Java语言程序设计上机教程_李莉_9787302599975_浙江大涵文化创意股份有限公司

Java语言是面向对象的、跨平台的、支持分布式和多线程的优秀编程语言。本书是Java语言程序设计的上机指导教程，以Java SE 8为平台，从解决实际问题、多学科交叉问题和复杂工程问题等三个角度为切入点，由浅入深、循序渐进地进行实践案例的设计。全书共设计13次实验。实验0介绍了Java开发环境和程序调试技术；实验1～实验11分别为Java运行初步、顺序结构程序设计、分支结构程序设计、循环结构程序设计、类与对象、数组、常用类的使用、继承与多态、异常处理、输入输出流、集合类的使用；实验12设计了5个综合设计案例。本书实验1～实验11中的每个实验均划分了多个知识点；每个知识点都设计了练习题和自测题；每个实验均设计了对应的综合练习。从练习题、自测题、综合练习题到综合设计案例，难度依次增加，由浅入深逐步提升读者的问题分析及解决能力。所有示例均在jdk1.8.0_181 Eclipse Mars Release(4.5.0)环境下测试通过。本书可以作为高等院校Java程序设计类课程的上机指导教材，也可作为广大工程技术人员和程序设计爱好者的自学教材。

Java语言是面向对象的、跨平台的、支持分布式和多线程的优秀编程语言，具有极强的扩展性。国内高校在计算机及相关专业广泛开设了Java程序设计相关课程。上机实践是学习程序设计语言不可或缺的环节，旨在锻炼学生的实际编程能力，培养学生使用计算机语言解决实际问题的思维习惯和求解能力。本书是结合Java语言学习的实际需要和编者多年的教学经验而编写的上机实践教程，也是《Java语言程序设计》（李莉编著，清华大学出版社2018年8月出版）的配套上机指导用书。
本书的内容编排遵循由浅入深、循序渐进的原则，从实际问题求解入手，在概述Java程序开发之后，将Java上机内容划分为Java运行初步、顺序结构程序设计、分支结构程序设计、循环结构程序设计、类与对象、数组、常用类的使用、继承与多态、异常处理、输入输出流、集合类的使用等11个模块。每个模块又细分为多个知识点和该模块综合设计。每个知识点设计有练习题和自测题，其中练习题提供了设计思路分析和代码实现，自测题则对该知识点进行加深扩展、强化训练，并将该知识点应用在实际问题求解中。本书在后设计了5个综合性案例，以培养学生利用计算机知识来解决不同专业问题的意识和能力。
本书具有以下特色。
1. 内容编排合理、新颖
本书的主体内容编排以模块知识点案例三级结构为主线，结构更加细化，学生可以更加高效地针对特定知识点进行练习。本书的后设置了综合设计案例，以锻炼学生综合应用所学知识解决复杂问题的能力。全书的编排结构如下所示。
本教材各模块知识点知识点练习题自测题︙知识点模块综合练习综合练习题综合设计综合设计案例
2. 案例设计融合不同学科领域问题
本书在设计案例时注重融合不同学科的知识，如金融存贷款计算、信息加密、DNA序列分析、材料晶粒演变过程模拟等，有意识地引导学生应用计算机工具来解决特定学科问题，形成学生对专业知识的初步认知和对程序知识工具性的理解，有助于学生能在之后的专业研究和行业工作中，主动、有效地利用计算机相关技术去解决复杂的实际工程问题。
Java语言程序设计上机教程目录3. 案例设计融入现代信息领域的前沿技术
本书在设计案例时注重融入现代信息领域的前沿技术，如图像卷积运算和空域滤波，中文分词与词频分析，多元线性回归，有意识地引导学生接触先进信息技术，消除学生对于前沿信息技术的神秘感和畏惧感，有利于学生在以后的专业学习和工作中将先进信息技术应用到传统领域中。
4. 综合设计案例提升实践内容的复杂性
本书在后设计了5个综合设计案例，均具有较强的专业学科知识背景，其求解过程均涉及多个类的设计、较为复杂的计算模型或计算过程，学生需要综合应用课程各模块知识进行整体设计和实现，形成整体性思维和设计的综合能力。
本书中实验0~实验11由李莉编写，实验12由李莉和汪红兵编写。全书由李莉负责审核和统稿。李新宇、宋晏和张磊参与了本书部分案例的编写和全书的校对。
感谢各位审稿专家对于本书的编排给出宝贵意见。本书的编写得到了北京科技大学教材建设经费和全国高等院校计算机基础教育研究会计算机基础教育教学研究项目的资助，在此一并表示感谢。
由于编者水平有限，加之时间仓促，书中难免有疏漏之处，敬请广大读者批评指正。

编者2022年2月

实验0Java程序开发概述/1
0.1Java开发环境简介1
0.2JDK核心开发工具1
0.2.1安装JDK1
