本书是Java语言的经典教材，中文版分为基础篇和进阶篇，主要介绍程序设计基础、面向对象程序设计、GUI程序设计、数据结构和算法、高级Java程序设计等内容。本书通过示例讲解问题求解技巧，提供大量的程序清单，每章配有丰富的复习题和编程练习题，帮助读者掌握编程技术，并学会应用所学技术解决实际开发中遇到的问题。基础篇主要介绍基本程序设计、语法结构、面向对象程序设计、继承和多态、异常处理和文本I/O、抽象类和接口等内容。本书可作为高等院校计算机相关专业程序设计课程的教材，也可作为Java语言及编程爱好者的参考资料。
经典教材全面升级，基础优先，问题驱动，融合程序设计、数据结构与算法
许多读者就本书之前的版本给出了很多反馈，这些评论和建议极大地改进了本书。这一版在表述、组织、示例、练习题以及附录方面都有大幅改进。
本书采用基础优先的方法，在设计用户自定义类之前，首先介绍基本的程序设计概念和技术。选择语句、循环、方法和数组这样的基本概念与技术是程序设计的基础，打好这些基础将帮助学生为进一步学习面向对象程序设计和高级Java程序设计做好准备。
本书以问题驱动的方式来教授程序设计，将重点放在问题的解决而不是语法上。我们通过使用在各种应用场景中引发思考的问题，使程序设计的介绍变得更加有趣。前面章节的主线放在问题的解决上，引入合适的语法和库以支持编写解决问题的程序。为了支持以问题驱动的方式来教授程序设计，本书提供了大量不同难度的问题来激发学生的积极性。为了吸引各个专业的学生来学习，这些问题涵盖很多应用领域，包括数学、科学、商业、金融、游戏、动画以及多媒体等。
本书将程序设计、数据结构和算法无缝整合在一起，采用一种实用的方式来教授数据结构。首先介绍如何使用各种数据结构来开发高效的算法，然后演示如何实现这些数据结构。通过实现，学生可以深入理解数据结构的效率，以及如何和何时使用某种数据结构。最后，我们设计和实现了针对树和图的用户自定义数据结构。
本书广泛应用于全球众多大学的程序设计入门、数据结构和算法课程中。完全版包括程序设计基础、面向对象程序设计、GUI程序设计、数据结构、算法、并行、网络、数据库和Web程序设计。这个版本旨在把学生培养成精通Java的程序员。基础篇包含完全版的前18章内容，可用于程序设计的第一门课程（通常称为CS1）。本书还有一个AP版本，适合学习AP计算机科学（AP Computer Science）课程的高中生使用。
教授编程的最好途径是通过示例，而学习编程的唯一途径是通过动手练习。本书通过示例对基本概念进行讲解，并提供大量不同难度的练习题供学生进行练习。在我们的程序设计课程中，每次课后都布置了编程练习。
我们的目标是编写一本可以通过各种应用场景中的有趣示例来教授问题求解和程序设计的教材。如果你有任何关于如何改进本书的意见或建议，请给我发邮件。
ACM/IEEE课程体系2013版和ABET课程评价
新的ACM/IEEE计算机科学课程体系2013版将知识体系组织成18个知识领域。为了帮助教师基于本书设计课程，我们提供了示例教学大纲来确定知识领域和知识单元。作为一个常规的定制示例，示例教学大纲用于三学期的课程系列。示例教学大纲可以从教师资源配套网站获取。
许多读者来自ABET认证计划。ABET认证的一个关键组成部分是，通过针对课程效果的持续课程评价确定学习中的薄弱环节。我们在教师资源配套网站中提供了课程效果示例，以及用于检验课程效果的示例考试。
本版新增内容
本版对各个细节都进行了全面修订，以更清晰地呈现知识、示例和练习题。本版的主要改进如下：
更新至Java 9、10和11。使用Java 9、10和11版本中的新特征对示例进行了改进和简化。
GUI相关章节更新到JavaFX 11，并改写了示例。示例和练习题中的用户界面现在可以改变尺寸并且居中显示。
数据结构相关章节中，更多的示例和练习题采用lambda表达式来简化编程。
Comparable和Comparator都被用于比较Heap、PriorityQueue、BST以及AVLTree中的元素。这样与Java API保持一致，更加实用、灵活。
第22章引入了字符串匹配算法。
添加了视频注解。
提供了没有出现在书中的额外习题，这些习题仅供教师使用。
可以访问本书配套网站www.pearsonhighered.com/liang，了解这一版与前一版的关联以及全部的新特征。
教学特色
本书使用以下要素组织素材，以帮助读者高效学习：
教学目标：在每章开始列出学生应该掌握的内容，学完这章后，学生能够判断自己是否达到这些目标。
引言：提出引发思考的问题以展开讨论，激发读者深入探讨相关内容。
要点提示：突出每节中涵盖的重要概念。
复习题：帮助学生复习每节相关内容并评估掌握的程度。
问题和示例学习：通过精心挑选示例，以易于理解的方式教授问题求解和程序设计概念。本书使用多个短小的、简单的、激发兴趣的例子来演示重要的概念。
本章小结：回顾学生应该理解和记住的重要主题，有助于巩固所学的关键概念。
测试题：可以在线访问，按章节组织，让学生可以就编程概念和技术进行自我测试。
编程练习题：按章节组织，为学生提供自主应用所学新技能的机会。练习题的难度分为容易（没有星号）、适度（*）、难（**）和具有挑战性（***）四个级别。学习程序设计的窍门就是实践、实践、再实践。所以，本书提供了大量的编程练习题。教师资源网站还为教师提供了额外的200多道带有答案的编程练习题。
注意、提示、警告和设计指南：贯穿全书，对程序开发的重要方面提供有价值的建议和见解。
注意：提供学习主题的附加信息，巩固重要概念。
提示：教授良好的程序设计风格和实践经验。
警告：帮助学生避开程序设计误区。
设计指南：提供设计程序的指南。
