03- 01 Scanner类、Random类、ArrayList类

第1章 API

概述

API(Application Programming Interface),应用程序编程接口。Java API是一本程序员的字典，是JDK中提供给我们使用的类的说明文档。这些类将底层的代码实现封装了起来，我们不需要关心这些类是如何实现的，只需要学习这些类如何使用即可。所以我们可以通过查询API的方式，来学习Java提供的类，并得知如何使用它们。

API使用步骤
  1. 打开帮助文档。
  2. 点击显示，找到索引，看到输入框。
  3. 你要找谁？在输入框里输入，然后回车。
  4. 看包。java.lang下的类不需要导包，其他需要。
  5. 看类的解释说明
  6. 学习构造方法。
  7. 使用成员方法。

第2章Scanner类

了解了API的使用方式，我们通过Scanner类，熟悉一下查询API,并使用类的步骤。

2.1什么是Scanner类

一个可以解析基本类型和字符串的简单文本扫描器。 例如，以下代码使用户能够从 System.in 中读取一个数：

Scanner sc = new Scanner(System.in);
int i = sc.nextInt();

备注：System.in系统输入指的是通过键盘录入数据。

2.2引用类型使用步骤

导包
使用import关键字导包，在类的所有代码之前导包，引入要使用的类型，java.lang包下的所有类无需导入。格 式：

import 包名.类名；

举例：

java.util.Scanner；
创建对象

使用该类的构造方法，创建一个该类的对象。 格式：

数据类型 变量名 = new 数据类型(参数列表)；
举例：

Scanner sc = new Scanner(System.in)；

调用方法
调用该类的成员方法，完成指定功能。 格式：

变量名.方法名()；

举例：

int i = sc.nextInt(); // 接收一个键盘录入的整数

2.3 Scanner使用步骤

查看类

  • java.util.Scanner:该类需要import导入后使用。

查看构造方法

  • public Scanner(InputStream source):构造一个新的Scanner ,它生成的值是从指定的输入流扫描的。

查看成员方法

  • public int nextint():将输入信息的下一个标记扫描为一个int值。
    使用Scanner类，完成接收键盘录入数据的操作，代码如下：
//1. 导包
import java.util.Scanner;
public class Demo01_Scanner {
    public static void main(String[] args) {
        //2. 创建键盘录入数据的对象
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        //3. 调用方法，接收数据
        System.out.println ("请录入一个整数：");
        int i = sc.nextInt();
        //4. 对数据进行输出处理
        System.out.println("i:"+i);
    }
}

2.4 练习

求和
键盘录入两个数据并求和，代码如下：

import java.util.Scanner;
public class Test01Scanner { 
    public static void main(String[] args) {
        // 创建对象
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        // 接收数据
        System.out.println("请输入第一个数据：");
        int a = sc.nextInt();
        System.out.println("请输入第二个数据：");
        int b = sc.nextInt();
        // 对数据进行求和
        int sum = a + b; 
        System.out.println("sum:" + sum)；
    }
}

取最值

键盘录入三个数据并获取最大值，代码如下：

import java.util.Scanner；
public class Test02Scanner {
    public static void main(String[] args) { 
        // 创建对象
        Scanner sc = new Scanner(System.in)；
        // 接收数据
        System.out.println("请输入第一个数据：");
        int a = sc.nextInt()；
        System.out.println("请输入第二个数据：");
        int b = sc.nextInt()；
        System.out.println("请输入第三个数据：");
        int c = sc.nextInt()；
        // 如何获取三个数据的最大值
        int temp = (a > b ? a : b); 
        int max = (temp > c ? temp : c);
        System.out.println("max:" + max);
    }
}

判断奇偶

键盘录入一个整数，判断该整数的奇偶，代码如下：

//导包
import java.util.Scanner;
class JudgeOddOrEven{
    public static void main(String[] args) {
        //键盘录入一个整数，判断该整数的奇偶
        //创建键盘录入对象
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入一个整数");
        //调用录入整数的方法
        int a = sc.nextInt();
        //判断 a  它的奇偶性
        System.out.println(a % 2 == 0 ? "偶数" : "奇数");
    }
}

