01.控制台打印——人生若只如初见，环境变量配一遍

题目描述

难度：简单
在控制台打印“Hello Java!”

知识点

• 配置环境变量
• 输出语句

解题思路

1.环境搭建

“工欲善其事必先利其器”，即使输出语句很简单，没有运行环境，也是巧妇难为无米之炊。

在线环境

有很多小伙伴和我说，还没等体验Hello World的快感呢，就被配置环境变量劝退了。

一条找了在线环境供小伙伴先体验一下。地址

Windows配置

Windows平台是使用者最多，配置起来最麻烦的平台，为了不被劝退，教大家最简单的方法。

1.安装JDK

不要更改安装位置！目录不要有中文！

2.打开环境变量

教大家最快打开环境变量的方法：
按快捷键win+R后，输入“sysdm.cpl”，然后回车，完事。

3.新建JAVA_HOME

点击新增——变量名：JAVA_HOM，变量值：JDK安装路径。

默认为：C:\ProgramFiles\Java\jdk1.8.0_79\bin

如此就可以，不用再配置path，class_path。

等你熟练掌握了，再研究都是什么意思即可。

Mac配置

由于Mac基于Linux内核，安装即可，不需要配置环境变量。

2.开发工具

开发工具比较流行的有eclipse，idea，VScode等，个人推荐idea，有关使用参考我的专栏《玩转IDEA》

3.输出语句

System.out.println("Hello Java!");是Java语言的输出语句，相比于python的print()复杂了不少，那Java的输出语句到底是怎么实现的？

System：java.long包的类，在创建类文件时就被加载，不需要引入。被final修饰，不能被实例化。

public final class System {
  // ……
}

out：System类下的静态变量，对应PrintStream类，同样的还有in，err变量。

public final static PrintStream out = null;

println：PrintStream类的方法，就是在这里实现IO流的输出。

public void println(Object x) {
        String s = String.valueOf(x);
        synchronized (this) {
            print(s);
            newLine();
        }
    }

代码实现

/** * https://www.nhooo.com/tool/java/ * 在控制台打印"hello java" */
public class question_01 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("hello java");
    }
}

总结

本篇文章带大家搭好环境，并体验了控制台打印。

下一题是控制台输入，大家可以先思考一下🤔
加入组队刷题

02.键盘输入——三种方式

题目描述

难度：简单
从键盘输入一个数字，打印出该数字的绝对值。

知识点

• 键盘输入
• 数学运算函数
• 类型转换

解题思路

1.键盘输入

和打印一样，相比于python的input()，Java的输入也比较麻烦，但是作为初学者练习，属于必会内容。

下面一条会介绍三种输入的方法，小伙伴们要注意他们的区别。

System.in

该方法能获取从键盘输入的字符，但只能针对一个字符的获取，获取的只是char类型的。如果想获得int,float等类型的输入，比较麻烦。具体见代码。
*
InputStreamReader

可以获取键盘输入的字符串，如果要获取的是int,float等类型的仍然需要转换。具体见代码。
*
Scanner

可以获取键盘输入的字符串，有现成的获取int,float等类型数据，非常方便，被广泛使用。具体见代码。

2.数学运算函数

Java 的 Math类包含了用于执行基本数学运算的属性和方法，如初等指数、对数、平方根和三角函数。

Math 的方法都被定义为static形式，通过Math类可以在主函数中直接调用。

下面简单介绍几个常用的函数。具体见代码。

• abs() 返回参数的绝对值。
• min()返回两个参数中的最小值。
• max()返回两个参数中的最大值。
• pow()返回第一个参数的第二个参数次方。
• sqrt()求参数的算术平方根。
• random()返回一个随机数。
• Math.PI圆周率

3.类型转换

Java支持显示和隐式转换，在实际应用中要善于使用包装类的parseXXX()和valueOf()方法。

特别的，char转int可以通过ascii的方式。例：

char ch = '9';
int i=ch-'0'
System.out.println(i);

代码实现

三种方法实现。

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.Scanner;

/** * 从键盘输入一个数字，打印出该数字的绝对值。 */
public class question_02 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        question_02 question02 = new question_02();
        question02.method1();
// question02.method2();
// question02.method3();
    }
    //System.in
    public void method1() throws IOException {
        System.out.println("Please Enter Data:");
        char i = (char)System.in.read();
        System.out.println("System.in --> "+Math.abs(i-'0'));
    }
    //InputStreamReader
    public void method2() throws IOException {
        System.out.println("Please Enter Data:");
        //new一个InputStreamReader对象
        InputStreamReader is = new InputStreamReader(System.in);
        //BufferedReader的有参构造的方法
        BufferedReader br = new BufferedReader(is);
        //读取一行，抛出异常
        String line = br.readLine();
        System.out.println("InputStreamReader --> "+Math.abs(Integer.parseInt(line)));
    }
    //Scanner
    public void method3(){
        System.out.println("Please Enter Data:");
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        //读取int
        int i = sc.nextInt();
        //String s = sc.nextLine(); 读取字符串型输入
        //float f = sc.nextFloat(); 读取float型输入
        System.out.println("Scanner --> "+Math.abs(i));
    }
}

