Java语言程序设计与数据结构 基础篇 Comprehensive versionPDF电子书下载

第1章 计算机、程序和Java概述 1

1.1 引言 1

1.2 什么是计算机 2

1.2.1 中央处理器 2

1.2.2 比特和字节 3

1.2.3 内存 3

1.2.4 存储设备 4

1.2.5 输入和输出设备 4

1.2.6 通信设备 5

1.3 编程语言 6

1.3.1 机器语言 6

1.3.2 汇编语言 6

1.3.3 高级语言 7

1.4 操作系统 8

1.4.1 控制和监视系统活动 8

1.4.2 分配和调配系统资源 8

1.4.3 调度操作 8

1.5 Java、万维网以及其他 9

1.6 Java语言规范、API、JDK、JRE和IDE 10

1.7 一个简单的Java程序 11

1.8 创建、编译和执行Java程序 13

1.9 程序设计风格和文档 16

1.9.1 正确的注释和注释风格 16

1.9.2 正确的缩进和空白 16

1.9.3 块的风格 17

1.10 程序设计错误 17

1.10.1 语法错误 17

1.10.2 运行时错误 18

1.10.3 逻辑错误 19

1.10.4 常见错误 19

1.11 使用NetBeans开发Java程序 20

1.11.1 创建Java工程 21

1.11.2 创建Java类 22

1.11.3 编译和运行类 22

1.12 使用Eclipse开发Java程序 23

1.12.1 创建Java工程 23

1.12.2 创建Java类 24

1.12.3 编译和运行类 24

关键术语 25

本章小结 26

测试题 27

编程练习题 27

第2章 基本程序设计 29

2.1 引言 29

2.2 编写简单的程序 29

2.3 从控制台读取输入 32

2.4 标识符 35

2.5 变量 35

2.6 赋值语句和赋值表达式 37

2.7 命名常量 38

2.8 命名习惯 39

2.9 数值数据类型和操作 39

2.9.1 数值类型 39

2.9.2 从键盘读取数值 40

2.9.3 数值操作符 40

2.9.4 幂运算 42

2.10 数值型字面值 43

2.10.1 整型字面值 43

2.10.2 浮点型字面值 43

2.10.3 科学记数法 44

2.11 表达式求值以及操作符优先级 44

2.12 示例学习：显示当前时间 45

2.13 增强赋值操作符 47

2.14 自增和自减操作符 48

2.15 数值类型转换 50

2.16 软件开发过程 52

2.17 示例学习：整钱兑零 55

2.18 常见错误和陷阱 57

关键术语 59

本章小结 60

测试题 60

编程练习题 60

第3章 选择 65

3.1 引言 65

3.2 boolean数据类型 65

3.3 if语句 67

3.4 双分支if-else语句 69

3.5 嵌套的if语句和多分支if-else语句 70

3.6 常见错误和陷阱 72

3.7 产生随机数 75

3.8 示例学习：计算身体质量指数 77

3.9 示例学习：计算税率 78

3.10 逻辑操作符 81

3.11 示例学习：判定闰年 84

3.12 示例学习：彩票 85

3.13 switch语句 87

3.14 条件操作 90

3.15 操作符的优先级和结合规则 91

3.16 调试 92

关键术语 93

本章小结 93

测试题 94

编程练习题 94

第4章 数学函数、字符和字符串 102

4.1 引言 102

4.2 常用数学函数 103

4.2.1 三角函数方法 103

4.2.2 指数函数方法 103

4.2.3 取整方法 104

4.2.4 min、max和abs方法 104

4.2.5 random方法 105

4.2.6 示例学习：计算三角形的角度 105

4.3 字符数据类型和操作 107

4.3.1 Unicode和ASCII码 107

4.3.2 特殊字符的转义序列 108

4.3.3 字符型数据与数值型数据之间的转换 108

4.3.4 字符的比较和测试 109

4.4 String类型 111

4.4.1 获取字符串长度 112

4.4.2 从字符串中获取字符 112

4.4.3 连接字符串 113

4.4.4 字符串的转换 113

4.4.5 从控制台读取字符串 114

4.4.6 从控制台读取字符 114

4.4.7 字符串比较 115

4.4.8 获得子字符串 116

4.4.9 获取字符串中的字符或者子串 117

4.4.10 字符串和数字间的转换 118

4.5 示例学习 120

4.5.1 猜测生日 120

