【Java从入门到大牛】String和ArrayList

淩亂°似流年 2024-04-26 02:42 73阅读 0赞

> ? 本文由 [程序喵正在路上][Link 1] 原创，CSDN首发！  
> ? 系列专栏：[Java从入门到大牛][Java]  
> ? 首发时间：2023年7月12日  
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#### 目录 ####

*  API
 *  包
 *  String
 *   *  String概述
     *  String的常用方法
     *  String使用时的注意事项
     *  String的应用案例
 *  ArrayList
 *   *  ArrayList快速入门
     *  ArrayList应用案例
     *  ArrayList综合案例

## API ##

**什么是 API**

Application Programming Interface，应用程序编程接口，就是别人写好的一些程序，我们直接调用就可以用来解决问题了

**为什么要学习 API**

站在巨人的肩膀上能看得更远

学习 API 之间要先学习包，因为别人写好的程序通常都在一个包里面

## 包 ##

**什么是包 ？**

*  包是用来分门别类地管理各种不同程序的，类似于文件夹，建包有利于程序的管理和维护
 *  建包的语法格式如下
    
        package com.test.hello;

**在自己程序中调用其他包下的程序的注意事项**

*  如果当前程序中，要调用自己所在包下的其他程序，可以直接调用（同一个包下的类，可以互相直接调用）
 *  如果当前程序中，，要调用其他包下的程序，则必须在当前程序中导包，才可以访问。导包的格式：`import 包名.类名;`
 *  如果当前程序中，要调用 Java 提供的程序，也需要先导包才可以使用；但是 Java.lang 包下的程序是不需要我们导包的，可以直接使用
 *  如果当前程序中，要调用多个不同包下的程序，而这些程序名正好一样，此时默认只能导入一个程序，其他程序必须带包名访问

## String ##

### String概述 ###

**什么是 String**

String 代表字符串对象，可以用来封装字符串数据，并提供了很多操作字符串的方法

**String 创建对象封装字符串数据的方式**

方式一：Java 程序中的所有字符串文字（例如 “abc”）都为此类的对象

String name = "小明";

方式二：调用 String 类的构造器初始化字符串对象

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>构造器</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td><code>public String()</code></td> 
   <td>创建一个空白字符串对象，不含有任何内容</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>public String(String original)</code></td> 
   <td>根据传入的字符串内容，来创建字符串对象</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>public String(char[] chars)</code></td> 
   <td>根据字符数组的内容，来创建字符串对象</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>public String(byte[] bytes)</code></td> 
   <td>根据字节数组的内容，来创建字符串对象</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### String的常用方法 ###

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>方法名</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td><code>public int length()</code></td> 
   <td>获取字符串的长度返回（即字符个数）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>public char charAt(int index)</code></td> 
   <td>获取某个索引位置处的字符返回</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>public char[] toCharArray()</code></td> 
   <td>将当前字符串转换成字符数组返回</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>public boolean equals(Object anObject)</code></td> 
   <td>判断当前字符串与另一个字符串的内容一样，一样则返回 true</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>public boolean equalslgnoreCase(String anotherString)</code></td> 
   <td>判断当前字符串与另一个字符串的内容是否一样（忽略大小写）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>public String substring(int beginIndex, int endIndex)</code></td> 
   <td>根据开始和结束索引进行截取，得到新的字符串（不包括结束索引处的字符）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>public String substring(int beginIndex)</code></td> 
   <td>从传入的索引处开始截取，截取到末尾，得到新的字符串返回</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>public String replace(CharSequence target, CharSequence replacement)</code></td> 
   <td>使用新值，将字符串中的旧值替换，得到新的字符串</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>public boolean contains(CharSequence s)</code></td> 
   <td>判断字符串中是否包含了某个字符串</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>public boolean startsWith(String prefix)</code></td> 
   <td>判断字符串是否以某个字符串内容开头</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>public String[] split(String regex)</code></td> 
   <td>把字符串按照某个字符串内容分割，并返回字符串数组回来</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### String使用时的注意事项 ###

1.  String 对象的内容不可改变，被称为不可变字符串对象。注意：只要是以 “…” 方式先写出的字符串对象，会在堆内存中的**字符串常量池**中存储
2.  只要是以 “…” 方式写出的字符串对象，会存储到字符串常量池，且相同内容的字符串只存储一份
3.  但通过 new 方式创建字符串对象，每 new 一次都会产生一个新的对象放在**堆内存**中

**案例：阅读程序并回答问题**

![在这里插入图片描述][dedd5dae2fe04cae8ea32960991c298c.png]

