Simple Data Objects

Simple Data Objects Lecturer：楊昌樺

Outline • 數字物件（Number） • 數學物件（Math） • 陣列物件（Array） • Your Turn • 字元（Character） • 字串（String） • 字串緩衝區（StringBuffer） • Your Turn

數字（Number） • 數字基本形態與數字物件的不同用上一堂的課的語法創造物件 int x = 3; Integer x = new Integer(3); x 0x5678 0x1234 x 3 0x5678 3 toString() x = 3; 缺少操作此資料的函數 / 方法 x->Integer(3); 資料與方法同在，方便

數字（Number） • 基本型態類別架構

數字（Number） • 基本型態類別 • Number (java.lang) • 所有數字物件之父類別 • Byte, Short, Integer, Long (java.lang) • 對應 byte, short, int, long 等 Primitive Type • Float, Double (java.lang) • 對應 float, double 等 Primitive Type • BigInteger, BigDecimal (java.math) • 允許程式師儲存 Primitive Type 無法表示的數值長度及精確度

數字（Number） • 基本型態類別 • 為了完整對應所有的 Primitive Type，下列三者基本型態類別被創造出來，但不繼承 java.lang.Number • Boolean (java.lang) boolean • Character (java.lang) char • Void (java.lang)  void

數字（Number） • Integer / Long 常用方法（比較） • int compareTo(Integer obj);int compareTo(Long obj); • 比較兩個物件的內容，傳回值是整數，0 表示相等，< 0 表示參數物件比較大，> 0 表示參數物件比較小 • boolean equals(Object obj); • 比較兩個物件是否相等 • 範例 • Integer i1 = new Integer(3);Integer i2 = new Integer(4);i1.compareTo(i2);i1.equals(i2);

數字（Number） • Example: NumberDemo.java Float floatOne = new Float(14.78f - 13.78f); Float floatTwo = Float.valueOf("1.0"); Double doubleOne = new Double(1.0);

數字（Number） • Integer / Long 常用方法 (數字轉字串) • String toString(); • static String toBinaryString(int i);static String toBinaryString(long l); • static String toOctalString(int i);static String toOctalString(long l); • static String toHexString(int i);static String toHexString(long l);

數字（Number） • Example: NumberDemo.java Integer i = new Integer(100); System.out.println("Decimal of 100: " + i.toString()); System.out.println("Hexidecimal of 100: " + Integer.toHexString(i.intValue())); System.out.println("Octal of 100: " + Integer.toOctalString(i.intValue())); System.out.println("Binary of 100: " + Integer.toBinaryString(i.intValue()));

數字（Number） • Float / Double 常用屬性 • MAX_VALUE • 傳回兩者的極大值 • MIN_VALUE • 傳回兩者的極小值 • POSITIVE_INFINITY • 正無限大。1.0 / 0.0 會得到此值 • NEGATIVE_INFINITY • 負無限大。-1.0 / 0.0 會得此值 • NaN (Not a Number) • 非數字。可能為 0.0 / 0.0 的結果或虛數的運算結果

數字（Number） • Float / Double 常用方法（methods） • boolean isInfinite(); • 如果是 POSITIVE_INFINITY 或 NEGATIVE_INFINITY 則傳回 true • boolean isNaN(); • 如果是 NaN，則傳回 true • 不用擔心ArithmeticException之問題

數字（Number） • Example: NumberDemo.java Float f1 = new Float(1.0/0.0); Float f2 = new Float(-1.0/0.0); Float f3 = new Float(0.0/0.0); System.out.println("The result of 1.0 / 0.0: " + f1.toString()); System.out.println("The result of -1.0 / 0.0: " + f2.toString()); System.out.println("The result of 0.0 / 0.0: " + f3.toString());

數字（Number） • 字串轉成數字 • 在數字類別中，各自提供一個 valueOf() 的 class method 來將字串轉成該類別的物件 • 例如：NumberDemo.java • 字串轉成數字 • int Integer.parseInt(String) • long Long.parseLong(String) • double Double.parseDouble(String) • float Float.parseFloat(String)

