基础编程模型 #

Java程序的基本结构 #

• 本书学习算法的方法：用Java编程语言编写的程序来实现算法(相比用自然语言有很多优势)
• 劣势：编程语言特定，使算法的思想和实现细节变得困难(所以本书尽量使用大部分语言都必须的语法)
• 把描述和实现算法所用到的语言特性、软件库和操作系统特定总称为基础编程模型
• Java程序的基本结构

  • 一段Java程序或者是一个静态方法库，或者定义了一个数据类型，需要用到的语法

    • 原始数据类型(在计算机中精确地定义整数浮点数布尔值等)
    • 语句(创建变量并赋值，控制运行流程或引发副作用来进行计算，包括声明、赋值、条件、循环、调用和返回)
    • 数组(多个同种数据类型值的集合)
    • 静态方法(封装并重用代码)
    • 字符串(一连串的字符，内置一些对他们的操作)
    • 标准输入/输出(是程序与外界联系的桥梁)
    • 数据抽象(数据抽象封装和重用代码，可以定义非原始数据类型，进而面向对象编程)

  • 把这种输入命令执行程序的环境称为 虚拟终端

  • 要执行一条Java程序，需要先用javac命令编译，然后用java命令运行，比如下面的文件，需要使用命令

    javac BinarySearch.java
    java BinarySearch 
    

    
    

原始数据类型与表达式 #

• 数据类型就是一组数据和其所能进行的操作的集合
• Java中最基础的数据类型(整型int，双精度实数类型double,布尔值boolean,字符型char)
• Java程序控制用标识符命名的变量
• 对于原始类型，用标识符引用变量，+-*/指定操作，用字面量来表示值(如1或3.14),用表达式表示对值的操作( 表达式:(x+2.334)/2 )
• 只要能够指定值域和在此值域上的操作，就能定义一个数据类型(很像数学上函数的定义)
• +-*/是被重载过的
• 运算产生的数据的数据类型和参与运算的数据的数据类型是相同的(5/3=1,5.0/3.0=1.6667等)
• 如下图(图歪了亿点点..)
• 表达式
• 表达式具有优先级，Java使用的是中缀表达式(一个字面量紧接运算符，然后是另一个字面量)。逻辑运算中优先级 ! && || ,运算符中 * / % 高于+ - 。括号能改变这些规则。代码中尽量使用括号消除对优先级的依赖
• 类型转换
  • 数值会自动提升为高级数据类型，如1+2.5 1会被先转为double 1.0，值也为double的3.5
  • 强转(把类型名放在括号里讲其转换为括号中的类型) 讲高级数据类型转为低级可能会导致精度的缺失，尽量少使用
• 比较
  • ==、!=、<、<=、>、>=，这些运算符称为 混合类型运算符，因为结果是布尔型而不是参与比较的数据类型
  • 结果是布尔型的表达式称为布尔表达式
• 其他原始类型(int为32位，double为64位)
  • long,64位整数
  • short,16位整数
  • char,16位字符
  • byte,8位整数
  • 32位单精度实数,float

语句 #

• 语句用来创建和操作变量、对变量赋值并控制操作的执行流程
• 包括声明语句、赋值语句、条件语句、循环语句、调用和返回语句
• 声明：让一个变量名和一个类型在编译时关联起来
• 赋值：将(由一个表达式定义的)某个数据类型额值和一个变量关联起来
• 条件语句：

  if (<boolean expression>) { <block statement> }
  

• 循环语句

  while(<boolean expression>) { <block statement> }
  

  其中循环语句中的代码段称为循环体
• break与continue语句
  • break，立即退出循环
  • continue，立即开始下一轮循环

简便记法 #

• 声明并初始化
• 隐式赋值
  • ++i;–i
  • i/=2;i+=1
• 单语句代码段(省略if/while代码段的花括号)
• for语句

  for(<initialize>;<boolean expression>;<increment>)
  {
      <block statements>
  }
  

  这段代码等价于后面的

  <initialize>;
  while(<boolean expression>)
  {
    <block statments>
    <increment>;
  }
  

• java语句总结
  

数组 #

• 数组能够存储相同类型的多个数据
• N个数组的数组编号为0至N-1；这种数组在Java中称为一维数组
• 创建并初始化数组
  • 需要三个步骤，声明数组名字和类型，创建数组，初始化数组元素
  • 声明并初始化一个数组
    
  • 简化写法
    double[] a = new double[N];
  • 使用数组(访问的索引小于0或者大于N-1时会抛出ArrayIndexOutOfBoundsException)
  • 典型的数组处理代码
    
• 起别名
  • 下面的情况并没有将数组新复制一份，而是a，b指向了同一个数组
    
• 二维数组
  • Java中二维数组就是一堆数组的数组
  • 二维数组可以是参差不齐，比如a[0]=new double[5],a[1]=new double[6]之类
  • 二维数组的创建及初始化

    double[][] a;
    a = new double[M][N];
    for (int i = 0; i < M; i++)
        for (int j = 0; j < N; j++)
            a[i][j] = 0.0;
    

  • 精简后的代码 double[][] a=new double[M][N];