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第1章 计算机、程序和Java概述2

1.1 引言2

1.2 什么是计算机2

1.2.1 中央处理器3

1.2.2 内存3

1.2.3 存储设备3

1.2.4 输入输出设备4

1.2.5 通信设备5

1.3 程序5

1.4 操作系统6

1.4.1 控制和监视系统的活动7

1.4.2 分配系统资源7

1.4.3 安排操作的顺序7

1.5 数系（可选）7

1.5.1 二进制数与十进制数的转换8

1.5.2 十六进制数与十进制数的转换8

1.5.3 二进制数与十六进制数的转换9

1.6 Java、万维网及其他10

1.7 Java语言规范、API、JDK和IDE12

1.8 一个简单的Java程序12

1.9 创建、编译和运行Java程序13

1.10 Java程序剖析15

1.10.1 注释15

1.10.2 保留字15

1.10.3 修饰符15

1.10.4 语句16

1.10.5 块16

1.10.6 类16

1.10.7 方法16

1.10.8 main方法16

1.11 用消息对话框显示文本信息16

第2章 基本数据类型和基本操作21

2.1 引言21

2.2 编写简单的程序21

2.3 标识符23

2.4 变量24

2.5 赋值语句和赋值表达式24

2.6 常量25

2.7 数值数据类型及其运算26

2.7.1 算术运算符27

2.7.2 数值直接量28

2.7.3 算术表达式29

2.7.4 简捷赋值运算符29

2.8 数值类型转换31

2.9 字符数据类型及其运算32

2.9.1 统一码和ASCⅡ码32

2.9.2 特殊字符的转义序列表示33

2.9.3 字符型char数据与数值型数据之间的转换33

2.10 字符串类型String34

2.11 从输入对话框获取输入35

2.12 实例学习36

2.12.1 举例：计算贷款支付额36

2.12.2 举例：整钱兑零38

2.12.3 举例：显示当前时间40

2.13 从控制台获取输入41

2.14 编程风格和文档43

2.14.1 适当的注释和注释风格44

2.14.2 命名习惯44

2.14.3 适当的缩进和空白44

2.14.4 块的对齐方式44

2.15 编程错误45

2.15.1 语法错误45

2.15.2 运行错误45

2.15.3 逻辑错误46

2.16 调试46

第3章 条件语句53

3.1 引言53

3.2 boolean数据类型及其运算53

3.2.1 条件和无条件布尔运算符55

3.2.2 举例：决定闰年56

3.2.3 举例：简单的算术学习工具56

3.3 if语句57

3.3.1 简单if语句57

3.3.2 if.else语句59

3.3.3 if语句的嵌套60

3.3.4 举例：税款计算问题61

3.3.5 举例：改进的算术学习工具63

3.4 Switch语句64

3.5 条件表达式66

3.6 格式化控制台输出与字符串66

3.7 运算符的优先级和结合方向68

3.8 运算对象的计算顺序69

第4章 循环75

4.1 引言75

4.2 while循环75

4.2.1 举例：高级算术学习工具76

4.2.2 使用确认对话框控制循环77

4.2.3 使用标志值控制循环78

4.3 do-while循环79

4.4 for循环80

4.5 采用哪种循环81

4.6 嵌套循环82

4.7 最小化数值误差83

4.8 实例学习84

4.8.1 举例：求最大公约数84

4.8.2 举例：计算销售额86

4.8.3 举例：显示数字构成的金字塔88

4.9 关键字break和continue89

4.9.1 语句标号以及利用标号中止循环（可选）91

4.9.2 举例：显示素数（可选）91

第5章 方法101

5.1 引言101

5.2 创建方法101

5.3 调用方法102

5.4 void方法举例104

5.5 参数的值传递105

5.6 重载方法107

5.7 实例学习：使用方法计算税款108

5.8 变量的作用域110

5.9 数学类Math111

5.9.1 三角函数方法111

5.9.2 指数函数方法111

5.9.3 取整方法112

5.9.4 min、max和abs方法112

5.9.5 random方法113

5.10 实例学习：生成随机字符113

5.11 方法抽象和逐步求精115

5.11.1 自顶向下的设计115

5.11.2 自顶向下和自底向上的实现117

5.11.3 实现细节118

5.12 包（可选）121

5.12.1 包的命名习惯121

5.12.2 包的目录121

5.12.3 在包中添加类122

5.12.4 使用包中的类123

第6章 数组132

6.1 引言132

6.2 数组基本知识132

6.2.1 声明数组变量132

6.2.2 创建数组133

6.2.3 数组的大小和默认值133

6.2.4 数组下标变量134

6.2.5 数组初始化134

6.2.6 处理数组134

6.2.7 foreach循环135

6.2.8 举例：测试数组136

6.2.9 举例：划分成绩等级137

6.3 数组的复制138

6.4 给方法传递数组参数139

6.5 从方法中返回数组142

6.6 变长参数列表（可选）144

6.7 数组的查找145

6.7.1 线性查找法145

6.7.2 二分查找法146

6.8 数组的排序147

6.8.1 选择排序147

6.8.2 插入排序（可选）149

6.9 Arrays类150

6.10 二维数组151

6.10.1 声明二维数组变量和创建二维数组151

6.10.2 求二维数组的长度152

6.10.3 锯齿数组153

6.10.4 处理二维数组153

6.10.5 举例：多选题评分154

6.10.6 举例：计算税款（可选）156

