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第0章 背景知识1

0.1　简介1

0.2　计算机硬件1

0.3　计算机软件3

0.4　编程语言和Java3

0.5　执行程序5

0.6　编程的软件工具5

0.7　Java中的编译器如何工作6

0.8　编写程序的过程7

0.9　程序不工作怎么办9

练习题10

自我检测题10

小结10

第1章 对象13

1.1　简介13

1.2　概念14

1.2.1　什么是模型14

1.2.2　如何构建模型15

1.2.3　如何拥有相同类型的不同对象：类和实例16

1.2.4　管理复杂性17

1.2.5　是什么造就一个好的软件模型18

1.3　方法19

1.3.1　橡皮图章：声明和定义一个类20

1.3.2　对属性建模：实例变量21

1.3.3　对能力建模Ⅰ：构造方法23

1.3.4　为属性赋值：赋值语句24

1.3.5　对能力建模Ⅱ：更多有关方法的知识25

1.3.6 UML图27

1.4　学以致用：对象——学习Java的起点28

1.4.1　起步29

1.4.2　背景：图形库Wheels29

1.4.3　分析31

1.4.4　设计31

1.4.5　实现31

1.4.8　继续32

1.4.7　测试32

1.4.6　执行的步骤32

小结33

自我检测题33

练习题34

编程项目37

最新风格惯例37

第2章 带有参数的方法39

2.1　简介39

2.2　概念40

2.2.1　参数40

2.2.2　返回值41

2.3.1　参数42

2.3　方法42

2.3.2　带有参数的构造方法43

2.3.3　方法调用的调试技巧45

2.3.4　参数、局部变量和实例变量45

2.3.5　返回类型48

2.3.6　方法签名和重载49

2.4　学以致用：对象——会说话的太阳49

2.4.1　背景：关于Wheels的更多知识50

2.4.2　分析51

2.4.4　实现：版本152

2.4.5　导入、包和库52

2.4.3　设计52

2.4.6　版本2：添加构造方法体53

2.4.7 Java的内建颜色54

2.4.8　测试版本254

2.4.9　把图形放到Frame中的不同位置54

2.4.10　实现：版本355

2.4.11　测试版本356

2.5　学以致用：复合对象——雪人56

2.5.1　分析56

2.5.2　设计57

2.5.3　实现：复用SunCartoon58

2.5.4　测试：程序的第一段58

2.5.5　实现：Hat58

2.5.6　测试Hat：部分159

2.5.7　设置复合对象的位置：Hat60

2.5.8　测试Hat（续）61

2.5.9　组装起来：实现Snowman62

2.5.10　测试Snowman：部分162

2.5.11　实现Snowman（续）62

2.5.12　测试Snowman（续）63

小结63

自我检测题64

练习题64

编程项目66

最新风格惯例68

3.1　简介69

第3章 继承69

3.2　概念70

3.3　方法71

3.3.1　简单继承71

3.3.2　覆盖继承的方法73

3.3.3　实现abstract方法74

3.3.4　继承属性：伪继承76

3.3.5　方法解析78

3.4　学以致用：继承——Blobs79

3.4.1　背景：Wheels中的鼠标方法80

3.4.2　分析80

3.4.3　设计81

3.4.4　实现：带有一个Blob的BlobApp82

3.4.6　实现：带有一个WinkingBlob的BlobApp83

3.4.5　测试（部分1）83

3.4.7　测试（部分2）84

3.4.8　实现：带有WinkingBlob和TalkativeBlob的BlobApp84

3.4.9　最终测试85

小结85

自我检测题85

练习题86

编程项目88

4.1　简介91

4.2　概念91

第4章 接口91

4.3　方法92

4.3.1　定义和实现接口92

4.3.2　实现多个接口的类93

4.3.3　扩展接口95

4.3.4　设计选择：接口VS.abstract类96

4.3.5　设计选择：使用多少个接口97

4.3.6　设计选择：哪个能力放入到哪个接口中97

4.4　学以致用：接口——一个会动的太阳97

4.4.1　编写一个接口98

4.4.2　编写一个实现了接口的类99

4.4.3　实现mouseDragged方法99

4.4.4　实现Frame：MovableSunApp100

4.5　学以致用：接口和复合图形——一顶可移动的帽子101

4.5.1　起步：接口和MovableHatApp102

4.5.2　创建知道其包含者的一个部分：HatPart类102

4.5.3　创建一个像单元一样移动的复合对象：Hat类103

4.6　秘诀104

4.6.1　定义类105

4.6.2　初始化实例变量106

4.6.3　带有默认值的实例变量106

