1 基本类型包装类

  大家回想下，在第二天我们学习Java中的基本数据类型时，说Java中有8种基本的数据类型，可是这些数据是基本数据，想对其进行复杂操作，变的很难。怎么办呢？

1.1 基本类型包装类概述

  在实际程序使用中，程序界面上用户输入的数据都是以字符串类型进行存储的。而程序开发中，我们需要把字符串数据，根据需求转换成指定的基本数据类型，如年龄需要转换成int类型，考试成绩需要转换成double类型等。那么，想实现字符串与基本数据之间转换怎么办呢？
  Java中提供了相应的对象来解决该问题，基本数据类型对象包装类：java将基本数据类型值封装成了对象。封装成对象有什么好处？可以提供更多的操作基本数值的功能。
  8种基本类型对应的包装类如下：

  其中需要注意int对应的是Integer，char对应的Character，其他6个都是基本类型首字母大写即可。
  基本数据类型对象包装类特点：用于在基本数据和字符串之间进行转换。
  将字符串转成基本类型(注意下面的都是静态方法)：

  parseXXX(String s);其中XXX表示基本类型，参数为可以转成基本类型的字符串，如果字符串无法转成基本类型，将会发生数字转换的问题 NumberFormatException
演示代码TestDemo.java

public class TestDemo{
    public static void main(String[] args){
        int i = Integer.parseInt("123");
        System.out.println(i+2);
    }
}

//打印结果为 125

将基本数值转成字符串有3种方式：
  方法1.基本类型直接与””相连接即可；34+""
  方法2.调用String的valueOf方法；String.valueOf(34)

  方法3.调用包装类中的toString方法；Integer.toString(34)
image.png

演示代码TestDemo.java

public class TestDemo{
    public static void main(String[] args){
        //基本类型直接与””相连接即可
        String s1 = 34 + "";
        System.out.println(s1+1);
        //调用String的valueOf方法
        String s2 = String.valueOf(34);
        System.out.println(s2+1);
        //调用包装类中的toString方法
        String s3 = Integer.toString(34);
        System.out.println(s3+1);
    }
}
//打印结果341

1.2 基本类型和对象转换

  使用int类型与Integer对象转换进行演示，其他基本类型转换方式相同。
  基本数值---->包装对象

  包装对象---->基本数值

演示代码TestDemo.java

public class TestDemo{
    public static void main(String[] args){
        //基本数值---->包装对象
        Integer i = new Integer(4);//使用构造函数函数
        Integer ii = new Integer("5");//构造函数中可以传递一个数字字符串
        Integer iii = Integer.valueOf(6);//使用包装类中的valueOf方法
        Integer iiii = Integer.valueOf("7");//使用包装类中的valueOf方法
        
        //包装对象---->基本数值
        int num1 = i.intValue();
        int num2 = ii.intValue();
        int num3 = iii.intValue();
        int num4 = iiii.intValue();
        
        System.out.println(num1);
        System.out.println(num2);
        System.out.println(num3);
        System.out.println(num4);
    }
}

运行结果

1.3 自动装箱拆箱

  在需要的情况下，基本类型与包装类型可以通用。有些时候我们必须使用引用数据类型时，可以传入基本数据类型。
比如：
  基本类型可以使用运算符直接进行计算，但是引用类型不可以。而基本类型包装类作为引用类型的一种却可以计算，原因在于，Java”偷偷地”自动地进行了对象向基本数据类型的转换。
  相对应的，引用数据类型变量的值必须是new出来的内存空间地址值，而我们可以将一个基本类型的值赋值给一个基本类型包装类的引用。原因同样在于Java又”偷偷地”自动地进行了基本数据类型向对象的转换。
  自动拆箱：对象转成基本数值
  自动装箱：基本数值转成对象

//自动装箱。相当于Integer i = Integer.valueOf(4);
Integer i = 4;
//等号右边：将i对象转成基本数值(自动拆箱) i.intValue() + 5; 
//加法运算完成后，再次装箱，把基本数值转成对象。
i = i + 5;

  自动装箱(byte常量池)细节的演示
  当数值在byte范围之内时，进行自动装箱，不会新创建对象空间而是使用医来已有的空间。

public class TestDemo{
    public static void main(String[] args){
        Integer a = new Integer(3);
        Integer b = new Integer(3);
        System.out.println(a==b);//false
        System.out.println(a.equals(b));//true

        System.out.println("---------------------");
        Integer x = 127;
        Integer y = 127;
        //在jdk1.5自动装箱时，如果数值在byte范围之内，不会新创建对象空间而是使用原来已有的空间。
        System.out.println(x==y); //true
        System.out.println(x.equals(y)); //true
    }
}

2 System类

2.1 概念

  在API中System类介绍的比较简单，我们给出定义，System中代表程序所在系统，提供了对应的一些系统属性信息，和系统操作。
  System类不能手动创建对象，因为构造方法被private修饰，阻止外界创建对象。System类中的都是static方法，类名访问即可。