*  `String s2 = new String("abc");` 首先要在字符串常量池中创建一个 “abc” 对象，然后再利用这个字符串对象在堆内存中创建 s2 这个对象
 *  `String s1 = "abc";` 因为字符串常量池中已存在 ”abc“ 这个字符串，所以直接将 ”abc" 的地址给 s1 即可，不用再创建对象

![在这里插入图片描述][9373f7373cb24bd88ef9101929a3ffa9.png]

*  `String s1 = "abc";` 是在字符串常量池中创建了一个 “abc” 对象
 *  `String s3 = s2 + "c";` 右边是加法运算，程序运行到这里并不知道 s2 代表什么，这行代码会在堆内存中创建一个 “abc” 对象
 *  而对于字符串对象的比较， `==` 比较的是两边的地址是否相同，一个在字符串常量池，一个在堆内存，地址自然不同

![在这里插入图片描述][8e8b1846a3174b149fed95d6798ccdae.png]

*  Java 存在编译优化机制，程序在编译时：`"a" + "b" + "c"` 会直接转成 `"abc"`，以提高程序的执行性能
 *  所以 `s1 == s2`

### String的应用案例 ###

**案例一：用户登录**

**需求**

系统正确的登录名和密码：admin/123456，请在控制台开发一个登录界面，接收用户输入的登录名和密码，登录成功后展示：”欢迎进入系统！“，即可停止程序。注意：要求最多给用户三次登录机会

**步骤**

1.  开发登录界面，提示用户通过键盘输入登录名和密码
2.  设计一个登录方法，对用户的登录名和密码进行正确性认证
3.  根据登录方法返回的认证结果，判断用户是否登录成功
4.  使用循环控制登录界面最多显示 3 次

**代码示例**

import java.util.Scanner;
    /**
       用户登录功能
     */
    public class StringTest4 {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            // 1、开发一个登录界面
            for (int i = 0; i < 3; i++) {
        
                Scanner sc = new Scanner(System.in);
                System.out.println("请您输入登录名称：");
                String loginName = sc.next();
                System.out.println("请您输入登录密码：");
                String passWord = sc.next();
    
                // 5、开始调用登录方法，判断是否登录成功
                boolean rs = login(loginName, passWord);
                if(rs){
        
                    System.out.println("恭喜您，欢迎进入系统~~");
                    break; // 跳出for循环，代表登录完成
                }else {
        
                    System.out.println("登录名或者密码错误，请您确认~~");
                }
            }
        }
    
        // 2、开发一个登录方法，接收用户的登录名和密码，返回认证的结果
        public static boolean login(String loginName, String passWord){
        
            // 3、准备一份系统正确的登录名和密码
            String okLoginName = "admin";
            String okPassWord = "123456";
    
            // 4、开始正式判断用户是否登录成功
            // 方法一
            /*if(okLoginName.equals(loginName) && okPassWord.equals(passWord)){
                // 登录成功的
                return true;
            }else {
                return false;
            }*/
            
            // 方法二
            return okLoginName.equals(loginName) && okPassWord.equals(passWord);
        }
    }

**运行结果**

![在这里插入图片描述][e0e2a017f4e546908910406dadeb45c4.png]

**总结**

1、字符串的比较使用 `==` 比较好吗 ？为什么 ？ 什么时候使用 `==` ？

*  不好，对于字符串对象的比较，`==` 比较的是地址，容易出业务 bug
 *  基本数据类型的变量或者值应该使用 `==` 比较

2、开发中比较字符串推荐使用什么方式比较 ？

*  使用 String 提供的 equals 方法，它只关心字符串内容一样就返回 true

**案例二：使用 String 开发验证码**

**需求**

实现随机产生验证码，验证码的每位可能是数字、大写字母或小写字母

**分析**

1.  设计一个方法，该方法接收一个整型参数，最终要返回对应位数的随机验证码
2.  方法内定义 2 个字符串变量：1 个用来记住生成的验证码，1 个用来记住要用到的全部字符
    
        String code = "";
        String data = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ0123456789";
3.  定义 for 循环控制生成多少为随机字符，每次得到一个字符范围内的随机索引，根据索引提取该字符，把该字符交给 code 变量连接起来，循环结束后，在循环外返回 code 即可
4.  主程序中，调用该方法即可得到随机验证码了

**代码示例**

import java.util.Random;
    /**
        随机产生验证码
     */
    public class StringTest2 {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            for (int i = 0; i < 6; i++) {
        