灵活的章节顺序
本书提供灵活的章节顺序，使GUI、异常处理、递归、泛型和Java集合框架等内容可以或早或晚地讲解。下页的插图显示了各章之间的相关性。
本书的组织
所有的章节分为五部分，合起来构成了对Java程序设计、数据结构和算法、数据库以及Web程序设计的全面介绍。书中的知识是循序渐进的，前面的章节介绍程序设计的基本概念，并通过简单的例子和练习题引导学生，后续的章节逐步详细介绍Java程序设计，最后介绍开发综合的Java应用程序。附录包含数系、位操作符、正则表达式以及枚举类型等多种主题。
第一部分 程序设计基础（第1～8章）
第一部分是全书的基石，带你踏上Java学习之旅。你将了解Java（第1章），还将学习像基本数据类型、变量、常量、赋值、表达式以及操作符这样的基本程序设计技术（第2章），选择语句（第3章），数学函数、字符和字符串（第4章），循环（第5章），方法（第6章），数组（第7和8章）。在第7章之后，可以跳到第18章学习如何编写递归方法来解决本身具有递归特性的问题。
第二部分 面向对象程序设计（第9～13章和第17章）
这一部分介绍面向对象程序设计。Java是一种面向对象的程序设计语言，通过抽象、封装、继承和多态为软件开发提供了极大的灵活性、模块化和可重用性。你将学习如何使用对象和类（第9和10章）、类的继承（第11章）、多态（第11章）、异常处理（第12章）、抽象类（第13章）以及接口（第13章）进行程序设计。文本I/O将在第12章介绍，二进制I/O将在第17章介绍。
第三部分 GUI程序设计（第14～16章和奖励章节第31章）
JavaFX是一个用于开发Java GUI程序的新框架。它不仅对开发GUI程序有用，还是一个用于学习面向对象程序设计的优秀教学工具。第14～16章介绍使用JavaFX进行Java GUI程序设计。主要主题包括GUI基础（第14章）、容器面板（第14章）、绘制形状（第14章）、事件驱动编程（第15章）、动画（第15章）、GUI控件（第16章），以及播放音频和视频（第16章）。你将学习采用JavaFX的GUI程序架构，并且使用控件、形状、面板、图像和视频来开发有用的应用程序。第31章讨论JavaFX的高级特性。
第四部分 数据结构和算法（第18～30章以及奖励章节第42和43章）
这一部分介绍典型的数据结构和算法课程中的主题。第18章介绍递归以编写解决本身具有递归特性的问题的方法。第19章介绍泛型如何提高软件的可靠性。第20和21章介绍Java集合框架，它为数据结构定义了一套有用的API。第22章讨论算法效率的度量以便为应用程序选择合适的算法。第23章介绍经典的排序算法。你将在第24章中学到如何实现经典的数据结构，如线性表、队列和优先队列。第25和26章介绍二分查找树和AVL树。第27章介绍散列以及通过散列实现映射（map）和规则集（set）。第28和29章介绍图的应用。第30章介绍用于集合流的聚合操作。2-4树、B树以及红黑树在奖励章节第42和43章中介绍。
第五部分 高级Java程序设计（奖励章节第32～41章和第44章）
这一部分介绍高级Java程序设计。第32章介绍使用多线程使程序具有更好的响应性和交互性，并介绍并行编程。第33章讨论如何编写程序使得Internet上的不同主机能够相互对话。第34章介绍使用Java来开发数据库项目。第35章深入探讨高级Java数据库编程。第36章涵盖国际化支持的使用，以开发面向全球使用者的项目。第37和38章介绍如何使用Java servlet和JavaServer Pages创建来自Web服务器的动态内容。第39章介绍使用JavaServer
Faces进行现代Web应用开发。第40章介绍远程方法调用，第41章讨论Web服务。第44章介绍使用JUnit测试Java程序。
附录
附录部分涵盖多种主题。附录A列出Java关键字。附录B给出十进制和十六进制ASCII字符集。附录C给出操作符优先级。附录D总结Java修饰符及其使用。附录E讨论特殊的浮点值。附录F介绍数系以及二进制、十进制和十六进制间的转换。附录G介绍位操作符。附录H介绍正则表达式。附录I介绍枚举类型。附录J介绍大O、大Ω和大Θ表示法。
Java开发工具
可以使用Windows记事本（NotePad）或写字板（WordPad）这样的文本编辑器创建Java程序，然后从命令窗口编译、运行程序。也可以使用Java开发工具，例如NetBeans或者Eclipse。这些工具是支持快速开发Java应用程序的集成开发环境（IDE）。编辑、编译、构建、运行和调试程序都集成在一个图形用户界面中。有效地使用这些工具可以极大地提高编写程序的效率。如果按照教程学习，NetBeans和Eclipse也是易于使用的。关于NetBeans和Eclipse的教程，参见本书配套网站。
学生资源
本书配套网站上的学生资源包括：
复习题的答案。
绝大部分偶数编号编程练习题的答案。
书中示例的源代码。
交互式的自测题（按章节组织）。
补充材料。
调试技巧。
视频注解。
算法动画。
勘误表。
补充材料
教材涵盖了核心内容。补充材料进一步扩展教材内容，介绍了读者可能感兴趣的其他内容。补充材料可以从配套网站上获得。
教师资源
本书配套网站上的教师资源包括：
PowerPoint教学幻灯片，通过交互性的按钮可以观看彩色、语法项高亮显示的源代码，并可以在幻灯片中直接运行程序。
绝大部分奇数编号编程练习题的答案。
按章节组织的200多道补充编程练习题和300道测试题。这些练习题和测试题仅对教师开放，并提供答案。
基于Web的测试题生成器（教师可以选择章节以从超过2000道题的大型题库中生成测试题）。
