Java语言程序设计（基础篇）（原书第12版）

<br><br>本书是Java语言的经典教材，中文版分为基础篇和进阶篇，主要介绍程序设计基础、面向对象程序设计、GUI程序设计、数据结构和算法、高级Java程序设计等内容。本书通过示例讲解问题求解技巧，提供大量的程序清单，每章配有丰富的复习题和编程练习题，帮助读者掌握编程技术，并学会应用所学技术解决实际开发中遇到的问题。基础篇主要介绍基本程序设计、语法结构、面向对象程序设计、继承和多态、异常处理和文本I/O、抽象类和接口等内容。本书可作为高等院校计算机相关专业程序设计课程的教材，也可作为Java语言及编程爱好者的参考资料。

【有更新】<br />作者简介<br />梁勇（Y. Daniel Liang） 现为阿姆斯特朗亚特兰大州立大学计算机科学系教授。之前曾是普渡大学计算机科学系副教授，并两次获得普渡大学杰出研究奖。他所编写的Java教程在美国大学Java课程中采用率极高，同时他还兼任Prentice Hall Java系列丛书的编辑。他是“Java Champion”荣誉得主，并在世界各地为在校学生和程序员做Java程序设计方法及技术方面的讲座。<br /><br />【有更新】<br />译者简介<br />戴开宇　复旦大学软件学院教师，工程硕士导师，中国计算机学会会员。博士毕业于上海交通大学计算机应用专业，2011~2012年在美国佛罗里达大学作访问学者。承担多门本科专业课程、通识教育课程以及工程硕士课程，这些课程被评为校精品课程、上海市重点建设课程、IBM-教育部精品课程等。

出版者的话<br/>中文版序<br/>译者序<br/>前言<br/>第1章　计算机、程序和Java概述 1<br/>1.1　引言 1<br/>1.2　什么是计算机 2<br/>1.2.1　中央处理器 2<br/>1.2.2　比特和字节 3<br/>1.2.3　内存 3<br/>1.2.4　存储设备 4<br/>1.2.5　输入和输出设备 5<br/>1.2.6　通信设备 5<br/>1.3　编程语言 6<br/>1.3.1　机器语言 6<br/>1.3.2　汇编语言 6<br/>1.3.3　高级语言 7<br/>1.4　操作系统 8<br/>1.4.1　控制和监视系统活动 8<br/>1.4.2　分配和调配系统资源 9<br/>1.4.3　调度操作 9<br/>1.5　Java的特性和应用 9<br/>1.6　Java语言规范、API、JDK、JRE和IDE 10<br/>1.7　一个简单的Java程序 11<br/>1.8　创建、编译和执行Java程序 13<br/>1.9　程序设计风格和文档 16<br/>1.9.1　正确的注释和注释风格 16<br/>1.9.2　正确的缩进和空白 17<br/>1.9.3　块的风格 17<br/>1.10　程序设计错误 18<br/>1.10.1　语法错误 18<br/>1.10.2　运行时错误 18<br/>1.10.3　逻辑错误 19<br/>1.10.4　常见错误 19<br/>1.11　使用NetBeans开发Java程序 20<br/>1.11.1　创建Java项目 21<br/>1.11.2　创建Java类 22<br/>1.11.3　编译和运行类 22<br/>1.12　使用Eclipse开发Java程序 23<br/>1.12.1　创建Java项目 23<br/>1.12.2　创建Java类 24<br/>1.12.3　编译和运行类 25<br/>关键术语 25<br/>本章小结 26<br/>测试题 27<br/>编程练习题 27<br/>第2章　基本程序设计 29<br/>2.1　引言 29<br/>2.2　编写简单的程序 29<br/>2.3　从控制台读取输入 32<br/>2.4　标识符 35<br/>2.5　变量 35<br/>2.6　赋值语句和赋值表达式 37<br/>2.7　命名常量 38<br/>2.8　命名习惯 39<br/>2.9　数值数据类型和操作 39<br/>2.9.1　从键盘读取数值 40<br/>2.9.2　数值操作符 41<br/>2.9.3　指数运算 42<br/>2.10　数值型字面值 43<br/>2.10.1　整型字面值 43<br/>2.10.2　浮点型字面值 43<br/>2.10.3　科学记数法 44<br/>2.11　JShell 44<br/>2.12　表达式求值和操作符优先级 46<br/>2.13　示例学习：显示当前时间 48<br/>2.14　增强赋值操作符 49<br/>2.15　自增和自减操作符 50<br/>2.16　数值类型转换 52<br/>2.17　软件开发过程 54<br/>2.18　示例学习：计算货币单位 58<br/>2.19　常见错误和陷阱 60<br/>关键术语 62<br/>本章小结 