Java教程

Java基础-包装类、System、Object、Math、Arrays、大数据运算

本文主要是介绍Java基础-包装类、System、Object、Math、Arrays、大数据运算,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

一、基本类型包装类

  在实际程序使用中,程序界面上用户输入的数据都是以字符串类型进行存储的。而程序开发中,我们需要把字符串数据,根据需求转换成指定的基本数据类型,如年龄需要转换成int类型,考试成绩需要转换成double类型等。那么,想实现字符串与基本数据之间转换怎么办呢?

  Java中提供了相应的对象来解决该问题,基本数据类型对象包装类:java将基本数据类型值封装成了对象。封装成对象可以提供更多的操作基本数值的功能。

  8种基本类型对应的包装类如下:

      

  基本数据类型对象包装类特点:用于在基本数据和字符串之间进行转换。

  1.  将字符串转成基本类型:

   

  注意:parseXXX(String s);其中XXX表示基本类型,参数为可以转成基本类型的字符串,如果字符串无法转成基本类型,将会发生数字转换的问题 NumberFormatException。

   2. 将基本数值转成字符串有3种方式:

  1)基本类型直接与””相连接即可;例如:34+""

  2)调用String的valueOf方法;例如:String.valueOf(34) 

      

  3) 调用包装类中的toString方法;Integer.toString(34)

      

   3. 基本类型和对象转换

  使用int类型与Integer对象转换进行演示,其他基本类型转换方式相同。

  基本数值---->包装对象

   

Integer i = new Integer(4);//使用构造函数函数
Integer i = new Integer("4");//构造函数中可以传递一个数字字符串

   

Integer ii = Integer.valueOf(4);//使用包装类中的valueOf方法
Integer ii = Integer.valueOf("4");//使用包装类中的valueOf方法

  包装对象---->基本数值

      

int num = i.intValue();

  4. 自动装箱与拆箱

  在需要的情况下,基本类型与包装类型可以通用。有些时候我们必须使用引用数据类型时,可以传入基本数据类型。

  比如:基本类型可以使用运算符直接进行计算,但是引用类型不可以。而基本类型包装类作为引用类型的一种却可以计算,原因在于,Java”偷偷地”自动地进行了对象向基本数据类型的转换。

相对应的,引用数据类型变量的值必须是new出来的内存空间地址值,而我们可以将一个基本类型的值赋值给一个基本类型包装类的引用。原因同样在于Java又”偷偷地”自动地进行了基本数据类型向对象的转换。

  自动拆箱:对象转成基本数值

  自动装箱:基本数值转成对象

Integer i = 4; //自动装箱。相当于Integer i = Integer.valueOf(4);
i = i + 5; //等号右边:将i对象转成基本数值(自动拆箱) i.intValue() + 5; 加法运算完成后,再次装箱,把基本数值转成对象。

  自动装箱(byte常量池)细节的演示

Integer a = new Integer(3);
Integer b = new Integer(3);
System.out.println(a==b);//false
System.out.println(a.equals(b));//true

System.out.println("---------------------");

 Integer x = 127;

 Integer y = 127;

  //在jdk1.5自动装箱时,如果数值在byte范围之内,不会新创建对象空间而是使用原来已有的空间。

 System.out.println(x==y); //true

 System.out.println(x.equals(y)); //true

二、System类

  在API中System类介绍的比较简单,我们给出定义,System中代表程序所在系统,提供了对应的一些系统属性信息,和系统操作。

  System类不能手动创建对象,因为构造方法被private修饰,阻止外界创建对象。System类中的都是static方法,类名访问即可。

     

  currentTimeMillis() 获取当前系统时间与1970年01月01日00:00点之间的毫秒差值

  exit(int status) 用来结束正在运行的Java程序。参数传入一个数字即可。通常传入0记为正常状态,其他为异常状态

  gc() 用来运行JVM中的垃圾回收器,完成内存中垃圾的清除。

  getProperty(String key) 用来获取指定(字符串名称)中所记录的系统属性信息

       

  arraycopy方法,用来实现将源数组部分元素复制到目标数组的指定位置。

  常用方法练习:

练习一:验证for循环打印数字1-9999所需要使用的时间(毫秒)
public static void main(String[] args) {
     long start = System.currentTimeMillis();
    for (int i=0; i<10000; i++) {
         System.out.println(i);
}
  long end = System.currentTimeMillis();
  System.out.println("共耗时毫秒:" + (end-start) );
}

练习二:将src数组中前3个元素,复制到dest数组的前3个位置上
复制元素前:src数组元素[1,2,3,4,5],dest数组元素[6,7,8,9,10]
复制元素后:src数组元素[1,2,3,4,5],dest数组元素[1,2,3,9,10]
public static void main(String[] args) {
  int[] src = new int[]{1,2,3,4,5};
  int[] dest = new int[]{6,7,8,9,10};
  System.arraycopy( src, 0, dest, 0, 3);
  //代码运行后:两个数组中的元素发生了变化
  //src数组元素[1,2,3,4,5]
  //dest数组元素[1,2,3,9,10]
}

练习三:循环生成100-999之间的的三位数并进行打印该数,当该数能被10整除时,结束运行的程序
public static void main(String[] args){
     Random random = new Random();
     while(true){
      int number = random.nextInt(900)+100; //0-899 + 100
      if (nmumber % 10 == 0) {
          System.exit(0);
    }
   }
}

三、Object类

Object类是Java语言中的根类,即所有类的父类。它中描述的所有方法子类都可以使用。所有类在创建对象的时候,最终找的父类就是Object。

在Object类众多方法中,我们学习equals方法与toString方法。

  1. equals()方法

        

  equals方法,用于比较两个对象是否相同,它其实就是使用两个对象的内存地址在比较。Object类中的equals方法内部使用的就是==比较运算符。

在开发中要比较两个对象是否相同,经常会根据对象中的属性值进行比较,也就是在开发经常需要子类重写equals方法根据对象的属性值进行比较。

  代码演示:

/*
     描述人这个类,并定义功能根据年龄判断是否是同龄人
     由于要根据指定类的属性进行比较,这时只要覆盖Object中的equals方法
     在方法体中根据类的属性值进行比较
 */
class Person extends Object{
    int age ;
    //复写父类的equals方法,实现自己的比较方式
    public boolean equals(Object obj) {
        //判断当前调用equals方法的对象和传递进来的对象是否是同一个
        if(this == obj){
            return true;
        }
        //判断传递进来的对象是否是Person类型
        if(!(obj instanceof Person)){
            return false;
        }
        //将obj向下转型为Perosn引用,访问其属性
        Person p = (Person)obj;
        return this.age == p.age;
    }
}
注意:在复写Object中的equals方法时,一定要注意public boolean equals(Object obj)的参数是Object类型,在调用对象的属性时,一定要进行类型转换,在转换之前必须进行类型判断。

  2. toString()方法

       

     toString方法返回该对象的字符串表示,其实该字符串内容就是对象的类型+@+内存地址值。
     由于toString方法返回的结果是内存地址,而在开发中,经常需要按照对象的属性得到相应的字符串表现形式,因此也需要重写它。
class Person extends Object{
    int age ;
    //根据Person类的属性重写toString方法
    public String toString() {
        return "Person [age=" + age + "]";
    }
}

四、Math类

  Math 类是包含用于执行基本数学运算的方法的数学工具类,如初等指数、对数、平方根和三角函数。

  类似这样的工具类,其所有方法均为静态方法,并且一般不会创建对象。

     

