AP计算机课程-CSA 知识点梳理
时间：2023-11-09 10:52:17  作者：网络 来源：网络

CSA 知识点梳理

 

  • basic input and output

  • primitive type

  • 运算符和表达式

    • 运算符

    • 短路运算

  • 语句

  • 方法

  • array

    • 2D Array

  • ArrayList

  • 类

    • String 标准类

    • 按值传递和按引用传递

  • 随机数

  • 类

  • 继承多态，动态绑定

  • 递归

  • writing class

 

basic input and output

  • scanner
  • system.out.println/println

primitive type

  • int
    • 整数除法 2/3 结果 0
    • % 模运算
    • 整数和小数一起运算或者赋值给整数类型会变小数
  • double
    • (int)Math.random() * 10  结果始终为 0
    • 可以用 (double) 把整数转小数
    • 小数类型的值或者变量不能赋值给整数类型，否则报错
    • 强制类型转换的优先级搞
  • boolean
    • 与、或、非

运算符和表达式

  • 算数表达式
  • 布尔表达式
    • 关系表达式
    • 逻辑表达式 与或非

运算符

  • 赋值运算符
    • a += 2
    • a++/a += 1
    • = 赋值
    • 增强赋值
  • 布尔运算
    • && || ！

单个值是表达式，表达式有运算符和操作数组成；表达式会被求值有返回值的函数调用也是表达式

短路运算

int a = 3;
int b = 0;

if (a < 2 && a / b == 0)
{
    System.out.println("a");
}
else
{
    System.out.println("b");
}

b

int a = 3;
int b = 0;

if (a > 2 || a / b == 0)
{
    System.out.println("a");
}
else
{
    System.out.println("b");
}

a

a / b

---------------------------------------------------------------------------

java.lang.ArithmeticException: / by zero

	at .(#20:1)

语句

  • 赋值语句
  • if 语句
  • for 语句
  • while 语句

语句可以组成起来，形成新的命令，就是方法。


 

方法

  • void 方法
    • 有参数
    • 无参数
  • non-void 方法，值方法
    • 有参数 Math.pow(2, 2)
    • 无参数 Math.random()

形式参数 form arameter

实际参数，actual argument 实际调用方法时候传递的参数

array

只能存储相同一类型的数据，不能增删元素，不能改变大小。

int[] nums = new int[10];

int[] scores = {1, 2, 3, 4};

boolean[] lights = new boolean[3];

String[] colors = new String[10];

// access element

scores[0]

1

// assignment
scores[1] = 10

10

scores.length

4

2D Array

int[][] arr2d = new int[2][3];

int rows = arr2d.length;

int cols = arr2d[0].length;

for (int[] row: arr2d)
{
    for(int value: row)
    {
        // print value
    }
}

ArrayList

ArrayList<String> colors = new ArrayList<String>();

colors.add("red")

true

colors

[red]

colors.add(0, "black")

colors

[black, red]

colors.set(1, "blue")

red

colors.size()

2

colors

[black, blue]

colors.set(1, "red")

blue

colors.remove(1)

red

colors.add("red");
colors.add("blue");
colors.add("brown");
colors.add("black");

true

colors

[black, red, blue, brown, black]

for (int i = 0; i < colors.size(); i++)
{
    if (colors.get(i).substring(0, 1).equals("b"))
    {
        colors.remove(i);
    }
}

colors

[red, brown]

colors.add("red");
colors.add("blue");
colors.add("brown");
colors.add("black");

true

colors

[red, brown, red, blue, brown, black]

for (int i = colors.size() - 1; i > -1; i--)
{
    if (colors.get(i).substring(0, 1).equals("b"))
    {
        colors.remove(i);
    }
}

colors

[red, red]

类

保存不同类型的信息，就需要类，类的属性可以是基础类型，也可以是对象。

String 标准类

String s1 = "hello";
String s2 = "hello"; // 字面量字符串

s1 == s2

true

s1.equals(s2)

true

String s3 = new String("hello"); // new 表示新的对象，新的内存

s2.equals(s3)

true

s3 == s1

false

== 比较的是字符串的内存地址，如果是用双引号创建的字符串，且内容相同，存储在内存中相同的位置。

equals 比较的是字符串的内容，如果字符串的内容相同结果就是 true，所以一般比较字符串用 equals

方法比较

compareTo 方法

int compare(String s1, String s2)
{
    int l1 = s1.length();
    int l2 = s2.length();
    int min = l1;
    if (l2 < l1)
    {
        min = l2;
    }
    for (int i = 0; i < min; i++)
    {
        if (s1.charAt(i) != s2.charAt(i))
        {
            return s1.charAt(i) - s2.charAt(i);
        }
    }
    return l1 - l2;
}

compare("abe", "abcd"); 

2

compare("abc", "abcde");

-2

compare("a", "b");

-1

compare("a", "def");