2.2 System类的方法练习

练习一：验证for循环打印数字1-9999所需要使用的时间（毫秒）

public class TestDemo{
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        /*
            currentTimeMillis() 获取当前系统时间
            与1970年01月01日00:00点之间的毫秒差值
        */
        long start = System.currentTimeMillis();
        for(int i = 0;i < 10000;i++){
            System.out.println(i);
        }
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("共耗时毫秒"+(end-start));
        
    }
}
//运行结果 共耗时毫秒：666

练习二：将src数组中前3个元素，复制到dest数组的前3个位置上
复制元素前：src数组元素[1,2,3,4,5]，dest数组元素[6,7,8,9,10]
复制元素后：src数组元素[1,2,3,4,5]，dest数组元素[1,2,3,9,10]
arraycopy方法，用来实现将源数组部分元素复制到目标数组的指定位置

image.png

public class TestDemo{
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        /*
            arraycopy方法，用来实现将源数组部分元素复制到目标数组的指定位置
        */
        int[] src = new int[]{1,2,3,4,5};
        int[] dest = new int[]{6,7,8,9,10};
        System.arraycopy( src, 0, dest, 0, 3);
        for(int i = 0;i < dest.length;i++){
            System.out.print(dest[i]+"  ");
        }
        System.out.println();

    }
}
//运行结果  1  2  3  9  10

练习三：循环生成100-999之间的的三位数并进行打印该数，当该数能被10整除时，结束运行的程序

import java.util.Random;
public class TestDemo{
    public static void main(String[] args){
        /*
            exit(int status) 用来结束正在运行的Java程序。参数传入一个数字即可。
            通常传入0记为正常状态，其他为异常状态
        */
        Random random = new Random();
        while(true){
            int number = random.nextInt(900)+100;
            if(number%10 == 0){
                System.out.println(number);
                System.exit(0);
            }
        }

    }
}

3 Math类

3.1 概念

  Math` 类是包含用于执行基本数学运算的方法的数学工具类，如初等指数、对数、平方根和三角函数。
  类似这样的工具类，其所有方法均为静态方法，并且一般不会创建对象。如System类
  工具类，代表能够完成一系列功能的类，在使用它们时，不用创建对象，该类中方法为静态方法

3.2 常用方法

代码演示

public class TestDemo{
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        //abs方法,结果都为正数
        double d1 = Math.abs(-5); // d1的值为5
        double d2 = Math.abs(5); // d2的值为5
        System.out.println("d1="+d1);
        System.out.println("d2="+d2);
        
        //ceil方法，结果为比参数值大的最小整数的double值
        double d3 = Math.ceil(3.3); //d1的值为 4.0
        double d4 = Math.ceil(-3.3); //d2的值为 -3.0
        double d5 = Math.ceil(5.1); // d3的值为 6.0
        System.out.println("d3="+d3);
        System.out.println("d4="+d4);
        System.out.println("d5="+d5);
        
        
        //floor方法，结果为比参数值小的最大整数的double值
        double d6 = Math.floor(3.3); //d1的值为3.0
        double d7 = Math.floor(-3.3); //d2的值为-4.0
        double d8 = Math.floor(5.1); //d3的值为 5.0
        System.out.println("d6="+d6);
        System.out.println("d7="+d7);
        System.out.println("d8="+d8);
        
        //max方法，返回两个参数值中较大的值
        double d9 = Math.max(3.3, 5.5); //d1的值为5.5
        double d10 = Math.max(-3.3, -5.5); //d2的值为-3.3
        System.out.println("d9="+d9);
        System.out.println("d10="+d10);
        
        
        //min方法，返回两个参数值中较小的值
        double d11 = Math.min(3.3, 5.5); //d1的值为3.3
        double d12 = Math.max(-3.3, -5.5); //d2的值为-5.5
        System.out.println("d11="+d11);
        System.out.println("d12="+d12);
        
        //pow方法，返回第一个参数的第二个参数次幂的值
        double d13 = Math.pow(2.0, 3.0); //d1的值为 8.0
        double d14 = Math.pow(3.0, 3.0); //d2的值为27.0
        System.out.println("d13="+d13);
        System.out.println("d14="+d14);
        
        //round方法，返回参数值四舍五入的结果
        double d15 = Math.round(5.5); //d1的值为6.0
        double d16 = Math.round(5.4); //d2的值为5.0
        System.out.println("d15="+d15);
        System.out.println("d16="+d16);
        
        //random方法，产生一个大于等于0.0且小于1.0的double小数
        double d17 = Math.random();
        System.out.println("d17="+d17);


    }
}

运行结果

4 Arrays类

4.1 概念

  此类包含用来操作数组（比如排序和搜索）的各种方法。需要注意，如果指定数组引用为 null，则访问此类中的方法都会抛出空指针异常NullPointerException。

