符 57
2.5.5 賦值運算符 58
2.5.6 運算符的優(yōu)先級 60
2.6 高級應(yīng)用練習(xí)實例 62
2.6.1 多重邏輯運算符的應(yīng)用 62
2.6.2 位邏輯運算符的運算練習(xí) 62
2.6.3 自動類型轉(zhuǎn)換與強制類型轉(zhuǎn)換的比較 63
課后習(xí)題 64
第3章 流程控制 67
3.1 認(rèn)識流程控制 68
3.2 條件選擇語句與條件運算符 70
3.2.1 if相關(guān)語句 70
3.2.2 if-else相關(guān)語句 72
3.2.3 if-else-if相關(guān)語句 74
3.2.4 嵌套if語句 76
3.2.5 switch條件選擇語句 78
3.2.6 條件運算符 81
3.3 計數(shù)循環(huán)與條件循環(huán) 82
3.3.1 for循環(huán) 82
3.3.2 嵌套for循環(huán) 84
3.3.3 while循環(huán) 85
3.3.4 do-while循環(huán) 87
3.3.5 無限循環(huán) 88
3.4 控制跳轉(zhuǎn)語句 88
3.4.1 break語句 88
3.4.2 continue語句 90
3.4.3 return語句 92
3.4.4 for-each的for循環(huán) 93
3.5 高級應(yīng)用練習(xí)實例 96
3.5.1 使用條件選擇語句進(jìn)行考試成績的評級 96
3.5.2 閏年的判斷與應(yīng)用 97
3.5.3 使用各種循環(huán)計算1~50的累加之和 98
課后習(xí)題 99
第4章 過程與函數(shù) 102
4.1 結(jié)構(gòu)化與模塊化的程序設(shè)計 102
4.2 聲明并定義類方法 103
4.2.1 含參數(shù)行的類方法 104
4.2.2 含返回值的類方法 105
4.2.3 參數(shù)傳遞方式 106
4.3 類變量與變量的作用域 106
4.3.1 類變量 106
4.3.2 變量的作用域 107
4.4 高級應(yīng)用練習(xí)實例 109
4.4.1 階乘函數(shù) 109
4.4.2 斐波那契數(shù)列 111
4.4.3 漢諾塔問題 112
課后習(xí)題 115
第5章 數(shù)組結(jié)構(gòu) 117
5.1 數(shù)組簡介 118
5.1.1 聲明數(shù)組的方法 119
5.1.2 指定數(shù)組元素的個數(shù) 121
5.1.3 數(shù)組的另一種聲明方法 122
5.1.4 將指定值存入數(shù)組 122
5.2 多維數(shù)組 123
5.2.1 二維數(shù)組 124
5.2.2 三維數(shù)組 125
5.2.3 不規(guī)則數(shù)組 127
5.3 數(shù)組的應(yīng)用與對象類 128
5.3.1 重新創(chuàng)建數(shù)組 128
5.3.2 復(fù)制數(shù)組的方式 129
5.3.3 對象數(shù)組 132
5.4 Arrays類 133
5.4.1 fill方法 134
5.4.2 equals 135
5.5 高級應(yīng)用練習(xí)實例 136
5.5.1 矩陣的相加 136
5.5.2 冒泡排序法 137
5.5.3 彩票號碼產(chǎn)生器 140
5.5.4 計算學(xué)生成績分布并給出簡易成績分布示意圖 141
5.5.5 Arrays類中方法的調(diào)用 143
5.5.6 多項式相加 144
5.5.7 插入排序法 146
課后習(xí)題 148
第6章 字符與字符串的聲明與應(yīng)用 151
6.1 字符的聲明與使用 151
6.1.1 字符的表示法 152
6.1.2 Character類的方法 152
6.2 字符串類 153
6.2.1 創(chuàng)建字符串 153
6.2.2 以字符數(shù)組構(gòu)建法來創(chuàng)建字符串 156
6.3 String類的方法 157
6.3.1 字符串的長度 158
6.3.2 字符串的查找 159
6.3.3 字符串替換 161
6.3.4 字符串的比較 162
6.3.5 字符串的轉(zhuǎn)換 165
6.3.6 字符串的串接 166
6.3.7 提取字符串中的字符或子字符串 168
6.4 StringBuffer類 169
6.4.1 創(chuàng)建StringBuffer類的對象 170
