Java（133-151）【String类、static、Arrays类、Math类】

1.字符串概述和特点

string在lang包里面，因此可以直接使用

字符串的内容不可变

2.字符串的构造方法和直接创建

三种构造方法

package cn.itcast.day08.demo01;
/*
java.lang.String类代表字符串。
API当中说：Java 程序中的所有字符串字面值（如 "abc" ）都作为此类的实例实现。
其实就是说：程序当中所有的双引号字符串，都是String类的对象。（就算没有new，也照样是。）
字符串的特点：
1. 字符串的内容永不可变。【重点】
2. 正是因为字符串不可改变，所以字符串是可以共享使用的。
3. 字符串效果上相当于是char[]字符数组，但是底层原理是byte[]字节数组。
创建字符串的常见3+1种方式。
三种构造方法：
public String()：创建一个空白字符串，不含有任何内容。
public String(char[] array)：根据字符数组的内容，来创建对应的字符串。
public String(byte[] array)：根据字节数组的内容，来创建对应的字符串。
一种直接创建：
String str = "Hello"; // 右边直接用双引号
注意：直接写上双引号，就是字符串对象。
 */
public class Demo01String {
    public static void main(String[] args) {
        // 使用空参构造
        String str1 = new String(); // 小括号留空，说明字符串什么内容都没有。
        System.out.println("第1个字符串：" + str1);
        // 根据字符数组创建字符串
        char[] charArray = { 'A', 'B', 'C' };
        String str2 = new String(charArray);
        System.out.println("第2个字符串：" + str2);
        // 根据字节数组创建字符串
        byte[] byteArray = { 97, 98, 99 };
        String str3 = new String(byteArray);
        System.out.println("第3个字符串：" + str3);
        // 直接创建
        String str4 = "Hello";
        System.out.println("第4个字符串：" + str4);
    }
}

3、字符串的常量池

package cn.itcast.day08.demo01;
/*
字符串常量池：程序当中直接写上的双引号字符串，就在字符串常量池中。
对于基本类型来说，==是进行数值的比较。
对于引用类型来说，==是进行【地址值】的比较。
 */
public class Demo02StringPool {
    public static void main(String[] args) {
        String str1 = "abc";
        String str2 = "abc";
        char[] charArray = {'a', 'b', 'c'};
        String str3 = new String(charArray);
        System.out.println(str1 == str2); // true
        System.out.println(str1 == str3); // false
        System.out.println(str2 == str3); // false
    }
}

对于引用类型来说，==是进行【地址值】的比较。

字符串常量池中的对象是以字节数组的形式进行存储

4、字符串的比较相关方法

进行字符串的内容比较

equals()、equalsIgnoreCase()

package cn.itcast.day08.demo02;
/*
==是进行对象的地址值比较，如果确实需要字符串的内容比较，可以使用两个方法：
public boolean equals(Object obj)：参数可以是任何对象，只有参数是一个字符串并且内容相同的才会给true；否则返回false。
注意事项：
1. 任何对象都能用Object进行接收。
2. equals方法具有对称性，也就是a.equals(b)和b.equals(a)效果一样。
3. 如果比较双方一个常量一个变量，推荐把常量字符串写在前面。
推荐："abc".equals(str)    不推荐：str.equals("abc")
public boolean equalsIgnoreCase(String str)：忽略大小写，进行内容比较。
 */
public class Demo01StringEquals {
    public static void main(String[] args) {
        String str1 = "Hello";
        String str2 = "Hello";
        char[] charArray = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o'};
        String str3 = new String(charArray);
        System.out.println(str1.equals(str2)); // true
        System.out.println(str2.equals(str3)); // true
        System.out.println(str3.equals("Hello")); // true
        System.out.println("Hello".equals(str1)); // true
        String str4 = "llo";
        System.out.println(str1.equals(str4)); // false
        System.out.println("=================");
        String str5 = null;
        System.out.println("abc".equals(str5)); // 推荐：false
//        System.out.println(str5.equals("abc")); // 不推荐：报错，空指针异常NullPointerException
        System.out.println("=================");
        String strA = "Java";
        String strB = "java";
        System.out.println(strA.equals(strB)); // false，严格区分大小写
        System.out.println(strA.equalsIgnoreCase(strB)); // true，忽略大小写
        // 注意，只有英文字母区分大小写，其他都不区分大小写
        System.out.println("abc一123".equalsIgnoreCase("abc壹123")); // false
    }
}

