实验二：.doc

1第第 2 2 章章 实验实验 JAVAJAVA 基本语法基本语法 1 12.12.1 实验目标实验目标(1)算术运算符、算术表达式 (2)布尔及关系算符和表达式 (3)if/else 控制结构 (4)while 循环语句 (5)练习使用对话框2.22.2 实验说明实验说明在上一章的实验中所看到的程序都是顺序执行的。本章实验教程将介绍如何使用 JAVA 选择控 制语句，使程序能基于条件进行判断，从而选择执行相应的逻辑分支。 以下的实验包括 4 种类型， 每种类型都用括号里面的字母表示： D - 例程, 表示这是一个例子, 要求练习者阅读指南和代码; I - 交互式练习, 练习者完成实验指定的简单任务，如修改部分代码, 观察程序运行时的变化 等; W - 热身练习, 练习者的编程工作量逐渐加大。 P - 完整编程，要求练习者根据要求，完成完整的 JAVA 程序。2.32.3 实验准备实验准备从本实验教程光盘中拷贝 Lab02 文件目录到本地磁盘, 如 C: 盘。Lab02 文件目录中将包含本次 实验所需的所有资料。 Lab02 的相关资料也可以从本实验教程的网站下载。2.4 实验任务实验任务实验实验 2.4.1:2.4.1: (D)(D)运行四个运行四个 JavaJava 程序程序在已经安装 JAVA SDK 5.0 的电脑上编译、运行 4 个 JAVA 程序 IntDiv.java、 FloDiv.java、DouDiv.java 和 MinSec.java，观察程序的运行结果。在这四个程序中，运用了另外 一种键盘读入的形式 JOptionPane 对话框。这种图形界面对用户来讲比命令行的数据输入方式更友 好。用记事本或 EditPlus 打开这几个程序,比较程序源代码。IntDiv.java、 FloDiv.java、 DouDiv.java 和 MinSec.java 都是按照这样的步骤执行的：(1) 提示用户输入数字。 这些数字是以字符串的形式被读取，而后又被转换成数字; (2) 适当的运算； (3) 输出显示。2MinSec.java （见程序清单 2-1）包括以下的语句: int totalSeconds = Integer.parseInt(JOptionPane.showInputDialog(“Enter total seconds (integer)“ ); 这个语句可以看作是以下两个语句的缩写： String totalSecondsText = JOptionPane.showInputDialog(“Enter total seconds (integer)“ );int totalSeconds = Integer.parseInt(totalSecondsText);程序清单程序清单 2-12-1：MinSec.javaMinSec.java / MinSec.java / 将总秒数转换为分钟和剩余秒数 import javax.swing.JOptionPane; public class MinSec public static void main( String args ) JOptionPane.showMessageDialog(null,“将输入总秒数 n“ +“转换为相应的 n“ +“分钟数和秒数 。“ );/ 读取总秒数 ：int totalSeconds = Integer.parseInt(JOptionPane.showInputDialog(“输入总秒数 (整数)“ );/ 计算分钟和秒数 int minutes = totalSeconds / 60;int seconds = totalSeconds % 60;/ 显示结果 JOptionPane.showMessageDialog(null,totalSeconds + “ 秒等于 “ +minutes + “ 分钟加 “ +seconds + “ 秒。“ );System.exit( 0 ); / 结束程序 / method main / class MinSec程序清单程序清单 2-22-2：IntDiv.javaIntDiv.java 3/ IntDiv.javaimport javax.swing.JOptionPane; public class IntDiv public static void main( String args ) / 从用户处得到一个字符串型的数字 String dividendText = JOptionPane.showInputDialog( “输入被除数 (整数)“ );/ 再从用户处取得一个字符串型的数字 String divisorText = JOptionPane.showInputDialog( “输入除数 (整数)“ );/ 将类型 String 转换为类型 int int dividend = Integer.parseInt( dividendText ); int divisor = Integer.parseInt( divisorText );/ 进行除运算 int quotient = dividend / divisor;int remainder = dividend % divisor;/ 显示结果 JOptionPane.showMessageDialog(null,dividend + “ 除以 “ + divisor + “ 等于n“ +quotient + “ 再加余数 “ + remainder + “.