2.5 匿名对象【了解】

概念

创建对象时，只有创建对象的语句，却没有把对象地址值赋值给某个变量。虽然是创建对象的简化写法，但是应用场景非常有限。

  • 匿名对象：没有变量名的对象。
    格式：

new类名(参数列表)；

举例：

new Scanner(System.in);
应用场景
  1. 创建匿名对象直接调用方法，没有变量名。
new Scanner(System.in).nextInt();
  1. 一旦调用两次方法，就是创建了两个对象，造成浪费，请看如下代码。
new Scanner(System.in).nextInt();
new Scanner(System.in).nextInt();

小贴士：一个匿名对象，只能使用一次。

  1. 匿名对象可以作为方法的参数和返回值
  • 作为参数：
class Test {
    public static void main(String[] args) { 
        // 普通方式
        Scanner sc = new Scanner(System.in); input(sc);
        // 匿名对象作为方法接收的参数 
        input(new Scanner(System.in));
    }

    public static void input(Scanner sc){ 
        System.out.println(sc);
    }
}

•作为返回值

class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
        // 普通方式
        Scanner sc = getScanner();
    }

    public static Scanner getScanner(){
        // 普通方式
        //Scanner sc = new Scanner(System.in); 
        //return sc;

        // 匿名对象作为方法返回值
        return new Scanner(System.in);
    }
}

第3章 Random类

3.1 什么是Random类

此类的实例用于生成伪随机数。
例如，以下代码使用户能够得到一个随机数：

Random r = new Random();
int i = r.nextInt();

3.2 Random使用步骤

查看类

  • java.util.Random:该类需要import导入使后使用。
    查看构造方法
  • public Random()：创建一个新的随机数生成器。
    查看成员方法
  • public int nextint (int n):返回一个伪随机数，范围在0 (包括)和指定值n (不包括)之间的 int 值。
    使用Random类，完成生成3个10以内的随机整数的操作，代码如下：
//1. 导包
import java.util.Random;
public class Demo01_Random {
    public static void main(String[] args) {
        //2. 创建键盘录入数据的对象
        Random r = new Random();

        for(int i = 0; i < 3; i++){
            //3. 随机生成一个数据
            int number = r.nextint(10);
            //4. 输出数据
            System.out.println("number:"+ number);
        }
    }
}

备注：创建一个Random对象，每次调用nextint()方法，都会生成一个随机数。

3.3练习

获取随机数
获取1-n之间的随机数，包含n,代码如下：

// 导包
import java.util.Random;
public class Test01Random {
    public static void main(String[] args) {
        int n = 50;
        // 创建对象
        Random r = new Random();
        // 获取随机数
        int number = r.nextInt(n) + 1;
        // 输出随机数
        System.out.println("number:" + number);
    }
}

猜数字小游戏
游戏开始时，会随机生成一个1-100之间的整数number。玩家猜测一个数字guessNumber ,会与number作比较，系统提示大了或者小了，直到玩家猜中，游戏结束。

小贴士：先运行程序代码，理解此题需求，经过分析后，再编写代码

// 导包
import java.util.Random;
public class Test02Random { 
    public static void main(String[] args) {
        //系统产生一个随机数1-100之间的。
        Random r = new Random();
        int number = r.nextInt(100) + 1;
        while(true){
            // 键盘录入我们要猜的数据
            Scanner sc = new Scanner(System.in);
            System. out. println ("请输入你要猜的数字(1-100):")； 
            int guessNumber = sc.nextInt();

            //比较这两个数据(用if语句) 
            if (guessNumber > number) {
                System.out.println("你猜的数据"+ guessNumber + "大 了")； }
            else if (guessNumber < number) {
                System.out.println("你猜的数据"+ guessNumber + "小了 ")； } 
            else {
                System.out.println ("恭喜你,猜中了"); 
                break；
              }
          }
      }
  }

