004 数学函数、字符和字符串

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本文为《Java 语言程序设计》第十版 章节笔记

4.1 常用的 Math 类方法:

  • 三角函数方法 (trigonometric method )
  • 指数函数方法 (exponent method )
  • 服务方法 (service method )
  • 还有两个常量:PI (π )、E(自然对数的底)

4.1.1 三角函数方法:

方法 描述
sin ( radians ) 返回以弧度为单位的角度的三角正弦函数值
con ( radians ) 返回以弧度为单位的角度的三角余弦函数值
tan ( radians ) 返回以弧度为单位的角度的三角正切函数值
toRadians ( degree ) 将以度为单位的角度值转换为以弧度表示
toDegrees ( radians ) 将以弧度为单位的角度值转换为以角度表示
asin ( a ) 返回以弧度为单位的角度的反三角正弦函数值
acos ( a ) 返回以弧度为单位的角度的反三角余弦函数值
atan ( a ) 返回以弧度为单位的角度的反三角正切函数值

4.1.2 指数函数方法:

方法 描述
exp( x ) 返回 e 的 x 次方
log( x ) 返回 x 的自然底数
log10( x ) 返回 x 的以 10 为底的对数
pow( a, b ) 返回 a 的 b 次方
sqrt( x ) 返回 a 的 b 次方

4.1.3 取整方法:

方法 描述
ceil( x ) x 向上取整为它最接近的整数(return double 类型)
floor( x ) x 向下取整为它最接近的整数(return double 类型)
rint( x ) x 取整为它最接近的整数。如果 x 与两个整数的距离相等,偶数的整数作为一个双精度值返回。
round( x ) 如果 x 是单精度数,返回 ( int )Math.floor( x + 0.5 ) ; 如果 x 是双精度数,返回 ( long )Math.floor( x + 0.5 )

4.1.4 min、max 和 abs 方法:

  • min 和 max 方法用于返回两个数(int、long、float 或 double 型)的最小值和最大值。
  • abs 方法以返回一个数(int、long、float 或 double 型)的绝对值。

4.1.5 random 方法:

Math.random() 方法,生成大于等于 0.0 且小于 1.0 的 double 型随机数(0.0 <= Math.random() < 1.0 )。可以用它编写简单的表达式,生成任意范围的随机数。


4.2 字符型数据类型和操作

4.2.1 Unicode 和 ASCII 码

一个 16 位的 Unicode 码占两个字节,用以 \u 开头的 4 位十六进制数表示,范围从‘\u0000’到‘\uffff’。

常用字符的 ASCII 码:

字符 十进制编码值 Uniclde 值
'0' ~ '9' 48 ~ 57 \u0030 ~ \u0039
'A' ~ 'Z' 65 ~ 90 \u0041 ~ \u005A
'a' ~ 'z' 97 ~ 122 \u0061 ~ \u007A

特殊字符的转义序列:

转义序列 名称 Unicode 码 十进制值
\b 退格键 \u0008 8
\t Tab 键 \u0009 9
\n 换行符 \u000A 10
\f 换页符 \u000C 12
\r 回车符 \u000D 13
\\ 反斜杠 \u005C 92
\" 双引号 \u0022 34

Java 的 Character 类 提供了下列方法用于进行字符测试:

方法 描述
isDigit(ch) 如果指定的字符是一个数字,返回 true
isLetter(ch) 如果指定的字符是一个字母,返回 true
isLetterOrDigit(ch) 如果指定的字符是一个字母或数字,返回 true
isLowerCase(ch) 如果指定的字符是一个小写字母,返回 true
isUpperCase(ch) 如果指定的字符是一个大写字母,返回 true
toLowerCase(ch) 返回指定的字符的小写形式
toUpperCase(ch) 返回指定的字符的大写形式
编写代码,产生随机的小写字母:

第一次想到的:(char)((int)(Math.random() * (123-97) + 97))

最简洁的:(int)(Math.random() * 26 + 'a')

4.3 String 类型

char 类型只能表示一个字符。为了表示一串字符,使用称为 String(字符串)的数据类型。

String 对象的简单方法:

方法 描述
lehgth() 返回字符串中的字符数
charAt(index) 返回字符串中指定位置的字符
concat(s1) 将本字符串和字符串 s1 连接,返回一个新的字符串
toUpperCase() 返回一个新的字符串,其中所有的字母都大写
toLowerCase() 返回一个新的字符串,其中所有的字母都小写
trim() 返回一个新的字符串,去掉了两边的空白字符

字符 ' '、\t、\f、\r、\n 被称为空白字符。

调用一个实例方法的语法是:reference-Varable.methodName(arguments)

调用一个静态方法的语法是:ClassName.methodName(arguments)

Scanner 对象上的 next()方法读取以空白字符结束的字符串(即' '、\t、\f、\r、\n)。可以使用 nextLine() 方法读取一整行文本。nextLine() 方法读取以按下回车键为结束标志的字符串。