                System.out.println(createCode(8));
            }
        }
    
        /**
           1、设计一个方法，返回指定位数的验证码
         */
        public static String createCode(int n){
        
            // 2、定义2个变量 一个是记住最终产生的随机验证码 一个是记住可能用到的全部字符
            String code = "";
            String data = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ0123456789";
            Random r = new Random();
    
            // 3、开始定义一个循环产生每位随机字符
            for (int i = 0; i < n; i++) {
        
                // 4、随机一个字符范围内的索引
                int index = r.nextInt(data.length());
                // 5、根据索引去全部字符中提取该字符
                code += data.charAt(index);
            }
            // 6、返回code即可
            return code;
        }
    }

**运行结果**

![在这里插入图片描述][993f7b6b2c734a3daade074d0f83145d.png]

## ArrayList ##

### ArrayList快速入门 ###

**什么是集合 ？**

集合是一种容器，用来装数据的，类似于数组

**有了数组，为什么还要学习集合 ？**

*  数组定义完成并启动后，长度就固定了
 *  集合大小可变，开发中用得更多

**集合的种类很多**

![在这里插入图片描述][7c70d54d5c5a4035932e7441edcbdcce.png]

**ArrayList<E>**

*  是用得最多、最常见的一种集合，ArrayList 是泛型类，可以约束存储的数据类型

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>构造器</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td><code>public ArrayList()</code></td> 
   <td>创建一个空的集合对象</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>常用方法名</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td><code>public boolean add(E e)</code></td> 
   <td>将指定的元素添加到此集合的末尾</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>public void add(int index, E element)</code></td> 
   <td>在此集合中的指定位置插入指定的元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>public E get(int index)</code></td> 
   <td>返回指定索引处的元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>public int size()</code></td> 
   <td>返回集合中的元素的个数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>public E remove(int index)</code></td> 
   <td>删除指定索引处的元素，返回被删除的元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>public boolean remove(Object o)</code></td> 
   <td>删除指定的元素，返回删除是否成功</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>public E set(int index, E element)</code></td> 
   <td>修改指定索引处的元素，返回被修改的元素</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### ArrayList应用案例 ###

**案例：掌握从容器中找出某些数据并成功删除的技巧**

**需求**

假如购物车中存储了如下商品：Java入门、宁夏枸杞、黑枸杞、人字拖、特级枸杞、枸杞子。现在用户不想买枸杞了，选择了批量删除，请完成该需求

**分析**

*  后台使用 ArrayList 集合表示购物车，存储这些商品名
 *  遍历集合中的每个数据，只要这个数据包含了 ”枸杞“，就删除它
 *  输出集合看是否已经成功删除全部枸杞数据了

**代码示例**

import java.util.ArrayList;
    /**
        掌握从集合容器中找数据并删除的技巧
     */
    public class ArrayListTest1 {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            // 1、创建一个ArrayList集合对象
            ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
            list.add("Java入门");
            list.add("宁夏枸杞");
            list.add("黑枸杞");
            list.add("人字拖");
            list.add("特级枸杞");
            list.add("枸杞子");
            System.out.println(list);
    
            // 2、开始完成需求：从集合中找出包含枸杞的数据并删除它
            // 错误写法：因为集合每删掉一个元素，后面的元素就会自动补上来，如果没有对索引进行处理，就会出现bug
            /*for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
                // i = 0 1 2 3 4 5
                // 取出当前遍历到的数据
                String ele = list.get(i);
                // 判断这个数据中包含枸杞
                if(ele.contains("枸杞")){
                    // 直接从集合中删除该数据
                    list.remove(ele);
                }
            }
            System.out.println(list);*/
    
            // 方式一：每次删除一个数据后，就让i往左边退一步
           /* for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
                // i = 0 1 2 3 4 5
                // 取出当前遍历到的数据
                String ele = list.get(i);
                // 判断这个数据中包含枸杞
                if(ele.contains("枸杞")){
                    // 直接从集合中删除该数据
                    list.remove(ele);
                    i--;
                }
            }
            System.out.println(list);*/
    
            // 方式二：从集合的后面倒着遍历并删除
            for (int i = list.size() - 1; i >= 0; i--) {
        
                // 取出当前遍历到的数据
                String ele = list.get(i);
                // 判断这个数据中包含枸杞
                if(ele.contains("枸杞")){
        
                    // 直接从集合中删除该数据
                    list.remove(ele);
                }
            }
            System.out.println(list);
        }
    }

**运行结果**

![在这里插入图片描述][7df34521b9654b6c9cca55d580d9453e.png]