數字（Number） • Example: NumberDemo.java String str1 = "17.5"; String str2 = "9.8"; String str3 = "7.8"; float a = Float.valueOf(str1).floatValue(); float b = Float.valueOf(str2).floatValue(); float c = Float.parseFloat(str3); System.out.println("a + b = " + (a+b)); System.out.println("c = " + c);

數學（Math） • 計算亂數、最大和最小值

數學（Math） • Example: MathMaxMin.java System.out.println("亂數random(): "+Math.random()); // 0-19的亂數 int num = (int)(Math.random()*20); System.out.println("0-20亂數: " + num); // 1-500的亂數 num = (int)(Math.random()*500 + 1); System.out.println("1-500亂數: " + num);

數學（Math） • Math Class • 與數字有相關的類別，其提供了一般的數學運算 • 如：計算三角函數，計算數字的 N 次方 • Math 類別中的 methods 都是 class methods，所以在呼叫時，直接使用類別名稱呼叫，如：Math.round(34.87) • 提供眾多的數學運算，詳細請看 Java API • Example: MathDemo.java

x[0] x[1] x[2] x[3] x[4] int x int x[5] 陣列（Array） • 定義： • 一群相同資料型態變數的資料結構 • 一個變數: int x; • 一個陣列: int x[] = new int[5]; • 其實我們一直在用陣列 • String[] args; // 一個字串陣列 • 記憶體中的差異

陣列（Array） • 陣列 Array • 陣列為一種 Reference 資料型態，是可以儲存多個同一種資料的結構，在宣告的同時必須指定長度且不可再改變 • 元素：陣列中儲存的資料，可藉由索引值（index）存取其值，索引值由 0 開始 • 因為它不屬於 “基本型態” (Primitive)，故宣告之後 Java 並不會自動為該變數配置記憶體，您必須自行用 new 指令後才能使用。

陣列（Array） • 陣列宣告 • 語法：DataType[] arrayName; 例：int[] anArray; String[] anArrayOfStrings; • 建立陣列（使用 new運算子） • 語法：arrayName = new DataType[arraySize]; 例：anArray = new int[10]; String[] anArrayOfStrings = new String[10]; • 存取陣列元素 • 語法：arrayName[index] 例：anArray[0] = 3; anArrayOfStrings[1] = “We are studying Java!!”;

陣列（Array） • 設定陣列初值 • 一個一個指定如：anArray[1] = 1 • 迴圈，如：for(int i = 0; i < anArray.length; i++) { anArray[i] = i; } • 在建立時給定初值： • DataType[] arrayName = {val01, val02, val03, …}; 例如 • String[] Month = {"January", "February", "March", "April", "May","June", "July", "August", "September", "October", "November", "December"};

陣列（Array） • 取得陣列長度 • 語法：arrayName.length • 注意：不用在 length 後加上小括弧，因為此處的 length 並不是 method，而是陣列的一種屬性。和 String 類別中的 length() 並不同。 • 可以用一個陣列的長度來控制迴圈如：for(int i = 0; i < anArray.length; i++) { … } 或是 for(int i = anArray.length – 1; i >= 0; i--) { … }

陣列（Array） • Example: ArrayDemo.java // 宣告一個 int 的陣列 int[] anArray; // 用 new 來產生一個有 10 個 int 空間的陣列 anArray = new int[10]; // 依序將陣列給於初值且印出來 for (int i = 0; i < anArray.length; i++) { anArray[i] = i; System.out.print(anArray[i] + " "); }

陣列（Array） • 物件陣列 • 陣列可以存放 reference 型態（物件）和 primitive 型態（基本型態）的資料例如： String[] anArray ={“One”, “Two”, “Three”}; • 而此時 anArray[0], anArray[1], anArray[2] 都是一個 String 物件，都具有物件所屬的方法跟屬性如： anArray[0].toUpperCase() • Example: ArrayOfStringsDemo.java

陣列（Array） • 當建立的一個物件陣列時，若未放進初值就去存取的話，會發生錯誤，要養成初始化的好習慣。 Integer[] anArray = new Integer[5]; for(int i = 0; i < anArray.length; i++){ // 錯誤：會有執行時期錯誤 System.out.println(anArray[i]); }

x[0][0] x[0][1] x[0][2] x[0][3] x[0][4] x[1][0] x[1][1] x[1][2] x[1][3] x[1][4] 陣列（Array） • 多維陣列 • 與一維陣列宣告方式相同，以 [] 數目代表維度 • 例：int[][] xxx = new int[2][3]; //2*3 array int[][][] xxx = new int[2][2][2]; //2*2*2 • 多維陣列其實就是陣列中的陣列 • 多維陣列宣告 • int[][] x = new int[2][5]; int x[2][5]