//abs方法,结果都为正数
double d1 = Math.abs(-5); // d1的值为5
double d2 = Math.abs(5); // d2的值为5
//ceil方法,结果为比参数值大的最小整数的double值
double d1 = Math.ceil(3.3); //d1的值为 4.0
double d2 = Math.ceil(-3.3); //d2的值为 -3.0
double d3 = Math.ceil(5.1); // d3的值为 6.0
//floor方法,结果为比参数值小的最大整数的double值
double d1 = Math.floor(3.3); //d1的值为3.0
double d2 = Math.floor(-3.3); //d2的值为-4.0
double d3 = Math.floor(5.1); //d3的值为 5.0
//max方法,返回两个参数值中较大的值
double d1 = Math.max(3.3, 5.5); //d1的值为5.5
double d2 = Math.max(-3.3, -5.5); //d2的值为-3.3
//min方法,返回两个参数值中较小的值
double d1 = Math.min(3.3, 5.5); //d1的值为3.3
double d2 = Math.max(-3.3, -5.5); //d2的值为-5.5
//pow方法,返回第一个参数的第二个参数次幂的值
double d1 = Math.pow(2.0, 3.0); //d1的值为 8.0
double d2 = Math.pow(3.0, 3.0); //d2的值为27.0
//round方法,返回参数值四舍五入的结果
double d1 = Math.round(5.5); //d1的值为6.0
double d2 = Math.round(5.4); //d2的值为5.0
//random方法,产生一个大于等于0.0且小于1.0的double小数
double d1 = Math.random();

五、大数据运算

  1.  BigInteger

  java中long型为最大整数类型,对于超过long型的数据如何去表示呢.在Java的世界中,超过long型的整数已经不能被称为整数了,它们被封装成BigInteger对象.在BigInteger类中,实现四则运算都是方法来实现,并不是采用运算符。

//四则运算代码
public static void main(String[] args) {
     //大数据封装为BigInteger对象
     BigInteger big1 = new     BigInteger("12345678909876543210");
     BigInteger big2 = new BigInteger("98765432101234567890");
     //add实现加法运算
     BigInteger bigAdd = big1.add(big2);
     //subtract实现减法运算
     BigInteger bigSub = big1.subtract(big2);
     //multiply实现乘法运算
     BigInteger bigMul = big1.multiply(big2);
     //divide实现除法运算
     BigInteger bigDiv = big2.divide(big1);
}    

   2. BigDecimal

   在程序中执行下列代码,会出现什么问题?

      System.out.println(0.09 + 0.01);

      System.out.println(1.0 - 0.32);

      System.out.println(1.015 * 100);

      System.out.println(1.301 / 100);

    double和float类型在运算中很容易丢失精度,造成数据的不准确性,Java提供我们BigDecimal类可以实现浮点数据的高精度运算

      

  //建议浮点数据以字符串形式给出,因为参数结果是可以预知的
  实现加法减法乘法代码如下: 
    public static void main(String[] args) {
          //大数据封装为BigDecimal对象
          BigDecimal big1 = new BigDecimal("0.09");
          BigDecimal big2 = new BigDecimal("0.01");
          //add实现加法运算
          BigDecimal bigAdd = big1.add(big2);
     
          BigDecimal big3 = new BigDecimal("1.0");
          BigDecimal big4 = new BigDecimal("0.32");
          //subtract实现减法运算
          BigDecimal bigSub = big3.subtract(big4);
          
          BigDecimal big5 = new BigDecimal("1.105");
          BigDecimal big6 = new BigDecimal("100");
          //multiply实现乘法运算
          BigDecimal bigMul = big5.multiply(big6);
  }

  对于浮点数据的除法运算,和整数不同,可能出现无限不循环小数,因此需要对所需要的位数进行保留和选择舍入模式:

  常用静态方法:

 

 六、Arrays类

  此类包含用来操作数组(比如排序和搜索)的各种方法。需要注意,如果指定数组引用为 null,则访问此类中的方法都会抛出空指针异常NullPointerException。

  常用方法:

   

//sort方法,用来对指定数组中的元素进行排序(元素值从小到大进行排序)
//源arr数组元素{1,5,9,3,7}, 进行排序后arr数组元素为{1,3,5,7,9}
int[] arr = {1,5,9,3,7};
Arrays.sort( arr );
//toString方法,用来返回指定数组元素内容的字符串形式
int[] arr = {1,5,9,3,7};
String str = Arrays.toString(arr); // str的值为[1, 3, 5, 7, 9]
//binarySearch方法,在指定数组中,查找给定元素值出现的位置。若没有查询到,返回位置为-1。要求该数组必须是个有序的数组。
int[] arr = {1,3,4,5,6};
int index = Arrays.binarySearch(arr, 4); //index的值为2
int index2= Arrasy.binarySearch(arr, 2); //index2的值为-1

 

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