第4章 ArrayList 类

4.1 引入——对象数组

使用学生数组，存储三个学生对象，代码如下：

public class Student {
    private String name;
    private int age;
    public Student() {
    }
    public Student(String name, int age) { 
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public String getName() { 
        return name;
    }
    public void setName(String name) { 
        this.name = name;
    }
    public int getAge() { 
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
}
public class Test01StudentArray {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建学生数组
        Student[] students = new Student[3];

        // 创建学生对象
        Student si = new Student("曹操"，40);
        Student s2 = new Student("刘备",35);
        Student s3 = new Student("孙权"，30);

        // 把学生对象作为元素赋值给学生数组 
        students[0] = s1;
        students[1] = s2;
        students[2] = s3;

        // 遍历学生数组
        for(int x=0; x<students.length; x++) {
            Student s = students[x];
            System.out.println(s.getName()+"——"+s.getAge()); 
        }
    }
}

到目前为止，我们想存储对象数据，选择的容器，只有对象数组。而数组的长度是固定的，无法适应数据变化的需
求。为了解决这个问题，Java提供了另一个容器java.util.ArrayList集合类，让我们可以更便捷的存储和操作对象数据。

4.2什么是ArrayList类

java.util.ArrayList是大小可变的数组的实现，存储在内的数据称为元素。此类提供一些方法来操作内部存储 的元素。ArrayList中可不断添加元素，其大小也自动增长。

4.3 ArrayList使用步骤

查看类

  • java.util.ArrayList <E> :该类需要 import导入使后使用。
    <E>，表示一种指定的数据类型，叫做泛型。E，取自Element (元素)的首字母。在出现E的地方，我们使用一种引用数据类型将其替换即可，表示我们将存储哪种引用类型的元素。代码如下：

ArrayList<String>, ArrayList<Student>

查看构造方法

  • public ArrayList()：构造一个内容为空的集合。

基本格式:

ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();

在JDK 7后，右侧泛型的尖括号之内可以留空，但是<>仍然要写。简化格式：

ArrayList<String> list = newArrayList<>();

查看成员方法

  • public boolean add(E e):将指定的元素添加到此集合的尾部。
    参数E e，在构造ArrayList对象时，<E>指定了什么数据类型，那么add(E e)方法中，只能添加什么数据类型的对象。

使用ArrayList类，存储三个字符串元素，代码如下：

public class Test02StudentArrayList { 
    public static void main(String[] args) {
        // 创建学生数组
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();

        // 创建学生对象
        String s1 = "曹操";
        String s2 = "刘备";
        String s3 = " 孙权 ";

        //打印学生ArrayLis t集合
         System.out.println(list);

        //把学生对象作为元素添加到集合
        list.add(s1);
        list.add(s2);
        list.add(s3); 

        //打印学生ArrayList集合
        System.out.println(list)； 
    }
}

4.4 常用方法和遍历

对于元素的操作,基本体现在——增、删、查。常用的方法有：

  • public boolean add(E e):将指定的元素添加到此集合的尾部。
  • public E remove(int index):移除此集合中指定位置上的元素。返回被删除的元素。
  • public E get(int index):返回此集合中指定位置上的元素。返回获取的元素。
  • public int size():返回此集合中的元素数。遍历集合时，可以控制索引范围，防止越界。
    这些都是最基本的方法，操作非常简单，代码如下:
public class Demo01ArrayListMethod {
    public static void main(String[] args) {
        //创建集合对象
        ArrayList<String> list = new ArrayList<String>()；

        //添加元素
        list.add("hello")；
        list.add("world")；
        list.add("java")；

        //public E get(int index):返回指定索引处的元素
        System.out.println("get:"+list.get(0))；
        System.out.println("get:"+list.get(1))；
        System.out.println("get:"+list.get(2))；

        //public int size():返回集合中的元素的个数
        System.out.println("size:"+list.size())；

        //public E remove(int index):删除指定索引处的元素，返回被删除的元素
        System.out.println("remove:"+list.remove(0))；

        //遍历输出
        for(int i = 0； i < list.size()； i++){
            System.out.println(list.get(i))；
        }
    }
}