4.5.2 将十六进制数转换为十进制数 123

4.5.3 使用字符串修改彩票程序 124

4.6 格式化控制台输出 126

关键术语 129

本章小结 129

测试题 130

编程练习题 130

第5章 循环 136

5.1 引言 136

5.2 while循环 137

5.3 示例学习：猜数字 139

5.4 循环设计策略 142

5.5 使用用户确认或者标记值控制循环 144

5.6 do-while循环 146

5.7 for循环 148

5.8 采用哪种循环 151

5.9 嵌套循环 153

5.10 最小化数值错误 155

5.11 示例学习 156

5.11.1 求最大公约数 156

5.11.2 预测未来学费 158

5.11.3 将十进制数转换为十六进制数 158

5.12 关键字break和continue 160

5.13 示例学习：判断回文 163

5.14 示例学习：显示素数 164

关键术语 167

本章小结 167

测试题 167

编程练习题 167

第6章 方法 176

6.1 引言 176

6.2 定义方法 177

6.3 调用方法 178

6.4 void方法与返回值方法 180

6.5 按值传参 183

6.6 模块化代码 186

6.7 示例学习：将十六进制数转换为十进制数 188

6.8 重载方法 190

6.9 变量的作用域 192

6.10 示例学习：生成随机字符 193

6.11 方法抽象和逐步求精 195

6.11.1 自顶向下的设计 196

6.11.2 自顶向下和自底向上的实现 197

6.11.3 实现细节 199

6.11.4 逐步求精的优势 201

关键术语 202

本章小结 202

测试题 203

编程练习题 203

第7章 一维数组 212

7.1 引言 212

7.2 数组的基础知识 212

7.2.1 声明数组变量 213

7.2.2 创建数组 213

7.2.3 数组大小和默认值 214

7.2.4 访问数组元素 214

7.2.5 数组初始化简写方式 215

7.2.6 处理数组 215

7.2.7 foreach循环 217

7.3 示例学习：分析数字 219

7.4 示例学习：一副牌 220

7.5 复制数组 222

7.6 将数组传递给方法 223

7.7 方法返回数组 226

7.8 示例学习：统计每个字母出现的次数 226

7.9 可变长参数列表 230

7.10 数组的查找 230

7.10.1 线性查找法 231

7.10.2 二分查找法 231

7.11 数组的排序 234

7.12 Arrays类 235

7.13 命令行参数 237

7.13.1 向main方法传递字符串 237

7.13.2 示例学习：计算器 238

关键术语 239

本章小结 240

测试题 240

编程练习题 240

第8章 多维数组 248

8.1 引言 248

8.2 二维数组基础 248

8.2.1 声明二维数组变量并创建二维数组 249

8.2.2 获取二维数组的长度 250

8.2.3 不规则数组 250

8.3 处理二维数组 251

8.4 将二维数组传递给方法 253

8.5 示例学习：多选题测验评分 254

8.6 示例学习：找出距离最近的点对 255

8.7 示例学习：数独 257

8.8 多维数组 260

8.8.1 示例学习：每日温度和湿度 261

8.8.2 示例学习：猜生日 263

本章小结 264

测试题 264

编程练习题 264

第9章 对象和类 276

9.1 引言 276

9.2 为对象定义类 277

9.3 示例：定义类和创建对象 278

9.4 使用构造方法构造对象 283

9.5 通过引用变量访问对象 284

9.5.1 引用变量和引用类型 284

9.5.2 访问对象的数据和方法 285

9.5.3 引用数据域和null值 285

9.5.4 基本类型变量和引用类型变量的区别 286

9.6 使用Java库中的类 288

9.6.1 Date类 288

9.6.2 Random类 289

9.6.3 Point2D类 289

9.7 静态变量、常量和方法 291

9.8 可见性修饰符 296

9.9 数据域封装 297

9.10 向方法传递对象参数 300

9.11 对象数组 303

9.12 不可变对象和类 305

9.13 变量的作用域 307

9.14 this引用 308

9.14.1 使用this引用数据域 308

9.14.2 使用this调用构造方法 309

关键术语 310

本章小结 311

测试题 311