输出结果

扩展总结

思考：sc.next()和sc.nextLine()有什么区别？

答：next()遇到空格停止接收。

03.短路与和逻辑与的区别——老实人和机灵鬼

题目描述

难度：简单

/** * 短路与和逻辑与 */
public class question_03 {
   public static void main(String[] args){
       int i=5;
       boolean e = i > 6 & i++ > 7;
       System.out.println(e);
       System.out.println(i);
       e = i > 6 && i++ > 7;
       System.out.println(e);
       System.out.println(i);
   }
}

请写出以上代码的输出

知识点

• 关系运算符
• 自增运算

解题思路

逻辑与(&)和短路与(&&)在运算上对条件的结果判断不会产生影响,但会对条件本身的运算有影响。
*
逻辑与(&)在运算时会连续运算所有需要判断的命令.但短路与当遇到false时就停止运算。

代码实现

分析

第一次判断是逻辑与，老实人不管对错，全部计算一下，则i++被执行，输出e=false;i=6；

第二次判断是短路与，机灵鬼先判断第一个是错的，就不再往下计算，i++不被执行，输出e=false;i=6；

验证

总结

在实际开发中为了增强代码的可读性，统一使用短路与，且不在判断条件中做任何运算。

04.三数排序——两数交换高级算法

题目描述

难度：简单
用if语句实现a、b、c的值按从小到大排序

知识点

• if判断
• 两数交换

解题思路

1.if判断

本题整理的思路就是比较 - > 交换。

if作为一种分支结构，用来根据判断条件的不同做不同的后续处理。

2.两数交换

通常的做法，好比交换两个杯子的水，需要先找来一个空杯子，也就是一个临时变量存值。代码如下：

int t=a;
a=b; 
b=t;

高级做法，不使用其他变量如何做？思考🤔一下，文末给出答案。

代码实现

/** * 用if语句实现a、b、c的值按从小到大排序 */
public class question_04 {
    public static void main(String args[]){
        int a=9,b=5,c=7,t;
        if(a>b) {
            t=a; a=b; b=t;
        }
        if(a>c) {
            t=a; a=c; c=t;
        }
        if(b>c) {
            t=b; b=c; c=t;
        }
        System.out.println("a="+a+",b="+b+",c="+c);
    }
}

输出结果

总结

如何不用其他变量交换两个数的值？

答，将两个数做加/乘法。在做减/除法。代码如下：

a=a*b;
b=a/b; //等价于 a*b/b=a,即将a的值赋给了b
a=a/b; //等价于 a*b/a=b,即将b的值赋给了a

加减的方式留给大家去实现。

05.计算 5+ 55 + 555 + … 的前10项的和——for循环

题目描述

难度：简单
计算 5+ 55 + 555 + … 的前10项的和

知识点

• for循环
• 简单数学

解题思路

1.for循环

简单的for循环的应用，确定好初始值，步长，终止值即可。

2.找规律

难点在如何确定加数，即找到加数之间的规律。

不难发现每一个加数是前一个加数的10倍+5。

⚠️注意一点：最终的结果可能会超出int的范围，需要使用long。

代码实现

/** *计算 5+ 55 + 555 + ... 的前10项的和 */
public class question_05 {
    public static void main(String args[]){
        //定义变量
        long sum=0,a=5,item=a;
        //初值1，步长1，终值10
        for(int i=1;i<=10;i++) {
            //追加到总和
            sum=sum+item;
          	//确定下一个加数
            item=item*10+a;
        }
        System.out.println(sum);
    }
}

输出结果

总结

除了for循环，用while能否实现呢？什么时候用for？什么时候用while?

06.计算 1 + 1/2! + 1/3! + 1/4! + … + 1/20! 的值——初窥动态规划

题目描述

难度：简单
计算 1 + 1/2! + 1/3! + 1/4! + … + 1/20! 的值。

知识点

• 循环结构
• 阶乘的计算
• 初窥动态规划

解题思路

1.循环结构

观察算式的规律，从1-20，每次加1，循环20次。

2.阶乘的计算

n!是为阶乘，等于1/*2/*3/*4...(n-1)/*n

3.初窥动态规划

动态规划，一直是算法中的难点，本次不做深度讲解，通俗的说一下。

就是把复杂问题简单化，比如4 的阶乘可以看到3 的阶乘再乘4，而3的阶乘可以看做2的阶乘再乘3，2的阶乘等于1乘2。

其实就是这样一个思想，可以看下leetcode《爬楼梯》这道题。

代码实现

/** * 计算 1 + 1/2! + 1/3! + 1/4! + + 1/20! 的值 */
public class question_06 {
    public static void main(String args[]) {
        double sum=0,a=1;
        int i=1;
        while(i<=20) {
            sum=sum+a;
            i=i+1;
            //关键点，动态规划思想
            a=a*(1.0/i);
        }
        System.out.println("sum="+sum);
    }
}

输出结果

总结

上一节的问题：什么时候用for？什么时候用while?