4.6.4 accessor和mutator107

4.6.5　知道包含者的部分108

小结108

练习题109

自我检测题109

编程项目110

第5章 多态111

5.1　简介111

5.2　概念112

5.3　方法114

5.3.1　继承多态114

5.3.2　接口多态115

5.3.3　确定调用哪个方法116

5.4　学以致用：多态——画板117

5.4.1　分析118

5.4.2　设计118

5.4.3　实现119

5.4.4　测试122

小结123

自我检测题123

练习题124

编程项目127

第6章 算术表达式和条件语句129

6.1　简介129

6.2　概念129

6.2.1　表示数字130

6.2.2　算术运算符130

6.2.3　条件语句和布尔逻辑131

6.2.5　对象相等133

6.2.4　关系运算符133

6.2.6　从一个yes-no选择中选取134

6.2.7　从两种选择中选取134

6.2.8　从多种选择中选取134

6.2.9　何时使用条件语句135

6.3　方法136

6.3.1　Java中的数字136

6.3.2　算术运算符137

6.3.3　自增运算和自减运算138

6.3.4　布尔运算符139

6.3.5　关系运算符139

6.3.6　单个选择140

6.4　学以致用：算术表达式和条件语句——雏菊，雏菊，告诉我答案141

小结145

自我检测题145

练习题146

编程项目148

第7章　二维图形149

7.1　简介149

7.2　概念150

7.3　学以致用：窗口和图形——修改后的FirstApp150

7.3.1 JFrame151

7.3.2 JPanel152

7.3.3　布局153

7.3.4　把一个椭圆形放入到JPanel154

7.3.5　创建一个“聪明的”椭圆形154

7.3.6　绘制图形和Graphics对象156

7.4　学以致用：事件和动画——弹跳的球158

7.4.1 Java事件模型159

7.4.2　使用事件：让球开始弹跳163

7.4.3　旋转图形166

7.5　学以致用：事件和复合图形——鱼缸166

7.6　学以致用：设计——构建自己的Wheels173

7.6.1　Java的内建图形类173

7.6.2　新的ColorShape类174

练习题178

自我检测题178

小结178

编程项目179

第8章 图形用户界面和事件处理183

8.1　简介183

8.2　概念184

8.2.1　设计原则184

8.2.2　设计工具187

8.3　方法188

8.3.1　在屏幕上排列组件：布局189

8.3.2　组件192

8.3.3　让程序能够响应输入：事件处理和SmartComponent195

8.4　学以致用：GUI——一个用户控制的弹跳球200

8.4.1　部分1：布局201

8.4.2　ControlPanel202

8.4.3 QuitButton203

8.4.4　添加带有BouncingBall的BallPanel，添加颜色按钮并使它们工作204

8.4.5　添加滑块207

小结209

自我检测题210

练习题210

编程项目212

第9章 设计模式215

9.1　简介215

9.2　概念216

9.3　方法217

9.4　学以致用：Holder模式——绘图程序的一部分217

9.4.1　对当前颜色建模：Holder模式218

9.4.2 ColorHolderApp219

9.4.3 ControlPanel类和按钮类220

9.4.4 ColorShapePanel221

9.5　学以致用：代理模式——赛车222

9.6　学以致用：复合模式——太空外星人233

小结236

自我检测题236

编程项目237

练习题237

第10章 高级算术表达式和条件语句239

10.1　简介239

10.2　概念239

10.2.1　对实数建模239

10.2.2　浮点数的运算240

10.2.3　强制类型转换240

10.2.4　对多重选择建模240

10.3　方法241

10.3.1 Java中的浮点数241

10.3.2　浮点数的算术运算和强制类型转换243

10.3.3 Java的Math类：static变量和方法245

10.3.4　随机数245

10.3.5　常量：如何、何处以及何时定义它们246

10.3.6　对多重选择建模：嵌套条件语句249

10.3.7　短路250

10.3.8 switch语句251

10.4　学以致用：浮点数、嵌套条件语句和随机数——ColorBounceApp253

小结257

自我检测题257

练习题258

编程项目259

最新编程惯例259

第11章　循环261

11.1　简介261

11.3.1 Vector262

11.2　概念262

11.3　方法262

11.3.2　无限循环：while循环265

11.3.3 Iterator267

