С. Сухов - Основы программирования на Java

• Название: Основы программирования на Java
• Автор: С. Сухов
• Жанр: Программирование

Учебное пособие разработано в соответствии с программой курса «Информатика» и предназначено для студентов радиотехнического факультета, но может использоваться и студентами других специальностей. Рассматриваются вопросы программирования на языке Java.

Направлено на закрепление знаний по курсу «Информатика», читаемого по специальности 210406 «Сети связи и системы коммутации». Учебное пособие подготовлено на кафедре «САПР».

---

class SimpleTypes {

public static void main(String args []) {

byte b = 0x55;

short s = 0x55ff;

int i = 1000000;

long l = 0xffffffffL;

char с = ’a’;

float f= .25f;

double d = .00001234;

boolean bool = true;

System.out.println("byte b = " + b);

System.out.println("short s = " +s);

System.out.println("int i =” + i);

System.out.println("long 1 = " + l);

System.out.println("char с =” + с);

System.out.println("float f = " + f);

System.out.println("double d = " + d);

System.out.println("boolean bool =” + bool); }

}

Запустив эту программу, вы должны получить результат, показанный ниже:

byte b = 85

shorts = 22015

int i = 1000000

long 1 = 4294967295

char с = a

float f = 0.25

double d=1.234e-005

boolean bool = true

Обратите внимание на то, что целые числа печатаются в десятичном представлении, хотя мы задавали значения некоторых из них в шестнадцатиричном формате.

3. МАССИВЫ

Массив - это группа переменных одного типа, доступ к которым осуществляется с помощью общего имени. Для объявления типа массива используются квадратные скобки. В приведенной ниже строке объявляется переменная month_days, тип которой — «массив целых чисел типа int».

int month_days [];

Для того чтобы зарезервировать память под массив, используется специальный оператор new. При использовании этого оператора необходимо указать требуемый тип элементов и неотрицательное число элементов, которые нужно иметь в массиве. В приведенной ниже строке кода с помощью оператора new массиву month_days выделяется память для хранения двенадцати целых чисел.

month_days = new int [12];

Итак, теперь month_days — это ссылка на двенадцать целых чисел. Ниже приведен пример, в котором создается массив, элементы которого содержат число дней в месяцах года (невисокосного).

class Array {

public static void main (String args []) {

int month_days[];

month_days = new int[12];

month_days[0] = 31;

month_days[l] = 28;

month_days[2] =31;

month_days[3] = 30;

month_days[4] =31;

month_days[5] = 30;

month_days[6] = 31;

month_days[7] = 31;

month_days[8] = 30;

month_days[9] = 31;

month_days[10] = 30;

month_days[ 11 ] = 31;

System.out.println("Апрель содержит” + month_days[3] +” дней.");} }

При запуске эта программа печатает количество дней в апреле. Нумерация элементов массива в Java начинается с нуля, так что число дней в апреле — это month_days [3].

Имеется возможность автоматически инициализировать массивы способом, во многом напоминающим инициализацию переменных простых типов. Инициализатор массива представляет собой список разделенных запятыми выражений, заключенный в фигурные скобки. Запятые отделяют друг от друга значения элементов массива. При таком способе создания массив будет содержать ровно столько элементов, сколько требуется для хранения значений, указанных в списке инициализации.

class AutoArray {

public static void main(String args[]) {

intmonth_days[] = { 31,28,31,30,31,30, 31, 31,30,31, 30, 31 };

System.out.println("Апрель содержит " + month_days[3] + " дней."); }

}

Java строго следит за тем, чтобы вы случайно не записали или не попытались получить значения, выйдя за границы массива. При выполнении программы Java проверяет, все ли индексы попадают в допустимый диапазон. Если же вы попытаетесь использовать в качестве индексов значения, выходящие за границы массива — отрицательные числа либо числа, которые больше или равны количеству элементов в массиве, то получите сообщение об ошибке времени выполнения.

