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从零开始学习 Java：简单易懂的入门指南之MAth、System（十二）

青葱年少 • • Python • 阅读 70

常见API，MAth、System

  • 1 Math类
    • 1.1 概述
    • 1.2 常见方法
    • 1.3 算法小题(质数)
    • 1.4 算法小题(自幂数)
  • 2 System类
    • 2.1 概述
    • 2.2 常见方法

1 Math类

1.1 概述

tips：了解内容

查看API文档，我们可以看到API文档中关于Math类的定义如下：

Math类所在包为java.lang包，因此在使用的时候不需要进行导包。并且Math类被final修饰了，因此该类是不能被继承的。

Math类包含执行基本数字运算的方法，我们可以使用Math类完成基本的数学运算。

要想使用Math类我们就需要先创建该类的对象，那么创建对象就需要借助于构造方法。因此我们就需要首先查看一下API文档，看看API文档中针对Math类有没有提供对应的构造方法。通过API文档来查看

一下Math类的成员，如下所示：

在API文档中没有体现可用的构造方法，因此我们就不能直接通过new关键字去创建Math类的对象。同时我们发现Math类中的方法都是静态的，因此在使用的时候我们可以直接通过类名去调用。在Math类中

定义了很多数学运算的方法，但是我们并不可能将所有的方法学习一遍，我们主要学习的就是一些常见的方法。

1.2 常见方法

tips：重点讲解内容

常见方法介绍

我们要学习的Math的常见方法如下所示：

public static int abs(int a)					// 返回参数的绝对值
public static double ceil(double a)				// 返回大于或等于参数的最小整数
public static double floor(double a)			// 返回小于或等于参数的最大整数
public static int round(float a)				// 按照四舍五入返回最接近参数的int类型的值
public static int max(int a,int b)				// 获取两个int值中的较大值
public static int min(int a,int b)				// 获取两个int值中的较小值
public static double pow (double a,double b)	// 计算a的b次幂的值
public static double random()					// 返回一个[0.0,1.0)的随机值

案例演示

接下来我们就来演示一些这些方法的执行效果，如下所示：

public class MathDemo01 {

    public static void main(String[] args) {

        // public static int abs(int a)         返回参数的绝对值
        System.out.println("-2的绝对值为：" + Math.abs(-2));
        System.out.println("2的绝对值为：" + Math.abs(2));

        // public static double ceil(double a)  返回大于或等于参数的最小整数
        System.out.println("大于或等于23.45的最小整数位：" + Math.ceil(23.45));
        System.out.println("大于或等于-23.45的最小整数位：" + Math.ceil(-23.45));

        // public static double floor(double a) 返回小于或等于参数的最大整数
        System.out.println("小于或等于23.45的最大整数位：" + Math.floor(23.45));
        System.out.println("小于或等于-23.45的最大整数位：" + Math.floor(-23.45));

        // public static int round(float a)     按照四舍五入返回最接近参数的int
        System.out.println("23.45四舍五入的结果为：" + Math.round(23.45));
        System.out.println("23.55四舍五入的结果为：" + Math.round(23.55));

        // public static int max(int a,int b)   返回两个int值中的较大值
        System.out.println("23和45的最大值为: " + Math.max(23, 45));

        // public static int min(int a,int b)   返回两个int值中的较小值
        System.out.println("12和34的最小值为: " + Math.min(12 , 34));

        // public static double pow (double a,double b)返回a的b次幂的值
        System.out.println("2的3次幂计算结果为: " + Math.pow(2,3));

        // public static double random()返回值为double的正值，[0.0,1.0)
        System.out.println("获取到的0-1之间的随机数为: " + Math.random());
    }

}

运行程序进行测试，控制台输出结果如下：

-2的绝对值为：2
2的绝对值为：2
大于或等于23.45的最小整数位：24.0
大于或等于-23.45的最小整数位：-23.0
小于或等于23.45的最大整数位：23.0
小于或等于-23.45的最大整数位：-24.0
23.45四舍五入的结果为：23
23.55四舍五入的结果为：24
23和45的最大值为: 45
12和34的最小值为: 12
2的3次幂计算结果为: 8.0
获取到的0-1之间的随机数为: 0.7322484131745958

1.3 算法小题(质数)

需求：

​ 判断一个数是否为一个质数

代码实现：

public class MathDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        //判断一个数是否为一个质数
        System.out.println(isPrime(997));
        //997 2~996 995次
    }

    public static boolean isPrime(int number) {
        int count = 0;
        for (int i = 2; i <= Math.sqrt(number); i++) {
            count++;
            if (number % i == 0) {
                return false;
            }
        }
        System.out.println(count);
        return true;
    }
}

