Java SE面向物件--07.Scanner類、Random類、ArrayList類

阿新 • • 發佈：2018-12-09

學習目標

Scanner類
Random類
ArrayList類

一、 Scanner類

1.1 什麼是Scanner類

如果想把資料改進為鍵盤錄入，提高程式的靈活性。想要完成鍵盤錄入的功能就需要使用java中的Scanner類。

例如，以下程式碼使使用者能夠從 System.in 中讀取一個數：

Scanner sc = new Scanner(System.in);
int i = sc.nextInt();//獲取一個整數

備註：System.in 系統輸入指的是通過鍵盤錄入資料。

1.2 引用型別使用步驟

導包

因為我們要使用的類本身和我們自己定義的類無關，所以想要使用某個類中的方法來解決需求的時候，首先需要使用import關鍵字導包，將需要使用的類匯入到我們自己書寫的類中。匯入位置放到class和package之間。引入要使用的型別。java.lang包下的所有類無需匯入。IDEA自動導包快捷鍵ALT+ENTER 格式：

import 包名.類名;

舉例：

java.util.Scanner;

建立物件

想要使用類中的方法就需要使用類的物件，先檢視該類的有無構造方法。如果有就使用該類的構造方法，建立一個該類的物件。格式：

資料型別  變數名  =  new 資料型別(引數列表);

舉例：

Scanner sc = new Scanner(System.in);

呼叫方法

呼叫該類的成員方法，完成指定功能。後期學習或者自學的方式就是使用哪個類就去API中查詢，檢視是否提供構造方法，如果有提供就建立那個類的物件，然後使用物件呼叫類中的方法，測試方法的作用。格式：

變數名.方法名();

舉例：

int i = sc.nextInt(); // 接收一個鍵盤錄入的整數

1.3 Scanner使用步驟

檢視類

java.util.Scanner ：該類需要import匯入後使用。

檢視構造方法

該類提供了大量的構造方法用來建立物件，鍵盤錄入的構造方法用如下：

public Scanner(InputStream source) : 構造一個新的 Scanner，它生成的值是從指定的輸入流掃描的。

檢視成員方法

該類或其他類提供了大量的方法用來完成各種功能，因為方法較多，用到哪個講哪個。

public int nextInt()

：將輸入資訊的下一個標記掃描為一個 int 值。

使用Scanner類，完成接收鍵盤錄入資料的操作，程式碼如下：

//1. 導包
import java.util.Scanner;
public class Demo01_Scanner {
    public static void main(String[] args) {
        //2. 建立鍵盤錄入資料的物件
        Scanner sc = new Scanner(System.in);

        //3. 接收資料
        System.out.println("請錄入一個整數："); // 錄入前提示

        int i = sc.nextInt(); // 輸入int型別資料並將值賦值給左側變數
        double dou = sc.nextDouble(); // 輸入double型別資料並將值賦值給左側變數
        String src = sc.next(); // 輸入String型別資料並將值賦值給左側變數
        char c = sc.next().charAt(0); // 輸入char型別資料並將值賦值給左側變數
        //4. 輸出資料
        System.out.println("i=" + i + "dou=" + dou + "src="  +src + "c=" + c);
    }
}

1.4 練習

求和

鍵盤錄入兩個資料並求和，程式碼如下：

import java.util.Scanner;

public class Test01Scanner {
    public static void main(String[] args) {
        // 建立物件
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        // 接收資料
        System.out.println("請輸入第一個資料：");
        int a = sc.nextInt();
        System.out.println("請輸入第二個資料：");
        int b = sc.nextInt();
        // 對資料進行求和
        int sum = a + b;
        System.out.println("sum:" + sum);
    }
}

取最值

鍵盤錄入三個資料並獲取最大值，程式碼如下：

import java.util.Scanner;

public class Test02Scanner {
    public static void main(String[] args) {
        // 建立物件
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        // 接收資料
        System.out.println("請輸入第一個資料：");
        int a = sc.nextInt();
        System.out.println("請輸入第二個資料：");
        int b = sc.nextInt();
        System.out.println("請輸入第三個資料：");
        int c = sc.nextInt();

        // 如何獲取三個資料的最大值
        int temp = (a > b ? a : b);
        int max = (temp > c ? temp : c);

        System.out.println("max:" + max);

      // 改造為使用迴圈和陣列的方式求最值

       // 建立陣列，將錄入的資料儲存到陣列中
        int[] arr = new int[3];