### ArrayList综合案例 ###

**案例：模仿外卖系统中的商家系统**

**需求**

完成菜品的上架以及菜品信息浏览功能

**目标**

使用所学的 ArrayList 集合结合面向对象编程实现以上需求

**分析**

1.  设计一个菜品类 Food，负责创建菜品对象，封装菜品数据
2.  设计一个菜品操作类 FoodOperator，负责完成对菜品的业务实现：上架以及信息浏览

**代码示例**

**菜品类 Food**

// 菜品类
    public class Food {
        
        private String name;    // 名称
        private double price;   // 价格
        private String desc;    // 描述
    
        public Food() {
        
        }
    
        public Food(String name, double price, String desc) {
        
            this.name = name;
            this.price = price;
            this.desc = desc;
        }
    
        public String getName() {
        
            return name;
        }
    
        public void setName(String name) {
        
            this.name = name;
        }
    
        public double getPrice() {
        
            return price;
        }
    
        public void setPrice(double price) {
        
            this.price = price;
        }
    
        public String getDesc() {
        
            return desc;
        }
    
        public void setDesc(String desc) {
        
            this.desc = desc;
        }
    }

**菜品操作类 FoodOperator**

import java.util.ArrayList;
    import java.util.Scanner;
    /**
     * 菜品操作类：负责上架和浏览功能的实现。
     */
    public class FoodOperator {
        
        // 1、定义一个ArrayList集合对象，负责存储菜品对象信息
        private ArrayList<Food> foodList = new ArrayList<>();
    
        // 2、开发功能：上架菜品功能
        public void addFood(){
        
            // 3、创建一个菜品对象，封装上架的菜品信息
            Food f = new Food();
    
            // 4、录入菜品信息
            Scanner sc = new Scanner(System.in);
            System.out.print("请您输入该菜品名称：");
            String name = sc.next();
            f.setName(name);
    
            System.out.print("请您输入该菜品价格：");
            double price = sc.nextDouble();
            f.setPrice(price);
    
            System.out.print("请您输入该菜品描述：");
            String desc = sc.next();
            f.setDesc(desc);
    
            // 5、把菜品对象存入到集合中去
            foodList.add(f);
            System.out.println("上架成功！");
        }
        
        // 6、展示菜品
        public void showAllFoods(){
        
            if(foodList.size() == 0) {
        
                System.out.println("什么菜品都么有，先去上架！！");
                return;
            }
    
            for (int i = 0; i < foodList.size(); i++) {
        
                Food f = foodList.get(i);
                System.out.println(f.getName());
                System.out.println(f.getPrice());
                System.out.println(f.getDesc());
                System.out.println("-----------------");
            }
        }
    
        /** 负责展示操作界面。 */
        public void start(){
        
            while (true) {
        
                System.out.println("请选择功能：");
                System.out.println("1、上架菜品");
                System.out.println("2、展示菜品");
                System.out.println("3、退出");
    
                Scanner sc = new Scanner(System.in);
                System.out.print("请选择您的操作：");
                String command = sc.next();
                switch (command) {
        
                    case "1":
                        addFood();
                        break;
                    case "2":
                        showAllFoods();
                        break;
                    case "3":
                        System.out.println("下次再来哦！");
                        return;
                    default:
                        System.out.println("您输入的命令不存在！");
                }
            }
        }
    }

**测试类**

/**
     * 案例：商家菜品上架操作
     */
    public class ArrayListTest2 {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            FoodOperator operator = new FoodOperator();
            operator.start();
        }
    }

[Link 1]: https://blog.csdn.net/weixin_62511863?spm=1011.2421.3001.5343
[Java]: https://blog.csdn.net/weixin_62511863/category_12365679.html?spm=1001.2014.3001.5482
[dedd5dae2fe04cae8ea32960991c298c.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/26/0233f2f345c546b6821fd054fc6c62ee.png
[9373f7373cb24bd88ef9101929a3ffa9.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/26/9f426d1ee95a42c9972e5b8b9aa53672.png
[8e8b1846a3174b149fed95d6798ccdae.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/26/4c3059dfcbeb4cd886e247202112797b.png
[e0e2a017f4e546908910406dadeb45c4.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/26/23cf1051c79c4350b88a7c03760219c9.png
[993f7b6b2c734a3daade074d0f83145d.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/26/ca3d325b2d7940cba021d29bcdf4ad06.png
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[7df34521b9654b6c9cca55d580d9453e.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/26/6547b7606386462d8fa9e81f53a2d461.png