0.2.2JDK根目录结构1
0.2.3配置JDK2
0.2.4在JDK环境中编译和运行Java程序4
0.3Java集成开发环境Eclipse5
0.3.1安装Eclipse5
0.3.2Eclipse中程序的组织结构5
0.3.3Eclipse中开发Java程序6
0.4程序调试技术8
0.4.1程序调试简介9
0.4.2在Eclipse中调试程序9
小结20
实验1Java运行初步/21
1.1简单数据处理示例21
练习题11：三角函数求值21
自测题11：基本算术运算22
1.2输入输出示例22
练习题12：输入与输出22
自测题12：输入数据进行计算23
1.3字符串处理示例23
练习题13：提取文件名23
自测题13：提取目录24
1.4简单类的设计示例24
练习题14：圆形类24
自测题14：矩形类25
1.5简单图形界面程序示例25Java语言程序设计上机教程目录练习题15： GUI处理名字25
自测题15： GUI处理学号27
1.6Java小程序示例27
练习题16： Java小程序示例27
实验2顺序结构程序设计/29
2.1数据的输入与输出29
练习题21： I/O示例29
自测题21：输入个人信息30
2.2算术运算符的应用30
练习题22：计算弧长30
自测题22：计算面积和周长31
自测题23：计算BMI31
自测题24：数字分拆31
2.3关系与条件运算符的应用31
练习题23：较大数31
自测题25：计算点距32
2.4逻辑运算符的应用32
练习题24：判断闰年32
自测题26：构建三角形33
自测题27：适宜温度33
2.5字符串连接运算符33
练习题25：员工数据拼接33
自测题28：计算点距34
2.6数据类型转换34
练习题26：字符与编码34
自测题29：大小写转换35
自测题210：计算利息35
2.7顺序结构程序设计综合35
自测题211：函数求值35
自测题212：找零钱36
自测题213：单向加密36
实验3分支结构程序设计/38
3.1单分支if语句的应用38
练习题31：大小写转换38
练习题32：单分支结构求值39
自测题31：面试资格筛选40
3.2双分支if语句的应用40
练习题33：合法三角形判断40
自测题32：直角三角形判断41
自测题33：幻灯片打印41
3.3多分支if语句的应用41
练习题34：年龄分类41
自测题34：数位计算42
自测题35：奖金计算42
3.4if语句嵌套43
练习题35：点的象限判断43
自测题36：数字排序44
自测题37：日期合法性判断44
3.5switch语句的应用44
练习题36：星期计算44
自测题38：查询水果价格45
自测题39：成绩分级46
3.6分支结构程序设计综合46
自测题310：工资计算46
自测题311：地铁票价计算46
实验4循环结构程序设计/47
4.1while、dowhile、for语句的基本应用47
练习题41：辗转相除法求公约数47
练习题42：不定次循环的求和49
练习题43：数字各位之和50
自测题41：弹球高度51
自测题42：整数逆序51
自测题43：数的因子51
自测题44：求N51
4.2循环嵌套52
练习题44：九九乘法表52
自测题45：完全数53
4.3循环跳转53
练习题45：穷举法求公约数53
自测题46：统计选票55
4.4基于循环实现数值计算55
自测题47：倒数之和55
自测题48：莱布尼茨公式55
自测题49：完全平方数55
4.5基于循环实现求解值56
练习题46：求值56
自测题410：比赛计分57
4.6基于循环实现穷举法57
练习题47：判断素数57
自测题411：纸币换算59
自测题412：爱因斯坦数学题59
自测题413：选球问题59
自测题414：程序破案60
4.7基于循环实现图形输出60
练习题48：倒三角图形60
自测题415：数字金字塔61
自测题416：空心菱形62
4.8基于循环实现迭代62
练习题49：猴子吃桃子62
自测题417：斐波那契数列63
自测题418：分数序列63
自测题419：角谷猜想64
4.9循环结构程序设计综合64
自测题420：泰勒展开式64
自测题421：骑士的金币65
自测题422：抽签比赛65
自测题423：猜数游戏65
自测题424：定积分计算65
实验5类与对象/67
5.1类的设计67
练习题51：学生类v167
自测题51：简易计算器68
自测题52：电视机类69
自测题53：股票类v169
5.2创建对象与构造方法70
练习题52：学生类v270