62<br/>测试题 63<br/>编程练习题 63<br/>第3章　选择 68<br/>3.1　引言 68<br/>3.2　boolean数据类型、值和表达式 68<br/>3.3　if语句 70<br/>3.4　双分支if-else语句 72<br/>3.5　嵌套的if语句和多分支if-else语句 73<br/>3.6　常见错误和陷阱 75<br/>3.7　产生随机数 79<br/>3.8　示例学习：计算体重指数 80<br/>3.9　示例学习：计算税率 82<br/>3.10　逻辑操作符 84<br/>3.11　示例学习：判断闰年 88<br/>3.12　示例学习：彩票 89<br/>3.13　switch语句 90<br/>3.14　条件操作符 93<br/>3.15　操作符的优先级和结合规则 95<br/>3.16　调试 96<br/>关键术语 96<br/>本章小结 97<br/>测试题 97<br/>编程练习题 97<br/>第4章　数学函数、字符和字符串 106<br/>4.1　引言 106<br/>4.2　常用数学函数 107<br/>4.2.1　三角函数方法 107<br/>4.2.2　指数函数方法 107<br/>4.2.3　舍入方法 108<br/>4.2.4　min、max和abs方法 108<br/>4.2.5　random方法 109<br/>4.2.6　示例学习：计算三角形的角度 109<br/>4.3　字符数据类型和操作 111<br/>4.3.1　Unicode和ASCII码 111<br/>4.3.2　特殊字符的转义序列 112<br/>4.3.3　字符型数据与数值型数据之间的类型转换 113<br/>4.3.4　比较和测试字符 114<br/>4.4　String类型 115<br/>4.4.1　获取字符串长度 116<br/>4.4.2　从字符串中获取字符 116<br/>4.4.3　连接字符串 117<br/>4.4.4　转换字符串 118<br/>4.4.5　从控制台读取字符串 118<br/>4.4.6　从控制台读取字符 119<br/>4.4.7　字符串比较 119<br/>4.4.8　获得子字符串 121<br/>4.4.9　查找字符串中的字符或者子串 121<br/>4.4.10　字符串和数值间的转换 122<br/>4.5　示例学习 124<br/>4.5.1　猜测生日 124<br/>4.5.2　将十六进制数转换为十进制数 127<br/>4.5.3　使用字符串修改彩票程序 129<br/>4.6　格式化控制台输出 130<br/>关键术语 134<br/>本章小结 134<br/>测试题 134<br/>编程练习题 134<br/>第5章　循环 140<br/>5.1　引言 140<br/>5.2　while循环 141<br/>5.3　示例学习：猜数字 143<br/>5.4　循环设计策略 146<br/>5.5　使用用户确认或标记值控制循环 148<br/>5.6　do-while循环 151<br/>5.7　for循环 153<br/>5.8　采用哪种循环 156<br/>5.9　嵌套循环 158<br/>5.10　最小化数值错误 160<br/>5.11　示例学习 161<br/>5.11.1　求最大公约数 161<br/>5.11.2　预测未来学费 163<br/>5.11.3　将十进制数转换为十六进制数 163<br/>5.12　关键字break和continue 165<br/>5.13　示例学习：判断回文 168<br/>5.14　示例学习：显示素数 170<br/>关键术语 172<br/>本章小结 172<br/>测试题 172<br/>编程练习题 173<br/>第6章　方法 181<br/>6.1　引言 181<br/>6.2　定义方法 182<br/>6.3　调用方法 183<br/>6.4　空方法与有返回值的方法 186<br/>6.5　按值传参 188<br/>6.6　模块化代码 192<br/>6.7　示例学习：将十六进制数转换为十进制数 194<br/>6.8　重载方法 195<br/>6.9　变量的作用域 198<br/>6.10　示例学习：生成随机字符 199<br/>6.11　方法抽象和逐步求精 201<br/>6.11.1　自顶向下的设计 202<br/>6.11.2　自顶向下和自底向上的实现 203<br/>6.11.3　实现细节 205<br/>6.11.4　逐步求精的优势 207<br/>关键术语 208<br/>本章小结 208<br/>测试题 209<br/>编程练习题 209<br/>第7章　一维数组 219<br/>7.1　引言 219<br/>7.2　数组基础 219<br/>7.2.1　声明数组变量 220<br/>7.2.2　创建数组 