九. 常用类库、向量与哈希3.Java语言包(java.lang)简介

Java语言包（java.lang）定义了Java中的大多数基本类，由Java语言自动调用，不需要显示声明。该包中包含了Object类，Object类是整个类层次结构的根结点，同时还定义了基本数据类型的类，如：String、Boolean、Byter、Short等。这些类支持数字类型的转换和字符串的操作等，下面将进行简单介绍。

Math类

Math类提供了常用的数学运算方法以及Math.PI和Math.E两个数学常量。该类是final的，不能被继承，类中的方法和属性全部是静态，不允许在类的外部创建Math类的对象。因此，只能使用Math类的方法而不能对其作任何更改。表8-1列出了Math类的主要方法。

表8-1 Math类的主要方法
方法	功能
int abs(int i)	求整数的绝对值（另有针对long、float、double的方法）
double ceil(double d)	不小于d的最小整数（返回值为double型）
double floor(double d)	不大于d的最大整数（返回值为double型）
int max(int i1,int i2)	求两个整数中最大数（另有针对long、float、double的方法）
int min(int i1,int i2)	求两个整数中最小数（另有针对long、float、double的方法）
double random()	产生0~1之间的随机数
int round(float f)	求最靠近f的整数
long round(double d)	求最靠近d的长整数
double sqrt(double a)	求平方根
double sin(double d)	求d的sin值（另有求其他三角函数的方法如cos，tan，atan）
double log(double x)	求自然对数
double exp(double x)	求e的x次幂（e^x）
double pow(double a, double b)	求a的b次幂

【例8-2】产生10个10~100之间的随机整数。
//********** ep8_2.java **********
class ep8_2{
public static void main(String args[]){
int a;
System.out.print("随机数为：");
for(int i=1;i<=10;i++){
a=(int)((100-10+1)*Math.random()+10);
System.out.print(" "+a);
}
System.out.println();
}
}

运行结果：随机数为：12 26 21 68 56 98 22 69 68 31

由于产生的是随机数，例8-2每次运行的结果都不会相同。若要产生[a,b]之间的随机数其通式为：
（b-a+1）*Math.random()+a

字符串类

字符串是字符的序列。在 Java 中，字符串无论是常量还是变量都是用类的对象来实现的。java.lang 提供了两种字符串类：String 类和 StringBuffer 类。

1.String 类
按照 Java 语言的规定，String 类是 immutable 的 Unicode 字符序列，其作用是实现一种不能改变的静态字符串。例如，把两个字符串连接起来的结果是生成一个新的字符串，而不会使原来的字符串改变。实际上，所有改变字符串的结果都是生成新的字符串，而不是改变原来字符串。

字符串与数组的实现很相似，也是通过 index 编号来指出字符在字符串中的位置的，编号从0 开始，第 2 个字符的编号为 1，以此类推。如果要访问的编号不在合法的范围内，系统会产生 StringIndexOutOfBoundsExecption 异常。如果 index 的值不是整数，则会产生编译错误。

String 类提供了如表 8-2 所示的几种字符串创建方法。

表 8-2 String 创建字符串的方法
方法	功能
String s=”Hello!”	用字符串常量自动创建 String 实例。
String s=new String(String s)	通过 String 对象或字符串常量传递给构造方法。
public String(char value[])	将整个字符数组赋给 String 构造方法。
public String(char value[], int offset, int count)	将字符数组的一部分赋给 String 构造方法，offset 为起始下标，count为子数组长度。

2.StringBuffer 类
String 类不能改变字符串对象中的内容，只能通过建立一个新串来实现字符串的变化。如果字符串需要动态改变，就需要用 StringBuffer 类。StringBuffer 类主要用来实现字符串内容的添加、修改、删除，也就是说该类对象实体的内存空间可以自动改变大小，以便于存放一个可变的字符序列。

StringBuffer 类提供的三种构造方法
构造方法	说明
StringBuffer()	使用该无参数的构造方法创建的 StringBuffer 对象，初始容量为 16 个字符，当对象存放的字符序列大于 16 个字符时，对象的容量自动增加。该对象可以通过 length()方法获取实体中存放的字符序列的长度，通过 capacity()方法获取当前对象的实际容量。
StringBuffer(int length)	使用该构造方法创建的 StringBuffer 对象，其初始容量为参数 length 指定的字符个数，当对象存放的字符序列的长度大于 length 时，对象的容量自动增加，以便存放所增加的字符。
StringBuffer(Strin str)	使用该构造方法创建的 StringBuffer 对象，其初始容量为参数字符串 str 的长度再加上 16 个字符。

几种 StringBuffer 类常用的方法
方法	说明
append()	使用 append() 方法可以将其他 Java 类型数据转化为字符串后再追加到 StringBuffer 的对象中。
insert(int index, String str)	insert() 方法将一个字符串插入对象的字符序列中的某个位置。
setCharAt(int n, char ch)	将当前 StringBuffer 对象中的字符序列 n 处的字符用参数 ch 指定的字符替换，n 的值必须是非负的，并且小于当前对象中字符串序列的长度。
reverse()	使用 reverse()方法可以将对象中的字符序列翻转。
delete(int n, int m)	从当前 StringBuffer 对象中的字符序列删除一个子字符序列。这里的 n 指定了需要删除的第一个字符的下标，m 指定了需要删除的最后一个字符的下一个字符的下标，因此删除的子字符串从 n~m-1。
replace(int n, int m, String str)	用 str 替换对象中的字符序列，被替换的子字符序列由下标 n 和 m 指定。