“,“结果“,JOptionPane.PLAIN_MESSAGE );System.exit( 0 ); / 结束程序 / method main / class IntDiv程序清单程序清单 2-32-3：FloDiv.javaFloDiv.java / FloDiv.java / 演示浮点型的浮点数除法 import javax.swing.JOptionPane; public class FloDiv public static void main( String args ) /从用户处得到一个字符串型的数字String dividendText = JOptionPane.showInputDialog(“键入被除数 (浮点数)“ );4/再从用户处取得一个字符串型的数字String divisorText = JOptionPane.showInputDialog( “键入除数(浮点数)“ );/将类型 String 转换为类型 floatfloat dividend = Float.parseFloat( dividendText ); float divisor = Float.parseFloat( divisorText );/进行除运算 float quotient = dividend / divisor;/显示结果JOptionPane.showMessageDialog(null,dividend + “ 除以 “ + divisor + “ 等于n“ +quotient + “.“,“ 结果“,JOptionPane.PLAIN_MESSAGE );System.exit( 0 ); /结束程序 / method main / class FloDiv程序清单程序清单 2-42-4：DouDiv.javaDouDiv.java / DouDiv.java / 演示 double 型的浮点数除法 import javax.swing.JOptionPane; public class DouDiv public static void main( String args ) /从用户处得到一个字符串型的数字String dividendText = JOptionPane.showInputDialog(“键入被除数(浮点数)“ );/再从用户处取得一个字符串型的数字String divisorText = JOptionPane.showInputDialog(“键入除数(浮点数)“ );/ 将类型 String 转换为类型 doubledouble dividend = Double.parseDouble( dividendText ); double divisor = Double.parseDouble( divisorText );/进行除运算 5double quotient = dividend / divisor;/ 显示结果JOptionPane.showMessageDialog(null,dividend + “ 除以 “ + divisor + “ 等于n“ +quotient + “.“,“结果“,JOptionPane.PLAIN_MESSAGE );System.exit( 0 ); / 结束程序 / method main / class DouDiv实验实验 2.4.2:2.4.2: (D)if(D)if 选择语句选择语句编译 MinSecWithIf.java，使用如下命令运行程序: java MinSecWithIf 100注意使用的命令不是 java MinSecWithIf观察程序的运行结果，并尝试用其他的正整数来执行。在类名 MinSecWithIf 后面键入的数字被 称做命令行参数。在这个程序中，该命令行参数是总秒数。试着不使用命令行参数来运行这个程序， 并观察运行结果。 打开 MinSecWithIf.java 源代码，与 MinSec.java 源代码相比较。 在 MinSecWithIf.java 中，命令行输入是由语句: int totalSeconds = Integer.parseInt(args0)实现的；在 MinSec.java 中，输入是通过 JOptionPane 对话框，而不是命令行参数实现的。程序清单程序清单 2-52-5：MinSecWithIf.java / MinSecWithIf.java / 将总秒数转换为相应的分钟数和剩余秒数public class MinSecWithIf public static void main( String args ) if ( args.length = 0 ) / 声明程序将做什么System.out.println(“此程序将转换 n“ +“一个总秒数为 n“ +“相应的分钟和剩余秒数 .n“ +“总秒数应当作为 n“ +“命令行参数输入 .n“ );System.exit(0);6 / if/ 读取总秒数 int totalSeconds = Integer.parseInt(args0);/ 计算分钟和剩余秒数 int minutes = totalSeconds / 60;int seconds = totalSeconds % 60;/ 显示结果 System.out.println(totalSeconds + “ 秒等于 “ +minutes + “ 分钟加上 “ +seconds + “ 秒.“ ); / method main / class MinSecWithIf对于这种形式的 IF 语句，格式为： if (expression) statement(s) 该语句必须以关键字“if”开始。之后，括号中为布尔表达式。该布尔表达式必须计算出一个 true 或者 false 值。在本实验中，我们检查用户命令行参数的输入。