JavaEE 学习笔记 第九章 Java常用类 21

第九章 Java常用类

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9.4 Java比较器：Comparable接口和Comparator接口

9.4.1 Comparable接口的使用

        自然排序：java.lang.Comparable

        ①.Comparable接口强行对实现它的每个类的对象进行整体排序。这种排序被称为类的自然排序。

        ②.实现Comparable的类必须实现compareTo(Object obj)方法，两个对象即通过compareTo(Object obj)方法的返回值来比较大小。如果当前对象this大于形参对象obj，则返回正整数，如果当前对象this小于形参对象obj，则返回负整数，如果当前对象this等于形参对象obj，则返回零。

        ③.实现Comparable接口的对象列表（和数组）可以通过Collections.sort或Arrays.sort进行自动排序。实现此接口的对象可以用作有序映射中的键或有序集合中的元素，无需制定比较器。

        ④.对于类C的每一个e1和e2来说，当且仅当e1.compareTo(e2) == 0 与e1.equals(e2)具有相同的boolean值时，类C的自然排序才叫做与equals一致。建议最好使自然排序与equals一致。

import java.util.Arrays;

//Arrays.sort()方法重写compareTo(Object obj)方法进行排序
public class ComparableTest {
    public static void main(String[] args) {
        String[] strings = {"aa","dd","ee","cc","zz","gg"};
        Arrays.sort(strings);
        System.out.println(Arrays.toString(strings));
    }
}

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9.4.2 实现Comparable接口重写compareTo()方法实现自然排序实例

import java.util.Arrays;

public class Goods implements Comparable {
    private String name;
    private int age;

    public Goods(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public Goods() {
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Goods{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }

    //指明goods比较大小的方式：按照年龄从低到高排序，再按goods名字从高到低排序
    @Override
    public int compareTo(Object o) {
        if (o instanceof Goods){
            Goods goods = (Goods) o;
            //方式一
            if (this.age>goods.age){
                return 1;
            }else if (this.age< goods.age){
                return -1;
            }else {
                return this.name.compareTo(goods.name);
            }
            //方式二
//            return Double.compare(this.age,goods.age);
        }
        //return 0;
        throw new RuntimeException("传入的数据类型不一致");
    }
}

//重写compareTo方法实现数组的多功能排序
class ComparableTest {
    public static void main(String[] args) {
        Goods[] goods = new Goods[5];
        goods[0] = new Goods("lisi",48);
        goods[1] = new Goods("liuer",48);
        goods[2] = new Goods("zhangsan",12);
        goods[3] = new Goods("wanger",35);
        goods[4] = new Goods("liming",21);
        Arrays.sort(goods);
        System.out.println(Arrays.toString(goods));
    }
}

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 9.4.3 Comparator接口的使用

        定制排序：java.util.Comparator

        ①.当元素的类型没有实现java.lang.Comparable接口而又不方便修改密码，或者实现了java.lang.Comparable接口的排序规则不适合当前的操作，那么可以考虑使用Comparator的对象来排序，强行对多个对象进行整体排序的比较。

        ②.重写compare（Object o1，Object o2）方法，比较o1和o2的大小：如果方法返回正整数，则表示 o1大于o2；如果返回负整数，则表示 o1小于o2；返回0：代表相等。

        ③.可以将Comparator 传递给sort方法（如Collections.sort或Arrays.sort），从而允许在排序顺序上实现精确控制。

        ④.还可以使用 Comparator 来控制某些数据结构（如有序set或有序映射）的顺序，或者为那些没有自然顺序的对象 collection 提供排序

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9.4.4 Comparable接口和Comparator接口的使用对比     

        Comparable接口的方式一旦一定，保证Comparable接口实现类的对象在任何位置都可以比较大小；Comparator接口属于临时性的比较。

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9.4.5 实现Comparator接口重写compare()方法实现定制排序实例

import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;

public class Goods{
    private String name;
    private int age;

    public Goods(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public Goods() {
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Goods{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}