-3

compare("abcdef", "ac")

按值传递和按引用传递

int a = 2;

void add(int a, int b)
{
    a = a + 10;
    System.out.println(a + b);
}

System.out.println(a);

a 依然是 2 因为 primitive type 是按照值传递

int[] arr = {1, 2, 3};
for (int v: arr)
{
    System.out.println(v + " ");
}
System.out.println("before call modifyArr method");
void modifyArr(int[] arr)
{
    arr[1] = 100;
    for (int v: arr)
    {
        System.out.println(v + " ");
    }
    System.out.println();
}

modifyArr(arr);

for (int v: arr)
{
    System.out.println(v + " ");
}
System.out.println("after call modifyArr method");


1 
2 
3 
before call modifyArr method
1 
100 
3 

1 
100 
3 
after call modifyArr method

arr 变了，是因为数组是对象，对象是按照引用传递

方法 modifyArr 有副作用，因为修改了参数。

不修改参数的方法

纯方法，没有副作用的方法

int[] arr = {1, 2, 3};
for (int v: arr)
{
    System.out.println(v + " ");
}
System.out.println("before call modifyArr method");
void newArr(int[] arr)
{
    // 创建参数的副本，避免修改原来的数组
    int[] rst = new int[arr.length]; 
    for (int i = 0; i < rst.length; i++)
    {
        rst[i] = arr[i];
    }
    rst[1] = 100;
    for (int v: rst)
    {
        System.out.println(v + " ");
    }
    System.out.println();
}

newArr(arr);

for (int v: arr)
{
    System.out.println(v + " ");
}
System.out.println("after call modifyArr method");


1 
2 
3 
before call modifyArr method
1 
100 
3 

1 
2 
3 
after call modifyArr method

这种就是不改变参数的方法，没有副作用。

随机数

Math.random()

0.7382607016022088

Math.random() * 10

2.8036906566977846

(int)(Math.random() * 10)

3

类

  • 构造方法

    • 没有返回值
    • 与类的名字相同
    • 可以重载
    • java 会自动生成默认的构造方法

  • 访问器

    • 一般返回某个属性的值
    • getMethod()

  • 修改器

    • 一般没有返回值
    • 修改属性的值

  • toString

  • 术语

  • 方法重载

    • 方法名一样，参数列表不同

  • method header or method signature

    • return type
    • mehtod name
    • parameter list

  • 类实例化

    • 用 new 关键调用构造方法

  • 属性

    • 属性一般是私有

  • static 方法

    • 通过类名就能访问

继承多态，动态绑定

class Animal
{
    public void eat()
    {
        System.out.println("animal eat");
    }
    public String toString()
    {
        return "animal";
    }
}

class Cat extends Animal
{
   // override method
    public void eat()
    {
        System.out.println("cat eat mouse");
    }
    
}
class Dog extends Animal
{
   // override method
    public void eat()
    {
        System.out.println("dog");
    }
    public void bark()
    {
        System.out.println("bark");
    }
}

Animal a1 = new Animal()

a1.eat()

animal eat

Cat c1 = new Cat()

c1.eat()

cat eat mouse

Dog d = new Dog()

d.eat()

dog

调用猫和狗的 eat 行为不同，因为子类重写父类的行为

a1

animal

c1

animal

d

animal

都是 animal 因为子类调用了父类的 toString 方法，子类没有重写  toString

Animal a2 = new Cat()

a2.eat()

cat eat mouse

所有的猫都是动物，所以可以把 Cat 类型的变量赋值给 Animal 类型的变量。

因为 Cat 是 Animal 的子类

Animal a3 = new Dog();
a3.bark()

|   a3.bark()

cannot find symbol

  symbol:   method bark()

报错是因为 Animal 中没有定义 bark 方法。能执行什么方法取决于是甚么类型，而不是实际是什么对象。

实际执行那种方法，取决于实际上是甚么对象。

递归

int sum(int n)
{
    if (n == 0)
    {
        return 0;
    }
    return n + sum(n - 1);
}

boolean what(String str)
{
    if (str.length() == 1)
    {
        return true;
    }
    else if(str.substring(0, 1).compareTo(str.substring(1, 2)) > 0)
    {
        return what(str.substring(1));
    }
    else
    {
        return false;
    }
}

what("abcde")

false

what("bacde")

false

递归算法 what 是判断字符串是否是降序。

int whatDo(int[] arr, int value, int len)
{
    int k = 0;
    if (arr[len-1] == value)
    {
        k += 1;
    }
    
    if(len == 1)
    {
        return 0;
    }
    
    return k + whatDo(arr, value, len - 1);
    
}

int[] arr = {1, 2, 3, 4, 3, 2, 1, 0};
whatDo(arr, 2, arr.length);

2

上述递归看 arr 中有多少个 value。

writing class

一般来说，名词当作属性，动词就是动作。

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