1.4 算法小题(自幂数)

自幂数，一个n位自然数等于自身各个数位上数字的n次幂之和

​ 举例1：三位数 1^3 + 5^3 + 3^3 = 153

​ 举例2：四位数 1^4 + 6^4 + 3^4 + 4^3 = 1634

如果自幂数是：

  • 一位自幂数，也叫做：独身数
  • 三位自幂数：水仙花数 四位自幂数：四叶玫瑰数
  • 五位自幂数：五角星数 六位自幂数：六合数
  • 七位自幂数：北斗七星数 八位自幂数：八仙数
  • 九位自幂数：九九重阳数 十位自幂数：十全十美数
//水仙花数:100 ~ 999
int count = 0;
//得到每一个三位数
for (int i = 100; i <= 999; i++) {
    //个位 十位 百位
    int ge = i % 10;
    int shi = i / 10 % 10;
    int bai = i / 100 % 10;
    //判断:
    //每一位的三次方之和 跟本身 进行比较。
    double sum = Math.pow(ge, 3) + Math.pow(shi, 3) + Math.pow(bai, 3);
    if (sum == i) {
        count++;
        //System.out.println(i);

        System.out.println(count);
    }
}

2 System类

2.1 概述

tips：了解内容

查看API文档，我们可以看到API文档中关于System类的定义如下：

System类所在包为java.lang包，因此在使用的时候不需要进行导包。并且System类被final修饰了，因此该类是不能被继承的。

System包含了系统操作的一些常用的方法。比如获取当前时间所对应的毫秒值，再比如终止当前JVM等等。

要想使用System类我们就需要先创建该类的对象，那么创建对象就需要借助于构造方法。因此我们就需要首先查看一下API文档，看看API文档中针对System类有没有提供对应的构造方法。通过API文档来

查看一下System类的成员，如下所示：

在API文档中没有体现可用的构造方法，因此我们就不能直接通过new关键字去创建System类的对象。同时我们发现System类中的方法都是静态的，因此在使用的时候我们可以直接通过类名去调用（Nested Class Summary内部类或者内部接口的描述）。

2.2 常见方法

tips：重点内容

常见方法介绍

我们要学习的System类中的常见方法如下所示：

public static long currentTimeMillis()			// 获取当前时间所对应的毫秒值（当前时间为0时区所对应的时间即就是英国格林尼治天文台旧址所在位置）
public static void exit(int status)				// 终止当前正在运行的Java虚拟机，0表示正常退出，非零表示异常退出
public static native void arraycopy(Object src,  int  srcPos, Object dest, int destPos, int length); // 进行数值元素copy

案例演示

接下来我们就来通过一些案例演示一下这些方法的特点。

案例1：演示currentTimeMillis方法

public class SystemDemo01 {

    public static void main(String[] args) {

        // 获取当前时间所对应的毫秒值
        long millis = System.currentTimeMillis();

        // 输出结果
        System.out.println("当前时间所对应的毫秒值为：" + millis);

    }

}

运行程序进行测试，控制台的输出结果如下：

当前时间所对应的毫秒值为：1876050298313

获取到当前时间的毫秒值的意义：我们常常来需要统计某一段代码的执行时间。此时我们就可以在执行这段代码之前获取一次时间，在执行完毕以后再次获取一次系统时间，然后计算两个时间的差值，

这个差值就是这段代码执行完毕以后所需要的时间。如下代码所示：

public class SystemDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        //判断1~100000之间有多少个质数

        long start = System.currentTimeMillis();

        for (int i = 1; i <= 100000; i++) {
            boolean flag = isPrime2(i);
            if (flag) {
                System.out.println(i);
            }
        }
        long end = System.currentTimeMillis();
        //获取程序运行的总时间
        System.out.println(end - start); //方式一：1514 毫秒  方式二：71毫秒
    }

    //以前判断是否为质数的方式
    public static boolean isPrime1(int number) {
        for (int i = 2; i < number; i++) {
            if (number % i == 0) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }

    //改进之后判断是否为质数的方式（效率高）
    public static boolean isPrime2(int number) {
        for (int i = 2; i <= Math.sqrt(number); i++) {
            if (number % i == 0) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
}

案例2：演示exit方法

public class SystemDemo01 {

    public static void main(String[] args) {
        
        // 输出
        System.out.println("程序开始执行了.....");
        
        // 终止JVM
        System.exit(0);
        
        // 输出
        System.out.println("程序终止了..........");
        
    }
    
}

运行程序进行测试，控制台输出结果如下：

程序开始执行了.....