自测题54：矩形类v173
自测题55：股票类v273
5.3方法的设计：代码封装74
练习题53：二维空间的点74
自测题56：学生类v376
自测题57：矩形类v276
自测题58：复数类77
5.4方法的设计：静态方法78
练习题54：角度转换器v178
自测题59：角度转换器v278
自测题510：三角形工具类79
5.5方法的设计：递归80
练习题55：计算阶乘80
自测题511：递归求解公约数81
自测题512：兔子数列82
自测题513：打靶问题82
5.6属性的设计：静态属性82
练习题56：图书销量82
自测题514：对象自动编号84
自测题515：共饮一口井84
5.7对象与引用类型85
练习题57：参数传递85
自测题516：复制对象88
自测题517：员工工资88
5.8包的使用89
练习题58：形状包89
自测题518：银行账户包91
自测题519：房贷工具包92
5.9成员的访问控制94
练习题59：学生类v494
自测题520：银行账户类v296
自测题521： Singleton模式97
5.10类的综合设计98
自测题522：商场促销98
自测题523：存贷款工具99
实验6数组/101
6.1创建一维数组101
练习题61：字母逆序输出101
自测题61：随机数组104
自测题62：斐波那契数列104
自测题63：数组交叉归并104
6.2处理一维数组104
练习题62：圆环四邻数v1104
自测题64：数组逆序存放106
自测题65：数组逆序复制106
自测题66：数组移位107
自测题67：数组移位方阵107
6.3一维数组之查找数据107
练习题63：数组简单查找107
自测题68：数组插入数据110
自测题69：数组消重110
自测题610：查找子数组111
6.4一维数组之数据统计111
练习题64：数组值交换111
自测题611：成绩统计113
自测题612：年龄段统计113
自测题613：圆环四邻数v2114
自测题614：众数计算114
6.5一维数组之排序114
练习题65：冒泡排序114
练习题66：选择排序118
自测题615：有序数组中插入单个数据121
自测题616：有序数组中插入数组122
自测题617：插入排序122
自测题618：有序数组合并123
6.6一维数组综合123
自测题619：邮资计算123
自测题620：验证码生成124
自测题621：归并排序124
6.7java.util.Arrays数组工具类的应用125
练习题67：使用Arrays125
自测题622： Top N问题127
6.8创建二维数组127
练习题68：杨辉三角形127
自测题623：创建二维数组130
自测题624：一维数组转二维数组130
6.9处理二维数组131
练习题69： Excel函数模拟v1131
自测题625： Excel函数模拟v2133
自测题626：螺旋方阵134
6.10二维数组之数据统计135
练习题610：二维数组归一化135
自测题627：二维数组标准化138
自测题628：二维数组值138
自测题629：二维数组排序139
6.11二维数组之矩阵操作139
练习题611：矩阵乘法139
自测题630：方阵的迹142
自测题631：矩阵的鞍点143
自测题632：协方差矩阵143
6.12对象数组144
练习题612：学生信息管理v1144
自测题633：学生信息管理v2145
6.13数组综合应用146
自测题634：九宫格146
自测题635：图像均值滤波146
自测题636：图像卷积运算147
实验7常用类的使用/149
7.1字符串处理149
练习题71：从字符串中抽取数据149
自测题71：段落分句150
自测题72：英文分词151
自测题73：数字三位分节法151
自测题74：微博内容分析151
自测题75：文档合并152
自测题76：字符串排序152
7.2日期和时间处理153
练习题72：代码执行时间153
自测题77：日历生成154
自测题78：年龄计算154
7.3常用工具类综合应用154
自测题79：微博转发关系154
自测题710：正向匹配分词155
自测题711：身份证解析156
自测题712：基因组分析157
实验8继承与多态/159
8.1类的继承159
练习题81：雇员类159
自测题81：参考文献162
自测题82：学校人员162
自测题83：几何图形163
8.2方法的重写163
练习题82：等边三角形163
自测题84： Point类165
自测题85：手机类166
