Scanner类、Random类、ArrayList 类

第1章 API

概述：API(Application Programming Interface)，应用程序编程接口。Java API是一本程序员的 字典 ，是JDK中提供给我们使用的类的说明文档。这些类将底层的代码实现封装了起来，我们不需要关心这些类是如何实现的，只需要学习这些类如何使用即可。所以我们可以通过查询API的方式，来学习Java提供的类，并得知如何使用它们。

API使用步骤

1. 打开帮助文档。

2. 点击显示，找到索引，看到输入框。

3. 你要找谁？在输入框里输入，然后回车。

4. 看包。java.lang下的类不需要导包，其他需要。

5. 看类的解释
 

一、Scanner类

了解了API的使用方式，我们通过Scanner类，熟悉一下查询API，并使用类的步骤。

 

2.1 什么是Scanner类

一个可以解析基本类型和字符串的简单文本扫描器。 例如，以下代码使用户能够从 System.in 中读取一个数：

Scanner sc = new Scanner(System.in); 
int i = sc.nextInt();

备注：System.in 系统输入指的是通过键盘录入数据。

 

2.2 引用类型使用步骤

导包

使用import关键字导包，在类的所有代码之前导包，引入要使用的类型，java.lang包下的所有类无需导入。 格式 

import 包名.类名;

 

创建对象

使用该类的构造方法，创建一个该类的对象。 格式：

数据类型 变量名 = new 数据类型(参数列表);

举例：

Scanner sc = new Scanner(System.in);

调用方法

调用该类的成员方法，完成指定功能。 格式：

变量名.方法名();

举例：

int i = sc.nextInt(); // 接收一个键盘录入的整数

2.3 Scanner使用步骤

查看类

　　java.util.Scanner ：该类需要import导入后使用。

查看构造方法

　　public Scanner(InputStream source) : 构造一个新的 Scanner ，它生成的值是从指定的输入流扫描的。

查看成员方法

　　public int nextInt() ：将输入信息的下一个标记扫描为一个 int 值。

 

使用Scanner类，完成接收键盘录入数据的操作，代码如下：

//1. 导包 
import java.util.Scanner; 
    public class Demo01_Scanner { 

    public static void main(String[] args) { 
    //2. 创建键盘录入数据的对象 
    Scanner sc = new Scanner(System.in); 
    //3. 接收数据 
    System.out.println("请录入一个整数："); 
    int i = sc.nextInt(); 
    //4. 输出数据 
    System.out.println("i:"+i); 
    } 
}

 

2.4 练习

求和

键盘录入两个数据并求和，代码如下：

import java.util.Scanner; 
public class Test01Scanner { 

    public static void main(String[] args) { 

    // 创建对象 
    Scanner sc = new Scanner(System.in); 
    // 接收数据 
    System.out.println("请输入第一个数据："); 
    int a = sc.nextInt(); 
    System.out.println("请输入第二个数据："); 
    int b = sc.nextInt(); 
    // 对数据进行求和 
    int sum = a + b;
    System.out.println("sum:" + sum); 
    } 
}

取最值

键盘录入三个数据并获取最大值，代码如下：

import java.util.Scanner; 
public class Test02Scanner { 
    public static void main(String[] args) { 
    // 创建对象 
    Scanner sc = new Scanner(System.in); 
    // 接收数据 
    System.out.println("请输入第一个数据："); 
    int a = sc.nextInt(); 
    System.out.println("请输入第二个数据："); 
    int b = sc.nextInt(); 
    System.out.println("请输入第三个数据："); 
    int c = sc.nextInt(); 
    // 如何获取三个数据的最大值 
    int temp = (a > b ? a : b); 
    int max = (temp > c ? temp : c); 
    System.out.println("max:" + max); 
    } 
}

2.5 匿名对象【了解】

概念：创建对象时，只有创建对象的语句，却没有把对象地址值赋值给某个变量。虽然是创建对象的简化写法，但是应用场景非常有限。

匿名对象 ：没有变量名的对象。

格式

new 类名(参数列表)；

举例：

new Scanner(System.in)；

应用场景

1. 创建匿名对象直接调用方法，没有变量名。

new Scanner(System.in).nextInt();

2. 一旦调用两次方法，就是创建了两个对象，造成浪费，请看如下代码。

new Scanner(System.in).nextInt(); 
new Scanner(System.in).nextInt();

一个匿名对象，只能使用一次。

3. 匿名对象可以作为方法的参数和返回值

作为参数

class Test {
    public static void main(String[] args) {
    // 普通方式
    Scanner sc = new Scanner(System.in);
    input(sc);
    //匿名对象作为方法接收的参数
    input(new Scanner(System.in));
    }
    public static void input(Scanner sc){
    System.out.println(sc);
    }
}

作为返回值

class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
    // 普通方式
    Scanner sc = getScanner();
    }
    public static Scanner getScanner(){
    //普通方式
    //Scanner sc = new Scanner(System.in);
    //return sc;
    //匿名对象作为方法返回值
    return new Scanner(System.in);
    }
}