样卷。大多数试卷包含4个部分：
多选题或者简答题。
改正编程错误。
跟踪程序。
编写程序。
具有ABET课程评价的样卷。
课程项目。通常，每个项目给出一个描述，并且要求学生分析、设计和实现该项目。
使用MyProgrammingLab进行在线练习和评价
MyProgrammingLab可帮助学生充分掌握编程的逻辑、语义和语法。通过实践性编程练习以及即时、个性化的反馈，MyProgrammingLab还可帮助初学者提高编程能力。初学者经常受困于流行的高级编程语言的基本概念和范式。
作为一个自我学习和作业工具，MyProgrammingLab课程由几百道小练习题组成，这些练习题是围绕本教材的结构进行组织的。对于学生，这套系统会自动检查他们所提交代码的逻辑和语法错误，并给出帮助学生理解哪里错了以及为何错了的针对性提示。对于教师，系统会提供一个综合的分数册，跟踪正确和非正确的答案，并保存学生输入的代码，以用于复习。
MyProgrammingLab是和Turing’s Craft合作提供给本书读者的。Turing’s Craft是CodeLab交互性编程练习系统的制作者。要得到该系统的完整演示，或者看到教师和学生的反馈，或者开始在你的课堂中使用MyProgrammingLab，请访问www.myprogramminglab.com。
视频注解
在新版中添加视频注解这一特色功能，我们感到很兴奋。这些视频针对关键内容提供了示例，并演示了从设计到编码的问题求解的完整过程。视频注解可以从本书配套网站上获取。
算法动画
我们提供了大量的算法演示动画，它们对于演示算法的机制是非常有价值的教学工具。可以从配套网站上获取算法的动画演示。
致谢
感谢佐治亚南方大学给我机会讲授我所写的内容，并支持我将所教的内容写成教材。教学是我持续改进本书的灵感之源。感谢使用本书的教师和学生提出的评价、建议、错误报告和赞扬。特别感谢拉玛尔大学的Stefan Andrei、科罗拉多大学科罗拉多泉分校的William Bahn，他们为改进本书数据结构部分的内容提供了帮助。
由于有了对本版和之前版本的富有见解的审阅，本书得到很大的改进。感谢以下审阅人员：Elizabeth Adams（James Madison University），Syed Ahmed（North Georgia College and State University），Omar Aldawud（Illinois Institute of Technology），Stefan Andrei（Lamar University），Yang Ang（University of Wollongong，Australia），Kevin Bierre（Rochester Institute of Technology），Aaron Braskin（Mira Costa High School），David Champion（DeVry Institute），James Chegwidden（Tarrant County College），Anup Dargar（University of North Dakota），Daryl Detrick（Warren Hills Regional High School），Charles Dierbach（Towson University），Frank Ducrest（University of Louisiana at Lafayette），Erica Eddy（University of Wisconsin at Parkside），Summer Ehresman（Center Grove High School），Deena Engel（New Youk University），Henry A. Etlinger（Rochester Institute of Technology），James Ten Eyck（Marist College），Myers Foreman（Lamar University），Olac Fuentes（University of Texas at El Paso），Edward F. Gehringer（North Carolina State University）， Harold Grossman（Clemson University），Barbara Guillot（Louisiana State University），Stuart Hansen（University of Wisconsin，Parkside），Dan Harvey（Southern Oregon University）， Ron Hofman（Red River College，Canada），Stephen Hughes（Roanoke College），Vladan Jovanovic（Georgia Southern University），Deborah Kabura Kariuki（Stony Point High School），Edwin Kay（Lehigh University），Larry King（University of Texas at Dallas），Nana Kofi（Langara College，Canada），George Koutsogiannakis（Illinois Institute of Technology），Roger Kraft（Purdue University at Calumet），Norman Krumpe（Miami University）， Hong Lin（DeVry