5、字符串的获取相关方法

拼接字符串

package cn.itcast.day08.demo02;
/*
String当中与获取相关的常用方法有：
public int length()：获取字符串当中含有的字符个数，拿到字符串长度。
public String concat(String str)：将当前字符串和参数字符串拼接成为返回值新的字符串。
public char charAt(int index)：获取指定索引位置的单个字符。（索引从0开始。）
public int indexOf(String str)：查找参数字符串在本字符串当中首次出现的索引位置，如果没有返回-1值。
 */
public class Demo02StringGet {
    public static void main(String[] args) {
        // 获取字符串的长度
        int length = "asdasfeutrvauevbueyvb".length();
        System.out.println("字符串的长度是：" + length);
        // 拼接字符串
        String str1 = "Hello";
        String str2 = "World";
        String str3 = str1.concat(str2);
        System.out.println(str1); // Hello，原封不动
        System.out.println(str2); // World，原封不动
        System.out.println(str3); // HelloWorld，新的字符串
        System.out.println("==============");
        // 获取指定索引位置的单个字符
        char ch = "Hello".charAt(1);
        System.out.println("在1号索引位置的字符是：" + ch);
        System.out.println("==============");
        // 查找参数字符串在本来字符串当中出现的第一次索引位置
        // 如果根本没有，返回-1值
        String original = "HelloWorldHelloWorld";
        int index = original.indexOf("llo");
        System.out.println("第一次索引值是：" + index); // 2
        System.out.println("HelloWorld".indexOf("abc")); // -1
    }
}

6.字符串的截取方法

package cn.itcast.day08.demo02;
/*
字符串的截取方法：
public String substring(int index)：截取从参数位置一直到字符串末尾，返回新字符串。
public String substring(int begin, int end)：截取从begin开始，一直到end结束，中间的字符串。
备注：[begin,end)，包含左边，不包含右边。
 */
public class Demo03Substring {
    public static void main(String[] args) {
        String str1 = "HelloWorld";
        String str2 = str1.substring(5);
        System.out.println(str1); // HelloWorld，原封不动
        System.out.println(str2); // World，新字符串
        System.out.println("================");
        String str3 = str1.substring(4, 7);
        System.out.println(str3); // oWo
        System.out.println("================");
        // 下面这种写法，字符串的内容仍然是没有改变的
        // 下面有两个字符串："Hello"，"Java"
        // strA当中保存的是地址值。
        // 本来地址值是Hello的0x666，
        // 后来地址值变成了Java的0x999
        String strA = "Hello";
        System.out.println(strA); // Hello
        strA = "Java";
        System.out.println(strA); // Java
    }
}

7.字符串的转换相关方法

package cn.itcast.day08.demo02;
/*
String当中与转换相关的常用方法有：
public char[] toCharArray()：将当前字符串拆分成为字符数组作为返回值。
public byte[] getBytes()：获得当前字符串底层的字节数组。
public String replace(CharSequence oldString, CharSequence newString)：
将所有出现的老字符串替换成为新的字符串，返回替换之后的结果新字符串。
备注：CharSequence意思就是说可以接受字符串类型。
 */
public class Demo04StringConvert {
    public static void main(String[] args) {
        // 转换成为字符数组
        char[] chars = "Hello".toCharArray();
        System.out.println(chars[0]); // H
        System.out.println(chars.length); // 5
        System.out.println("==============");
        // 转换成为字节数组
        byte[] bytes = "abc".getBytes();
        for (int i = 0; i < bytes.length; i++) {
            System.out.println(bytes[i]);
        }
        System.out.println("==============");
        // 字符串的内容替换
        String str1 = "How do you do?";
        String str2 = str1.replace("o", "*");
        System.out.println(str1); // How do you do?
        System.out.println(str2); // H*w d* y*u d*?
        System.out.println("==============");
        String lang1 = "会不会玩儿呀！你大爷的！你大爷的！你大爷的！！！";
        String lang2 = lang1.replace("你大爷的", "****");
        System.out.println(lang2); // 会不会玩儿呀！****！****！****！！！
    }
}