自测题86：打印机167
8.3方法的重载167
练习题83：加法器167
自测题87：实付工资169
自测题88：打招呼170
8.4抽象方法与抽象类171
练习题84：汽车类171
自测题89：动物家族173
8.5引用多态173
练习题85：汽车销售173
自测题810：宝宝吃水果176
8.6继承java.lang.Object类177
练习题86：全等三角形177
自测题811： Cat类的toString()方法181
自测题812：同一个人181
8.7接口的设计及实现181
练习题87：带GPS的汽车181
自测题813：可食用的对象185
自测题814：可比较的三角形185
自测题815：按成绩排序186
8.8类的综合设计186
自测题816：微信群红包186
自测题817：宠物商店187
自测题818：简单考试系统189
实验9异常处理/191
9.1常见异常类191
练习题91： InputMismatchException异常191
自测题91： ArrayIndexOutOfBoundsException异常192
自测题92： NumberFormatException异常193
9.2自定义异常193
练习题92：账户余额不足193
自测题93：负取款金额195
自测题94：圆半径为负196
自测题95：用户名已注册196
9.3trycatchfinally异常处理197
自测题96：日期异常197
9.4多异常处理197
练习题93：取款问题197
自测题97：数据求商200
自测题98：民用车牌号码200
9.5异常处理综合201
自测题99：危险品检查201
自测题910： vlookup查找数据202
实验10输入输出流/203
10.1文件操作203
练习题101：目录和文件创建203
自测题101：列出目录下的文件205
自测题102：遍历目录206
自测题103： ls命令模拟206
10.2字节流：文件输入输出207
练习题102：读写文件207
自测题104：复制文件210
10.3字节流：数据输入输出210
练习题103：读写不同类型的数据210
自测题105：数据备份213
10.4字节流：对象输入输出213
练习题104：读写对象213
自测题106：血糖预测结果分析216
10.5字符流：逐字符读写217
练习题105：指定编码读写字符217
自测题107：统计字符219
自测题108：统计单词220
10.6字符流：缓冲输入输出221
练习题106：九九乘法表221
自测题109：转换代码块风格223
自测题1010：替换文件内容223
10.7字符流/字节流：打印输出223
练习题107：打印输出223
自测题1011：计算正弦227
10.8输入输出综合应用228
自测题1012：文件内容格式检查228
自测题1013：图像边缘检测229
自测题1014：处理Excel数据230
实验11集合类的使用/232
11.1列表232
练习题111： ArrayList的使用232
自测题111：存储不定长数据234
自测题112：处理不定长数据234
自测题113：约瑟夫问题235
11.2集合： HashSet235
练习题112：存储不重复的对象235
自测题114：消除重复记录239
自测题115：图书销量统计239
11.3集合： TreeSet240
练习题113：存储有序的对象240
自测题116：候选人排序245
自测题117：汉字排序246
11.4映射： HashMap246
练习题114：词频统计246
自测题118：按键统计词频248
自测题119：按值统计词频249
11.5集合工具类的应用249
练习题115：集合数据处理示例249
自测题1110：豆瓣读书榜单v1254
自测题1111：豆瓣读书榜单v2254
11.6基于集合类实现复杂数据结构254
练习题116：堆栈使用示例254
自测题1112：十进制整数转为二进制数257
自测题1113：二叉树258
11.7集合类综合应用259
自测题1114：集合操作259
自测题1115：账号信息管理260
实验12Java综合设计案例/262
12.1基于元胞自动机模型模拟晶粒演变过程262
12.2对DNA序列进行基因预测273
12.3使用多元线性回归预测空腹血糖282
12.4中文词频分析289
12.5基于哈夫曼编码进行字符编码与解码297

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