        // 迴圈錄入資料
        for (int i = 1; i <= 3; i++) {
            System.out.print("請輸入第" + i + "個數據:");
            // 依次將錄入的資料儲存到陣列中，下標從0開始，所以i要-1
            arr[i -1 ] = sc.nextInt();
        }
        // 對陣列進行排序
        Arrays.sort(arr); // 方法功能：對陣列進行由小到大排序（Arrays工具類後面會學到）

        // 最大值一定是陣列的最後一個下標對應的資料
        System.out.println("max = " + arr[arr.length - 1]);
    }
}

1.5 匿名物件【理解】

概念

匿名：匿名指的是沒有名字。

匿名物件：是指沒有名稱的物件。建立物件時，只有建立物件的語句，卻沒有把物件地址值賦值給某個變數。雖然是建立物件的簡化寫法，但是應用場景非常有限。

正常物件的建立格式：

類名 物件名 = new 類名(引數列表);
舉列： Scanner sc = new Scanner(System.in);
說明： =號右側的物件建立結果賦值給了左側的變數空間，可以通過變數多次引用

匿名物件建立格式：

new 類名(引數列表)；
舉例： new Scanner(System.in);   new Student();
說明： new物件語句建立完物件之後沒有賦值，只能通過當前物件使用一次

匿名物件應用方式

// 演示匿名物件呼叫成員
class Person{
    // 成員變數
    String  name; // 姓名
    int age; // 年齡
    // 成員方法
    public void say() {
        System.out.println("name = " + name + " , age = " + age );
    }
}
public class PersonTest {
    public static void main(String[] args) {
        // 建立匿名物件，並呼叫成員變數賦值
        new Person().age = 19;
        new Person().name = "班長";
        /*
         建立匿名物件，並呼叫成員方法：
            輸出的結果為name = null , age = 0。原因是多次使用
            new關鍵字在建立物件，沒使用一次new關鍵字就相當於
            創建出一個物件。
        */
        new Person().say();
    }
}

匿名物件使用場景和總結

結論:

1、匿名物件可以呼叫成員變數並賦值，但是這樣的使用方式並沒有意義。同時匿名物件在呼叫方法時，如果方法本身有訪問到成員變數，方法的執行結果依然沒有意義。

2、匿名物件通常是在物件只需要訪問成員一次的情況下使用，如果物件需要多次的操作成員，就不能使用匿名物件來訪問。

3、匿名物件可以簡化程式碼的書寫，並且匿名物件沒有指標指向引用，一旦匿名物件程式碼執行結束，這時這個物件就立刻變成垃圾。節約記憶體成本。

如果物件只使用一次，這時可以採用匿名物件，如果這個物件要使用多次，必須給物件起名。

匿名物件作為引數傳遞(理解)

public static void main(String[] args) {
        // 普通方式 傳遞物件

        // 建立Scanner物件，作為引數傳遞給show方法
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        // 呼叫show方法
        show(sc);

        // 使用匿名物件的方式
        show( new Scanner(System.in) );
    }

    // 引數呼叫時需要傳遞一個Scanner物件、後面大量用到這種寫法、當條件滿足再寫成lambda
    public static void show( Scanner sc ) {
        System.out.println("sc = " + sc);
    }

二、 Random類

2.1 什麼是Random類

Java中使用Random類來封裝和描述隨機數這類事物。此類的例項用於生成隨機數。

例如，以下程式碼使使用者能夠得到一個隨機數：

Random r = new Random();
int i = r.nextInt();//在整數範圍內的任意隨機數

2.2 Random使用步驟

檢視類

java.util.Random ：該類需要 import匯入使後使用。

檢視構造方法

public Random()：建立一個新的隨機數生成器。

檢視成員方法

public int nextInt(int n)：返回一個偽隨機數，範圍在 0 （包括）和指定值 n （不包括）之間的 int 值。 ( java設計api原則：包頭不包尾 )

舉例：

• int number = r.nextInt(10);

• 產生的資料在0到10之間，包括0，不包括10。

• 括號裡面的10是可以變化的，如果是100，就是0-100之間的資料，包括0，不包括100.