Institute），Dan Lipsa（Armstrong Atlantic State University），James Madison（Rensselaer Polytechnic Institute），Frank Malinowski（Darton College），Tim Margush（University of Akron），Debbie Masada（Sun Microsystems），Blayne Mayfield（Oklahoma State University），John McGrath（J.P. McGrath Consulting），Hugh McGuire（Grand Valley State）， Shyamal Mitra（University of Texas at Austin），Michel Mitri（James Madison University），Kenrick Mock（University of Alaska Anchorage），Frank Murgolo（California State University，Long Beach），Jun Ni（University of Iowa），Benjamin Nystuen（University of Colorado at Colorado Springs），Maureen Opkins（CA State University，Long Beach），Gavin Osborne（University of Saskatchewan），Kevin Parker（Idaho State University），Dale Parson
（Kutztown University），Mark Pendergast（Florida Gulf Coast University），Richard Povinelli（Marquette University），Roger Priebe（University of Texas at Austin），Mary Ann Pumphrey（De Anza Junior College），Pat Roth（Southern Polytechnic State University），Amr Sabry（Indiana University），Ben Setzer（Kennesaw State University），Carolyn Schauble（Colorado State University），David Scuse（University of Manitoba），Ashraf Shirani（San Jose State University），Daniel Spiegel（Kutz-town University），Joslyn A. Smith（Florida Atlantic University），Lixin Tao
（Pace University），Ronald F. Taylor（Wright State University），Russ Tront（Simon Fraser University），Deborah Trytten（University of Oklahoma），Michael Verdicchio（Citadel），Kent Vidrine（George Washington University），Bahram Zartoshty（California State University at Northridge）。
能够与Pearson出版社一起工作，我感到非常愉快和荣幸。感谢Tracy Johnson和她的同事Marcia Horton、Demetrius Hall、Yvonne Vannatta、Kristy Alaura、Carole Snyder、Scott Disanno、Bob Engelhardt、Shylaja Gattupalli，感谢他们组织、开展和积极促进本项目。
一如既往，感谢妻子Samantha的爱、支持和鼓励。
Y. Daniel Liang
y.daniel.liang@gmail.com
www.pearsonhighered.com/liang
计算机\程序设计
本书是Java语言的经典教材，20多年来畅销不衰，被世界各地的大学选作教材。全书采用“基础优先，问题驱动”的教学方式，实现了程序设计、数据结构和算法的无缝整合。书中循序渐进地介绍了程序设计基础知识、问题求解方法、面向对象思想、采用JavaFX的GUI编程、查找和排序、树和图等内容。此外，本书还深入探讨了一些高级主题，包括多线程和并行、数据库编程、Web应用开发、国际化支持等内容。
本书中文版由“基础篇”和“进阶篇”组成，基础篇对应原书的第1～18章，进阶篇对应原书的第19～30章，便于教师按需选择教材。
本书特色
更新至Java 9、10和11，使用Java新特性对示例进行了改进和简化。
精心设计了大量示例，详细呈现问题求解的步骤，并且随着学习进程的推进不断深入。所有代码均可免费下载，部分示例还新增了算法动画演示和视频注解。
配备大量编程练习题，涉及商业、游戏、媒体等众多应用领域，分为四个难度等级，帮助读者在动手实践中理解并掌握所学知识。
作者简介
梁勇（Y. Daniel Liang） 佐治亚南方大学计算机科学系教授。之前曾是普渡大学计算机科学系副教授，并曾两次获得普渡大学杰出研究奖。他撰写了30多本书籍，其中，Java教程在美国大学中采用率极高。他是“Java Champion”荣誉得主，并在世界各地为程序员和学生做Java语言及技术方面的讲座。