编程练习题 311

第10章 面向对象思考 316

10.1 引言 316

10.2 类的抽象和封装 316

10.3 面向对象的思想 320

10.4 类的关系 322

10.4.1 关联 323

10.4.2 聚集和组合 324

10.5 示例学习：设计Course类 325

10.6 示例学习：设计栈类 327

10.7 将基本数据类型值作为对象处理 329

10.8 基本类型和包装类类型之间的自动转换 332

10.9 BigInteger和BigDecimal类 333

10.10 String类 334

10.10.1 构造字符串 335

10.10.2 不可变字符串与驻留字符串 335

10.10.3 替换和拆分字符串 336

10.10.4 使用模式匹配、替换和拆分 336

10.10.5 字符串与数组之间的转换 337

10.10.6 将字符和数值转换成字符串 338

10.10.7 格式化字符串 338

10.11 StringBuilder类和StringBuffer类 340

10.11.1 修改StringBuilder中的字符串 341

10.11.2 toString、capacity、length、setLength和charAt方法 343

10.11.3 示例学习：判断回文串时忽略既非字母又非数字的字符 343

关键术语 346

本章小结 346

测试题 346

编程练习题 346

第11章 继承和多态 354

11.1 引言 354

11.2 父类和子类 354

11.3 使用super关键字 360

11.3.1 调用父类的构造方法 360

11.3.2 构造方法链 361

11.3.3 调用父类的普通方法 362

11.4 方法重写 363

11.5 方法重写与重载 364

11.6 Object类及其toString（）方法 366

11.7 多态 366

11.8 动态绑定 367

11.9 对象转换和instanceof操作符 370

11.10 Object类的equals方法 374

11.11 ArrayList类 375

11.12 关于列表的一些有用方法 381

11.13 示例学习：自定义栈类 382

11.14 protected数据和方法 383

11.15 防止继承和重写 385

关键术语 386

本章小结 386

测试题 387

编程练习题 387

第12章 异常处理和文本I/O 391

12.1 引言 391

12.2 异常处理概述 392

12.3 异常类型 396

12.4 关于异常处理的更多讨论 398

12.4.1 声明异常 399

12.4.2 抛出异常 399

12.4.3 捕获异常 400

12.4.4 从异常中获取信息 401

12.4.5 示例学习：声明、抛出和捕获异常 403

12.5 finally子句 406

12.6 何时使用异常 407

12.7 重新抛出异常 408

12.8 链式异常 409

12.9 创建自定义异常类 410

12.10 File类 412

12.11 文件输入和输出 415

12.11.1 使用PrintWriter写数据 415

12.11.2 使用try-with-resources自动关闭资源 416

12.11.3 使用Scanner读取数据 417

12.11.4 Scanner如何工作 418

12.11.5 示例学习：替换文本 419

12.12 从Web上读取数据 421

12.13 示例学习：Web爬虫 423

关键术语 425

本章小结 426

测试题 426

编程练习题 426

第13章 抽象类和接口 431

13.1 引言 431

13.2 抽象类 431

13.2.1 为何使用抽象方法 434

13.2.2 抽象类的几点说明 435

13.3 示例学习：抽象的Number类 436

13.4 示例学习：Calendar和GregorianCalendar 438

13.5 接口 441

13.6 Comparable接口 444

13.7 Cloneable接口 448

13.8 接口与抽象类 453

13.9 示例学习：Rational类 456

13.10 类的设计原则 461

13.10.1 内聚性 461

13.10.2 一致性 461

13.10.3 封装性 461

13.10.4 清晰性 462

13.10.5 完整性 462

13.10.6 实例和静态 462

13.10.7 继承和聚合 463

13.10.8 接口和抽象类 463

关键术语 463

本章小结 464

测试题 464

编程练习题 464