6.4.2 調(diào)用StringBuffer類的方法 170
6.5 高級應(yīng)用練習(xí)實例 176
6.5.1 利用字符串?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行加法運算 176
6.5.2 調(diào)用endsWith()方法篩選出文件名 177
課后習(xí)題 178
第7章 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的初探 180
7.1 面向?qū)ο蟮母拍?180
7.1.1 消息 181
7.1.2 類 182
7.1.3 繼承 183
7.2 封裝與信息隱藏 183
7.3 類的命名規(guī)則和類的聲明與定義 184
7.3.1 類的聲明 185
7.3.2 類的成員變量 185
7.3.3 類的成員方法 186
7.3.4 類參數(shù)和自變量 187
7.4 類的構(gòu)造函數(shù) 189
7.5 對象的創(chuàng)建與成員數(shù)據(jù)的使用 191
7.5.1 對象的創(chuàng)建 191
7.5.2 對象的賦值 192
7.5.3 對象的使用 192
7.5.4 修飾詞與對象的搭配 194
7.6 對象的作用域與生命周期 196
7.6.1 對象的作用域 196
7.6.2 對象的生命周期 196
7.7 高級應(yīng)用練習(xí)實例 197
7.7.1 計算圓面積的類 197
7.7.2 聲明并定義Birthday類 198
7.7.3 二叉樹的鏈表表示法 199
課后習(xí)題 202
第8章 繼承與多態(tài) 204
8.1 認(rèn)識繼承關(guān)系 204
8.1.1 基類和派生類 205
8.1.2 單一繼承 207
8.1.3 繼承權(quán)限處理的原則 210
8.1.4 構(gòu)造函數(shù)的調(diào)用順序 215
8.1.5 類構(gòu)造函數(shù)與繼承關(guān)系 217
8.1.6 類成員的高級處理 218
8.2 多態(tài) 223
8.2.1 靜態(tài)多態(tài) 223
8.2.2 動態(tài)多態(tài) 224
8.2.3 多態(tài)的實現(xiàn) 226
8.3 高級應(yīng)用練習(xí)實例 228
8.3.1 編寫計算圖書銷售金額的類 229
8.3.2 以繼承方式聲明并定義Baseball類 230
課后習(xí)題 231
第9章 抽象類、接口、程序包與嵌套類的作用 235
9.1 抽象類 235
9.1.1 抽象類的使用時機 236
9.1.2 聲明、定義和使用抽象類 237
9.1.3 抽象類的實現(xiàn)——計算面積 239
9.1.4 使用抽象類存取子類 240
9.2 認(rèn)識接口 242
9.2.1 接口的定義 242
9.2.2 聲明、定義與使用自定義接口 243
9.2.3 使用接口變量創(chuàng)建對象 245
9.2.4 實現(xiàn)多重繼承 246
9.2.5 聲明子接口 248
9.3 大型程序的開發(fā)與應(yīng)用——程序包的使用 249
9.3.1 程序分解的概念 249
9.3.2 程序包的需求 250
9.3.3 包裝與導(dǎo)入程序包 250
9.3.4 導(dǎo)入程序包 252
9.4 類的嵌套結(jié)構(gòu) 254
9.4.1 內(nèi)部類與靜態(tài)嵌套類 254
9.4.2 匿名類的介紹 256
9.5 高級應(yīng)用練習(xí)實例 258
9.5.1 以抽象類來實現(xiàn)顯示汽車數(shù)據(jù)的功能 259
9.5.2 用接口來實現(xiàn)多重繼承 260
課后習(xí)題 261
第10章 Java常用類 265
10.1 Math類 265
10.1.1 Math類的常數(shù) 265
10.1.2 隨機數(shù)的方法 266
10.1.3 數(shù)學(xué)類的方法 267
10.2 Number類 270
10.2.1 Number類簡介 270
10.2.2 Number類的常用方法 271
10.2.3 字符串與數(shù)值轉(zhuǎn)換 272
10.3 Vector類 274
10.3.1 Vector類簡介 275
10.3.2 Vector類的常用方法 275
10.4 高級應(yīng)用練習(xí)實例 277