6.11 多维数组（可选）157

第7章 对象和类168

7.1 引言168

7.2 定义对象的类168

7.3 构造方法170

7.4 通过引用变量来访问对象170

7.4.1 引用变量和引用类型170

7.4.2 访问对象的数据和方法171

7.4.3 举例：声明类并创建对象171

7.4.4 数据域引用和空值null174

7.4.5 基本数据类型变量和引用类型变量的区别174

7.5 使用Java类库中的类175

7.5.1 Date类175

7.5.2 Random类176

7.6 静态变量、常量和静态方法176

7.7 可见性修饰符180

7.8 数据域封装181

7.9 不可变对象和类183

7.10 给方法传递对象参数184

7.11 变量的作用域185

7.12 关键字this186

7.13 对象数组187

7.14 类的抽象和封装189

7.15 实例学习：贷款类Loan189

7.16 实例学习：课程类Course193

7.17 实例学习：整数栈类StackOfintegers（可选）194

7.18 创建窗口（可选GUI）196

第8章 字符串和文本I／O206

8.1 引言206

8.2 字符串类String206

8.2.1 构造一个字符串206

8.2.2 不可变字符串与限定字符串207

8.2.3 字符串的比较208

8.2.4 字符串长度以及提取单个字符209

8.2.5 字符串的连接210

8.2.6 提取子串210

8.2.7 字符串的转换210

8.2.8 获取字符串中的一个字符或子串211

8.2.9 字符串与数组之间的转换211

8.2.10 将字符值和数值转换成字符串212

8.2.11 举例：检测回文串212

8.3 字符类Character213

8.4 StringBuilder／StringBuffer类215

8.4.1 修改缓冲区中的字符串216

8.4.2 toString、capacity、length、setLength和charAt方法217

8.4.3 举例：忽略既非字母又非数字的字符判断回文串217

8.5 命令行参数219

8.5.1 向main方法传递字符串219

8.5.2 举例：处理命令行参数220

8.6 正则表达式（可选）221

8.6.1 字符串匹配221

8.6.2 正则表达式语法221

8.6.3 字符串的替换和分解223

8.7 文件类File224

8.8 文本I／O226

8.8.1 使用PrintWriter写数据226

8.8.2 使用Scanner读数据227

8.8.3 举例：替换文本228

8.9 容器和布局管理器（可选GUI）229

第9章 继承和多态239

9.1 引言239

9.2 父类和子类239

9.3 使用关键字super243

9.3.1 调用父类的构造方法244

9.3.2 构造方法链244

9.3.3 调用父类的方法245

9.4 方法覆盖245

9.5 覆盖和重载246

9.6 对象类Object和它的toString（）方法246

9.7 多态性、动态绑定和一般程序设计247

9.8 对象转换和instanceof运算符248

9.9 数组线性表ArrayList类251

9.10 自定义栈类253

9.11 protected数据和方法254

9.12 final类、方法和变量255

9.13 对象类Object中的方法（可选）256

9.13.1 equals方法256

9.13.2 hashCode方法257

9.13.3 finalize方法257

9.13.4 clone方法258

9.13.5 getClass方法258

9.14 数据域和静态方法的隐藏（可选）259

9.15 初始化模块（可选）260

9.16 GUI组件的继承（可选GUI）262

第10章 抽象类和接口271

10.1 引言271

10.2 抽象类271

10.3 日历类Calendar和公历类GregorianCalendar275

10.4 接口276

10.4.1 声明类以实现Comparable接口277

10.4.2 接口与抽象类278

10.4.3 创建自定义接口280

10.4.4 可克隆接口Cloneable（可选）281

10.5 将基本数据类型值处理为对象283

10.5.1 数值包装类的构造方法284

10.5.2 数值包装类的常量285

10.5.3 转换方法285

10.5.4 静态方法valueOf285

10.5.5 将字符串转换为数值的方法285

10.5.6 BigInteger和BigDecimal类（可选）286

10.5.7 举例：对一个对象数组排序286

10.6 基本类型和包装类之间的自动转换288

10.7 处理GUI事件（可选GUI）288

第11章 面向对象设计295

11.1 引言295

11.2 软件开发过程295

11.3 分析类之间的关系296

11.3.1 关联296

11.3.2 聚集和组合297

11.3.3 依赖298

11.3.4 继承298

11.4 实例学习：面向对象的设计299

11.5 实例学习：有理数类Rational304

11.6 类的设计原则308

11.6.1 内聚性308

11.6.2 一致性308

11.6.3 封装性308

11.6.4 清晰性308

11.6.5 完整性309

11.6.6 实例Instance和静态修饰符Static309

11.6.7 继承和聚集310

11.6.8 接口和抽象类310

11.7 用顺序图和状态图模拟动态行为（可选）310

11.7.1 顺序图310

11.7.2 状态图311

11.8 使用JavaAPI在架构基础上编程311

第12章 图形用户界面程序设计入门316

12.1 引言316

12.2 GUI组件316

12.3 JavaGUIAPI317

