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基本语法与数据结构：全面掌握 Java 的基础

article 2025/1/5 6:23:24

基本语法与数据结构：全面掌握 Java 的基础

Java 是一种功能强大且被广泛使用的编程语言，其基础语法和数据结构是构建高效代码的核心。本文将从基本语法开始，逐步介绍 Java 的数据类型、控制结构以及集合框架，帮助你掌握 Java 编程的基础技能。

一、Java 的基本语法

1.1 数据类型

Java 是强类型语言，所有变量都需要声明类型。数据类型分为两类：

基本数据类型
- 整数类型：byte（1字节）、short（2字节）、int（4字节）、long（8字节）。
- 浮点类型：float（4字节）、double（8字节）。
- 字符类型：char（2字节，支持 Unicode）。
- 布尔类型：boolean（1位，值为 true 或 false）。

示例代码：

public class DataTypeExample {
    public static void main(String[] args) {
        int number = 42;
        float pi = 3.14f;
        char letter = 'A';
        boolean isJavaFun = true;

        System.out.println("Number: " + number);
        System.out.println("Pi: " + pi);
        System.out.println("Letter: " + letter);
        System.out.println("Is Java fun? " + isJavaFun);
    }
}

引用数据类型
- 类、接口、数组、枚举等。

1.2 控制结构

Java 提供了丰富的控制结构，用于实现程序逻辑的分支和循环。

1.2.1 条件语句

if-else 语句

int age = 18;
if (age >= 18) {
    System.out.println("You are an adult.");
} else {
    System.out.println("You are a minor.");
}

switch 语句

char grade = 'A';
switch (grade) {
    case 'A':
        System.out.println("Excellent");
        break;
    case 'B':
        System.out.println("Good");
        break;
    default:
        System.out.println("Invalid grade");
}

1.2.2 循环语句

for 循环

for (int i = 0; i < 5; i++) {
    System.out.println("Iteration: " + i);
}

while 循环

int count = 0;
while (count < 5) {
    System.out.println("Count: " + count);
    count++;
}

do-while 循环

int number = 0;
do {
    System.out.println("Number: " + number);
    number++;
} while (number < 5);

二、Java 集合框架

Java 的集合框架提供了一组功能强大的接口和类，用于存储和操作数据。

2.1 List 接口

有序、可重复的集合。
常用实现类：ArrayList、LinkedList。

示例代码：

import java.util.ArrayList;

public class ListExample {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("Apple");
        list.add("Banana");
        list.add("Apple"); // 允许重复

        for (String item : list) {
            System.out.println(item);
        }
    }
}

2.2 Set 接口

无序、不可重复的集合。
常用实现类：HashSet、TreeSet。

示例代码：

import java.util.HashSet;

public class SetExample {
    public static void main(String[] args) {
        HashSet<String> set = new HashSet<>();
        set.add("Apple");
        set.add("Banana");
        set.add("Apple"); // 自动去重

        for (String item : set) {
            System.out.println(item);
        }
    }
}

2.3 Map 接口

键值对的集合，键唯一。
常用实现类：HashMap、TreeMap。

示例代码：

import java.util.HashMap;

public class MapExample {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap<String, Integer> map = new HashMap<>();
        map.put("Apple", 3);
        map.put("Banana", 2);
        map.put("Apple", 5); // 覆盖旧值

        for (String key : map.keySet()) {
            System.out.println(key + ": " + map.get(key));
        }
    }
}