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第1章 计算思维与Java设计初步体验1

1.1 认识计算思维2

1.1.1 计算思维的内容3

1.1.2 分解3

1.1.3 模式识别5

1.1.4 模式概括与抽象5

1.1.5 算法6

1.2 进入程序设计的奇幻世界8

1.2.1 程序设计语言的分类8

1.2.2 程序设计的流程10

1.2.3 程序编写的原则10

1.3 程序设计逻辑的简介12

1.3.1 结构化程序设计12

1.3.2 面向对象程序设计13

1.3.3 在面向对象程序设计中的其他关键术语15

1.4 Java语言的特性16

1.4.1 简单性16

1.4.2 跨平台性17

1.4.3 解释型17

1.4.4 严谨性18

1.4.5 例外处理18

1.4.6 多线程18

1.4.7 自动垃圾回收18

1.4.8 泛型程序设计19

1.5 Java的开发环境版本与架构19

1.5.1 程序开发工具介绍19

1.5.2 JDK的下载与安装19

1.5.3 设置JDK搜索路径的环境变量23

1.5.4 Java程序结构的解析28

1.6 认识Java SE 11新增的功能31

课后习题33

第2章 认识数据处理与表达式36

2.1 数据类型介绍37

2.1.1 整数类型37

2.1.2 浮点数类型38

2.1.3 布尔类型40

2.1.4 字符类型41

2.2 变量与常数42

2.2.1 变量与常数的声明42

2.2.2 变量与常数的命名规则43

2.3 基本输入与输出功能46

2.3.1 在屏幕上输出数据46

2.3.2 从键盘输入数据47

2.4 数据类型的转换49

2.4.1 由小变大模式49

2.4.2 由大变小模式49

2.5 表达式与运算符50

2.5.1 算术运算符51

2.5.2 关系运算符53

2.5.3 逻辑运算符55

2.5.4 移位运算符57

2.5.5 赋值运算符58

2.5.6 运算符的优先级60

2.6 高级应用练习实例62

2.6.1 多重逻辑运算符的应用62

2.6.2 位逻辑运算符的运算练习62

2.6.3 自动类型转换与强制类型转换的比较63

课后习题64

第3章 流程控制67

3.1 认识流程控制68

3.2 条件选择语句与条件运算符70

3.2.1 if相关语句70

3.2.2 if-else相关语句72

3.2.3 if-else-if相关语句74

3.2.4 嵌套if语句76

3.2.5 switch条件选择语句78

3.2.6 条件运算符81

3.3 计数循环与条件循环82

3.3.1 for循环82

3.3.2 嵌套for循环84

3.3.3 while循环85

3.3.4 do-while循环87

3.3.5 无限循环88

3.4 控制跳转语句88

3.4.1 break语句88

3.4.2 continue语句90

3.4.3 return语句92

3.4.4 for-each的for循环93

3.5 高级应用练习实例96

3.5.1 使用条件选择语句进行考试成绩的评级96

3.5.2 闰年的判断与应用97

3.5.3 使用各种循环计算1～50的累加之和98

课后习题99

第4章 过程与函数102

4.1 结构化与模块化的程序设计102

4.2 声明并定义类方法103

4.2.1 含参数行的类方法104

4.2.2 含返回值的类方法105

4.2.3 参数传递方式106

4.3 类变量与变量的作用域106

4.3.1 类变量106

4.3.2 变量的作用域107

4.4 高级应用练习实例109

4.4.1 阶乘函数109

4.4.2 斐波那契数列111

4.4.3 汉诺塔问题112

课后习题115

第5章 数组结构117

5.1 数组简介118

5.1.1 声明数组的方法119

5.1.2 指定数组元素的个数121

5.1.3 数组的另一种声明方法122

5.1.4 将指定值存入数组122

5.2 多维数组123

5.2.1 二维数组124

5.2.2 三维数组125

5.2.3 不规则数组127

5.3 数组的应用与对象类128

5.3.1 重新创建数组128

5.3.2 复制数组的方式129

5.3.3 对象数组132

5.4 Arrays类133

5.4.1 fill方法134

5.4.2 equals135

5.5 高级应用练习实例136

5.5.1 矩阵的相加136

5.5.2 冒泡排序法137

5.5.3 彩票号码产生器140

5.5.4 计算学生成绩分布并给出简易成绩分布示意图141

5.5.5 Arrays类中方法的调用143

5.5.6 多项式相加144

5.5.7 插入排序法146

课后习题148

第6章 字符与字符串的声明与应用151

6.1 字符的声明与使用151

6.1.1 字符的表示法152

6.1.2 Character类的方法152

6.2 字符串类153

6.2.1 创建字符串153

6.2.2 以字符数组构建法来创建字符串156

6.3 String类的方法157

6.3.1 字符串的长度158

6.3.2 字符串的查找159