4.2 常用方法

代码演示

import java.util.Arrays;
public class TestDemo{
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        //sort方法，用来对指定数组中的元素进行排序（元素值从小到大进行排序）
        //源arr数组元素{1,5,9,3,7}, 进行排序后arr数组元素为{1,3,5,7,9}
        int[] arr1 = {1,5,9,3,7};
        Arrays.sort(arr1);
        for(int i= 0;i < arr1.length;i++){
            System.out.print(arr1[i]+"  ");
        }
        System.out.println();
        
        //toString方法，用来返回指定数组元素内容的字符串形式
        int[] arr2 = {2,10,18,6,14};
        String str = Arrays.toString(arr2); // str的值为[1, 3, 5, 7, 9]
        System.out.println(str);
        
        //binarySearch方法，在指定数组中，查找给定元素值出现的位置。
        //若没有查询到，返回位置为-x。要求该数组必须是个有序的数组。
        int[] arr = {1,3,4,5,6};
        int index = Arrays.binarySearch(arr, 4); //index的值为2
        int index2= Arrays.binarySearch(arr, 2); //index2的值为-1
        System.out.println(index);
        System.out.println(index2);
        

    }
}

运行结果

4.3 Arrays类的方法练习

练习一：定义一个方法，接收一个数组，数组中存储10个学生考试分数，该方法要求返回考试分数最低的后三名考试分数。

import java.util.Arrays;
public class TestDemo{
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        int[] arr = {100,88,78,45,69,93,33,98,44,23};
        Arrays.sort(arr); //进行数组元素排序（元素值从小到大进行排序）
        int[] result = new int[3]; //存储后三名考试分数
        System.arraycopy(arr, 0, result, 0, 3);//把arr数组前3个元素复制到result数组中
        System.out.println(Arrays.toString(result));

    }
}

运行结果  [23, 33, 44]

5 大数运算

5.1 BigInteger

  java中long型为最大整数类型,对于超过long型的数据如何去表示呢？在Java的世界中,超过long型的整数已经不能被称为整数了,它们被封装成BigInteger对象.在BigInteger类中,实现四则运算都是方法来实现,并不是采用运算符.
  BigInteger类的构造方法:

构造方法中,采用字符串的形式给出整数
四则运算代码：

import java.math.BigInteger;
public class TestDemo{
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        //大数据封装为BigInteger对象
        BigInteger big1 = new BigInteger("12345678909876543210");
        BigInteger big2 = new BigInteger("98765432101234567890");
        //add实现加法运算
        BigInteger bigAdd = big1.add(big2);
        //subtract实现减法运算
        BigInteger bigSub = big1.subtract(big2);
        //multiply实现乘法运算
        BigInteger bigMul = big1.multiply(big2);
        //divide实现除法运算
        BigInteger bigDiv = big2.divide(big1);
        
        System.out.println(bigAdd);
        System.out.println(bigSub);
        System.out.println(bigMul);
        System.out.println(bigDiv);

    }
}

运行结果

5.2 BigDecimal

在程序中执行下列代码,会出现什么问题?

import java.math.BigInteger;
public class TestDemo{
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        System.out.println(0.09 + 0.01);
        System.out.println(1.0 - 0.32);
        System.out.println(1.015 * 100);
        System.out.println(1.301 / 100);

    }
}

运行结果

  double和float类型在运算中很容易丢失精度,造成数据的不准确性,Java提供我们BigDecimal类可以实现浮点数据的高精度运算
  构造方法如下:

建议浮点数据以字符串形式给出,因为参数结果是可以预知的
实现加法减法乘法代码如下:

import java.math.BigDecimal;
public class TestDemo{
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        //大数据封装为BigDecimal对象
        BigDecimal big1 = new BigDecimal("0.09");
        BigDecimal big2 = new BigDecimal("0.01");
        //add实现加法运算
        BigDecimal bigAdd = big1.add(big2);

        BigDecimal big3 = new BigDecimal("1.0");
        BigDecimal big4 = new BigDecimal("0.32");
        //subtract实现减法运算
        BigDecimal bigSub = big3.subtract(big4);

        BigDecimal big5 = new BigDecimal("1.105");
        BigDecimal big6 = new BigDecimal("100");
        //multiply实现乘法运算
        BigDecimal bigMul = big5.multiply(big6);
        
        System.out.println("bigAdd="+bigAdd);
        System.out.println("bigSub="+bigSub);
        System.out.println("bigMul="+bigMul);

    }
}

运行结果

  对于浮点数据的除法运算,和整数不同,可能出现无限不循环小数,因此需要对所需要的位数进行保留和选择舍入模式

除法运算

import java.math.BigDecimal;
public class TestDemo{
    public static void main(String[] args) throws Exception{
        BigDecimal b1 = new BigDecimal("1.301");
        BigDecimal b2 = new BigDecimal("101");
        //计算b1/b2的商,调用方法divide
        BigDecimal d = b1.divide(b2,3);
        System.out.println(d);
        
    }
}
运行结果  0.012