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第1章Java起步入門

1.1Java概述

1.1.1編程語言

1.1.2Java是什麼

1.1.3Java語言的優點

1.2Java程序運行機制

1.2.1Java字節碼與平臺獨立

1.2.2JVM、JRE和JDK

1.3建立開發環境

1.3.1JDK的下載與安裝

1.3.2JDK目錄

1.3.3關於環境變量

1.3.4Java API文檔

1.4個Java程序

1.4.1編寫Java程序

1.4.2編譯Java程序

1.4.3執行Java程序

1.4.4個程序分析

1.5Eclipse IDE

1.5.1Eclipse的安裝和啟動

1.5.2Eclipse的有關設置

1.5.3使用Eclipse開發程序

1.5.4Eclipse代碼完成功能

1.5.5Eclipse代碼錯誤的解釋

1.6JShell交互式編程環境

小結

習題與實踐

第2章數據類型與運算符

2.1Java類型繫統

2.1.1基本數據類型

2.1.2引用數據類型

2.2變量與賦值

2.2.1Java關鍵字

2.2.2Java標識符

2.2.3變量與賦值

2.2.4語句

2.3文檔風格和注釋

2.3.1塊的風格

2.3.2代碼縮進和空白

2.3.3程序注釋

2.4字面值

2.4.1整數型字面值

2.4.2浮點型字面值

2.4.3字符型字面值

2.4.4布爾型字面值

2.5字符串與文本塊

2.6案例研究： 計算身體質量指數

2.7數據類型轉換

2.7.1自動類型轉換

2.7.2強制類型轉換

2.7.3表達式類型自動提升

2.8運算符

2.8.1算術運算符

2.8.2比較運算符

2.8.3邏輯運算符

2.8.4賦值運算符

2.8.5位運算符

2.8.6運算符的優先級

2.9案例研究： 顯示當前時間

小結

習題與實踐

第3章結構化編程

3.1編程方法

3.2選擇

3.2.1if語句

3.2.2ifelse語句

3.2.3多分支ifelse語句

3.2.4條件運算符

3.3案例研究： 兩位整數加減運算

3.4switch語句與switch表達式

3.4.1switch語句

3.4.2switch表達式

3.5循環

3.5.1while循環

3.5.2dowhile循環

3.5.3for循環

3.5.4循環的嵌套

3.5.5break語句和continue語句

3.6案例研究： 求公約數

3.7案例研究： 打印輸出若干素數

小結

習題與實踐

第4章類、對像和方法

4.1面向對像概述

4.1.1OOP的優勢

4.1.2OOP的基本概念

4.2類的定義與對像創建

4.2.1類的定義

4.2.2創建和使用對像

4.2.3用UML圖表示類

4.2.4對像引用賦值

4.2.5理解棧與堆

4.3構造方法

4.3.1無參數構造方法

4.3.2帶參數構造方法

4.3.3構造方法的重載

4.3.4this關鍵字

4.4案例研究： 使用MyDate日期類

4.5方法設計

4.5.1如何設計方法

4.5.2方法的調用

4.5.3方法重載

4.5.4方法參數的傳遞

4.6案例研究： 復數類的設計

4.7靜態變量和靜態方法

4.7.1靜態變量

4.7.2靜態方法

4.8方法遞歸調用

4.9案例研究： 打印斐波那契數列

4.10對像初始化

4.10.1實例變量的初始化

4.10.2靜態變量的初始化

4.11變量的作用域

4.12局部變量類型推斷

4.13垃圾回收

小結

習題與實踐

第5章數組

5.1創建和使用數組

5.1.1數組定義

5.1.2訪素

5.1.3數組初始化器

5.1.4增強的for循環

5.2數組的應用

5.2.素的復制

5.2.2數組參數與返回值

5.2.3可變參數方法

5.3案例研究： 數組起泡排序

5.4java.util.Arrays類

5.5案例研究： 橋牌隨機發牌（一）

5.6二維數組

5.6.1二維數組的定義

5.6.素的使用

5.6.3數組初始化器

5.6.4不規則二維數組

5.7案例研究： 考試成績統計

5.8案例研究： 打印輸出魔方數

小結

習題與實踐

第6章面向對像特征

6.1面向對像特征概述

6.2包與類庫

6.2.1包與package語句

