在Windows上安装「算法 第四版」组件

Posted 2020-08-14 吃咯

这篇文档将向你介绍如何在Windows系统上安装本书将用到的Java开发环境，同时我们也提供了一个手把手的、使用我们提供的DrJava工具或者用命令行来创建、编译和运行你的第一个Java程序的手册，这个过程中用到的所有软件都可以自由下载

本操作指南适用于32位和64位的Windows 8、Windows 7、Vista SP1和XP SP3

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0. 安装开发环境

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我们提供的安装器将会自动下载、安装和配置你将用到的所有开发环境，包括Java SE 7、DrJava、教材库和命令行工具

• 在电脑上登陆以后你会用来写代码的那个Windows账户，这个账户必须具有管理员权限（Administrator）且电脑必须连接到网络。『译者注：以我的经验，你最好还有一个全局FQ工具，VPN或者Shadowsocks，不然很有可能下载失败』

• 下载algs4.exe并双击进行安装，如果在安装开始前你收到一个用户账户控制的警告，点击「是」或者「允许」，如果在安装结束后你收到一个程序兼容性警告，点击「该程序已正确安装」

• 如果安装成功，你将看到如下两个信息：

  • 一个内容这个运行日志的命令行窗口
  • 一个内容为蓝色靶心和教科书的标准绘图窗口

  需要注意的是：如果你的网络连接较慢的话，安装程序需要持续几分钟甚至更长时间

• 删掉「algs4.exe」

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1. 在DrJava中创建程序

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现在你已经为你的第一个Java程序做好了准备，你将在一个叫DrJava的程序中开发你的Java程序。DrJava包含了语法高亮、匹配括号、自动缩进和显示行号等特性。

• 在上一节中的安装包已经在桌面上创建了DrJava的快捷方式『译者注：如果不慎删掉，还可以在如下目录中找到该程序：C:\Users\Username\algs4』。双击以启动DrJava，如果你收到一个Windows安装警告，点击「允许运行」或者「不禁止」

• 在DrJava的主窗体中，请向下面一样准确无误得输入HelloWorld.java中的代码，哪怕你只是漏掉了一个分号，这个程序也不会运行,在你输入的时候，DrJava会为你准备缩进

  public class HelloWorld {
      public static void main(String[] args) { 
          System.out.println("Hello, World");
      }
  }
  

• 最后，点击「保存」按钮来保存该文件，使用DrJava创建文件夹C:\Users\username\algs4\hello并将文件命名为「HelloWorld.java」，这个文件名是大小写敏感的而且必须匹配Java程序中的类名，其中username是你的Windows用户名

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2. 在DrJava中编译程序

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现在我们来将你的Java代码转化为可以在你的电脑上运行的东西，点击「编译」按钮（Compile），如果一切顺利的话，你会在DrJava底部的编译器输出窗格（Compiler Output Pane）看到这样一条信息

Compilation completed.

如果DrJava没有编译成功，你应该是输入错了一些东西，重新仔细检查你的代码，你可以用编译器输出窗格中的信息作为参考

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3. 在DrJava中运行程序

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现在来运行你的程序，这是很有趣的部分

• 在底部的交互窗格（Interactions pane）中输入下列信息，按照习惯，我们高亮了你用粗体输入的部分『译者注：由于博客模板限制我没办法在我这里加粗相应内容，需要看加粗的去看原文吧』

  > java HelloWorld

如果一切顺利，你会看到如下信息：

Welcome to DrJava.  Working directory is C:\Users\username\algs4\hello
> java HelloWorld 
Hello, World

• 你或许会在成功运行前重复很多遍「编辑 - 编译 - 运行」的循环

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4. 命令行界面

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命令行工具提供了DrJava中也有的功能，包括重定向和管道。你将在「命令行工具」中输入你的指令

• 安装器在桌面上创建了一个命令行工具（Command Prompt），双击以启动命令行，你将会看到类似于这样的消息：

Microsoft Windows [Version 6.3.9600]
(c) 2013 Microsoft Corporation. All rights reserved.