当没有命令行参数输入时，表 达式 args.length = 0 的运算结果为 true，程序执行花括号中的语句(我们把花括号之间的语句部 分称为块 block)，从而打印出一些提示信息，然后程序退出；当有命令行参数输入时，布尔表达式 的值为 false，程序忽略块中的语句，直接执行块后面的语句。实验实验 2.4.3:2.4.3: (W)(W)练习使用练习使用 ifif 语句语句在 Lab02 文件夹里，新建一个 FeetInches.java 文件。这个程序将总英寸转化成英尺和英寸（1 英尺12 英寸） 。和 MinSec.java 类似，程序 FeetInches.java 使用一个输入对话框来提示输入，结 果的输出则使用消息对话框。编写的程序请使用恰当的变量名，注释和输出。强烈建议读者一句一句自己编写代码,而不仅仅 是复制、粘贴和修改变量名以及注释。通过这种方式，可以对 Java 程序的基础有一个全面的熟悉， 并增强在今后各种 JAVA 考试中的信心。 注意缩排！JAVA 编程规范要求每一个缩排要留个空格，不是一个。用空格键(Space Key)，而 不是制表键（Tab Key），因为制表键所表示的空格数会因文件编辑器的不同而不同。为了减轻缩排 的麻烦，我们通常会在输入一个开括号后立即输入闭括号，然后输入括号里面的语句；而不是等完 成括号里面的语句输入后再输入闭括号。 任何使用对话框的程序都包括语句： System.exit(0)； 没有这条语句，包含对话框的程序执行到末尾时不会自动结束。在这种情况下要重新获得 DOS 窗口的控制，使用Ctrl-C 键(按住Ctrl键，然后在按住Ctrl键的同时按下 C 键)。7实验实验 2.4.4:2.4.4: (D)(D)更多更多 ifif 语句语句编译、运行程序 BusDialog.java 和 Bus.java，一定要理解程序是如何实现的。这两个程序分 别使用了对话框和命令行参数，它们都用于计算运送给定数目的乘客所需的车辆数。程序首先计算 初步的数目（总人数除以每辆汽车的座位数），然后检查余数是否为，也就是是否有剩余的乘客。 如果是，除了初始估计外，还多需要一辆车。程序清单程序清单 2-62-6：BusDialog.javaBusDialog.java / BusDialog.java / 计算有固定座位数的车在给定乘客数的情况下所需的辆数 import javax.swing.JOptionPane; public class BusDialog public static void main( String args ) / 声明此程序的作用： JOptionPane.showMessageDialog(null,“计算有固定座位数的车n“ +“在给定乘客数的情况下,n“ +“所需的辆数.“ );/ 从用户处得到输入数据 int totalPeople = Integer.parseInt(JOptionPane.showInputDialog(“键入总人数 (整数)“ );int seatsPerBus = Integer.parseInt(JOptionPane.showInputDialog(“键入每辆车的座位数 (整数)“ );/ 计算所需车辆数int bussesNeeded = totalPeople / seatsPerBus;if ( totalPeople % seatsPerBus > 0 )bussesNeeded = bussesNeeded + 1;/ 显示结果JOptionPane.showMessageDialog(null,bussesNeeded + “ 辆座位为 “ +seatsPerBus + “ 的车 n“ +“可以运送 “ + totalPeople +“ 个人“ );8System.exit( 0 ); / 终止程序 / method main / class Busses程序清单程序清单 2-72-7：Bus.javaBus.java / Bus.java /计算有固定座位数的车在给定命令行参数个乘客数的情况下所需的辆数 public class Bus public static void main( String args ) if ( args.length 0 )bussesNeeded = bussesNeeded + 1;/ 显示结果 System.out.println(bussesNeeded + “ 辆座位为 “ +seatsPerBus + “ 的车可以 n“ +“运送 “ + totalPeople +“ 的人 。“ );System.exit( 0 ); / 终止程序 / method main / class Bus9实验实验 2.4.5:2.4.5: (W)(W)练习使用练习使用 ifif 语句语句在 Lab02 文件夹里面，新建一个 NearYuan.java 的文件，它会以对话框的形式提示用户输入一个 数字，这个数字表示分，程序会计算出与分价值最接近的整数元。例如：350 分最接近 4 元，而 249 分最接近 2 元。实验实验 2.4.6:2.4.6: (D)(D)否定条件否定条件编译 Compare.java，使用两个命令行参数运行程序： java Compare 4 7该程序的条件语句中使用了否定条件（Negation）。一个条件的否定条件总是：（1）正确的， 如果原条件是错误的； （2）错误的，如果原条件是正确的。例如，number1 >= number2是number1 number2 不是上面第二个条件的否定条件， 因为当 number1 和 number2 相等时这两个条件都是错误的。