10.4.1 彩票幸運號碼產(chǎn)生器 277
10.4.2 在數(shù)組集合加入不同的數(shù)據(jù)類型 278
10.4.3 矩陣相乘 279
10.4.4 稀疏矩陣 281
課后習(xí)題 284
第11章 窗口環(huán)境與事件處理 286
11.1 初探AWT程序包 286
11.1.1 我的個窗口程序 287
11.1.2 Pack方法 293
11.2 版面布局 293
11.2.1 流式版面布局 293
11.2.2 邊框版面布局 296
11.2.3 網(wǎng)格版面布局 298
11.3 事件處理的實現(xiàn) 300
11.3.1 事件類 301
11.3.2 事件來源與監(jiān)聽器接口 303
11.4 低級事件類 304
11.4.1 ComponentEvent類 305
11.4.2 InputEvent類 305
11.4.3 WindowEvent類 305
11.4.4 MouseEvent類 308
11.4.5 KeyEvent類 309
11.5 高級應(yīng)用練習(xí)實例 311
課后習(xí)題 312
第12章 Swing程序包開發(fā)守則 314
12.1 Swing程序包的簡介 314
12.1.1 Swing窗口的層級結(jié)構(gòu) 316
12.1.2 Swing相關(guān)組件的說明 316
12.2 調(diào)整Swing組件外觀 320
12.3 JButton（按鈕）組件 324
12.4 JCheckBox（復(fù)選框）組件 329
12.5 JRadioButton（單選按鈕）組件 332
12.6 JTextField（文本字段）與 JTextArea（文本框）組件 336
12.7 JList（列表框）組件 340
12.8 創(chuàng)建頁簽 344
12.9 高級應(yīng)用練習(xí)實例 345
12.9.1 盒式版面布局法 345
12.9.2 重疊版面布局法 347
課后習(xí)題 349
第13章 繪圖與多媒體功能開發(fā) 351
13.1 Java的基本繪圖程序包 351
13.1.1 draw成員方法 353
13.1.2 畫線 355
13.1.3 畫矩形 356
13.1.4 畫圓和畫橢圓 358
13.1.5 窗口顏色 359
13.1.6 圖像重新繪制功能 361
13.2 動畫處理與聲音播放 363
13.3 高級應(yīng)用練習(xí)實例 366
課后習(xí)題 368
第14章 例外處理 370
14.1 什么是例外處理 370
14.1.1 Error類 371
14.1.2 Exception類 372
14.2 認(rèn)識例外處理 373
14.2.1 例外處理的語法說明 373
14.2.2 finally的使用 375
14.2.3 例外處理的執(zhí)行流程 376
14.3 拋出例外功能 376
14.3.1 使用throw拋出例外 376
14.3.2 使用throws拋出例外事件 378
14.4 調(diào)用方法處理例外 379
14.5 調(diào)用類處理例外 381
14.6 例外結(jié)構(gòu)的介紹 382
14.6.1 多個catch程序區(qū)塊 382
14.6.2 getMessage( ) 383
14.7 自定義例外處理的類 385
14.8 高級應(yīng)用練習(xí)實例 386
課后習(xí)題 387
第15章 數(shù)據(jù)流與文件管理 389
15.1 Java的基本輸入輸出控制 389
15.1.1 標(biāo)準(zhǔn)輸出數(shù)據(jù)流 390
15.1.2 標(biāo)準(zhǔn)輸入數(shù)據(jù)流 392
15.1.3 java.io程序包 394
15.2 字符數(shù)據(jù)流 394
15.2.1 抽象基類——Reader與Writer 395
15.2.2 常用的字符數(shù)據(jù)流類 397
15.3 字節(jié)數(shù)據(jù)流 402
15.3.1 InputStream類與OutputStream類 403
15.3.2 輸入數(shù)據(jù)流類（InputStream） 404
15.3.3 輸出數(shù)據(jù)流類（OutputStream） 406
15.3.4 其他字節(jié)數(shù)據(jù)流類 409
15.4 文件數(shù)據(jù)流 413
15.4.1 File類 4