Scanner类Random类ArrayList类

Posted 2020-12-19 polar-sunshine

主要内容

• API概述
• 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. 看类的解释和说明。
6. 学习构造方法。

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. 接收数据
System.out.println("请录入一个整数：");
int i = sc.nextInt();
//4. 输出数据
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);
}
}

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();

2. 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。
3. 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));
} p
ublic static void input(Scanner sc){
System.out.println(sc);
}
}

注意事项：匿名对象只能使用唯一的一次，下次再用不得不再创建一个新对象。
使用建议：如果确定有一个对象只需要使用唯一的一次，就可以用匿名对象。

• 作为返回值

class Test2 {
public static void main(String[] args) {
// 普通方式
Scanner sc = getScanner();
} p
ublic 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;
}
publicvoid setName(String name) {
this.name = name;
} 
publicint getAge() {
return age;
} 
publicvoid 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 s1 = 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 = new ArrayList<>();

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ArrayList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：

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
list.add("张三丰");
list.add("宋远桥");
list.add("张无忌");
list.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 + "}");
}
}
}
}

注意事项：
对于ArrayList集合来说，直接打印得到的不是地址值，而是内容。
如果内容是空，得到的是空的中括号：[]

获取集合方法
定义获取所有偶数元素集合的方法(ArrayList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;
}
  }