类似的，条件 number1 >= number2 不是条件 number1 = number2 )result = result + “n“ + number1 + “ >= “ + number2;if ( number1 > number2 )result = result + “n“ + number1 + “ > “ + number2;if ( number1 number2 )largest = number1;elselargest = number2;if ( number3 > largest )largest = number3;System.out.println(“数字“ + number1+ “, “ + number2+ “, 和“ + number3+ “ 的最大数为 “ + largest + “.“); / method main / class Comp3Flo如果输入没有小数点的命令行参数,这些参数会被自动的转换成浮点数，然后用小数点的形式显 示出来。例如, C:Lab02>java Comp3Flo 6 1 4.2数字数字 6.0, 1.0, 和和 4.2 的最大数为的最大数为 6.0.用不同的输入测试这个程序。测试 3 个不同数字的 6 种不同组合: (1)最小的数，中间的数，最大的数 (2)最小的数，最大的数，中间的数 (3)中间的数，最小的数，最大的数 (4)中间的数，最大的数，最小的数 (5)最大的数，最小的数，中间的数 (6)最大的数，中间的数，最小的数即使三个数字中有两个或两个以上的数字相等时，程序也可以正确地找出最大的数字。仔细阅 读这个程序，理解程序中每一行代码的意义。找出三个数字中最大数的关键代码如下： float largest;15if ( number1 > number2 ) largest = number1; else largest = number2;if ( number3 > largest ) largest = number3;第一行代码只声明（declare）了变量 largest，并没有给 largest 变量赋初始值。largest 变量的初始值是由 if/else 结构中条件 number1 > number2 决定的。如果 number1 大于 number2，执行初始赋值语句 largest = number1, 变量 largest 的初始值等于 number1；反之， 变量 largest 的初始值等于 number2。2.为 Comp3Flo.java 保存一个副本，命名为 MyComp3Flo.java。 修改 MyComp3Flo.java 源码的类名和注释，编译程序，确保程序正确运行。 修改 MyComp3Flo.java 源码。在变量 largest 声明前加上注释/，在 if/else 结构中声明变量 并同时对其赋初值。修改后的代码段如下： / float largest; if ( number1 > number2 ) float largest = number1; else float largest = number2;试着编译修改后的程序。 显然，编译不会通过。这是由于变量 largest 在赋初值前只能声明一 次。3.修改 MyComp3Flo.java 源码，使之能正确编译。 程序编译通过后，进一步修改源码。用一对 if 结构代替 if/else 结构，修改后的代码段如下： float largest; if ( number1 > number2 ) largest = number1; if ( number1 number2 是条件 number1 largest ) 语句中使用时，两个初始赋值语句可能都没有执行，变量 largest 可能尚未初始化。4.目前对变量初始化问题的讨论只局限于方法里的局部变量。 在完成的实验中，main 方法里定义的变量都是局部变量。对于这种类型的变量，必须明确地进 行初始化。如果在没有初始化之前就试图使用它，程序就无法编译。如果初始化的语句在 if 块中，16必须要让变量在第一次使用前能够得到赋值。也就是说，把初始化语句放在只有 if 块的条件判断语 句中编译不能通过，因为执行的时候可能不符合 if 后面的判断条件，如此一来初始化语句就不会被 执行了，从而违反了局部变量使用前必须初始化的规定。 但如果使用 if/else 结构并且在每个分支中都有初始化语句，程序就可以通过编译，因为无论 如何，总有至少一条初始化语句会被执行，不会发生使用前未被初始化的情况。实验实验 2.4.14:2.4.14: (P)(P)编写程序编写程序 Comp4Flo.javaComp4Flo.java程序使用四个浮点数为命令行参数，并找出这四个数中的最大数和最小数。程序的执行和输出 如下： C;Lab02>java Comp4Flo 4 3 1 2在数字在数字 4.0, 3.0, 1.0, 和和 2.0 中中, 最大值为最大值为 4.0, 最小值为最小值为 1.0. 如果用户输入的参数少于四个，程序将输出用户友好的错误提示信息。 由于 4 个不同数字的排列组合方式有 24 种可能。为了便于程序的测试，使用批处理文件 Comp4Flo.bat。 扩展名为.bat 的文件是批处理文件，它是无格式的文本文件，包含一条或多条命令。在 DOS 命 令提示窗口中键入批处理文件的名称，系统就会按照该文件中各个命令出现的顺序来逐个运行它们。 使用批处理文件（也被称为批处理程序或脚本），可以简化日常或重复性任务。 