6.2.2類的導入

6.2.3Java類庫

6.3案例研究： 開發自定義類庫

6.4封裝性與訪問修飾符

6.4.1類的訪問權限

6.4.2類成員的訪問權限

6.5類的繼承

6.5.1類繼承的實現

6.5.2方法覆蓋

6.5.3super關鍵字

6.5.4調用父類的構造方法

6.6final修飾符

6.6.1final修飾類

6.6.2final修飾方法

6.6.3final修飾變量

6.7類的關繫

6.7.1關聯關繫

6.7.2組合關繫

6.7.3聚合關繫

6.7.4依賴關繫

6.7.5多重性與關聯導航

6.8抽像類

6.9對像轉換

6.9.1對像轉換概述

6.9.2instanceof運算符

6.10理解多態

小結

習題與實踐

第7章Java核心類

7.1Object類

7.1.1toString()方法

7.1.2equals()方法

7.1.3hashCode()方法

7.2String類

7.2.1創建String類對像

7.2.2字符串基本操作

7.2.3字符串查找

7.2.4字符串比較

7.2.5字符串轉換為數組

7.2.6字符串拆分與組合

7.2.7String對像的不變性

7.2.8命令行參數

7.2.9格式化輸出

7.3StringBuilder類

7.3.1創建StringBuilder對像

7.3.2StringBuilder的常用方法

7.3.3運算符“ ”的重載

7.4案例研究： 字符串加密解密

7.5基本類型包裝類

7.5.1Character 類

7.5.2Boolean類

7.5.3創建數值類對像

7.5.4自動裝箱與自動拆箱

7.5.5字符串與基本類型轉換

7.6案例研究： 一個整數棧的實現

7.7Math類

7.8BigInteger類和BigDecimal類

7.9日期/時間API

7.9.1LocalDate類

7.9.2LocalTime類

7.9.3LocalDateTime類

7.9.4Instant類、Duration類和Period類

7.9.5日期時間解析和格式化

7.10案例研究： 打印輸出年歷

小結

習題與實踐

第8章接口與內部類

8.1接口

8.1.1接口的定義

8.1.2接口的實現

8.1.3接口的繼承

8.1.4接口類型的使用

8.1.5常量

8.2接口方法

8.2.1默認方法

8.2.2私有方法

8.2.3靜態方法

8.2.4關於接口與抽像類

8.3接口示例

8.3.1ComparableT接口

8.3.2ComparatorT接口

8.4案例研究： 比較員工對像大小

8.5枚舉類型

8.5.1枚舉的定義和使用

8.5.2在switch中使用枚舉

8.5.3枚舉的構造方法

8.6注解類型

8.6.1注解概述

8.6.2標準注解

8.6.3定義注解類型

8.7內部類

8.7.1成員內部類

8.7.2靜態內部類

8.7.3匿名內部類

8.7.4局部內部類

小結

習題與實踐

第9章異常處理

9.1異常與異常類

9.1.1異常的概念

9.1.2異常類型

9.2用trycatch捕獲異常

9.3捕獲多個異常

9.4throws和throw關鍵字

9.5trywithresources語句

9.6自定義異常類

9.7案例研究： 數組不匹配異常

小結

習題與實踐

第10章泛型與集合

10.1泛型

10.1.1泛型類型

10.1.2泛型方法

10.1.3通配符(?)的使用

10.1.4方法中的有界參數

10.2集合框架

10.3List接口及實現類

10.3.1List的操作

10.3.2ArrayList類

10.3.3遍素

10.3.4數組轉換為List對像

10.4Set接口及實現類

10.4.1HashSet類

10.4.2TreeSet類

10.4.3對像順序

10.5Queue接口及實現類

10.5.1Queue接口和Deque接口

10.5.2ArrayDeque類和LinkedList類

10.5.3集合轉換

10.6案例研究： 用集合存儲、遍歷學生信息

10.7Map接口及實現類

10.7.1Map接口

10.7.2HashMap類

10.7.3TreeMap類

10.8Collections類

10.9案例研究： 橋牌隨機發牌(二)