译者简介
戴开宇 复旦大学计算机科学技术学院教师、硕士生导师，复旦大学教师教学发展中心特邀研究员。博士毕业于上海交通大学计算机应用专业。主要研究方向为现代教育信息科学与技术、Web技术、网络虚拟环境、智能技术等。入选全国首届“高校计算机专业优秀教师奖励计划”。长期讲授“程序设计”等课程，坚持通专结合的教学理念，曾获复旦大学校级教学成果奖一等奖，上海市教学成果奖二等奖。
[美]梁勇（Y. Daniel Liang） 著：【有更新】
作者简介
梁勇（Y. Daniel Liang） 现为阿姆斯特朗亚特兰大州立大学计算机科学系教授。之前曾是普渡大学计算机科学系副教授，并两次获得普渡大学杰出研究奖。他所编写的Java教程在美国大学Java课程中采用率极高，同时他还兼任Prentice Hall Java系列丛书的编辑。他是“Java Champion”荣誉得主，并在世界各地为在校学生和程序员做Java程序设计方法及技术方面的讲座。
【有更新】
译者简介
戴开宇 复旦大学软件学院教师，工程硕士导师，中国计算机学会会员。博士毕业于上海交通大学计算机应用专业，2011~2012年在美国佛罗里达大学作访问学者。承担多门本科专业课程、通识教育课程以及工程硕士课程，这些课程被评为校精品课程、上海市重点建设课程、IBM-教育部精品课程等。
戴开宇 译：暂无简介
Java是一门伟大的程序设计语言，同时，它还指基于Java语言的从嵌入式开发到企业级开发的平台。从20世纪90年代诞生至今，Java凭借其优秀的语言和平台设计，以及适合互联网应用的“一次编译，到处运行”的跨平台特性，在Web应用、移动计算、云计算、大数据、人工智能、物联网及可穿戴设备等新兴技术领域得到了极其广泛的应用。除此之外，Java还是一门设计优秀的教学语言。它是一门经典的面向对象编程语言，拥有优雅和简明的语法，体现了很多程序设计方面的理念和智慧，可帮助程序设计人员将精力尽可能地集中在业务领域的设计上。在版本迭代中，Java还吸纳了其他程序设计语言的优点来进行完善，比如Java 8中lambda表达式的引入体现了函数式编程的特色。Java还具有丰富且实用的类库。许多开源项目和科学研究的原型系统都是采用Java实现的。在针对编程语言流行趋势指标的TIOBE编程语言社区排行榜上，Java多年来都居于前列。采用实际应用广泛的优秀程序设计语言进行教学，对学生今后进一步的科研和工作都有直接帮助。
在14年前机械工业出版社举办的一次教学研讨会上，我有幸认识了本书的作者梁勇（Y. Daniel Liang）教授并进行了交流。从那时起我开始在主讲的程序设计课程中采用本书英文版作为教材，并取得了很好的教学效果。本书知识点全面，体系结构清晰，重点突出，文字准确，内容组织循序渐进，并有大量精选的示例和配套素材，比如精心设计的大量练习题，甚至在配套网站中还有支持教学的大量动画演示。本书采用基础优先的方式，从编程基础开始，逐步引入面向对象思想，最后介绍应用框架。教学实践证明，这种方式很适合程序设计初学者。另外，强调问题求解和计算思维也是本书特色，这也是我在教授程序设计过程中遵循的教学理念。本书通过数学、经济、游戏等应用领域的生动实用的案例来引导学生学习程序设计，避免了单纯语法学习的枯燥，也让学生可以学以致用。程序设计教学中最重要的是培养学生的计算思维，通识教育和新工科建设背景下的教学理念都非常重视计算思维，这对于提升学生的综合素质并且将所学知识应用于生活中是很有裨益的。之前我翻译了本书第10版和第11版，得到了许多读者的好评，也收到了很多宝贵的建议。时隔1年，我很荣幸再次成为本书第12版的译者。这一版在上一版译文的基础上更加字斟句酌，修订了之前的一些问题，希望能对广大程序设计学习者有所帮助。
在本书的翻译过程中，我得到了本书作者梁勇教授的大力支持。非常感谢他不仅快速回复和详细解答了我在邮件中提出的一些问题，还拨冗写了中文版序，其一丝不苟的精神让人感动。感谢机械工业出版社的何方编辑，他在本书的整个翻译过程中提供了许多帮助。最后要感谢我的家人在翻译过程中给予的支持和鼓励。限于水平，书中难免还会存在问题，敬请大家指正。
戴开宇
kydai@fudan.edu.cn
2020年9月
出版者的话
中文版序
译者序
前言
第1章 计算机、程序和Java概述 1
1.1 引言 1
1.2 什么是计算机 2
1.2.1 中央处理器 2
1.2.2 比特和字节 3
1.2.3 内存 3
1.2.4 存储设备 4
1.2.5 输入和输出设备 5
1.2.6 通信设备 5
1.3 编程语言 6
1.3.1 机器语言 6
1.3.2 汇编语言 6
1.3.3 高级语言 7
1.4 操作系统 8
1.4.1 控制和监视系统活动 8
1.4.2 分配和调配系统资源 9
1.4.3 调度操作 9
1.5 Java的特性和应用 9
1.6 Java语言规范、API、JDK、JRE和IDE 10
1.7 一个简单的Java程序 11
1.8 创建、编译和执行Java程序 13
1.9 程序设计风格和文档 16
1.9.1 正确的注释和注释风格 16
1.9.2 正确的缩进和空白 17
1.9.3 块的风格 17
1.10 程序设计错误 18
1.10.1 语法错误 18
1.10.2 运行时错误 18
1.10.3 逻辑错误 19
1.10.4 常见错误 19
1.11 使用NetBeans开发Java程序 20
1.11.1 创建Java项目 21
1.11.2 创建Java类 22
1.11.3 编译和运行类 22
1.12 使用Eclipse开发Java程序 23
1.12.1 创建Java项目 23