//重写compare()方法，比较大小实现数组的多功能排序,Comparator接口即时性排序
class ComparableTest {
    public static void main(String[] args) {
        Goods[] goods = new Goods[5];
        goods[0] = new Goods("fisi", 18);
        goods[1] = new Goods("fisi", 24);
        goods[2] = new Goods("dhangsan", 12);
        goods[3] = new Goods("canger", 35);
        goods[4] = new Goods("aiming", 21);
        Arrays.sort(goods, new Comparator<Goods>() {
            @Override
            public int compare(Goods o1, Goods o2) {
                if (o1.getName().equals(o2.getName())) {
                    return Double.compare(o1.getAge(), o2.getAge());
                } else if (true){
                    return o1.getName().compareTo(o2.getName());
                } else {
                    throw new RuntimeException("传入的数据类型不一致");
                }
            }
        });
        System.out.println(Arrays.toString(goods));
    }
}

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9.5 System类

9.5.1 System类的介绍

        ①.System累代表系统，系统级的很多属性和控制方法都放置在该类的内部。该类位于java.lang包。

        ②.由于该类的构造器是private的，所以无法创建该类的对象，也就是无法实例化该类其内部的成员变量和成员方法都是静态（static）的，所以也可以很方便的进行调用。

        ③.System类的成员变量：内部包含in，out和err三个成员变量，分别代表标准输入流（键盘输入），标准输出流（显示器）和标准错误输出流（显示器）。

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9.5.2 System类的成员方法

        ①.native long currentTimeMillis()：该方法的作用是返回当前的计算机时间，时间的表达格式为当前计算机时间和GMT时间（（格林威治时间）1970年1月1日0时0分0秒所差的毫秒数。

        ②.void exit(int status)：该方法的作用是退出程序。其中status的值为0代表正常退出，非零代表异常退出。使用该方法可以在图形界面编程中实现程序的退出功能等。

        ③.void gc()：该方法的作用是请求系统进行垃圾回收。至于系统是否立即回收，则取决于系统中垃圾回收算法的实现以及系统执行时的情况。

        ④.String getProperty(String key)：该方法的作用是获得系统中属性名为key的属性对应的值。系统中常见的属性以及属性的作用如下表所示：

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9.5.3 System类的成员方法的使用

//System成员方法的使用
public class SystemText {
    public static void main(String[] args) {
        //native long currentTimeMillis()方法的使用
        System.out.println("当前计算机时间和GMT时间（（格林威治时间）1970年1月1日0时0分0秒所差的毫秒数为："+System.currentTimeMillis()+"毫秒");

        //void exit(int status)方法的使用，直接退出不再执行下面的代码
        System.exit(0);

        //String getProperty(String key)方法的使用
        System.out.println("Java运行环境版本：" + System.getProperty("java.version"));
        System.out.println("Java安装目录：" + System.getProperty("java.home"));
        System.out.println("操作系统的名称：" + System.getProperty("os.name"));
        System.out.println("操作系统的版本：" + System.getProperty("os.version"));
        System.out.println("用户的账户名称：" + System.getProperty("user.name"));
        System.out.println("用户的主目录：" + System.getProperty("user.home"));
        System.out.println("用户当前工作目录：" + System.getProperty("user.dir"));

        //void gc()方法的使用
        System.gc();

        /* 输出结果：
         * 当前计算机时间和GMT时间（（格林威治时间）1970年1月1日0时0分0秒所差的毫秒数为：1637726172051毫秒
         * Java运行环境版本：16.0.1
         * Java安装目录：D:\Java\jdk-16.0.1
         * 操作系统的名称：Windows 10
         * 操作系统的版本：10.0
         * 用户的账户名称：Administrator
         * 用户的主目录：C:\Users\Administrator
         * 用户当前工作目录：D:\Java\JavaFoundationUp
         */
    }
}

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9.6 Math类

9.6.1 Math类的方法与使用

        java.lang.Math提供了一系列静态方法用于科学计算。其方法的参数和返回值类型一般为double型。

        abs（绝对值），acos,asin,cos,atan,sin,tan（三角函数），sqrt（平方根），pow(double a ,double b) a的b次幂，log（自然对数），exp（e为底指数）；

        max(double a,double b)，min(double a,double b)，random()（返回0.0到1.0的随机数），long round(double a )（double型数据a转换为long型，四舍五入）。

//Math相关方法的使用
public class MathText {
    public static void main(String[] args) {
        int a = -1;
        double b = 2.0;
        double c = 2.0;
        System.out.println("绝对值为："+Math.abs(a));
        System.out.println("三角函数sin："+Math.sin(b));
        System.out.println("平方根："+Math.sqrt(25));
        System.out.println("a的b次幂："+Math.pow(b ,c));
        System.out.println("自然对数："+Math.log(b));
        System.out.println("e为底指数："+Math.exp(b));
        System.out.println("最大值："+Math.max(a,b));
        System.out.println("最小值："+Math.min(a,c));
        System.out.println("返回0.0到1.0的随机数："+Math.random()*10);
        System.out.println("double型数据a转换为long型，四舍五入："+Math.round(b));
    }
}