小結

習題與實踐

第11章輸入輸出

11.1I/O概述

11.1.1File類

11.1.2文本I/O與二進制I/O

11.2二進制I/O流

11.2.1OutputStream類和InputStream類

11.2.2FileOutputStream類和FileInputStream類

11.2.3緩衝I/O流

11.2.4DataOutputStream類和DataInputStream類

11.2.5PrintStream類

11.2.6標準輸入輸出流

11.3案例研究： 文件加密解密

11.4文本I/O流

11.4.1Writer類和Reader類

11.4.2FileWriter類和FileReader類

11.4.3BufferedWriter類和BufferedReader類

11.4.4PrintWriter類

11.4.5使用Scanner對像

11.5案例研究： 統計文件字符數、單詞數和行數

11.6對像序列化

11.6.1對像序列化與對像流

11.6.2向ObjectOutputStream中寫對像

11.6.3從ObjectInputStream中讀對像

11.6.4序列化數組

小結

習題與實踐

第12章圖形界面編程

12.1組件和容器

12.1.1Swing概述

12.1.2組件

12.1.3容器

12.1.4簡單的Swing程序

12.2容器布局

12.2.1FlowLayout布局

12.2.2BorderLayout布局

12.2.3GridLayout布局

12.2.4JPanel類及容器的嵌套

12.3事件處理

12.3.1事件處理模型

12.3.2事件類

12.3.3事件監聽器

12.3.4事件處理的基本步驟

12.4常用組件

12.4.1JTextArea類

12.4.2JCheckBox類

12.4.3JRadioButton類

12.4.4JComboBox類

12.4.5JOptionPane類

12.4.6JFileChooser類

12.4.7菜單組件

12.5案例研究： 八皇後問題解

12.6案例研究： 簡單的日歷程序

小結

習題與實踐

附錄A綜合案例

案例1： 模擬自動ATM機

案例2： 簡易計算器

案例3： 簡單的記事本

案例4： 簡單五子棋遊戲

參考文獻

Java是一門卓越的編程語言，自1995年誕生以來在編程領域一直獨占鼇頭。特別是隨著人工智能和大數據技術的迅猛發展，Java也與時俱進，不斷推出新版本、增加新特征，以適應時代發展的要求。本書以版Java SE 16為基礎，采用案例式教學方法，介紹Java語言的基礎入門知識和特征。
本書內容
全書共分為12章，每章具體內容如下。
第1章介紹Java語言的特點和運行機制、開發環境的構建以及簡單程序的開發，其中包括Eclipse的使用。
第2章介紹Java語言的數據類型、變量、表達式以及常用運算符的使用。
第3章介紹Java程序流程控制語句，包括選擇和循環結構，這是結構化編程的基礎。
第4章重點介紹類的定義、方法的設計以及對像的創建，還包括變量作用域以及對像初始化和清除。
第5章介紹數組及其應用。
第6章介紹類的繼承和復用，包括包與類庫、封裝性與修飾符、類的繼承、對像轉換與多態。封裝、繼承和多態是面向對像的三大特征。
第7章介紹Java核心類庫，包括Object類、字符串類、基本類型包裝類、Math類、BigInteger和BigDecimal類以及日期/時間API等。
第8章介紹接口、枚舉、注解和內部類。
第9章介紹異常處理，包括異常的概念、異常捕獲與處理以及自定義異常類。
第10章介紹泛型與集合，包括泛型編程基本概念、各種類型集合的使用。
第11章介紹Java輸入輸出的基礎知識，包括二進制I/O和文本I/O以及對像序列化。
第12章介紹Java圖形界面編程，簡單介紹Swing開發圖形界面程序，包括組件和容器、容器布局、事件處理以及常用組件。
附錄給出了四個綜合案例，包括模擬自動ATM機、簡易計算器、簡單的記事本和簡單五子棋遊戲的開發。
讀者對像
本書以Java初學者為讀者對像，介紹Java語言的入門知識。讀者不需要任何其他語言基礎，可將Java作為語言學習。

教學方法
本書強調基礎入門，采用案例式教學方法，重點介紹Java語言基礎和知識，幫助讀者快速入門，使讀者快速進入編程狀態，從案例學習中逐步掌握面向對像編程思想。
本書在講授知識點的同時，強調學生實踐能力、思考能力和創新能力的培養。本書內容具有可操作性和實用性。
配套資源
本書提供豐富的配套資源，包括教學大綱、教學課件、實驗指導、模擬試題、習題答案和程序源碼，作者還為本書錄制了20小時的微課視頻。此外，本書還提供在線作業（題庫），包括填空題、判斷題、單選題、多選題、討論題、簡答題和編程題。

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