11.3.4　无限循环：do-while循环268

11.3.5　有限循环：for循环268

11.3.6　循环中的break和continue270

11.3.7　在循环中选择271

11.3.8　编写循环的秘诀271

11.3.9　调试循环273

11.3.10　控制流程275

11.4　学以致用：循环——ButterflyApp276

小结280

自我检测题281

练习题281

编程项目283

第12章　递归285

12.1　简介285

12.2　概念286

12.3　方法286

12.3.1　带有一个递归调用的例子：阶乘287

12.3.2　带有多个递归调用的例子：汉诺塔289

12.3.3　调试技巧290

12.3.4　在迭代和递归之间选择291

12.4　学以致用：递归——SpiralApp293

12.5　学以致用：递归——TreeApp297

小结300

自我检测题300

练习题300

编程项目301

第13章 数组、Vector和ArrayList303

13.1　简介303

13.2　概念303

13.3　方法304

13.3.1　声明和初始化数组、ArrayList和Vector304

13.3.2　访问和使用元素305

13.3.4　多维结构306

13.3.3　作为参数传递306

13.3.5　调试技巧：常见的数组错误308

13.3.6　比较数组、Vector和ArrayList308

13.3.7　主线程揭秘309

13.4　学以致用：数组——ClickApp310

小结313

自我检测题313

练习题314

编程项目315

第14章 数据结构317

14.1　简介317

14.2.1　堆栈318

14.2　概念318

14.2.2　队列319

14.2.3　链表320

14.2.4　字典320

14.2.5　使用链表实现ADT321

14.2.6　实例图321

14.3　方法323

14.3.1 Node类323

14.3.2 StackADT接口324

14.3.3 Stack类324

14.3.4 QueueADT接口326

14.3.5 Queue类326

14.3.7　实现List和迭代器设计模式328

14.3.6 ListADT接口328

14.3.8 DictionaryADT接口329

14.3.9 Dictionary类332

14.4　学以致用：数据结构——测试程序337

小结339

自我检测题339

练习题340

编程项目341

第15章 树343

15.1　简介343

15.2.1　使用树建模344

15.2　概念344

15.2.2　使用树高效实现字典操作345

15.2.3　中序、先序和后序348

15.3　方法：二叉查找树350

15.4　学以致用：Tree——测试程序357

小结357

自我检测题358

练习题358

编程项目358

第16章 排序和查找359

16.1　简介359

16.2　概念360

16.2.2　冒泡排序362

16.2.1　排序362

16.2.3　插入排序365

16.2.4　选择排序367

16.2.5　合并排序367

16.2.6　递推关系369

16.2.7　查找：概述371

16.2.8　查找：数组371

16.2.9　查找：链表372

16.2.10　查找：二叉树372

16.2.11　查找：n叉树和混合树373

16.2.12　查找：哈希表374

自我检测题376

小结376

练习题377

编程项目378

第17章 字符串和文本I/O379

17.1　简介379

17.2　概念379

17.3　方法：String380

17.3.1　组合String381

17.3.2　提取String的一部分381

17.3.3　比较String382

17.3.4　反转String383

17.4　学以致用：String——GUI文本I/O384

17.3.5 String类概览384

17.4.1　简单文本I/O程序的一个模板GUI385

17.4.2　一个简单应用程序：EchoApp388

17.4.3　另一个应用程序：StringMethodsApp389

17.4.4　第三个应用程序：EqualTestApp390

小结392

自我检测题392

练习题392

编程项目393

第18章　命令行I/O、文件I/O和异常395

18.1　简介395

18.2.1　命令行I/O396

18.2　概念396

18.2.2　文件I/O398

18.2.3　把对象存储到文件中并从文件中将它们读回399

18.2.4　异常399

18.3　方法400

18.3.1　命令行I/O400

18.3.2　异常406

18.3.3　文件I/O410

18.4　学以致用：文件I/O——保存和恢复对象412

小结416

自我检测题416

练习题416

编程项目417