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9.7 BigInteger与BigDecimal

9.7.1 BigInteger类的概述

        ①.Integer类作为int的包装类，能存储的最大整形值为（2的31次方-1），Long类也是有限的，最大为（2的63次方-1）。如果需要表示再大的整数，不管是基本数据类型还是他们的包装类都无能为力，更不用说进行运算了。

        ②.java.math包的BigInteger可以表示不可变的任意精度的整数。BigInteger提供所有Java的基本整数操作符的对应物，并提供java.lang.Math的所有相关方法。另外BigInteger还提供了以下运算：模运算，GCD计算，质数测试，素数生成。位操作以及一些其他操作。

        ③.构造器：BigInteger(String val)：根据字符串构建BigInteger对象

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9.7.2 BigInteger类的常用方法

public BigInteger abs()：返回此BigInteger的绝对值的BigInteger；

BigInteger add(BigInteger val)：返回其值为（this+val）的BigInteger

BigInteger subtract（BigInteger val）：返回其值为（this-val）的BigInteger

BigInteger multiply（BigInteger val）：返回其值为（this*val）的BigInteger

BigInteger divide（BigInteger val）：返回其值为（this/val）的BigInteger，整数相除，只保留整数部分

BigInteger remainder（BigInteger val）：返回其值为（this%val）的BigInteger

BigInteger[] divideAndRemainder（BigInteger val）：返包含（this/val）后跟（this%val）的两个BigInteger的数组

BigInteger pow（int a）：返回其值为（this的a次幂）的BigInteger

import java.math.BigInteger;
import java.util.Arrays;

public class MathText {
    public static void main(String[] args) {
        BigInteger bigInteger1 = new BigInteger("-5");
        BigInteger bigInteger2 = new BigInteger("-5");

        System.out.println("绝对值：" + bigInteger1.abs());
        System.out.println("this+val：" + bigInteger1.add(bigInteger2));
        System.out.println("this-val：" + bigInteger1.subtract(bigInteger2));
        System.out.println("this*val：" + bigInteger1.multiply(bigInteger2));
        System.out.println("this/val：" + bigInteger1.divide(bigInteger2));
        System.out.println("this%val：" + bigInteger1.remainder(bigInteger2));

        BigInteger[] bigIntegers = bigInteger1.divideAndRemainder(bigInteger2);
        System.out.println("数组[this/val,this%val]：" + Arrays.toString(bigIntegers));

        System.out.println("this的a次幂：" + bigInteger1.pow(2));
            /*  输出结果
                绝对值：5
                this+val：-10
                this-val：0
                this*val：25
                this/val：1
                this%val：0
                数组[this/val,this%val]：[1, 0]
                this的a次幂：25
            */
    }
}

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9.7.3 BigDecimal类的概述

        ①.一般的Float类和Double类可以用来做科学计算和工程计算，但在商业计算中，要求数字精度比较高，故用到java.math.BigDecimal类。

        ②.BigDecimal类支持不可变的，任意精度的有符号十进制定点数。

        ③.构造器：public BigDecimal(double val)

                           public BigDecimal(String val)

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9.7.4 BigDecimal类的常用方法

        ①.public BigDecimal add(BigDecimal augend)

        ②.public BigDecimal subtract(BigDecimal subtractend)

        ③.public BigDecimal multiply(BigDecimal multiplicand)

        ④.public BigDecimal divide(BigDecimal divisor,int scale,int roundingMode)

import java.math.BigDecimal;

public class MathText {
    public static void main(String[] args) {
        BigDecimal bigDecimal1 = new BigDecimal(4.0);
        BigDecimal bigDecimal2 = new BigDecimal(4.0);
        
        System.out.println("this+val：" + bigDecimal1.add(bigDecimal2));
        System.out.println("this-val：" + bigDecimal1.subtract(bigDecimal2));
        System.out.println("this*val：" + bigDecimal1.multiply(bigDecimal2));
        System.out.println("this/val：" + bigDecimal1.divide(bigDecimal2));
            /*  输出结果
                this+val：8
                this-val：0
                this*val：16
                this/val：1
            */
    }
}

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