1.12.2 创建Java类 24
1.12.3 编译和运行类 25
关键术语 25
本章小结 26
测试题 27
编程练习题 27
第2章 基本程序设计 29
2.1 引言 29
2.2 编写简单的程序 29
2.3 从控制台读取输入 32
2.4 标识符 35
2.5 变量 35
2.6 赋值语句和赋值表达式 37
2.7 命名常量 38
2.8 命名习惯 39
2.9 数值数据类型和操作 39
2.9.1 从键盘读取数值 40
2.9.2 数值操作符 41
2.9.3 指数运算 42
2.10 数值型字面值 43
2.10.1 整型字面值 43
2.10.2 浮点型字面值 43
2.10.3 科学记数法 44
2.11 JShell 44
2.12 表达式求值和操作符优先级 46
2.13 示例学习：显示当前时间 48
2.14 增强赋值操作符 49
2.15 自增和自减操作符 50
2.16 数值类型转换 52
2.17 软件开发过程 54
2.18 示例学习：计算货币单位 58
2.19 常见错误和陷阱 60
关键术语 62
本章小结 62
测试题 63
编程练习题 63
第3章 选择 68
3.1 引言 68
3.2 boolean数据类型、值和表达式 68
3.3 if语句 70
3.4 双分支if-else语句 72
3.5 嵌套的if语句和多分支if-else语句 73
3.6 常见错误和陷阱 75
3.7 产生随机数 79
3.8 示例学习：计算体重指数 80
3.9 示例学习：计算税率 82
3.10 逻辑操作符 84
3.11 示例学习：判断闰年 88
3.12 示例学习：彩票 89
3.13 switch语句 90
3.14 条件操作符 93
3.15 操作符的优先级和结合规则 95
3.16 调试 96
关键术语 96
本章小结 97
测试题 97
编程练习题 97
第4章 数学函数、字符和字符串 106
4.1 引言 106
4.2 常用数学函数 107
4.2.1 三角函数方法 107
4.2.2 指数函数方法 107
4.2.3 舍入方法 108
4.2.4 min、max和abs方法 108
4.2.5 random方法 109
4.2.6 示例学习：计算三角形的角度 109
4.3 字符数据类型和操作 111
4.3.1 Unicode和ASCII码 111
4.3.2 特殊字符的转义序列 112
4.3.3 字符型数据与数值型数据之间的类型转换 113
4.3.4 比较和测试字符 114
4.4 String类型 115
4.4.1 获取字符串长度 116
4.4.2 从字符串中获取字符 116
4.4.3 连接字符串 117
4.4.4 转换字符串 118
4.4.5 从控制台读取字符串 118
4.4.6 从控制台读取字符 119
4.4.7 字符串比较 119
4.4.8 获得子字符串 121
4.4.9 查找字符串中的字符或者子串 121
4.4.10 字符串和数值间的转换 122
4.5 示例学习 124
4.5.1 猜测生日 124
4.5.2 将十六进制数转换为十进制数 127
4.5.3 使用字符串修改彩票程序 129
4.6 格式化控制台输出 130
关键术语 134
本章小结 134
测试题 134
编程练习题 134
第5章 循环 140
5.1 引言 140
5.2 while循环 141
5.3 示例学习：猜数字 143
5.4 循环设计策略 146
5.5 使用用户确认或标记值控制循环 148
5.6 do-while循环 151
5.7 for循环 153
5.8 采用哪种循环 156
5.9 嵌套循环 158
5.10 最小化数值错误 160
5.11 示例学习 161
5.11.1 求最大公约数 161
5.11.2 预测未来学费 163
5.11.3 将十进制数转换为十六进制数 163
5.12 关键字break和continue 165
5.13 示例学习：判断回文 168
5.14 示例学习：显示素数 170
关键术语 172
本章小结 172
测试题 172
编程练习题 173
第6章 方法 181
6.1 引言 181
6.2 定义方法 182
6.3 调用方法 183
6.4 空方法与有返回值的方法 186
6.5 按值传参 188
6.6 模块化代码 192
6.7 示例学习：将十六进制数转换为十进制数 194
6.8 重载方法 195
6.9 变量的作用域 198
6.10 示例学习：生成随机字符 199
6.11 方法抽象和逐步求精 201
6.11.1 自顶向下的设计 202
6.11.2 自顶向下和自底向上的实现 203
6.11.3 实现细节 205
6.11.4 逐步求精的优势 207
关键术语 208
本章小结 208
测试题 209
编程练习题 209
第7章 一维数组 219
7.1 引言 219
7.2 数组基础 219
7.2.1 声明数组变量 220
7.2.2 创建数组 220
7.2.3 数组大小和默认值 221
7.2.4 访问数组元素 221
7.2.5 数组初始化简写语句 222
7.2.6 处理数组 222
7.2.7 foreach循环 224
7.3 示例学习：分析数字 226
7.4 示例学习：一副牌 227
7.5 复制数组 229
7.6 将数组传递给方法 230
7.7 方法返回数组 233
7.8 示例学习：统计每个字母出现的次数 234
7.9 可变长参数列表 237
7.10 查找数组 238
7.10.1 线性查找 238
7.10.2 二分查找 239