12.3.1 SwingGUI组件318

12.3.2 容器类319

12.3.3 GUI辅助类319

12.4 框架319

12.4.1 创建框架319

12.4.2 在框架中添加组件320

12.5 布局管理器321

12.5.1 F1owLayout322

12.5.2 GridLayout323

12.5.3 BorderLayout325

12.5.4 布局管理器的属性326

12.5.5 validate和doLayout方法（可选）326

12.6 Color类327

12.7 Font类327

12.8 使用面板作子容器328

12.9 SwingGUI组件的一般特性329

12.10 图像图标331

第13章 图形338

13.1 引言338

13.2 图形坐标系338

13.3 Graphics类339

13.4 paintComponent方法340

13.5 在面板上绘图342

13.6 绘制字符串、直线、矩形和椭圆343

13.7 实例学习：FigurePanel类344

13.8 绘制弧形347

13.9 Polygon类以及绘制多边形和折线段348

13.10 利用FontMetrics类居中显示350

13.11 实例学习：MessagePanel类352

13.12 实例学习：StillClock类（可选）356

13.13 显示图像（可选）359

13.14 实例学习：ImageViewer类（可选）361

第14章 事件驱动程序设计369

14.1 引言369

14.2 事件和事件源370

14.3 事件的监听、注册和处理370

14.3.1 内部类监听器373

14.3.2 匿名内部类监听器375

14.3.3 举例：处理简单行为的事件376

14.3.4 举例：处理窗口事件377

14.3.5 监听器接口适配器379

14.4 鼠标事件380

14.5 键盘事件382

14.6 使用Timer类的动画（可选）384

第15章 创建图形用户界面391

15.1 引言391

15.2 按钮391

15.2.1 图标、按下图标和翻转图标392

15.2.2 对齐方式393

15.2.3 文本位置394

15.2.4 举例：使用按钮394

15.3 复选框396

15.4 单选按钮399

15.5 标签401

15.6 文本域402

15.7 文本区域404

15.8 组合框407

15.9 列表框410

15.10 滚动条413

15.11 滑动块415

15.12 创建多个窗口417

第16章 applet和多媒体428

16.1 引言428

16.2 Applet类428

16.2.1 init方法429

16.2.2 start方法430

16.2.3 stop方法430

16.2.4 destroy方法430

16.3 JApplet类430

16.4 HTML文件和＜applet＞标记431

16.4.1 使用applet浏览工具浏览applet432

16.4.2 在Web浏览器中浏览applet432

16.4.3 举例：贷款applet433

16.5 让applet像应用程序一样运行436

16.6 向applet传递字符串参数437

16.7 实例学习：三子棋游戏（可选）440

16.8 实例学习：跳动的小球（可选）444

16.9 使用URL类定位资源（可选）447

16.10 播放音频（可选）448

16.11 实例学习：多媒体动画（可选）449

16.12 Java工程的打包和发行（可选）452

16.12.1 清单文件Manifest452

16.12.2 运行存档项目452

第17章 异常和断言462

17.1 引言462

17.2 异常处理概述462

17.3 异常和异常类型464

17.4 理解异常处理466

17.4.1 声明异常466

17.4.2 抛出异常466

17.4.3 捕获异常467

17.4.4 从异常获取信息468

17.4.5 举例：声明、抛出和捕获异常470

17.5 finally子句472

17.6 何时使用异常473

17.7 重新抛出异常473

17.8 链式异常（可选）473

17.9 创建自定义异常类（可选）474

17.10 断言（可选）475

17.10.1 声明断言475

17.10.2 运行带断言的程序476

17.10.3 使用异常处理或断言476

第18章 二进制I／O485

18.1 引言485

18.2 在Java中如何处理输入输出485

18.3 文本I／O与二进制I／O486

18.4 二进制I／O类487

18.4.1 FileInputStream类和FileOutputStream类488

18.4.2 FilterInputStream类和FilterOutputStream类490

18.4.3 DataInputStream类和DataOutputStream类490

18.4.4 BufferedInputStream类和BufferedOutputStream类492

18.5 实例学习：文件复制493

18.6 对象输入输出495

18.6.1 可序列化接口Serializable497

18.6.2 序列化数组497

18.7 随机读写文件（可选）498

18.8 实例学习：地址簿（可选）501

第19章 递归511

19.1 引言511

19.2 举例：阶乘511

19.3 举例：斐波那契数513

19.4 使用递归解决问题515

19.5 递归辅助方法516

19.5.1 选择排序516

19.5.2 二分查找517

19.6 汉诺塔问题517

19.7 分形520

19.8 递归与迭代522

附录A Java关键字528

附录B ASCII码字符集529

附录C 运算符优先级表530

附录D Java修饰符531

附录E 特殊浮点值532

附录F 位运算符533