220<br/>7.2.3　数组大小和默认值 221<br/>7.2.4　访问数组元素 221<br/>7.2.5　数组初始化简写语句 222<br/>7.2.6　处理数组 222<br/>7.2.7　foreach循环 224<br/>7.3　示例学习：分析数字 226<br/>7.4　示例学习：一副牌 227<br/>7.5　复制数组 229<br/>7.6　将数组传递给方法 230<br/>7.7　方法返回数组 233<br/>7.8　示例学习：统计每个字母出现的次数 234<br/>7.9　可变长参数列表 237<br/>7.10　查找数组 238<br/>7.10.1　线性查找 238<br/>7.10.2　二分查找 239<br/>7.11　排序数组 241<br/>7.12　Arrays类 243<br/>7.13　命令行参数 245<br/>7.13.1　向main方法传递字符串 245<br/>7.13.2　示例学习：计算器 245<br/>关键术语 247<br/>本章小结 247<br/>测试题 248<br/>编程练习题 248<br/>第8章　多维数组 256<br/>8.1　引言 256<br/>8.2　二维数组基础 257<br/>8.2.1　声明二维数组变量并创建二维数组 257<br/>8.2.2　获取二维数组的长度 258<br/>8.2.3　不规则数组 258<br/>8.3　处理二维数组 259<br/>8.4　将二维数组传递给方法 261<br/>8.5　示例学习：给多选题测验评分 262<br/>8.6　示例学习：找出最近点对 264<br/>8.7　示例学习：数独 266<br/>8.8　多维数组 269<br/>8.8.1　示例学习：每日温度和湿度 270<br/>8.8.2　示例学习：猜生日 271<br/>关键术语 273<br/>本章小结 273<br/>测试题 273<br/>编程练习题 273<br/>第9章　对象和类 285<br/>9.1　引言 285<br/>9.2　为对象定义类 286<br/>9.3　示例：定义类和创建对象 287<br/>9.4　使用构造方法构造对象 292<br/>9.5　通过引用变量访问对象 293<br/>9.5.1　访问对象的数据和方法 294<br/>9.5.2　引用数据域和null值 295<br/>9.5.3　基本类型变量和引用类型变量的区别 296<br/>9.6　使用Java库中的类 297<br/>9.6.1　Date类 297<br/>9.6.2　Random类 298<br/>9.6.3　Point2D类 299<br/>9.7　静态变量、常量和方法 300<br/>9.8　可见性修饰符 305<br/>9.9　数据域封装 307<br/>9.10　向方法传递对象参数 309<br/>9.11　对象数组 313<br/>9.12　不可变对象和类 315<br/>9.13　变量的作用域 316<br/>9.14　this引用 318<br/>9.14.1　使用this引用数据域 318<br/>9.14.2　使用this调用构造方法 319<br/>关键术语 320<br/>本章小结 321<br/>测试题 321<br/>编程练习题 321<br/>第10章　面向对象 326<br/>10.1　引言 326<br/>10.2　类的抽象和封装 326<br/>10.3　面向对象思想 330<br/>10.4　类的关系 333<br/>10.4.1　关联 333<br/>10.4.2　聚集和组合 334<br/>10.5　示例学习：设计Course类 335<br/>10.6　示例学习：设计栈类 337<br/>10.7　将基本数据类型值作为对象处理 340<br/>10.8　基本类型和包装类类型之间的自动转换 343<br/>10.9　BigInteger和BigDecimal类 344<br/>10.10　String类 345<br/>10.10.1　不可变字符串与驻留字符串 346<br/>10.10.2　替换和拆分字符串 347<br/>10.10.3　使用模式匹配、替换和拆分 348<br/>10.10.4　字符串与数组之间的转换 349<br/>10.10.5　将字符和数值转换成字符串 349<br/>10.10.6　格式化字符串 350<br/>10.11　StringBuilder类和StringBuffer类 352<br/>10.11.1　修改StringBuilder中的字符串 353<br/>10.11.2　toString、capacity、length、setLength和charAt方法 354<br/>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 