4.5如何存储基本数据类型

ArrayList对象不能存储基本类型，只能存储引用类型的数据。类似<int>不能写，但是存储基本数据类型对应的包装类型是可以的。所以，想要存储基本类型数据，<> 中的数据类型，必须转换后才能编写，转换写法如下：

基本类型 基本类型包装类

byte Byte
short Short
int Integer
long Long
float Float
double Double
cha r Character
boolean Boolean

我们发现，只有Integer和Character需要特殊记忆，其他基本类型只是首字母大写即可。那么存储基本类型数据，代码如下：

public class Demo02ArrayListMethod { 
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
        list.add(1);
        list.add(2);
        list.add(3);
        list.add(4);
        System.out.println(list);
    }
}

4.6 ArrayList 练习

数值添加到集合
生成6个1~33之间的随机整数，添加到集合，并遍历

public class Test01ArrayList { 
    public static void main(String[] args) {
        //创建Random对象
        Random random = new Random();

        // 创 建ArrayList 对象
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();

        // 添加随机数到集合
        for (int i = 0; i < 6; i++) {
            int r = random・nextInt(33) + 1; 
            list.add(r);
        }

        // 遍历集合输出
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
             System.out.println(list.get(i));
        }
    }
}

对象添加到集合
自定义4个学生对象,添加到集合,并遍历

public class Test02ArrayList { 
    public static void main(String[] args) { 
        // 创建集合对象
        ArrayList<Student> list = new ArrayList<Student>();

        // 创建学生对象
        Student s1 = new Student(" 赵丽颖 ",18);
        Student s2 = new Student(" 唐嫣 ",20);
        Student s3 = new Student(" 景甜 ",25);
        Student s4 = new Student(" 柳岩 ",19);
        // 把学生对象作为元素添加到集合中 
        list.add(s1);
        list.add(s2);
        list.add(s3);
        list.add(s4);
        // 遍历集合
        for(int x = 0; x < list.size(); x++) {
            Student s = list.get(x);
            System .out .println(s .getName ()+"——"+s .getAge ());
        }
    }
}

打印集合方法
定义以指定格式打印集合的方法（ArrayList类型作为参数），使用｛｝扩起集合，使用@分隔每个元素。格式参照｛元素 @元素@元素｝。

public class Test03ArrayList ｛
    public static void main（String[] args） ｛
        // 创建集合对象
        ArrayList<String> list = new ArrayList<String>（）;

        // 添加字符串到集合中
        lis t.add("张三丰")；
        lis t.add("宋远桥")； 
        list.add ("张无忌")；
        lis t.add("殷梨亭")；
        // 调用方法
        printArrayList(list)；
        }
    public static void printArrayList(ArrayList<String> list) {
        // 拼接左括号
        System・out・print("{")；
        // 遍历集合
        for (int i = 0;i < list.size(); i++) {
            // 获取元素
            String s = list.get(i)；
            // 拼接@符号
            if (i != list.size() - 1) {
                System.out.print(s + "@")；
            } else {
                // 拼接右括号
                System.out.print(s + "}")；
            }
        }
    }
}

获取集合方法
定义获取所有偶数元素集合的方法(Arr ayList类型作为返回值)

public class Test04ArrayList {
    public static void main(String[] args) {
        //创建Random对象
        Random random = new Random();
        // 创 建ArrayList 对象
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>()；

        // 添加随机数到集合
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            int r = random.nextInt(1000) + 1；
            list.add(r);
        }

        // 调用偶数集合的方法
        ArrayList<Integer> arrayList = getArrayList(list); 
        System.out.println(arrayList)；
    }
    public static ArrayList<Integer> getArrayList(ArrayList<Integer> list) { 
        // 创建小集合,来保存偶数
        ArrayList<Integer> smallList = new ArrayList<>()；

        //遍历list
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
        // 获取元素 
        Integer num = list.get(i);
        // 判断为偶数,添加到小集合中
        if (num % 2 == 0){
            smallList.add(num);
        }
    }
    // 返回小集合
    return smallList;
  }
}
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    文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至，却和暖如春，着一层夹袄步出监牢的瞬间，已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
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