C:\Users\username>

• 首先确认一下Java编译器已经被正确安装，在命令行中输入javac -version并确保输出内容跟下面一样

C:\Users\username>javac -version
javac 1.7.0_67

• 其次确认一下Java解释器被正确安装，在命令行中输入java -version并确保输出内容跟下面一样

C:\Users\username>java -version
java version "1.7.0_67"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.7.0_67-b01)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 24.65-b04, mixed mode)

如果你的机器是32位的，那么最后一行的内容应该是

Java HotSpot(TM) Client VM (build 24.65-b04, mixed mode, sharing)

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5. 在命令行中编译程序

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你可以使用javac命令来将你的Java代码转化为可以在你的电脑上运行的东西

• 在命令行中，通过cd命令导航到包含HelloWorld.java的目录下，一般是C:\Users\username\algs4\hello，例如：

C:\Users\username>cd C:\Users\username\algs4\hello
C:\Users\username\algs4\hello>

用javac命令进行编译

C:\Users\username\algs4\hello>javac HelloWorld.java
C:\Users\username\algs4\hello>

如果HelloWorld.java在当前目录下的话，你应该没有看到任何报错信息

• 如果用到了我们的标准库，你应该用javac-algs4来代替javac，例如：如果需要编译TestAlgs4.java，这个程序引用了我们的标准绘图库，你应该这样写命令：

C:\Users\username\algs4>javac-algs4 TestAlgs4.java

『译者注 - start』

同理，如果你需要运行javac-algs4编译出来的.class文件的话，你也需要使用java-algs4 来运行，而不是使用java来运行

『译者注 - end』

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6. 在命令行中运行程序

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• 你需要使用java命令来运行你的程序：

C:\Users\username\algs4\hello>java HelloWorld
Hello, World

你会在输出中看到Hello, World

• 如果你想使用教科书提供的库的话，需要用java-algs4 来替代java，例如，在测试标准绘图和标准音频时你可以使用下面两条命令：

『译者注：使用之前需要注意！！！第一条命令是标准绘图，随便使用；第二条命令是标准音频，使用之后麦克风会开始播放奇怪的声音，请先调小音量，运行之后如果需要停止运行，除了直接关闭命令行窗口外，你还可以使用Ctrl+C的组合键来关闭这个运行』

C:\Users\username\algs4\hello>java-algs4 edu.princeton.cs.algs4.StdDraw
[ displays a graphics window with some geometric shapes and text ]

C:\Users\username\algs4\hello>java-algs4 edu.princeton.cs.algs4.StdAudio
[ plays an A major scale ]

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7. 检查风格和查找bug

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你可以使用检查缝合查找bug两个工具来核查你的代码风格并检查一些简单的bug

• 在命令行中可以这样使用检查风格功能：

C:\Users\username\algs4\hello>checkstyle-algs4 HelloWorld.java
Running checkstyle on HelloWorld.java:
Starting audit...
Audit done.

下面是一张可以检查的清单，你可以自定义这个风格检查，自定义的方法是编辑这个文件：C:\Users\username\algs4\checkstyle-6.9\checkstyle.xml

• 在命令行中可以这样使用查找bug功能

C:\Users\username\algs4\hello>findbugs-algs4 HelloWorld.class
Running findbugs on HelloWorld.class:

下面是一张可以检查的清单，你可以自定义这个bug检查，自定义的方法是编辑这个文件：C:\Users\username\algs4\findbugs-3.0.1\findbugs.xml

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常见问题

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Q：我之前使用过另一本教材「Introduction to Programming in Java」的「introcs.app」安装器，我还应该使用「algs4.exe」安装器吗？

A: 是的，我们推荐「algs4.exe」安装器是因为「introcs.app」安装器不包含「algs4.jar」库和相应的命令javac-algs4和java-algs4

Q: 运行安装器时我遇到了访问被拒绝的错误信息，我该怎么办

A： 确保你使用了一个管理员权限的账户，再重新运行一次安装器。另外，你的机器上可能有加密软件禁止写入C:\Users\username\AppData\Local目录，这也可能导致安装器运行失败

Q：安装器根本不运行，为什么？

A：这个安装器的运行需要PowerShell。运行Windows Update来升级你的电脑，如果是XP系统，你需要SP3。在XP SP3或者Vista环境下你也可以手动下载PowerShell2.0

Q: 我可以把安装目录设置在C盘以外的驱动器上吗？

可以，但是你需要自己手动修改参数

Q: 安装器在我的机器上不工作，怎么办？

A: 联系一个工作人员，然后检查一下哪儿出问题了

Q： 安装器到底做了些什么？

A: 简而言之就是：下载，安装，配置了Java、DrJava、Checkstyle、Findbugs和教材库，下面是一个更加详细的清单：

1. 从java32.zip或者java64.zip下载和安装Java SE 7 Update 67，这其中包含了Java Runtime Environment(java.exe)和一部分Java Development Kit(javac.exe and toools.jar)