355<br/>关键术语 358<br/>本章小结 358<br/>测试题 358<br/>编程练习题 358<br/>第11章　继承和多态 366<br/>11.1　引言 366<br/>11.2　父类和子类 366<br/>11.3　使用super关键字 372<br/>11.3.1　调用父类的构造方法 372<br/>11.3.2　构造方法链 373<br/>11.3.3　调用父类的普通方法 374<br/>11.4　方法重写 375<br/>11.5　方法重写与重载 376<br/>11.6　Object类及其toString()方法 378<br/>11.7　多态 379<br/>11.8　动态绑定 379<br/>11.9　对象转换和instanceof操作符 383<br/>11.10　Object类的equals方法 387<br/>11.11　ArrayList类 388<br/>11.12　关于列表的一些有用方法 393<br/>11.13　示例学习：自定义栈类 394<br/>11.14　protected数据和方法 396<br/>11.15　防止继承和重写 398<br/>关键术语 399<br/>本章小结 399<br/>测试题 399<br/>编程练习题 400<br/>第12章　异常处理和文本I/O 404<br/>12.1　引言 404<br/>12.2　异常处理概述 405<br/>12.3　异常类型 410<br/>12.4　声明、抛出和捕获异常 411<br/>12.4.1　声明异常 412<br/>12.4.2　抛出异常 412<br/>12.4.3　捕获异常 413<br/>12.4.4　从异常中获取信息 415<br/>12.4.5　示例学习：声明、抛出和捕获异常 416<br/>12.5　finally子句 419<br/>12.6　何时使用异常 421<br/>12.7　重新抛出异常 422<br/>12.8　链式异常 422<br/>12.9　创建自定义异常类 423<br/>12.10　File类 426<br/>12.11　文件输入和输出 429<br/>12.11.1　使用PrintWriter写数据 429<br/>12.11.2　使用try-with-resources自动关闭资源 430<br/>12.11.3　使用Scanner读取数据 431<br/>12.11.4　Scanner如何工作 433<br/>12.11.5　示例学习：替换文本 434<br/>12.12　从Web上读取数据 436<br/>12.13　示例学习：Web爬虫 437<br/>关键术语 440<br/>本章小结 440<br/>测试题 441<br/>编程练习题 441<br/>第13章　抽象类和接口 446<br/>13.1　引言 446<br/>13.2　抽象类 446<br/>13.2.1　为何使用抽象方法 448<br/>13.2.2　抽象类的几点说明 450<br/>13.3　示例学习：抽象的Number类 451<br/>13.4　示例学习：Calendar和GregorianCalendar 453<br/>13.5　接口 456<br/>13.6　Comparable接口 459<br/>13.7　Cloneable接口 463<br/>13.8　接口与抽象类 468<br/>13.9　示例学习：Rational类 471<br/>13.10　类的设计原则 477<br/>13.10.1　内聚性 477<br/>13.10.2　一致性 477<br/>13.10.3　封装性 477<br/>13.10.4　清晰性 477<br/>13.10.5　完整性 478<br/>13.10.6　实例和静态 478<br/>13.10.7　继承和聚合 479<br/>13.10.8　接口和抽象类 479<br/>关键术语 479<br/>本章小结 479<br/>测试题 480<br/>编程练习题 480<br/>第14章　JavaFX基础 484<br/>14.1　引言 484<br/>14.2　JavaFX与Swing和AWT的比较 484<br/>14.3　JavaFX程序的基本结构 485<br/>14.4　面板、组、UI控件和形状 487<br/>14.5　属性绑定 490<br/>14.6　结点的共同属性和方法 493<br/>14.7　Color类 494<br/>14.8　Font类 496<br/>14.9　Image和ImageView类 497<br/>14.10　布局面板和组 500<br/>14.10.1　FlowPane 500<br/>14.10.2　GridPane 502<br/>14.10.3　BorderPane 504<br/>14.10.4　HBox和VBox 506<br/>14.11　