Comp4Flo.bat 批处理文件位于 Lab02 目录下，在 DOS 命令提示窗口中，执行： C:Lab02>Comp4Flo程序清单程序清单 2-122-12：Comp4Flo.batComp4Flo.bat java Comp4Flo 1 2 3 4 java Comp4Flo 1 2 4 3 java Comp4Flo 1 3 2 4 pause java Comp4Flo 1 3 4 2 java Comp4Flo 1 4 2 3 java Comp4Flo 1 4 3 2 pause java Comp4Flo 2 1 3 4 java Comp4Flo 2 1 4 3 java Comp4Flo 2 3 1 4 pause java Comp4Flo 2 3 4 1 java Comp4Flo 2 4 1 3 java Comp4Flo 2 4 3 1 pause java Comp4Flo 3 1 2 4 java Comp4Flo 3 1 4 2 java Comp4Flo 3 2 1 4 pause java Comp4Flo 3 2 4 117java Comp4Flo 3 4 1 2 java Comp4Flo 3 4 2 1 pause java Comp4Flo 4 1 2 3 java Comp4Flo 4 1 3 2 java Comp4Flo 4 2 1 3 pause java Comp4Flo 4 2 3 1 java Comp4Flo 4 3 1 2 java Comp4Flo 4 3 2 1 pause java Comp4Flo 3.3 3.3 6.6 6.6 java Comp4Flo 3.3 6.6 3.3 6.6 java Comp4Flo 3.3 6.6 6.6 3.3 pause java Comp4Flo 6.6 3.3 3.3 6.6 java Comp4Flo 6.6 3.3 6.6 3.3 java Comp4Flo 6.6 6.6 3.3 3.3实验实验 2.4.15:2.4.15: (D)(D)简单介绍简单介绍 DecimalFormatDecimalFormat 的用法的用法编译、运行程序 DecimalFormatDemo.java，查看源代码。DecimalFormat 用于格式化十进制数 字。具体的使用步骤： (1) 创建对象 DecimalFormat，关键代码如下： DecimalFormat df2 = new DecimalFormat(“0.00“); DecimalFormat df3 = new DecimalFormat(“0.000“);(2)使用 DecimalFormat 对象，关键代码如下： System.out.println(“float “ + df2.format(x)+ “ “ + df3.format(x)+ “ “ + x); System.out.println(“double “ + df2.format(y)+ “ “ + df3.format(y)+ “ “ + y);x 和 y 分别是 float 和 double 类型的变量。目前我们不必理解对象 DecimalFormat 工作的 细节,只需要知道如何使用就可以了。程序清单程序清单 2-132-13：DecimalFormatDemoDecimalFormatDemo.java.java import java.text.DecimalFormat;public class DecimalFormatDemo public static void main(String args) DecimalFormat df2 = new DecimalFormat(“0.00“);DecimalFormat df3 = new DecimalFormat(“0.000“);18float x = 2.0f / 3;double y = 2.0 / 3;System.out.println();System.out.println(“类型 两位 三位“+ “ 全部位“);System.out.println();System.out.println(“float “ + df2.format(x)+ “ “ + df3.format(x)+ “ “ + x);System.out.println(“double “ + df2.format(y)+ “ “ + df3.format(y)+ “ “ + y); / method main / class DecimalFormatDemo实验实验 2.4.16:2.4.16: (D)while(D)while 循环语句循环语句编译、运行 SumNumber.java 程序。输出从 1 到命令行参数之间的所有整数之和。例如，键入命 令行参数 5，程序将会输出 1 + 2 + 3 + 4 + 5 的和也就是 15。程序清单程序清单 2-142-14：SumNumber.java / SumNumber.java / 求 1 到 N 的和，N 作为命令行参数输入 public class SumNumber public static void main(String args) if ( args.length = 0 ) System.out.print(“此程序将打印出 1 到“);System.out.println(“之间的所有数之和，“);System.out.print(“N 是一个为命令行参数“);System.out.println(“的正整数,“);System.exit(0); / ifint n = Integer.parseInt(args0);int sum = 0;int count = 0;while ( count = 0 )System.out.println(number + “ 是界于是界于 0 到到 1000 之间。