需求：使用Random類，完成生成3個10以內的隨機整數的操作

程式碼如下：

//1. 導包
import java.util.Random;

public class Demo01_Random {
    public static void main(String[] args) {
        //2. 建立鍵盤錄入資料的物件
        Random r = new Random();
        // 使用迴圈，快速完成3個隨機數的乘車
        for(int i = 0; i < 3; i++){
            //3. 隨機生成一個數據
            int number = r.nextInt(10);
            //4. 輸出資料
            System.out.println("number:"+ number);
        }       
    }
}

備註：建立一個Random物件，每次呼叫nextInt(n)方法，都會生成一個隨機數。

2.3 練習

獲取隨機數

獲取1-n之間的隨機數，包含n，程式碼如下：

// 導包
import java.util.Random;

public class Test01Random {
    public static void main(String[] args) {
        int n = 100; 
        // 建立物件
        Random r = new Random();
        // 獲取隨機數
        int number = r.nextInt(n) + 1;
        // 輸出隨機數
        System.out.println("number:" + number);
    }
}

猜數字小遊戲案例

需求：猜數字小遊戲案例，系統產生一個1-100之間的隨機數，請猜出這個資料是多少。

案例程式碼如下所示：

import java.util.Random;
import java.util.Scanner;

// 猜數字遊戲程式碼演示
public class Test_Random {
    public static void main(String[] args) {
        // 生成一個隨機數
        Random r = new Random();
        int ran_number = r.nextInt(100) + 1;
        //System.out.println( ran_number );
        // 鍵盤錄入
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        // 迴圈開始猜數字是否猜對
        while (true) {
            // 輸入猜的數字
            System.out.print("請輸入要猜的數字：");
            int guessNumber = sc.nextInt();

            // 比較錄入的數字和系統產生的隨機數是否相等
            if ( ran_number == guessNumber) {
                System.out.println("恭喜您猜對了！真聰明！！");
                break; // 相等不用繼續猜，結束迴圈

            // 如果不相等在比較其他可能， 如果隨機數比錄入的數字小說明猜大了
            } else if (ran_number < guessNumber) {
                System.out.println("猜大了！！");

            // 進入else說明前面兩種關係都不成立，只能是猜小了
            }else {
                System.out.println("猜小了！！");
            }
        }
    }
}

三、 ArrayList類(very important)

3.1 物件陣列

只能存引用型別的集合、底層用的是陣列

描述學生類，建立3個學生物件並儲存，程式碼如下：

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;
  }
  publicvoid setName(String name) {
    this.name = name;
  }
  publicint getAge() {
    return age;
  }
  publicvoid setAge(int age) {
    this.age = age;
  }
}
public class Test01StudentArray {
  public static void main(String[] args) {
    //建立學生陣列
    Student[] students = new Student[3];

    //建立學生物件
    Student s1 = new Student("曹操",40);
    Student s2 = new Student("劉備",35);
    Student s3 = new Student("孫權",30);

    //把學生物件作為元素賦值給學生陣列
    students[0] = s1;
    students[1] = s2;
    students[2] = s3;

    //遍歷學生陣列
    for(int x=0; x<students.length; x++) {
      Student s = students[x];
      System.out.println(s.getName()+"---"+s.getAge());
    }
  }
}

當我們可以隨著程式執行增加的新的資料時就要用到ArrayList

Java提供了另一個容器java.util.ArrayList 集合類,讓我們可以更便捷的儲存和操作物件資料。

3.2 集合概述

什麼是集合？

集合也是一種容器，作用是用來儲存物件的。隨著我們學習技術的深入，那麼我們在程式中建立的物件也會越來越多。這時在程式中就要想辦法先把這些物件給儲存起來，然後在需要使用這些物件的時候再從容器中把物件取出，最後使用這些物件。

3.3 集合與陣列區別

1）從長度來講：

陣列：需要固定長度。

集合：長度可以改變，可以根據儲存的資料進行擴容。

2）從儲存內容上：

陣列：可以儲存基本型別資料，同時可以儲存引用型別的資料

集合：只能儲存引用型別的資料，也就是說集合只能儲存類的物件。

3）從儲存型別上：

陣列：只能儲存相同型別的資料。

集合：可以儲存不同型別的資料，集合中可以儲存任意型別的引用資料型別。

3.4 ArrayList類

集合容器從jdk1.2之後形成了一個龐大的繼承體系，而我們這裡先學習集合中的一種，叫做ArrayList集合類，

後面會學到二大體系：collection 單列集合（List、Set）、Map 雙列集合(hashMap)

java.util.ArrayList是大小可變的陣列的實現，儲存在集合內的資料稱為元素。此類提供一些方法來操作內部儲存的元素。ArrayList 中可不斷新增元素，其大小也自動增長。

3.5 ArrayList使用步驟

檢視類

java.util.ArrayList <E> ：該類需要 import匯入使後使用。

<E> ，表示一種指定的資料型別，叫做泛型。E ，取自Element（元素）的首字母。在出現E 的地方，我們使用一種引用資料型別將其替換即可，表示我們將儲存哪種引用型別的元素。程式碼如下：