形状 508<br/>14.11.1　Text 508<br/>14.11.2　Line 510<br/>14.11.3　Rectangle 511<br/>14.11.4　Circle和Ellipse 513<br/>14.11.5　Arc 515<br/>14.11.6　Polygon和Polyline 517<br/>14.12　示例学习：ClockPane类 520<br/>关键术语 525<br/>本章小结 525<br/>测试题 25<br/>编程练习题 526<br/>第15章　事件驱动编程和动画 531<br/>15.1　引言 531<br/>15.2　事件和事件源 533<br/>15.3　注册处理器和处理事件 534<br/>15.4　内部类 538<br/>15.5　匿名内部类处理器 539<br/>15.6　使用lambda表达式简化事件处理 542<br/>15.7　示例学习：贷款计算器 546<br/>15.8　鼠标事件 548<br/>15.9　键盘事件 549<br/>15.10　可观察对象的监听器 552<br/>15.11　动画 554<br/>15.11.1　PathTransition 555<br/>15.11.2　FadeTransition 558<br/>15.11.3　Timeline 559<br/>15.12　示例学习：弹球 562<br/>15.13　示例学习：美国地图 565<br/>关键术语 568<br/>本章小结 569<br/>测试题 569<br/>编程练习题 569<br/>第16章　JavaFX UI控件和多媒体 576<br/>16.1　引言 576<br/>16.2　Labeled和Label 577<br/>16.3　Button 579<br/>16.4　CheckBox 581<br/>16.5　RadioButton 584<br/>16.6　TextField 586<br/>16.7　TextArea 588<br/>16.8　ComboBox 591<br/>16.9　ListView 594<br/>16.10　ScrollBar 597<br/>16.11　Slider 600<br/>16.12　示例学习：开发井字游戏 603<br/>16.13　视频和音频 608<br/>16.14　示例学习：国旗和国歌 611<br/>本章小结 613<br/>测试题 614<br/>编程练习题 614<br/>第17章　二进制 I/O 620<br/>17.1　引言 620<br/>17.2　Java如何处理文本I/O 620<br/>17.3　文本I/O与二进制I/O 621<br/>17.4　二进制I/O类 623<br/>17.4.1　FileInputStream和FileOutputStream 624<br/>17.4.2　FilterInputStream和FilterOutputStream 626<br/>17.4.3　DataInputStream和DataOutputStream 626<br/>17.4.4　BufferedInputStream和BufferedOutputStream 629<br/>17.5　示例学习：复制文件 632<br/>17.6　对象I/O 634<br/>17.6.1　Serializable接口 636<br/>17.6.2　序列化数组 637<br/>17.7　随机访问文件 638<br/>关键术语 642<br/>本章小结 642<br/>测试题 642<br/>编程练习题 642<br/>第18章　递归 645<br/>18.1　引言 645<br/>18.2　示例学习：计算阶乘 646<br/>18.3　示例学习：计算斐波那契数 649<br/>18.4　使用递归解决问题 651<br/>18.5　递归辅助方法 653<br/>18.5.1　递归选择排序 654<br/>18.5.2　递归二分查找 654<br/>18.6　示例学习：获取目录的大小 655<br/>18.7　示例学习：汉诺塔 657<br/>18.8　示例学习：分形 660<br/>18.9　递归与迭代 664<br/>18.10　尾递归 664<br/>关键术语 665<br/>本章小结 665<br/>测试题 666<br/>编程练习题 666<br/>附录A　Java关键字和保留字 672<br/>附录B　ASCII字符集 673<br/>附录C　操作符优先级表 674<br/>附录D　Java修饰符 675<br/>附录E　特殊浮点值 676<br/>附录F　数系 677<br/>附录G　位操作符 681<br/>附录H　正则表达式 682<br/>附录I　枚举类型 688<br/>附录J　大O、大Ω和大Θ表示法 692