第3章 Random类

3.1 什么是Random类

此类的实例用于生成伪随机数。

例如，以下代码使用户能够得到一个随机数：

Random r = new Random(); 
int i = r.nextInt();

 

3.2 Random使用步骤

查看类

　　java.util.Random ：该类需要 import导入使后使用。

查看构造方法

　　public Random() ：创建一个新的随机数生成器。

查看成员方法

　　public int nextInt(int n) ：返回一个伪随机数，范围在 0 （包括）和 指定值 n （不包括）之间的int 值。

使用Random类，完成生成3个10以内的随机整数的操作，代码如下：

//1. 导包
import java.util.Random;
public class Demo01_Random {
    public static void main(String[] args) {
    //2. 创建键盘录入数据的对象
    Random r = new Random();
    for(int i = 0; i < 3; i++){
        //3. 随机生成一个数据
        int number = r.nextInt(10);
        //4. 输出数据
        System.out.println("number:"+ number);
    }
    }
}

备注：创建一个 Random 对象，每次调用 nextInt() 方法，都会生成一个随机数。

 

3.3 练习

获取随机数

获取1-n之间的随机数，包含n，代码如下：

// 导包
import java.util.Random;
public class Test01Random {
    public static void main(String[] args) {
    int n = 50;
    // 创建对象
    Random r = new Random();
    // 获取随机数
    int number = r.nextInt(n) + 1;
    // 输出随机数
    System.out.println("number:" + number);
    }
}

猜数字小游戏

游戏开始时，会随机生成一个1-100之间的整数 number 。玩家猜测一个数字 guessNumber ，会与 number 作比较，系统提示大了或者小了，直到玩家猜中，游戏结束。

// 导包
import java.util.Random;
public class Test02Random {
    public static void main(String[] args) {
    // 系统产生一个随机数1‐100之间的。
    Random r = new Random();
    Scanner sc = new Scanner(System.in);
    int number = r.nextInt(100) + 1;
    while(true){
        // 键盘录入我们要猜的数据
       
        System.out.println("请输入你要猜的数字(1‐100)：");
        int guessNumber = sc.nextInt();
        // 比较这两个数据(用if语句)
        if (guessNumber > number) {
            System.out.println("你猜的数据" + guessNumber + "大了");
        } else if (guessNumber < number) {
            System.out.println("你猜的数据" + guessNumber + "小了");
        } else {
            System.out.println("恭喜你,猜中了");
            break;
        }
    }
    }
}

第4章 ArrayList类

 

4.1 引入——对象数组

使用学生数组，存储三个学生对象，代码如下：

public class Student {
    private String name;
    private int age;
    public Student() {
    }
    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    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;
    }
}

public class Test01StudentArray {
    public static void main(String[] args) {
        //创建学生数组
        Student[] students = new Student[3];
        //创建学生对象
        Student s1 = new Student("曹操",40);
        Student s2 = new Student("刘备",35);
        Student s3 = new Student("孙权",30);
        //把学生对象作为元素赋值给学生数组
        students[0] = s1;
        students[1] = s2;
        students[2] = s3;
        //遍历学生数组
        for(int x=0; x<students.length; x++) {
            Student s = students[x];
            System.out.println(s.getName()+"‐‐‐"+s.getAge());
        }
    }
}

到目前为止，我们想存储对象数据，选择的容器，只有对象数组。而数组的长度是固定的，无法适应数据变化的需求。为了解决这个问题，Java提供了另一个容器 java.util.ArrayList 集合类,让我们可以更便捷的存储和操作对象数据。

 

4.2 什么是ArrayList类

java.util.ArrayList 是大小可变的数组的实现，存储在内的数据称为元素。此类提供一些方法来操作内部存储的元素。 ArrayList 中可不断添加元素，其大小也自动增长。

 

4.3 ArrayList使用步骤

查看类

java.util.ArrayList <E> ：该类需要 import导入使后使用。

<E> ，表示一种指定的数据类型，叫做泛型。 E ，取自Element（元素）的首字母。在出现 E 的地方，我们使用一种引用数据类型将其替换即可，表示我们将存储哪种引用类型的元素。代码如下：

ArrayList<String>，ArrayList<Student>

查看构造方法

public ArrayList() ：构造一个内容为空的集合。

基本格式:

ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();

在JDK 7后,右侧泛型的尖括号之内可以留空，但是<>仍然要写。简化格式：

ArrayList<String> list = new ArrayList<>();

查看成员方法

public boolean add(E e) ： 将指定的元素添加到此集合的尾部。

参数 E e ，在构造ArrayList对象时， <E> 指定了什么数据类型，那么 add(E e) 方法中，只能添加什么数据类型的对象。

使用ArrayList类，存储三个字符串元素，代码如下：

 

public class Test02StudentArrayList {
    public static void main(String[] args) {
        //创建学生数组
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        //创建学生对象
        String s1 = "曹操";
        String s2 = "刘备";
        String s3 = "孙权";
        //打印学生ArrayList集合
        System.out.println(list);
        //把学生对象作为元素添加到集合
        list.add(s1);
        list.add(s2);
        list.add(s3);
        //打印学生ArrayList集合
        System.out.println(list);
    }
}