ArrayList<String>，ArrayList<Student>

檢視構造方法

public ArrayList()：構造一個內容為空的集合。

基本格式:

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

在JDK 7後,右側泛型的尖括號之內可以留空，但是<>仍然要寫。簡化格式：

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

檢視成員方法

public boolean add(E e)：將指定的元素新增到此集合的尾部。

引數 E e，在構造ArrayList物件時，<E>指定了什麼資料型別，那麼add(E e)方法中，只能新增什麼資料型別的物件。

需求：使用ArrayList類，儲存三個字串元素

程式碼如下：

public class Test02StudentArrayList {
    public static void main(String[] args) {
        //建立集合物件
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();

        //定義字串物件
        String s1 = "曹操";
        String s2 = "劉備";
        String s3 = "孫權";

        //列印ArrayList集合
        System.out.println(list);

        //把字串作為元素新增到集合
        list.add(s1);
        list.add(s2);
        list.add(s3);

        //列印ArrayList集合
        System.out.println(list);
    }
}

3.4 常用方法和遍歷

對於元素的操作,基本體現在——增、刪、改、查。常用的方法有：

public boolean add(E e)：將指定的元素新增到此集合的尾部。
public E remove(int index) ：移除此集合中指定位置上的元素。返回被刪除的元素。
public E get(int index) ：返回此集合中指定位置上的元素。返回獲取的元素。

public e set(int index, E element) 用指定的元素替換此列表中指定位置的元素、返回原來的元素。
public int size() ：返回此集合中的元素數。遍歷集合時，可以控制索引範圍，防止越界。

這些都是最基本的方法，操作非常簡單，程式碼如下:

public class Demo01ArrayListMethod {
    public static void main(String[] args) {
        //建立集合物件
        ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();

        //新增元素
        list.add("hello");
        list.add("world");
        list.add("java");

        //public E get(int index):返回指定索引處的元素
        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個數
        System.out.println("size:"+list.size());

        //public E remove(int index):刪除指定索引處的元素，返回被刪除的元素
        System.out.println("remove:"+list.remove(0));

        //遍歷輸出
        for(int i = 0; i < list.size(); i++){
            System.out.println(list.get(i));
        }
    }
}

3.5 如何儲存基本資料型別

ArrayList集合不能儲存基本型別，只能儲存引用型別的資料。類似<int>屬於基本不能寫，但是儲存基本資料型別對應的包裝型別是可以的。所以java將基本型別資料包裝成對應的包裝類，然後使用對應類中的方法，這樣就可以有更廣泛的操作了。這樣也符合java的萬物皆物件的理論。

所以，想要儲存基本型別資料，<>中的資料型別，必須轉換後才能編寫，轉換寫法如下：

基本型別	基本型別包裝類
byte	Byte
short	Short
int	Integer
long	Long
float	Float
double	Double
char	Character
boolean	Boolean

我們發現，只有Integer和Character需要特殊記憶，其他基本型別只是首字母大寫即可。那麼儲存基本型別資料，程式碼如下：

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);     
    }
}

3.6 ArrayList練習

數值新增到集合

生成6個1~33之間的隨機整數,新增到集合,並遍歷

public class Test01ArrayList {
    public static void main(String[] args) {
        // 建立Random 物件
        Random random = new Random();

        // 建立ArrayList 物件
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();

        // 新增隨機數到集合
        for (int i = 0; i < 6; i++) {
            int r = random.nextInt(33) + 1;
            list.add(r);
        }

        // 遍歷集合輸出
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            System.out.println(list.get(i));
        }
    }
}

物件新增到集合

自定義4個學生物件,新增到集合,並遍歷

public class Test02ArrayList {
    public static void main(String[] args) {
        //建立集合物件
        ArrayList<Student> list = new ArrayList<Student>();

        //建立學生物件
        Student s1 = new Student("趙麗穎",18);
        Student s2 = new Student("唐嫣",20);
        Student s3 = new Student("景甜",25);
        Student s4 = new Student("柳巖",19);

        //把學生物件作為元素新增到集合中
        list.add(s1);
        list.add(s2);
        list.add(s3);
        list.add(s4);

        //遍歷集合
        for(int x = 0; x < list.size(); x++) {
            Student s = list.get(x);
            System.out.println(s.getName()+"---"+s.getAge());
        }
    }
}

列印集合方法

定義以指定格式列印集合的方法(ArrayList型別作為引數)，使用{}擴起集合，使用@分隔每個元素。格式參照 {元素@元素@元素}。

public class Test03ArrayList {
    public static void main(String[] args) {
        // 建立集合物件
        ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();