3.1. Многомерные массивы

На самом деле настоящих многомерных массивов в Java не существует. Зато имеются массивы массивов, которые ведут себя подобно многомерным массивам за исключением нескольких незначительных отличий. Приведенный ниже код создает традиционную матрицу из десяти элементов типа double, каждый из которых инициализируется нулем. Внутренняя реализация этой матрицы — массив массивов double.

double matrix [][] = new double [5][2];

Следующий фрагмент кода инициализирует такое же количество памяти, но память под вторую размерность отводится вручную. Это сделано для того, чтобы наглядно показать, что матрица на самом деле представляет собой вложенные массивы.

double matrix [][] = new double [5][];

matrix [0] = new double[2];

matrix[l] =new double[2];

matrix[2] = new double[2];

matrix[3] = { 0,1};

matrix[4] = { 2,3};

В следующем примере создается матрица размером 4 на 4 с элементами типа double, причем ее диагональные элементы (те, для которых х==у) заполняются единицами, а все остальные элементы остаются равными нулю.

class Matrix {

public static void main(String args[]) {

double m[][]; m = new double[4][4];

m[0][0]=l;

m[l][l] = l;

m[2][2] = l;

m[3][3] = l;

System.out.println(m[0][0] +" "+ m[0][l] +" "+ m[0][2] +" "+ m[0][3]);

System.out.println(m[1][0] +" "+ m[l][l] +" "+ m[l][2] +" "+ m[l][3]);

System.out.println(m[2][0] +" "+ m[2][l] +" "+ m[2][2] +" "+ m[2][3]);

System.out.println(m[3][0] +" "+ m[3][l] +" "+ m[3][2] +" "+ m[3][3]);

}

}

Запустив эту программу, вы получите следующий результат:

1000

0100

0010

0001

Обратите внимание — если вы хотите, чтобы значение элемента было нулевым, вам не нужно его инициализировать, это делается автоматически. Для задания начальных значений массивов существует специальная форма инициализатора, пригодная и в многомерном случае. В про1рамме, приведенной ниже, создается матрица, каждый элемент которой содержит произведение номера строки на номер столбца. Обратите внимание на тот факт, что внутри инициализатора массива можно использовать не только литералы, но и выражения.

class AutoMatrix {

public static void main(String args[]) {

double m[][]={

{ 0*0,1*0,2*0,3*0 }, { 0*1,1*1,2*1,3*1 }, { 0*2.1*2,2*2,3*2 },

{0*3,1*3.2*3,3*3 } };

System.out.println(m[0][0] +" "+ m[0][l] +" "+ m[0][2] +" "+ m[0][3]);

System.out.println(m[ 1 ][0] +" "+m[l][l] +" "+m[l][2] +" "+m[l][3]);

System.out.println(m[2][0] +" "+m[2][l] +" "+m[2][2] +" "+ m[2][3]);

System.out.println(m[3][0] +" "+m[3][l] +" "+ m[3][2] +" "+ m[3][3]);

}

}

Запустив эту программу, вы получите следующий результат:

0000

0123

0246

0369

4. ОПЕРАТОРЫ

Операторы в языке Java — это специальные символы, которые сообщают транслятору о том, что вы хотите выполнить операцию с некоторыми операндами. Типы операций указываются с помощью операторов, а операнды - это переменные, выражения или литералы. Некоторые операторы требуют одного операнда, их называют унарными. Одни операторы ставятся перед операндами и называются префиксными, другие — после, их называют постфиксными операторами. Большинство же операторов ставят между двумя операндами, такие операторы называются инфиксными бинарными операторами. Существует тернарный оператор, работающий с тремя операндами. В Java имеется 44 встроенных оператора. Их можно разбить на 4 класса — арифметические, битовые, операторы сравнения и логические.

4.1. Арифметические операторы

Арифметические операторы используются для вычислений так же как в алгебре (см. таблицу со сводкой арифметических операторов ниже). Допустимые операнды должны иметь числовые типы. Например, использовать эти операторы для работы с логическими типами нельзя, а для работы с типом char можно, поскольку в Java тип char — это подмножество типа int.

Таблица 4.1. Таблица арифметических операторов

№

Оператор

Результат

Оператор

Результат

1

+

Сложение

+ =

Сложение с присваиванием

2

-

Вычитание (также унарный минус)

- =

Вычитание с присваиванием

3

*

Умножение

* =

Умножение с присваиванием

4

/

Деление

/ =

Деление с присваиванием

5

%

Деление по модулю

% =

Деление по модулю с присваиванием

6

++

Инкремент

--

Декремент

Ниже в качестве примера, приведена простая программа, демонстрирующая использование операторов. Обратите внимание на то, что операторы работают как с целыми литералами, так и с переменными.

class BasicMath {

public static void int a = 1 + 1;

int b = a* 3;

main(String args[]) {

int с = b / 4;

int d = b - a;

int e = -d;

System.out.print("a = " + a);

System.out.print("b = " + b);

System.out.print("c = " + c);

System.out.print("d = " + d);

System.out.println("e =” + e);

}

}

Исполнив эту программу, вы должны получить приведенный ниже результат:

a = 2