2. 从algs4.jar下载教材库，并创建好javac-algs4和java-algs4的包装脚本

3. 从checkstyle.zip下载并安装Checkstyle 6.9，并从checkstyle.xml下载checkstyle的配置文件，给checkstyle-algs4创建包装脚本

4. 从findbugs.zip下载和安装Findbug3.0.1，从findbugs.xml下载findbugs的配置文件，为findbugs-algs4创建包装脚本

5. 从drjava.jar下载最新版本的DrJava，为DrJava在桌面上创建一个快捷方式，从drjava-config.txt下载一个DrJava的配置文件到C:\Users\username\.drjava，注意，这个操作会覆盖掉任何已经存在的.drjava配置文件

6. 在环境变量中，将C:\Users\username\algs4\java\bin和C:\Users\username\algs4\bin添加到用户变量的PATH中

7. 定制命令行工具，启用QuickEdit和Insert模式，将Screen Buffer Size设置为800-by-500，在桌面上创建一个命令行的快捷方式

8. 通过编译和运行TestAlgs4.java测试是否安装成功

**Q: 我要如何完全卸载 algs4.exe ？

A:

1. 删除C:\Users\username\algs4文件夹（但是要注意保存你的.java文件）

2. 从你的环境变量的PATH变量中删除下面两个条目：

   • C:\Users\username\algs4\bin

   • C:\Users\username\algs4\bin

3. 删除DrJava配置文件C:\Users\username\.drjava

4. 删除桌面上的DrJava和命令行的快捷方式

Q: 我如果重新运行安装器会怎么样？

A: 重新下载、安装一遍，完全重复上述过程

Q: 如果我之前在其他位置安装过DrJava会怎么样？

A: 我们建议你删除他然后使用C:\Users\username\algs4这个版本

Q: 我可以使用其他版本的Java 吗？

A: 是的，但你需要自行配置Windows环境变量和DrJava的编译器属性

Q: 我可以使用除了DrJava以外的IDE吗？

A: 是的，你可以使用其他的IDE（比如Eclipse）但你需要自己配置编译器属性，比如classpath

Q: 当我启动Eclipse时，我收到这样一个报错信息“Failed to load JNI shared library”，我该怎么办？

A: 你多半是使用了一个64位的Java和32位的Eclipse。如果你是64位的机器，安装器会自动安装64位的Java，这会替代之前的32位版本的Java。有两种方法解决这个问题：要么将Eclipse升级到64位，要么将C:\Users\username\introcs\java移除，这样的话Windows就会使用之前的32位Java。当然你可以可以在Eclipse.ini中指定使用特定的Java版本

Q: 我要怎么中断一个无限循环？

A: 在DrJava中，直接点击Reset按钮即可或者在菜单里选择Tools->Reset Interactions，如果是在命令行里面的话，使用Ctrl+C

Q: 当使用标准输入时，我要怎么表明输入完成（没有后续数据了）

A: 如果你是从键盘输入的话，使用Ctrl+z表示文件结尾（EOF）

Q: 在Windows中要怎么显示 .java 和 .class 的后缀名？

A: 在很多Windows系统中后缀名都被隐藏了，在这种情况下，这样打开他，选择Start -> My Computer -> Tools -> Folder Options -> View，取消对Hide file extensions for known file types选项的选中状态，确认退出即可

Q: 当我在命令行输入java -version和javac -version时报错了，我该怎么办？

A: 首先确认这两个文件存在：

C:\Users\username\algs4\java\bin\javac.exe

C:\Users\username\algs4\java\bin\java.exe

如果存在的话，应该是环境变量中PATH的值不对，在命令行中输入下面一句：

C:\Users\username> echo %PATH%

PATH环境变量应该包含C:\Users\username\algs4\java\bin

Q: 当我在命令行中编译或者运行一个引用了教材库的程序时报错了，为什么？

A: 注意要使用javac-algs4和java-algs4而不是javac或者java

Q: 在命令行中我应该如何导航到另一个驱动器？

A: 在命令行中，用H:导航到H盘，用cd导航到当前驱动器的其他文件夹

Q: 我该如何学习更多与命令行有关的知识？

A: 微软提供了一个命令行知识库

Q: 我是否可以用Windows PowerShell来替代命令行？

A: PowerShell是一个比命令行更高级的命令行工具，但是，它现在还不支持重定向标准输入