8.字符串的分割方法

package cn.itcast.day08.demo02;
/*
分割字符串的方法：
public String[] split(String regex)：按照参数的规则，将字符串切分成为若干部分。
注意事项：
split方法的参数其实是一个“正则表达式”，今后学习。
今天要注意：如果按照英文句点“.”进行切分，必须写"\\."（两个反斜杠）
 */
public class Demo05StringSplit {
    public static void main(String[] args) {
        String str1 = "aaa,bbb,ccc";
        String[] array1 = str1.split(",");
        for (int i = 0; i < array1.length; i++) {
            System.out.println(array1[i]);
        }
        System.out.println("===============");
        String str2 = "aaa bbb ccc";
        String[] array2 = str2.split(" ");
        for (int i = 0; i < array2.length; i++) {
            System.out.println(array2[i]);
        }
        System.out.println("===============");
        String str3 = "XXX.YYY.ZZZ";
        String[] array3 = str3.split("\\.");
        System.out.println(array3.length); // 0
        for (int i = 0; i < array3.length; i++) {
            System.out.println(array3[i]);
        }
    }
}

9.练习1拼接

字符串可以用+直接实现拼接

package cn.itcast.day08.demo02;
/*
题目：
定义一个方法，把数组{1,2,3}按照指定格式拼接成一个字符串。格式参照如下：[word1#word2#word3]。
分析：
1. 首先准备一个int[]数组，内容是：1、2、3
2. 定义一个方法，用来将数组变成字符串
三要素
返回值类型：String
方法名称：fromArrayToString
参数列表：int[]
3. 格式：[word1#word2#word3]
用到：for循环、字符串拼接、每个数组元素之前都有一个word字样、分隔使用的是#、区分一下是不是最后一个
4. 调用方法，得到返回值，并打印结果字符串
 */
public class Demo06StringPractise {
    public static void main(String[] args) {
        int[] array = {1, 2, 3, 4};
        String result = fromArrayToString(array);
        System.out.println(result);
    }
    public static String fromArrayToString(int[] array) {
        String str = "[";
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            if (i == array.length - 1) {
                str += "word" + array[i] + "]";
            } else {
                str += "word" + array[i] + "#";
            }
        }
        return str;
    }
}

10、练习2字符种类的统计

package cn.itcast.day08.demo02;
import java.util.Scanner;
/*
题目：
键盘输入一个字符串，并且统计其中各种字符出现的次数。
种类有：大写字母、小写字母、数字、其他
思路：
1. 既然用到键盘输入，肯定是Scanner
2. 键盘输入的是字符串，那么：String str = sc.next();
3. 定义四个变量，分别代表四种字符各自的出现次数。
4. 需要对字符串一个字、一个字检查，String-->char[]，方法就是toCharArray()
5. 遍历char[]字符数组，对当前字符的种类进行判断，并且用四个变量进行++动作。
6. 打印输出四个变量，分别代表四种字符出现次数。
 */
public class Demo07StringCount {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入一个字符串：");
        String input = sc.next(); // 获取键盘输入的一个字符串
        int countUpper = 0; // 大写字母
        int countLower = 0; // 小写字母
        int countNumber = 0; // 数字
        int countOther = 0; // 其他字符
        char[] charArray = input.toCharArray();
        for (int i = 0; i < charArray.length; i++) {
            char ch = charArray[i]; // 当前单个字符
            if ('A' <= ch && ch <= 'Z') {
                countUpper++;
            } else if ('a' <= ch && ch <= 'z') {
                countLower++;
            } else if ('0' <= ch && ch <= '9') {
                countNumber++;
            } else {
                countOther++;
            }
        }
        System.out.println("大写字母有：" + countUpper);
        System.out.println("小写字母有：" + countLower);
        System.out.println("数字有：" + countNumber);
        System.out.println("其他字符有：" + countOther);
    }
}

11.静态static关键字概述

12.static修饰成员变量

package cn.itcast.day08.demo03;
/*
如果一个成员变量使用了static关键字，那么这个变量不再属于对象自己，而是属于所在的类。多个对象共享同一份数据。
 */
public class Demo01StaticField {
    public static void main(String[] args) {
        Student two = new Student("黄蓉", 16);
        two.room = "101教室";
        System.out.println("姓名：" + two.getName()
                + "，年龄：" + two.getAge() + "，教室：" + two.room
                + "，学号：" + two.getId());
        Student one = new Student("郭靖", 19);
        System.out.println("姓名：" + one.getName()
                + "，年龄：" + one.getAge() + "，教室：" + one.room
                + "，学号：" + one.getId());
    }
}

package cn.itcast.day08.demo03;
public class Student {
    private int id; // 学号
    private String name; // 姓名
    private int age; // 年龄
    static String room; // 所在教室
    private static int idCounter = 0; // 学号计数器，每当new了一个新对象的时候，计数器++
    public Student() {
        this.id = ++idCounter;
    }
    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.id = ++idCounter;
    }
    public int getId() {
        return id;
    }
    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
}