陣列（Array） • 多維陣列的初始化 • 多維陣列也可以如一維陣列般，一邊宣告一邊給初值： String[][] Month = {{"January", "31"}, {"February", "28"}, {"March", "31"}, {"April", "30"}, {"May", "31"}, {"June", "30"}, {"July", "31"}, {"August", "31"}, {"September", "30"}, {"October", "31"}, {"November", "30"}, {"December", "31"}};

陣列（Array） • Example: ArrayOfArraysDemo.java public class ArrayOfArraysDemo { public static void main (String[] args) { int month = Integer.parseInt(args[0]); String[][] Month ={{"January", "31"}, {“February", "28"}, {"March", "31"}, {"April", "30"}, {"May", "31"}, {"June", "30"}, {"July", "31"}, {"August", "31"}, {"September", "30"}, {"October", "31"}, {"November", "30"}, {"December", "31"}}; System.out.println(Month[month-1][0] + " has " + Month[month-1][1] + " days" ); } }

陣列（Array） • 複製陣列 • 使用 System 的類別方法 arraycopy() • arraycopy 需要五個參數 public static void arraycopy(Object source, int srcIndex, Object dest, int destIndex, int length)

陣列（Array） • Example: ArrayCopyDemo.java char[] copyFrom = { 'd', 'e', 'c', 'a', 'f', 'f', 'e', 'i', 'n', 'a', 't', 'e', 'd' }; char[] copyTo = new char[7]; System.arraycopy(copyFrom, 2, copyTo, 0, 7);

Your Turn • Basic Practice • 建立了 a, b, c 均為 3 列 3 行(3x3)的矩陣(Matrix)，且將 a和 b 矩陣的加總存放在 c 矩陣裡，並且將結果顯示在螢幕上。 • a, b 中的數字請用亂數產生（介於 0 ~ 20 之間） • Advanced Practice • 費氏數列 (Fibonacci) • 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, … • 利用迴圈和陣列，求出第 50 項，fib[i]=fib[i-1]+fib[i-2]

基本型態字元（char） • 基本型態字元（char）定義： • 字元為顯示電腦符號之基本單位 • char a = ‘a’; • char b = ‘1’; • 字元在 Java 與 C++ 中的不同 • 在C/C++裡，char是一個 8 位元的型態 • 在 Java 中，char是一個16 位元的型態 • 全球文字碼 (Unicode)完整地定義了世界的字元集，已呈現在所有人類語言中找到的字元。它統一了多種字元集，像是拉丁語、希臘語、阿拉伯語、斯拉夫語、希伯來語、日語的片假名，韓語以及其他更多的語言。

基本型態字元（char） • ASCII Table • 每個字元在電腦裡皆有唯一對應的代碼. • 一個公定的字元對應標準為 American Standard Code for Information Interchange (ASCII). • printable characters have • codes from 32 to 126 • control characters. • others • 例如：數字 0 ~ 9，在 ASCII 中對應的碼為 48～57

基本型態字元（char） • Example: Showchar.java import java.io.*; public class Showchar { public static void main(String args[]) throws IOException { int x = System.in.read(); System.out.println(x); System.out.println((char)(x-32)); } }

字元（Character） • 字元物件 – Character Object • Java 提供了兩種處理字元的方法 • char chr = ‘a’; • Character charObj = new Character(‘a’); • 特性比較

字元（Character） • Character 建構元（Constructor） • Character(char); • 如：Character charObj = new Character(‘a’); • Character 唯一的建構元，根據參數傳來的字元，建立一個 Character 物件 • 一旦 Character 物件建好後，就不得更改內涵的字元資料

字元（Character） • 提供的測試方法

字元（Character） • 提供的轉換方法（Casting Method） • 例如： • Character charObj = new Character(‘a’); • 轉成字元：char x = charObj.charValue(); • 轉成字串：String s = charObj.toString(); • 相關用法及其他 methods 請查閱 J2SE 1.4.2 API