之间。 “);elseSystem.out.println(number + “ 小于小于 0。 “); else23System.out.println(number + “ 大于大于 1000。“); 这里没有用 括号，编译器会自动地把每个 else 与它前面最近的那个 if 配对。 下面这种 if/else 语句嵌套可以产生同样的输出： if ( number > 1000 )System.out.println(number + “ 大于大于 1000。“); else if ( number 1000 )System.out.println(number + “ 大于大于 1000。“); else if ( number = 0 )System.out.println(number + “ 是界于 0 到 1000 之间。“);elseSystem.out.println(number + “ 小于 0。“);elseSystem.out.println(number + “ 大于 1000。“); / method main24 / class PlugIfElseDemo1 实验实验 2.4.21:2.4.21: (W)(W)编写程序编写程序 Age.javaAge.java输入的程序命令行参数表示一个人年龄的数字。假如这个输入不少于 65，程序会输出：你到了 退休的年龄了。假如这个输入不少于 18 却小于 65， 程序会输出：你具有投票的权利但还没有到退 休的年龄。假如输入是大于等于 0 但小于 18，程序会输出：你还没有到投票的年龄。假如这个输入 小于 0，程序会输出：怎么？你还没有被生下来？ 假如没有命令提示行的输入，程序会输出一个用户友好的提示信息。实验实验 2.4.22:2.4.22: (D)(D)数据类型数据类型 charchar1.编译运行程序 PlugIfElseDemo2.java 和 PlugIfElseDemo3.java。PlugIfElseDemo2.java 程序的缩排更精确地反映了程序的实际判断过程，编程中则更普遍使用 后一个程序中的缩排格式。PlugIfElseDemo2.java 和 PlugIfElseDemo3.java 程序中都使用了变量类型 char，它是一个原 始数据类型。声明一个 char 类型的变量：char grade;char 类型的变量用于存储字符，它的值是用单引号括起的，如下：grade = 'A'与双引号括起的字符串不同。字符串（String）是一个包含一串字符的对象。因此，表达式A和 “A”并不表示同样的事物。A'是一个字符类型的字母 A，而“A”是一个字符串对象。程序清单程序清单 2-182-18：PlugIfElseDemo2.java/ PlugIfElseDemo2.java / 用缩排形式来演示嵌入式 if/else 语句 public class PlugIfElseDemo2 public static void main(String args) if ( args.length = 0 ) System.out.print(“此程序判断作为“);System.out.println(“命令行参数输入的“);System.out.print(“百分制分数的“);System.out.println(“相应的字母级别。“);System.exit(0); / ifint score = Integer.parseInt(args0);char grade;if ( score >= 90 )grade = 'A'else25if ( score >= 80 )grade = 'B'elseif ( score >= 70 )grade = 'C'elseif ( score >= 60 )grade = 'D'else / if ( score = 90 )grade = 'A'else if ( score >= 80 )grade = 'B'else if ( score >= 70 )grade = 'C'else if ( score >= 60 )grade = 'D'else / if ( score < 60 )grade = 'F'26System.out.println(“分数为“ + score + “ 的等级为“ + grade + “.“); / method main / class PlugIfElseDemo32.Java 编程语言有八种原始数据类型（Primitive Data Type）。原始类型可分为四种： (1) 逻辑类 boolean (2) 文本类 char (3) 整数类 byte、short、int、long (4) 浮点类 double、float 逻辑类 boolean：数据类型有两种文字值：true 和 false。 文本类 char：代表一个 16-bit 无符号的（不分正负的）Unicode 字符 整数类 byte, short, int, long： 采用三种进制(十进制、八进制和 16 进制),见下面的示例： 2 十进制数 2 077 首位的 0 表示这是一个八进制的数值 0xBAAC 首位的 0x 表示这是一个 16 进制的数值 Java 编程语言中的整数类型都是带符号的数字。整数数据类型的取值范围见表 2.1。表 2.1 整数数据类型字节数数据类型取值范围8 bitsbyte-27 . 27 -116 bitsshort-215 . 215-132 bitsint-231 . 231-164 bitslong-263 . 263-1浮点类 float 和 double: 浮点数据类