第14章 JavaFX基础 468

14.1 引言 468

14.2 JavaFX与Swing以及AWT的比较 468

14.3 JavaFX程序的基本结构 469

14.4 面板、组、UI组件以及形状 471

14.5 属性绑定 474

14.6 结点的共同属性和方法 477

14.7 Color类 478

14.8 Font类 479

14.9 Image和ImageView类 481

14.10 布局面板和组 483

14.10.1 FlowPane 484

14.10.2 GridPane 486

14.10.3 BorderPane 488

14.10.4 HBox和VBox 489

14.11 形状 491

14.11.1 Text 492

14.11.2 Line 493

14.11.3 Rectangle 494

14.11.4 Circle和Ellipse 496

14.11.5 Arc 498

14.11.6 Polygon和Polyline 501

14.12 示例学习：ClockPane类 503

关键术语 508

本章小结 508

测试题 509

编程练习题 509

第15章 事件驱动编程和动画 514

15.1 引言 514

15.2 事件和事件源 516

15.3 注册处理器和处理事件 517

15.4 内部类 521

15.5 匿名内部类处理器 522

15.6 使用lambda表达式简化事件处理 525

15.7 示例学习：贷款计算器 528

15.8 鼠标事件 530

15.9 键盘事件 531

15.10 可观察对象的监听器 535

15.11 动画 536

15.11.1 PathTransition 537

15.11.2 FadeTransition 540

15.11.3 Timeline 541

15.12 示例学习：弹球 544

15.13 示例学习：美国地图 547

关键术语 550

本章小结 550

测试题 551

编程练习题 551

第16章 JavaFX UI组件和多媒体 557

16.1 引言 557

16.2 Labeled和Label 558

16.3 Button 560

16.4 CheckBox 562

16.5 RadioButton 564

16.6 TextField 567

16.7 TextArea 569

16.8 ComboBox 572

16.9 ListView 575

16.10 ScrollBar 578

16.11 Slider 580

16.12 示例学习：开发一个井字游戏 583

16.13 视频和音频 588

16.14 示例学习：国旗和国歌 591

本章小结 593

测试题 593

编程练习题 593

第17章 二进制I/O 600

17.1 引言 600

17.2 在Java中如何处理文本I/O 600

17.3 文本I/O与二进制I/O 601

17.4 二进制I/O类 603

17.4.1 FileInputStream和FileOutputStream 604

17.4.2 FilterInputStream和FilterOutputStream 606

17.4.3 DataInputStream和DataOutputStream 606

17.4.4 BufferedInputStream和BufferedOutputStream 609

17.5 示例学习：复制文件 612

17.6 对象I/O 614

17.6.1 Serializable接口 616

17.6.2 序列化数组 617

17.7 随机访问文件 618

关键术语 621

本章小结 621

测试题 622

编程练习题 622

第18章 递归 625

18.1 引言 625

18.2 示例学习：计算阶乘 626

18.3 示例学习：计算斐波那契数 629

18.4 使用递归解决问题 631

18.5 递归辅助方法 633

18.5.1 递归选择排序 634

18.5.2 递归二分查找 634

18.6 示例学习：获取目录的大小 635

18.7 示例学习：汉诺塔 637

18.8 示例学习：分形 640

18.9 递归与迭代 643

18.10 尾递归 644

关键术语 645

本章小结 645

测试题 646

编程练习题 646

附录A Java关键字 653

附录B ASCII字符集 654

附录C 操作符优先级表 655

附录D Java修饰符 656

附录E 特殊浮点值 657

附录F 数系 658

附录G 位操作符 662

附录H 正则表达式 663

附录I 枚举类型 667