 

4.4 常用方法和遍历

对于元素的操作,基本体现在——增、删、查。常用的方法有：

　　public boolean add(E e) ：将指定的元素添加到此集合的尾部。

　　public E remove(int index) ：移除此集合中指定位置上的元素。返回被删除的元素。

　　public E get(int index) ：返回此集合中指定位置上的元素。返回获取的元素。

　　public int size() ：返回此集合中的元素数。遍历集合时，可以控制索引范围，防止越界。

 

这些都是最基本的方法，操作非常简单，代码如下:

public class Demo01ArrayListMethod {
    public static void main(String[] args) {
        //创建集合对象
        ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
        //添加元素
        list.add("hello");
        list.add("world");
        list.add("java");
        //public E get(int index):返回指定索引处的元素
        System.out.println("get:"+list.get(0));
        System.out.println("get:"+list.get(1));
        System.out.println("get:"+list.get(2));
        //public int size():返回集合中的元素的个数
        System.out.println("size:"+list.size());
        //public E remove(int index):删除指定索引处的元素，返回被删除的元素
        System.out.println("remove:"+list.remove(0));
        //遍历输出
        for(int i = 0; i < list.size(); i++){
            System.out.println(list.get(i));
        }
    }
}

 

4.5 如何存储基本数据类型

ArrayList对象不能存储基本类型，只能存储引用类型的数据。类似 <int> 不能写，但是存储基本数据类型对应的包装类型是可以的。所以，想要存储基本类型数据， <> 中的数据类型，必须转换后才能编写，转换写法如下：

我们发现，只有 Integer 和 Character 需要特殊记忆，其他基本类型只是首字母大写即可。那么存储基本类型数据，代码如下

public class Demo02ArrayListMethod {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
        list.add(1);
        list.add(2);
        list.add(3);
        list.add(4);
        System.out.println(list);
    }
}

 

4.6 ArrayList练习

数值添加到集合

生成6个1~33之间的随机整数,添加到集合,并遍历

public class Test01ArrayList {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建Random 对象
        Random random = new Random();
        // 创建ArrayList 对象
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
        // 添加随机数到集合
        for (int i = 0; i < 6; i++) {
            int r = random.nextInt(33) + 1;
            list.add(r);
        }
        // 遍历集合输出
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            System.out.println(list.get(i));
        }
    }
}

对象添加到集合

自定义4个学生对象,添加到集合,并遍历

public class Test02ArrayList {
    public static void main(String[] args) {
        //创建集合对象
        ArrayList<Student> list = new ArrayList<Student>();
        //创建学生对象
        Student s1 = new Student("赵丽颖",18);
        Student s2 = new Student("唐嫣",20);
        Student s3 = new Student("景甜",25);
        Student s4 = new Student("柳岩",19);
        //把学生对象作为元素添加到集合中
        list.add(s1);
        list.add(s2);
        list.add(s3);
        list.add(s4);
        //遍历集合
        for(int x = 0; x < list.size(); x++) {
            Student s = list.get(x);
            System.out.println(s.getName()+"‐‐‐"+s.getAge());
        }
    }
}

练习

打印集合方法

定义以指定格式打印集合的方法(ArrayList类型作为参数)，使用{}扩起集合，使用@分隔每个元素。格式参照 {元素@元素@元素}。

public class Test03ArrayList {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建集合对象
        ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
        // 添加字符串到集合中
        list.add("张三丰");
        list.add("宋远桥");
        list.add("张无忌");
        list.add("殷梨亭");
        // 调用方法
        printArrayList(list);
    }
    public static void printArrayList(ArrayList<String> list) {
        // 拼接左括号
        System.out.print("{");
        // 遍历集合
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            // 获取元素
            String s = list.get(i);
            // 拼接@符号
            if (i != list.size() ‐ 1) {
                System.out.print(s + "@");
            } else {
                // 拼接右括号
                System.out.print(s + "}");
            }
        }
    }
}

获取集合方法

定义获取所有偶数元素集合的方法(ArrayList类型作为返回值)

public class Test04ArrayList {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建Random 对象
        Random random = new Random();
        // 创建ArrayList 对象
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
        // 添加随机数到集合
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            int r = random.nextInt(1000) + 1;
            list.add(r);
        }
        // 调用偶数集合的方法
        ArrayList<Integer> arrayList = getArrayList(list);
        System.out.println(arrayList);
    }
    public static ArrayList<Integer> getArrayList(ArrayList<Integer> list) {
        // 创建小集合,来保存偶数
        ArrayList<Integer> smallList = new ArrayList<>();
        // 遍历list
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            // 获取元素
            Integer num = list.get(i);
            // 判断为偶数,添加到小集合中
            if (num % 2 == 0){
                smallList.add(num);
            }
        }
        // 返回小集合
        return smallList;
    }
}