7.11 排序数组 241
7.12 Arrays类 243
7.13 命令行参数 245
7.13.1 向main方法传递字符串 245
7.13.2 示例学习：计算器 245
关键术语 247
本章小结 247
测试题 248
编程练习题 248
第8章 多维数组 256
8.1 引言 256
8.2 二维数组基础 257
8.2.1 声明二维数组变量并创建二维数组 257
8.2.2 获取二维数组的长度 258
8.2.3 不规则数组 258
8.3 处理二维数组 259
8.4 将二维数组传递给方法 261
8.5 示例学习：给多选题测验评分 262
8.6 示例学习：找出最近点对 264
8.7 示例学习：数独 266
8.8 多维数组 269
8.8.1 示例学习：每日温度和湿度 270
8.8.2 示例学习：猜生日 271
关键术语 273
本章小结 273
测试题 273
编程练习题 273
第9章 对象和类 285
9.1 引言 285
9.2 为对象定义类 286
9.3 示例：定义类和创建对象 287
9.4 使用构造方法构造对象 292
9.5 通过引用变量访问对象 293
9.5.1 访问对象的数据和方法 294
9.5.2 引用数据域和null值 295
9.5.3 基本类型变量和引用类型变量的区别 296
9.6 使用Java库中的类 297
9.6.1 Date类 297
9.6.2 Random类 298
9.6.3 Point2D类 299
9.7 静态变量、常量和方法 300
9.8 可见性修饰符 305
9.9 数据域封装 307
9.10 向方法传递对象参数 309
9.11 对象数组 313
9.12 不可变对象和类 315
9.13 变量的作用域 316
9.14 this引用 318
9.14.1 使用this引用数据域 318
9.14.2 使用this调用构造方法 319
关键术语 320
本章小结 321
测试题 321
编程练习题 321
第10章 面向对象 326
10.1 引言 326
10.2 类的抽象和封装 326
10.3 面向对象思想 330
10.4 类的关系 333
10.4.1 关联 333
10.4.2 聚集和组合 334
10.5 示例学习：设计Course类 335
10.6 示例学习：设计栈类 337
10.7 将基本数据类型值作为对象处理 340
10.8 基本类型和包装类类型之间的自动转换 343
10.9 BigInteger和BigDecimal类 344
10.10 String类 345
10.10.1 不可变字符串与驻留字符串 346
10.10.2 替换和拆分字符串 347
10.10.3 使用模式匹配、替换和拆分 348
10.10.4 字符串与数组之间的转换 349
10.10.5 将字符和数值转换成字符串 349
10.10.6 格式化字符串 350
10.11 StringBuilder类和StringBuffer类 352
10.11.1 修改StringBuilder中的字符串 353
10.11.2 toString、capacity、length、setLength和charAt方法 354
10.11.3 示例学习：判断回文串时忽略既非字母又非数字的字符 355
关键术语 358
本章小结 358
测试题 358
编程练习题 358
第11章 继承和多态 366
11.1 引言 366
11.2 父类和子类 366
11.3 使用super关键字 372
11.3.1 调用父类的构造方法 372
11.3.2 构造方法链 373
11.3.3 调用父类的普通方法 374
11.4 方法重写 375
11.5 方法重写与重载 376
11.6 Object类及其toString()方法 378
11.7 多态 379
11.8 动态绑定 379
11.9 对象转换和instanceof操作符 383
11.10 Object类的equals方法 387
11.11 ArrayList类 388
11.12 关于列表的一些有用方法 393
11.13 示例学习：自定义栈类 394
11.14 protected数据和方法 396
11.15 防止继承和重写 398
关键术语 399
本章小结 399
测试题 399
编程练习题 400
第12章 异常处理和文本I/O 404
12.1 引言 404
12.2 异常处理概述 405
12.3 异常类型 410
12.4 声明、抛出和捕获异常 411
12.4.1 声明异常 412
12.4.2 抛出异常 412
12.4.3 捕获异常 413
12.4.4 从异常中获取信息 415
12.4.5 示例学习：声明、抛出和捕获异常 416
12.5 finally子句 419
12.6 何时使用异常 421
12.7 重新抛出异常 422
12.8 链式异常 422
12.9 创建自定义异常类 423
12.10 File类 426
12.11 文件输入和输出 429
12.11.1 使用PrintWriter写数据 429
12.11.2 使用try-with-resources自动关闭资源 430
12.11.3 使用Scanner读取数据 431
12.11.4 Scanner如何工作 433
12.11.5 示例学习：替换文本 434
12.12 从Web上读取数据 436
12.13 示例学习：Web爬虫 437
关键术语 440
本章小结 440
测试题 441
编程练习题 441
第13章 抽象类和接口 446
13.1 引言 446