6.3.3 字符串替换161

6.3.4 字符串的比较162

6.3.5 字符串的转换165

6.3.6 字符串的串接166

6.3.7 提取字符串中的字符或子字符串168

6.4 StringBuffer类169

6.4.1 创建StringBuffer类的对象170

6.4.2 调用StringBuffer类的方法170

6.5 高级应用练习实例176

6.5.1 利用字符串数据进行加法运算176

6.5.2 调用endsWith（）方法筛选出文件名177

课后习题178

第7章 面向对象程序设计的初探180

7.1 面向对象的概念180

7.1.1 消息181

7.1.2 类182

7.1.3 继承183

7.2 封装与信息隐藏183

7.3 类的命名规则和类的声明与定义184

7.3.1 类的声明185

7.3.2 类的成员变量185

7.3.3 类的成员方法186

7.3.4 类参数和自变量187

7.4 类的构造函数189

7.5 对象的创建与成员数据的使用191

7.5.1 对象的创建191

7.5.2 对象的赋值192

7.5.3 对象的使用192

7.5.4 修饰词与对象的搭配194

7.6 对象的作用域与生命周期196

7.6.1 对象的作用域196

7.6.2 对象的生命周期196

7.7 高级应用练习实例197

7.7.1 计算圆面积的类197

7.7.2 声明并定义Birthday类198

7.7.3 二叉树的链表表示法199

课后习题202

第8章 继承与多态204

8.1 认识继承关系204

8.1.1 基类和派生类205

8.1.2 单一继承207

8.1.3 继承权限处理的原则210

8.1.4 构造函数的调用顺序215

8.1.5 类构造函数与继承关系217

8.1.6 类成员的高级处理218

8.2 多态223

8.2.1 静态多态223

8.2.2 动态多态224

8.2.3 多态的实现226

8.3 高级应用练习实例228

8.3.1 编写计算图书销售金额的类229

8.3.2 以继承方式声明并定义Baseball类230

课后习题231

第9章 抽象类、接口、程序包与嵌套类的作用235

9.1 抽象类235

9.1.1 抽象类的使用时机236

9.1.2 声明、定义和使用抽象类237

9.1.3 抽象类的实现——计算面积239

9.1.4 使用抽象类存取子类240

9.2 认识接口242

9.2.1 接口的定义242

9.2.2 声明、定义与使用自定义接口243

9.2.3 使用接口变量创建对象245

9.2.4 实现多重继承246

9.2.5 声明子接口248

9.3 大型程序的开发与应用——程序包的使用249

9.3.1 程序分解的概念249

9.3.2 程序包的需求250

9.3.3 包装与导入程序包250

9.3.4 导入程序包252

9.4 类的嵌套结构254

9.4.1 内部类与静态嵌套类254

9.4.2 匿名类的介绍256

9.5 高级应用练习实例258

9.5.1 以抽象类来实现显示汽车数据的功能259

9.5.2 用接口来实现多重继承260

课后习题261

第10章 Java常用类265

10.1 Math类265

10.1.1 Math类的常数265

10.1.2 随机数的方法266

10.1.3 数学类的方法267

10.2 Number类270

10.2.1 Number类简介270

10.2.2 Number类的常用方法271

10.2.3 字符串与数值转换272

10.3 Vector类274

10.3.1 Vector类简介275

10.3.2 Vector类的常用方法275

10.4 高级应用练习实例277

10.4.1 彩票幸运号码产生器277

10.4.2 在数组集合加入不同的数据类型278

10.4.3 矩阵相乘279

10.4.4 稀疏矩阵281

课后习题284

第11章 窗口环境与事件处理286

11.1 初探AWT程序包286

11.1.1 我的第一个窗口程序287

11.1.2 Pack方法293

11.2 版面布局293

11.2.1 流式版面布局293

11.2.2 边框版面布局296

11.2.3 网格版面布局298

11.3 事件处理的实现300

11.3.1 事件类301

11.3.2 事件来源与监听器接口303

11.4 低级事件类304

11.4.1 ComponentEvent类305

11.4.2 InputEvent类305

11.4.3 WindowEvent类305

11.4.4 MouseEvent类308

11.4.5 KeyEvent类309

11.5 高级应用练习实例311

课后习题312

第12章 Swing程序包开发守则314

12.1 Swing程序包的简介314

12.1.1 Swing窗口的层级结构316

12.1.2 Swing相关组件的说明316

12.2 调整Swing组件外观320

12.3 JButton（按钮）组件324

12.4 JCheckBox（复选框）组件329

12.5 JRadioButton（单选按钮）组件332