        // 新增字串到集合中
        list.add("張三丰");
        list.add("宋遠橋");
        list.add("張無忌");
        list.add("殷梨亭");

        // 呼叫方法
        printArrayList(list);
    }

    public static void printArrayList(ArrayList<String> list) {
        // 拼接左括號
        System.out.print("{");
        // 遍歷集合
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            // 獲取元素
            String s = list.get(i);
            // 拼接@符號
            if (i != list.size() - 1) {
                System.out.print(s + "@");
            } else {
                // 拼接右括號
                System.out.print(s + "}");
            }
        }
    }
}

獲取集合方法

定義獲取所有偶數元素集合的方法(ArrayList型別作為返回值)。

分析：將生成的1-1000的隨機數新增到集合ArrayList中，一共新增10個隨機數。

public class Test04ArrayList {
    public static void main(String[] args) {
        // 建立Random 物件
        Random random = new Random();
        // 建立ArrayList 物件
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();

        // 新增隨機數到集合
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            int r = random.nextInt(1000) + 1;
            list.add(r);
        }
        // 呼叫偶數集合的方法
        ArrayList<Integer> arrayList = getArrayList(list);
        System.out.println(arrayList);
    }

    public static ArrayList<Integer> getArrayList(ArrayList<Integer> list) {
        // 建立小集合,來儲存偶數
        ArrayList<Integer> smallList = new ArrayList<>();

        // 遍歷list
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            // 獲取元素
            Integer num = list.get(i);
            // 判斷為偶數,新增到小集合中
            if (num % 2 == 0){
                smallList.add(num);
            }
        }
        // 返回小集合
        return smallList;
    }
}

補充內容：集合遍歷總結（瞭解）

** Java集合遍歷的幾種方法：

Map遍歷方式：

1、通過獲取所有的key按照key來遍歷
//Set<Integer> set = map.keySet(); //得到所有key的集合
for (Integer in : map.keySet()) {
    String str = map.get(in);//得到每個key多對用value的值
}

2、通過Map.entrySet使用iterator遍歷key和value
Iterator<Map.Entry<Integer, String>> it = map.entrySet().iterator();
while (it.hasNext()) {
     Map.Entry<Integer, String> entry = it.next();
       System.out.println("key= " + entry.getKey() + " and value= " + entry.getValue());
}

3、通過Map.entrySet遍歷key和value，推薦，尤其是容量大時
for (Map.Entry<Integer, String> entry : map.entrySet()) {
    //Map.entry<Integer,String> 對映項（鍵-值對）  有幾個方法：用上面的名字entry
    //entry.getKey() ;entry.getValue(); entry.setValue();
    //map.entrySet()  返回此對映中包含的對映關係的 Set檢視。
    System.out.println("key= " + entry.getKey() + " and value= " + entry.getValue());
}

4、通過Map.values()遍歷所有的value，但不能遍歷key
for (String v : map.values()) {
    System.out.println("value= " + v);
}

List遍歷方式：
第一種：
for(Iterator iterator = list.iterator();iterator.hasNext();){                    
    int i = (Integer) iterator.next();                   
    System.out.println(i);               
}
第二種：
Iterator iterator = list.iterator();
while(iterator.hasNext()){
    int i = (Integer) iterator.next();
    System.out.println(i);
}
第三種：
for (Object object : list) { 
    System.out.println(object); 
}
第四種：
for(int i = 0 ;i<list.size();i++) {  
    int j= (Integer) list.get(i);
    System.out.println(j);  
}

Java SE面向物件--07.Scanner類、Random類、ArrayList類

學習目標

一、 Scanner類

1.1 什麼是Scanner類

1.2 引用型別使用步驟

導包

建立物件

呼叫方法

1.3 Scanner使用步驟

1.4 練習

求和

取最值

1.5 匿名物件【理解】

概念

匿名物件應用方式

匿名物件使用場景和總結

匿名物件作為引數傳遞(理解)

二、 Random類

2.1 什麼是Random類

2.2 Random使用步驟

2.3 練習

獲取隨機數

猜數字小遊戲案例

三、 ArrayList類(very important)

3.1 物件陣列

3.2 集合概述

3.3 集合與陣列區別

3.4 ArrayList類

3.5 ArrayList使用步驟

3.4 常用方法和遍歷

3.5 如何儲存基本資料型別

3.6 ArrayList練習

數值新增到集合

物件新增到集合

列印集合方法

獲取集合方法

補充內容：集合遍歷總結（瞭解）

相關推薦