Java编程的基础概念包括：数据类型，分支与循环等。

1.HelloWorld

先从最简单的Java程序开始：

public class HelloWorld{   public static void main(String[] args)   {      System.out.println("HelloWorld")；   }}

最显眼的是关键词 "main"，由此可知java于C，CPP同宗同源。第一行的public为“access-modifier”控制其他部分对类FirstSample的访问级别。

区别于cpp，此处的main并不会对系统返回“exit-code”，这或许会导致不能写许多有意思的程序结构。

2.注释

单行的注释用"//":

System.out.println("Hello World"); // This is a comment

多行的注释如下：

/* The code below will print the words Hello Worldto the screen, and it is amazing */System.out.println("Hello World");

3.数据类型

Java有8种primitive数据类型，只有8种，这种确定感，可靠感，是学习和应用java的核心原因。

整型4种，浮点型2种, 字符型1种以及布尔值一种。

整数型：

四种整型分别为int，long，short，byte。

整数的类型

由图可知，java相比于C的巨大进步是整型的范围全部是确定的，独立于运行平台。

数据的literals表示方法，颇为不同的是二进制数字。

jshell> 0b1001$1 ==> 9jshell> 0b1111_0100_0010_0100_0000$2 ==> 1000000

long型要后缀"l",八进制与十六进制加前缀分别写为0x和0o。

另外，java中并无内置的unsigned数据。

浮点型

两种浮点型如下：

默认为double，float则需要显式声明为2.17F。

字符型char

char以单引号表示'A',亦可hexadecimal表示‘™’：

jshell> '™'$6 ==> '?'jshell> 'π'$7 ==> 'π'

主要的escape-sequence如下：

布尔值

布尔值两种false和true，并且就是如此表示。

4.变量与常数

变量的应用是抽象过程的重要一步，由此编程语言的表达力开始锋芒小露。基本语法为：

type variable = value;

1) 声明与初始化变量

int myNum = 5;float myFloatNum = 5.99f;char myLetter = 'D';boolean myBool = true;

2) 常量

常量用final关键词：

public class Constants{   public static void main(String[] args)   {      final double CM_PER_INCH = 2.54;      double paperWidth = 8.5;      double paperHeight = 11;      System.out.println("Paper size in centimeters: "         + paperWidth * CM_PER_INCH + " by " + paperHeight * CM_PER_INCH);   }}

3) Enumerated Types

与C语言是完全一致的。

enum Size { SMALL, MEDIUM, LARGE, EXTRA_LARGE };Size s = Size.MEDIUM;

5.运算符

编程最直觉的部分就是从数学运算开始。

算数运算符

加减乘除以及模除五种类型，没有幂运算：

jshell> 2 ** 3|  Error:|  illegal start of expression|  2 ** 3|     ^

数学函数与常数

Math库的所有函数如下：

jshell> Math.E                 IEEEremainder(    PI                abs(acos(             addExact(         asin(             atan(atan2(            cbrt(             ceil(             classcopySign(         cos(              cosh(             decrementExact(exp(              expm1(            floor(            floorDiv(floorMod(          fma(              getExponent(      hypot(incrementExact(   log(              log10(            log1p(max(              min(              multiplyExact(    multiplyFull(multiplyHigh(     negateExact(      nextAfter(        nextDown(nextUp(           pow(              random()          rint(round(            scalb(            signum(           sin(sinh(             sqrt(             subtractExact(    tan(tanh(             toDegrees(        toIntExact(       toRadians(ulp(

两个常数分别为E和PI

jshell> Math.PI$8 ==> 3.141592653589793jshell> Math.E$9 ==> 2.718281828459045

数值类型之间的转换

数值之间的转换图如下：

实线表示无损，虚线表示有损。

Cast强制转换

示例如下：

double x = 9.997;int nx = (int) Math.round(x);

组合赋值与运算符

x = x + 1;x += 1;

自增与自减

此处与C语言完全一致：

int m = 7;int n = 7;int a = 2 * ++m; // now a is 16, m is 8int b = 2 * n++; // now b is 14, n is 8

关系运算与布尔运算:

基本语法为：

expression && expression2x != 0 && 1 / x > x + y // no division by 0condition ? expression1 : expression2

位运算

 & ("and") | ("or") ^ ("xor") ~ ("not")

括号的运算顺序

括号的运算顺序

观察下面的运算层级：

a && b || c 即 (a && b) || ca += b += c 即 a += (b += c)

6.字符串

字符串的基本操作，子串，合并，空字符串，测试相等，排序等等

String greeting = "Hello";String s = greeting.substring(0, 3);int age = 13;String rating = "PG" + age;String greeting = "Hello"; // initialize greeting to a stringif (greeting == "Hello") . . .   // probably trueif (greeting.substring(0, 3) == "Hel") . . .   // probably falseif (str != null && str.length() != 0)

7.输入与输出

读取输入弄得很复杂：

Scanner in = new Scanner(System.in);

竟然还引入了next等：

: System.out.print("What is your name? ");: String name = in.nextLine();

格式化输出等，此处略去不提。

8.控制流

控制流condition,iteration等，此处的关键点是点出for为determined-loop。

public class Message{   public static void main(String[] args)   {      if (args.length == 0 || args[0].equals("-h"))         System.out.print("Hello,");      else if (args[0].equals("-g"))         System.out.print("Goodbye,");      // print the other command-line arguments      for (int i = 1; i < args.length; i++)         System.out.print(" " + args[i]);      System.out.println("!");   }}

9数组

查看几个数组的案例：

public class Message{   public static void main(String[] args)   {      if (args.length == 0 || args[0].equals("-h"))         System.out.print("Hello,");      else if (args[0].equals("-g"))         System.out.print("Goodbye,");      // print the other command-line arguments      for (int i = 1; i < args.length; i++)         System.out.print(" " + args[i]);      System.out.println("!");   }}

跟C差不多。

多种declare的形式：

public class Message{   public static void main(String[] args)   {      if (args.length == 0 || args[0].equals("-h"))         System.out.print("Hello,");      else if (args[0].equals("-g"))         System.out.print("Goodbye,");      // print the other command-line arguments      for (int i = 1; i < args.length; i++)         System.out.print(" " + args[i]);      System.out.println("!");   }}

创建string的数组：

public class Message{   public static void main(String[] args)   {      if (args.length == 0 || args[0].equals("-h"))         System.out.print("Hello,");      else if (args[0].equals("-g"))         System.out.print("Goodbye,");      // print the other command-line arguments      for (int i = 1; i < args.length; i++)         System.out.print(" " + args[i]);      System.out.println("!");   }}

for-each的结构：

public class Message{   public static void main(String[] args)   {      if (args.length == 0 || args[0].equals("-h"))         System.out.print("Hello,");      else if (args[0].equals("-g"))         System.out.print("Goodbye,");      // print the other command-line arguments      for (int i = 1; i < args.length; i++)         System.out.print(" " + args[i]);      System.out.println("!");   }}

数组的复制：

public class Message{   public static void main(String[] args)   {      if (args.length == 0 || args[0].equals("-h"))         System.out.print("Hello,");      else if (args[0].equals("-g"))         System.out.print("Goodbye,");      // print the other command-line arguments      for (int i = 1; i < args.length; i++)         System.out.print(" " + args[i]);      System.out.println("!");   }}

命令行参数：

public class Message{   public static void main(String[] args)   {      if (args.length == 0 || args[0].equals("-h"))         System.out.print("Hello,");      else if (args[0].equals("-g"))         System.out.print("Goodbye,");      // print the other command-line arguments      for (int i = 1; i < args.length; i++)         System.out.print(" " + args[i]);      System.out.println("!");   }}

注意首项即为参数，没有函数名本身。

排序方法与python完全一致：

int r = (int) (Math.random() * n);Arrays.sort(result);for (int r : result)   System.out.println(r);

多维数组：

int[][] magicSquare =   {      {16, 3, 2, 13},      {5, 10, 11, 8},      {9, 6, 7, 12},      {4, 15, 14, 1}   };

数组的表示方法比C语言更加符合直觉思维。