答：其实两者区别不大，大多数情况都可以解决问题。只需记住一点：循环次数未知时用while。

07.各数字的和——取余运算

题目描述

难度：简单
计算给定整数12345的各位上数字的和。

知识点

• 除法运算
• 取余运算

解题思路

解题的关键在于如何拿到各个位上的数字。

举例：拿到34的个位和十位

int a=34;
//整除运算，拿到3
int b=34/10;
//返回余数4
int c=34%10;

代码实现

/** * 计算给定整数12345的各数字的和。 */
public class question_07 {
    public static void main(String args[]) {
        int y = 12345;
        int r = 0 ;
        int sum = 0;
        while(y!=0) {
            r = y % 10;
            sum += r;
            y = y / 10;
        }
        System.out.println("y = " + sum);
    }
}

输出结果

总结

熟练掌握取余和整除运算，大有作用。

08.素数和——break和continue

题目描述

难度：简单
计算500以内的素数和。

知识点

• 素数的定义
• break和continue
• 开方运算

解题思路

1.素数的定义

大于1的自然数中，除了1和它本身以外不再有其他因数就叫做素数。

比如2=1×2；5=1×5；所以2、5就是素数。但6=1×6=2×3，即6除了1和自身6外还有其他因数2和3，不是素数。

2.break和continue

break：终止所有循环，直接跳出。

continue：终止本次循环，继续执行下一次循环。

3.开方运算

Math.sqrt()

代码实现

/** * 求500以内的素数和 */
public class question_08 {
    public static void main(String[] args) {
        int sum=0,i,j;
        for(j=2;j<=500;j++) {   
            for( i=2;i<=j/2;i++) {
                if(j%i==0)
                    break; //说明除去1和本身有其他除数，不是素数，也就没有继续循环的必要
            }
            if(i>j/2) {   //i>j/2说明，break没有被执行到，即除去1和本身无其他除数，是素数
                sum+=j;
            }
        }
        System.out.println(sum);
    }
}

输出结果

扩展总结

思考：如果是计算500w以内的素数和，如何提高效率呢？

回答：将j/2改为Math.sqrt()。

09.数组中的最小值——一维数组

题目描述

难度：简单
输出一维整型数组中的值最小的那个元素及其下标。

知识点

• 一维数组
• 排序

解题思路

1.什么是数组

所谓的数组指的就是一组相关类型的变量集合，并且这些变量可以按照统一的方式进行操作。

定义数组

int data[] = new int[3];
// 数组的长度为3，超过会报下标越界异常，且下标从0开始

添加元素

data[0] = 10; // 第一个元素
data[1] = 20; // 第二个元素
data[2] = 30; // 第三个元素

循环打印

for(int x = 0; x < data.length; x++) {
			System.out.println(data[x]); //通过循环控制索引
}

2.排序算法

其实严格来说我们并没有用到排序算法，但有一些思想在里面，想提前了解可以看这篇。

冒泡排序

代码实现

/** * 输出一维整型数组中的值最小的那个元素及其下标。 */
public class question_09 {
    public static void main(String args[]) {
        int a[] = { 12, 24, 6, 37, 3, 22, 64 };
        int min = 0;
        for (int i = 1; i < a.length; i++) {
            if (a[min] > a[i]) {
                min = i;
            }
        }
        System.out.println("a[" + min + "] = " + a[min]);
    }
}

输出结果

扩展总结

本节练习了一维数组的操作，下一节练习二维数组。

10.各行元素之和——二维数组

题目描述

难度：简单
计算二维数组中各行元素之和并查找其值最大的那个行。

知识点

• 二维数组
• 双重循环

解题思路

1.二维数组

二维数组本质上是以数组作为数组元素的数组，即“数组的数组”。可以想像成一个方阵。

定义数组

int brr [] []=new int[][3]; //二维数组中行可以省略，至少写出列

添加元素

brr[0][0]=1; //下标同样从0开始，可以指定位置赋值，也可以整体赋值。
brr={
  {1,2,3},
  {5,6,7},
  {9,10,11}
};

循环遍历

//遍历行
for(int i=0;i<3;i++){
  	 //遍历列
     for(int j=0;j<3;j++){
       System.out.println(brr[i][j]);
     }
}

2.双重循环

类似上面的循环遍历。

在实际应用中，双重循环能解决大部分问题，但其时间复杂度为O(n^2)，尽量避免使用。

代码实现

/** *计算二维数组中各行元素之和并查找其值最大的那个行。 */
public class question_10 {
    public static void main(String args[]) {
        int myTable[][] = {
                {22, 34, 45, 11, 33, 5, 92},
                {17, 9, 27, 31, 46, 54, 88},
                {98, 81, 64, 62, 15, 14, 23},
                {54, 43, 55, 1, 22, 9, 33}
        };
        int sum, max, maxRow=0;
        max = 0;
        for (int row=0; row<4; row++) {
            sum = 0;
            for (int col=0; col<7; col++)
                sum += myTable[row][col];
            if (sum > max) {
                max = sum;
                maxRow = row;
            }
        }
        System.out.println("Row: " + maxRow + " value: " + max);
    }
}

输出结果

扩展总结

在实际开发中，我们更多使用的集合，关于集合的知识，可以看我这篇：大厂面试突击——集合篇。