String 类提供了以下方法,用于比较两个字符串:

方法 描述
equals(s1) 如果该字符串等于字符串 s1 ,返回 true
equalsIgonreCase(s1) 如果该字符串等于 s1,返回 true ,不区分大小写
compareTo(s1) 返回一个大于 0、等于 0、小于 0 的整数,表明一个字符串是否大于、等于或小于 s1
compareToIgnoreCase(s1) 和 compareTo 一样,但是比较时不区分大小写
startWith(prefix) 如果字符串以特定的前缀开始,返回 true
endsWith(suffix) 如果字符串以特定的后缀结束,返回 true
contains(s1) 如果 s1 是该字符串的子字符串,返回 true

操作符 == 只能检测 string1 和 string2 是否指向同一个对象,但它不会告诉你它们的内容是否相同。

String 类获取字符串的字符或者子串:

方法 描述
substring(beginIndex) 返回该字符串的子串,从特定位置 beginIndex 的字符开始到字符串的结尾
substring(beginIndex, enIndex) 返回该字符串的子串,从特定位置 beginIndex 的字符开始但下标为 endIndex-1 的字符。注意,位于 endIndex 位置的字符不属于该子字符串
indexOf(ch) 返回字符串中出现的第一个 ch 的下标。如果没有匹配,返回 -1
indexOf(ch, fromIndex) 返回字符串中 fromIndex 之后的第一个 ch 的下标。如果没有匹配的,返回 -1
indexOf(s) 返回字符串中出现的第一个字符串 s 的下标。如果没有匹配的,返回 -1
indexOf(s, fromIndex) 返回字符串中 fromIndex 之后出现的第一个字符串 s 的下标。如果没有匹配的,返回 -1
lastIndexOf(ch) 返回字符串中出现的最后一个 ch 的下标。如果没有匹配的,返回 -1
lastIndexOf(ch, fromIndex) 返回字符串中 fromIndex 之前出现的最后一个 ch 的下标。如果没有匹配的,返回 -1
lastIndexOf(s) 返回字符串中出现的最后一个字符串 s 的下标。如果没有匹配的,返回 -1
lastIndexOf(s, fromIndex) 返回字符串中 fromIndex 之前出现的最后一个字符串 s 的下标。如果没有匹配的,返回 -1

数值型字符串转换为数值:

int intVlaue = Integer.parseInt(intString);
double doubleValue = Double.parseDouble(doubleString);

数值转换为字符串:

String s = number + "";

4.4 格式化控制台输出

可以使用 System.out.printf() 方法在控制台上显示格式化输出。

调用这个方法的格式是:
System.out.printf(format, item1, item2, ..., itemk);
format 是指一个由子串和格式标识符构成的字符串。格式标识符指定每个条目应该如何显示。

常用的格式标识符:

标识符 输出 示例
%b 布尔值 true 或 false
%c 字符 'a'
%d 十进制整数 200
%f 浮点数 45.54000
%e 标准科学计数法形式的数 4.5500e+01
%s 字符串 "Java is cool"

e.g:

int count = 5;
double amount = 45.56;
System.out.printf("count is %d and amount is %f", count, amout);
// Display count is 5 and amount is 45.560000

条目与标识符必须在次序、数量和类型上匹配。默认情况下,浮点值显示小数点后 6 位数字。可以在标识符中指定 宽度 和 精度。

指定 宽度 和 精度 的例子:

举例 输出
%5c 输出字符并在这个字符条目前加 4 个空格
%6b 输出布尔值,在 false 前加一个空格,在 true 前加两个空格
%5d 输出整数条目,宽度至少为 5。如果该条目的数字位数小于 5,就在数字前面加空格。如果该条目的位数大于 5,则自动增加宽度
%10.2f 输出的浮点条目宽度至少为 10,包括小数点和小数点后两位数字。这样,给小数点前分配了 7 位数字。如果该条目小数点前的位数小于 7,就在数字前面加空格。如果该条目小数点前的位数大于 7,则自动增加宽度
%10.2e 输出的浮点条目的宽度至少为 10,包括小数点、小数点后两位数字和指数部分。如果按科学计数法显示的数字位数小于 10,就给数字前加空格
%12s 输出的字符串宽度至少为 12 个字符。如果该字符串条目小于 12 个字符,就在该字符串前加空格。如果该字符串的条目多于 12 个字符,则自动增加宽度

默认情况下,输出是右对齐的。可以在格式标识符中放一个负号(-),表明该条目在特定区域的输出是左对齐的。

  • Java

    Java 是一种可以撰写跨平台应用软件的面向对象的程序设计语言,是由 Sun Microsystems 公司于 1995 年 5 月推出的。Java 技术具有卓越的通用性、高效性、平台移植性和安全性。

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