13、static来修饰成员方法

静态方法属于类的方法

package cn.itcast.day08.demo03;
/*
一旦使用static修饰成员方法，那么这就成为了静态方法。静态方法不属于对象，而是属于类的。
如果没有static关键字，那么必须首先创建对象，然后通过对象才能使用它。
如果有了static关键字，那么不需要创建对象，直接就能通过类名称来使用它。
无论是成员变量，还是成员方法。如果有了static，都推荐使用类名称进行调用。
静态变量：类名称.静态变量
静态方法：类名称.静态方法()
注意事项：
1. 静态不能直接访问非静态。
原因：因为在内存当中是【先】有的静态内容，【后】有的非静态内容。
“先人不知道后人，但是后人知道先人。”
2. 静态方法当中不能用this。
原因：this代表当前对象，通过谁调用的方法，谁就是当前对象。
 */
public class     Demo02StaticMethod {
    public static void main(String[] args) {
        MyClass obj = new MyClass(); // 首先创建对象
        // 然后才能使用没有static关键字的内容
        obj.method();
        // 对于静态方法来说，可以通过对象名进行调用，也可以直接通过类名称来调用。
        obj.methodStatic(); // 正确，不推荐，这种写法在编译之后也会被javac翻译成为“类名称.静态方法名”
        MyClass.methodStatic(); // 正确，推荐
        // 对于本来当中的静态方法，可以省略类名称
        myMethod();
        Demo02StaticMethod.myMethod(); // 完全等效
    }
    public static void myMethod() {
        System.out.println("自己的方法！");
    }
}

package cn.itcast.day08.demo03;
public class MyClass {
    int num; // 成员变量
    static int numStatic; // 静态变量
    // 成员方法
    public void method() {
        System.out.println("这是一个成员方法。");
        // 成员方法可以访问成员变量
        System.out.println(num);
        // 成员方法可以访问静态变量
        System.out.println(numStatic);
    }
    // 静态方法
    public static void methodStatic() {
        System.out.println("这是一个静态方法。");
        // 静态方法可以访问静态变量
        System.out.println(numStatic);
        // 静态不能直接访问非静态【重点】
//        System.out.println(num); // 错误写法！
        // 静态方法中不能使用this关键字。
//        System.out.println(this); // 错误写法！
    }
}

14、静态static的内存图

package cn.itcast.day08.demo03;
public class Demo03StaticStudent {
    public static void main(String[] args) {
        // 首先设置一下教室，这是静态的东西，应该通过类名称进行调用
        Student.room = "101教室";
        Student one = new Student("郭靖", 20);
        System.out.println("one的姓名：" + one.getName());
        System.out.println("one的年龄：" + one.getAge());
        System.out.println("one的教室：" + Student.room);
        System.out.println("============");
        Student two = new Student("黄蓉", 18);
        System.out.println("two的姓名：" + two.getName());
        System.out.println("two的年龄：" + two.getAge());
        System.out.println("two的教室：" + Student.room);
    }
}

15、静态代码块

package cn.itcast.day08.demo03;
/*
静态代码块的格式是：
public class 类名称 {
    static {
        // 静态代码块的内容
    }
}
特点：当第一次用到本类时，静态代码块执行唯一的一次。
静态内容总是优先于非静态，所以静态代码块比构造方法先执行。
静态代码块的典型用途：
用来一次性地对静态成员变量进行赋值。
 */
public class Demo04Static {
    public static void main(String[] args) {
        Person one = new Person();
        Person two = new Person();
    }
}

package cn.itcast.day08.demo03;
public class Person {
    static {
        System.out.println("静态代码块执行！");
    }
    public Person() {
        System.out.println("构造方法执行！");
    }
}