13.2 抽象类 446
13.2.1 为何使用抽象方法 448
13.2.2 抽象类的几点说明 450
13.3 示例学习：抽象的Number类 451
13.4 示例学习：Calendar和GregorianCalendar 453
13.5 接口 456
13.6 Comparable接口 459
13.7 Cloneable接口 463
13.8 接口与抽象类 468
13.9 示例学习：Rational类 471
13.10 类的设计原则 477
13.10.1 内聚性 477
13.10.2 一致性 477
13.10.3 封装性 477
13.10.4 清晰性 477
13.10.5 完整性 478
13.10.6 实例和静态 478
13.10.7 继承和聚合 479
13.10.8 接口和抽象类 479
关键术语 479
本章小结 479
测试题 480
编程练习题 480
第14章 JavaFX基础 484
14.1 引言 484
14.2 JavaFX与Swing和AWT的比较 484
14.3 JavaFX程序的基本结构 485
14.4 面板、组、UI控件和形状 487
14.5 属性绑定 490
14.6 结点的共同属性和方法 493
14.7 Color类 494
14.8 Font类 496
14.9 Image和ImageView类 497
14.10 布局面板和组 500
14.10.1 FlowPane 500
14.10.2 GridPane 502
14.10.3 BorderPane 504
14.10.4 HBox和VBox 506
14.11 形状 508
14.11.1 Text 508
14.11.2 Line 510
14.11.3 Rectangle 511
14.11.4 Circle和Ellipse 513
14.11.5 Arc 515
14.11.6 Polygon和Polyline 517
14.12 示例学习：ClockPane类 520
关键术语 525
本章小结 525
测试题 525
编程练习题 526
第15章 事件驱动编程和动画 531
15.1 引言 531
15.2 事件和事件源 533
15.3 注册处理器和处理事件 534
15.4 内部类 538
15.5 匿名内部类处理器 539
15.6 使用lambda表达式简化事件处理 542
15.7 示例学习：贷款计算器 546
15.8 鼠标事件 548
15.9 键盘事件 549
15.10 可观察对象的监听器 552
15.11 动画 554
15.11.1 PathTransition 555
15.11.2 FadeTransition 558
15.11.3 Timeline 559
15.12 示例学习：弹球 562
15.13 示例学习：美国地图 565
关键术语 568
本章小结 569
测试题 569
编程练习题 569
第16章 JavaFX UI控件和多媒体 576
16.1 引言 576
16.2 Labeled和Label 577
16.3 Button 579
16.4 CheckBox 581
16.5 RadioButton 584
16.6 TextField 586
16.7 TextArea 588
16.8 ComboBox 591
16.9 ListView 594
16.10 ScrollBar 597
16.11 Slider 600
16.12 示例学习：开发井字游戏 603
16.13 视频和音频 608
16.14 示例学习：国旗和国歌 611
本章小结 613
测试题 614
编程练习题 614
第17章 二进制 I/O 620
17.1 引言 620
17.2 Java如何处理文本I/O 620
17.3 文本I/O与二进制I/O 621
17.4 二进制I/O类 623
17.4.1 FileInputStream和FileOutputStream 624
17.4.2 FilterInputStream和FilterOutputStream 626
17.4.3 DataInputStream和DataOutputStream 626
17.4.4 BufferedInputStream和BufferedOutputStream 629
17.5 示例学习：复制文件 632
17.6 对象I/O 634
17.6.1 Serializable接口 636
17.6.2 序列化数组 637
17.7 随机访问文件 638
关键术语 642
本章小结 642
测试题 642
编程练习题 642
第18章 递归 645
18.1 引言 645
18.2 示例学习：计算阶乘 646
18.3 示例学习：计算斐波那契数 649
18.4 使用递归解决问题 651
18.5 递归辅助方法 653
18.5.1 递归选择排序 654
18.5.2 递归二分查找 654
18.6 示例学习：获取目录的大小 655
18.7 示例学习：汉诺塔 657
18.8 示例学习：分形 660
18.9 递归与迭代 664
18.10 尾递归 664
关键术语 665
本章小结 665
测试题 666
编程练习题 666
附录A Java关键字和保留字 672
附录B ASCII字符集 673
附录C 操作符优先级表 674
附录D Java修饰符 675
附录E 特殊浮点值 676
附录F 数系 677
附录G 位操作符 681
附录H 正则表达式 682
附录I 枚举类型 688
附录J 大O、大Ω和大Θ表示法 692