12.6 JTextField（文本字段）与JTextArea（文本框）组件336

12.7 JList（列表框）组件340

12.8 创建页签344

12.9 高级应用练习实例345

12.9.1 盒式版面布局法345

12.9.2 重叠版面布局法347

课后习题349

第13章 绘图与多媒体功能开发351

13.1 Java的基本绘图程序包351

13.1.1 draw成员方法353

13.1.2 画线355

13.1.3 画矩形356

13.1.4 画圆和画椭圆358

13.1.5 窗口颜色359

13.1.6 图像重新绘制功能361

13.2 动画处理与声音播放363

13.3 高级应用练习实例366

课后习题368

第14章 例外处理370

14.1 什么是例外处理370

14.1.1 Error类371

14.1.2 Exception类372

14.2 认识例外处理373

14.2.1 例外处理的语法说明373

14.2.2 finally的使用375

14.2.3 例外处理的执行流程376

14.3 抛出例外功能376

14.3.1 使用throw抛出例外376

14.3.2 使用throws抛出例外事件378

14.4 调用方法处理例外379

14.5 调用类处理例外381

14.6 例外结构的介绍382

14.6.1 多个catch程序区块382

14.6.2 getMessage（）383

14.7 自定义例外处理的类385

14.8 高级应用练习实例386

课后习题387

第15章 数据流与文件管理389

15.1 Java的基本输入输出控制389

15.1.1 标准输出数据流390

15.1.2 标准输入数据流392

15.1.3 java.io程序包394

15.2 字符数据流394

15.2.1 抽象基类——Reader与Writer395

15.2.2 常用的字符数据流类397

15.3 字节数据流402

15.3.1 InputStream类与OutputStream类403

15.3.2 输入数据流类（InputStream）404

15.3.3 输出数据流类（OutputStream）406

15.3.4 其他字节数据流类409

15.4 文件数据流413

15.4.1 File类413

15.4.2 文件名过滤接口418

15.4.3 文件IO数据流419

15.5 关于缓冲区422

15.5.1 字节数据流使用缓冲区422

15.5.2 字符数据流使用缓冲区425

15.6 高级应用练习实例427

15.6.1 文件输入数据流——FileInputStream428

15.6.2 文件输出数据流——FileOutputStream428

课后习题430

第16章 泛型与集合对象432

16.1 泛型的基础概念432

16.2 集合对象435

16.2.1 Iterable接口435

16.2.2 Collection接口436

16.3 List接口436

16.3.1 LinkedList类437

16.3.2 ArrayList类439

16.4 Set接口441

16.4.1 HashSet类442

16.4.2 SortedSet接口443

16.4.3 TreeSet类444

16.5 Map接口与SortedMap接口445

16.5.1 HashMap类446

16.5.2 TreeMap类446

16.6 Lambda表达式448

课后习题450

第17章 深度剖析多线程452

17.1 线程的概念452

17.1.1 顺序执行453

17.1.2 多任务处理454

17.2 Java的多任务处理455

17.2.1 Timer类与TimerTask类455

17.2.2 多线程机制——Thread类460

17.2.3 多线程机制——Runnable接口464

17.3 管理线程466

17.3.1 线程的生命周期466

17.3.2 管理线程的方法467

17.4 多线程高级处理472

17.4.1 线程分组472

17.4.2 数据同步操作的问题474

17.5 高级应用练习实例479

课后习题481

第18章 精通网络程序设计483

18.1 认识网络应用程序483

18.1.1 网络的基本概念484

18.1.2 网络应用程序的必备程序包484

18.1.3 IP地址简介485

18.2 InetAddress类485

18.2.1 InetAddress类中的静态方法487

18.2.2 InetAddress类中的非静态方法488

18.3 用Socket来建立通信489

18.3.1 Java的Socket接口490

18.3.2 Socket应用程序490

18.3.3 服务器端与Socket491

18.3.4 客户端与Socket495

18.4 UDP通信497

18.4.1 DatagramSocket类497

18.4.2 DatagramPacket类498

18.5 URL类502

18.6 高级应用练习实例506

18.6.1 查询网络域名所属的IP地址506

18.6.2 使用URL读取文件内容507

课后习题508

附录 课后习题参考答案510