16、数组工具类Arrays

package cn.itcast.day08.demo04;
import java.util.Arrays;
/*
java.util.Arrays是一个与数组相关的工具类，里面提供了大量静态方法，用来实现数组常见的操作。
public static String toString(数组)：将参数数组变成字符串（按照默认格式：[元素1, 元素2, 元素3...]）
public static void sort(数组)：按照默认升序（从小到大）对数组的元素进行排序。
备注：
1. 如果是数值，sort默认按照升序从小到大
2. 如果是字符串，sort默认按照字母升序
3. 如果是自定义的类型，那么这个自定义的类需要有Comparable或者Comparator接口的支持。（今后学习）
 */
public class Demo01Arrays {
    public static void main(String[] args) {
        int[] intArray = {10, 20, 30};
        // 将int[]数组按照默认格式变成字符串
        String intStr = Arrays.toString(intArray);
        System.out.println(intStr); // [10, 20, 30]
        int[] array1 = {2, 1, 3, 10, 6};
        Arrays.sort(array1);
        System.out.println(Arrays.toString(array1)); // [1, 2, 3, 6, 10]
        String[] array2 = {"bbb", "aaa", "ccc"};
        Arrays.sort(array2);
        System.out.println(Arrays.toString(array2)); // [aaa, bbb, ccc]
    }
}

17、Arrays的练习倒序

package cn.itcast.day08.demo04;
import java.util.Arrays;
/*
题目：
请使用Arrays相关的API，将一个随机字符串中的所有字符升序排列，并倒序打印。
 */
public class Demo02ArraysPractise {
    public static void main(String[] args) {
        String str = "asv76agfqwdfvasdfvjh";
        // 如何进行升序排列：sort
        // 必须是一个数组，才能用Arrays.sort方法
        // String --> 数组，用toCharArray
        char[] chars = str.toCharArray();
        Arrays.sort(chars); // 对字符数组进行升序排列
        // 需要倒序遍历
        for (int i = chars.length - 1; i >= 0; i--) {
            System.out.println(chars[i]);
        }
    }
}

18、数学相关的常用工具类（4+1）

package cn.itcast.day08.demo04;
/*
java.util.Math类是数学相关的工具类，里面提供了大量的静态方法，完成与数学运算相关的操作。
public static double abs(double num)：获取绝对值。有多种重载。
public static double ceil(double num)：向上取整。
public static double floor(double num)：向下取整。
public static long round(double num)：四舍五入。
Math.PI代表近似的圆周率常量（double）。
 */
public class Demo03Math {
    public static void main(String[] args) {
        // 获取绝对值
        System.out.println(Math.abs(3.14)); // 3.14
        System.out.println(Math.abs(0)); // 0
        System.out.println(Math.abs(-2.5)); // 2.5
        System.out.println("================");
        // 向上取整
        System.out.println(Math.ceil(3.9)); // 4.0
        System.out.println(Math.ceil(3.1)); // 4.0
        System.out.println(Math.ceil(3.0)); // 3.0
        System.out.println("================");
        // 向下取整，抹零
        System.out.println(Math.floor(30.1)); // 30.0
        System.out.println(Math.floor(30.9)); // 30.0
        System.out.println(Math.floor(31.0)); // 31.0
        System.out.println("================");
        System.out.println(Math.round(20.4)); // 20
        System.out.println(Math.round(10.5)); // 11
    }
}

19、math练习

package cn.itcast.day08.demo04;
/*
题目：
计算在-10.8到5.9之间，绝对值大于6或者小于2.1的整数有多少个？
分析：
1. 既然已经确定了范围，for循环
2. 起点位置-10.8应该转换成为-10，两种办法：
    2.1 可以使用Math.ceil方法，向上（向正方向）取整
    2.2 强转成为int，自动舍弃所有小数位
3. 每一个数字都是整数，所以步进表达式应该是num++，这样每次都是+1的。
4. 如何拿到绝对值：Math.abs方法。
5. 一旦发现了一个数字，需要让计数器++进行统计。
备注：如果使用Math.ceil方法，-10.8可以变成-10.0。注意double也是可以进行++的。
 */
public class Demo04MathPractise {
    public static void main(String[] args) {
        int count = 0; // 符合要求的数量
        double min = -10.8;
        double max = 5.9;
        // 这样处理，变量i就是区间之内所有的整数
        for (int i = (int) min; i < max; i++) {
            int abs = Math.abs(i); // 绝对值
            if (abs > 6 || abs < 2.1) {
                System.out.println(i);
                count++;
            }
        }
        System.out.println("总共有：" + count); // 9
    }
}