字元（Character） • Example: CharacterDemo.java Character a = new Character('a'); Character a2 = new Character('a'); Character b = new Character('b'); int difference = a.compareTo(b); if (difference == 0) { System.out.println("a is equal to b."); } else if (difference < 0) { System.out.println("a is less than b."); } else if (difference > 0) { System.out.println("a is greater than b."); } System.out.println("a is " + ((a.equals(a2)) ? "equal" : "not equal") + " to a2."); System.out.println("The character " + a.toString() + " is " + (Character.isUpperCase(a.charValue()) ? "upper" : "lower") + "case.");

字串（String） • String 物件 • 專門處理字串的常數 • 如：在 Java 程式中出現 “Hello! World!”，Java 即以 String 物件處理之 • 特性：一旦宣告後，其內容不可更動 • StringBuffer 物件 • 專門處理字串的變數 • 如：在 Java 中出現 “Hello!” + “World!” 這類運算時，Java 會偷偷以 StringBuffer 處理 • 特性：字串內容可以做更動

字串（String） • 建立字串 • String s = “”; // 產生一個空字串物件 • String s = new String(); • String s = “We are studying Java!!”; • String s = new String(“We are studying Java!!”); // NO!!

字串（String） • 常用的字串建構元（Constructors） • String() – 建立空字串 • String(byte []) -- 利用給定的位元陣列來產生字串物件 String(byte [], int, int) • String(char []) -- 利用給定的 char 陣列來產生字串物件 String(char[], int, int) • String(String) -- 給定一個字串，來建立一個新的字串 • String(StringBuffer) – 給定一個字串緩衝來建立一個字串物件

字串（String） • 取得字串的長度 • 利用字串提供的 length() 方法 • 範例： String s = “Hello! World!”;System.out.println(s.length()); 結果：13

字串（String） • charAt(int) • 呼叫 charAt(int)，來取得字串的某個字元 • 第一個字的 index 是 0，最後一個字元是 length()-1 • 例如： String str = “Niagara. O roar again!”; char aChar = str.charAt(9); 此時 aChar 的字元內容為 ‘O’

字串（String） • 利用 substring() 方法來取得子字串 • String substring(int beginIndex); • String substring(int beginIndex, int endIndex); • 例如： String str = “Niagara. O roar again!” String roar = str.substring(11, 15); 此時 roar 字串內容為 “roar”

字串（String） • 尋找字串中的字元或子字串 • 利用 indexOf() 與 lastIndexOf() 方法 • indexOf(): 從第一個字元往後找 • lastIndexOf(): 從最後一個字元往前找 • 提供的方法 • int indexOf(String str); • 回傳字串中，某特定子字串 str 第一次出現的位置 • int lastIndexOf(String str); • 回傳字串中，某特定子字串 str 最後一次出現的位置

字串（String） • Example: StringDemo.java String s = "This is a book"; System.out.println("String: " + s); System.out.println("substring(8): " + s.substring(8)); System.out.println("substring(0, 6): " + s.substring(0, 6)); System.out.println("charAt(8): " + s.charAt(8)); System.out.println("indexOf('i'): " + s.indexOf('i')); System.out.println("indexOf(\"is\"): " + s.indexOf("is")); System.out.println("lastIndexOf('i'): " + s.lastIndexOf('i')); System.out.println("lastIndexOf(\"is\"): " + s.lastIndexOf("is")); System.out.println("startsWith(\"Th\"): " + s.startsWith("Th")); System.out.println("endsWith(\"ok\"): " + s.endsWith("ok"));

字串（String） • 字串比較 • 範例： • 結果：a != b • 因為 == 在 Java 字串中，比較的是位址，不是內容 • String a = “Java”; • String b = “Ja”;b = b + “va”; // 此時 b = “Java”if (a == b) System.out.println (“a == b”);else System.out.println (“a != b”);

字串（String） • 字串比較 • 比較字串內容要用 String 物件本身提供的一個方法，叫做 equals() • 範例 • 結果：a==b • String a = “Java”String b = “Ja”;b = b + “va”; //此時 b = “Java”if (a.equals(b)) System.out.println (“a == b”);else System.out.println (“a != b”);

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