此时可以看到在控制台只输出了”程序开始了…”，由于JVM终止了，因此输出”程序终止了…”这段代码没有被执行。

案例3：演示arraycopy方法

方法参数说明：

// src: 	 源数组
// srcPos：  源数值的开始位置
// dest：    目标数组
// destPos： 目标数组开始位置
// length:   要复制的元素个数
public static native void arraycopy(Object src,  int  srcPos, Object dest, int destPos, int length);

代码如下所示：

public class SystemDemo01 {

    public static void main(String[] args) {

        // 定义源数组
        int[] srcArray = {23 , 45 , 67 , 89 , 14 , 56 } ;

        // 定义目标数组
        int[] desArray = new int[10] ;

        // 进行数组元素的copy: 把srcArray数组中从0索引开始的3个元素，从desArray数组中的1索引开始复制过去
        System.arraycopy(srcArray , 0 , desArray , 1 , 3);

        // 遍历目标数组
        for(int x = 0 ; x < desArray.length ; x++) {
            if(x != desArray.length - 1) {
                System.out.print(desArray[x] + ", ");
            }else {
                System.out.println(desArray[x]);
            }

        }

    }

}

运行程序进行测试，控制台输出结果如下所示：

0, 23, 45, 67, 0, 0, 0, 0, 0, 0

通过控制台输出结果我们可以看到，数组元素的确进行复制了。

使用这个方法我们也可以完成数组元素的删除操作，如下所示：

public class SystemDemo02 {
    public static void main(String[] args) {
        // 定义一个数组
        int[] srcArray = {23 , 45 , 67 , 89 , 14 , 56 } ;
        // 删除数组中第3个元素(67)：要删除67这个元素，我们只需要将67后面的其他元素依次向前进行移动即可
        System.arraycopy(srcArray , 3 , srcArray , 2 , 3);
        // 遍历srcArray数组
        for(int x = 0 ; x < srcArray.length ; x++) {
            if(x != desArray.length - 1) {
                System.out.print(srcArray[x] + ", ");
            }else {
                System.out.println(srcArray[x]);
            }
        }
    }
}

运行程序进行测试，控制台的输出结果如下所示：

23, 45, 89, 14, 56, 56

通过控制台输出结果我们可以看到此时多出了一个56元素，此时我们只需要将最后一个位置设置为0即可。如下所示：

public class SystemDemo02 {
    public static void main(String[] args) {
        // 定义一个数组
        int[] srcArray = {23 , 45 , 67 , 89 , 14 , 56 } ;
        // 删除数组中第3个元素(67)：要删除67这个元素，我们只需要将67后面的其他元素依次向前进行移动即可
        System.arraycopy(srcArray , 3 , srcArray , 2 , 3);
        // 将最后一个位置的元素设置为0
        srcArray[srcArray.length - 1] = 0 ;
        // 遍历srcArray数组
        for(int x = 0 ; x < srcArray.length ; x++) {
            if(x != srcArray.length - 1 ) {
                System.out.print(srcArray[x] + ", ");
            }else {
                System.out.println(srcArray[x]);
            }
        }
    }
}

运行程序进行测试，控制台输出结果如下所示：

23, 45, 89, 14, 56, 0

此时我们可以看到元素”67″已经被删除掉了。67后面的其他元素依次向前进行移动了一位。

arraycopy方法底层细节：

1.如果数据源数组和目的地数组都是基本数据类型，那么两者的类型必须保持一致，否则会报错

2.在拷贝的时候需要考虑数组的长度，如果超出范围也会报错

3.如果数据源数组和目的地数组都是引用数据类型，那么子类类型可以赋值给父类类型

代码示例：

public class SystemDemo3 {
    public static void main(String[] args) {
        //public static void arraycopy(数据源数组，起始索引，目的地数组，起始索引，拷贝个数) 数组拷贝
        //细节:
        //1.如果数据源数组和目的地数组都是基本数据类型，那么两者的类型必须保持一致，否则会报错
        //2.在拷贝的时候需要考虑数组的长度，如果超出范围也会报错
        //3.如果数据源数组和目的地数组都是引用数据类型，那么子类类型可以赋值给父类类型

        Student s1 = new Student("zhangsan", 23);
        Student s2 = new Student("lisi", 24);
        Student s3 = new Student("wangwu", 25);

        Student[] arr1 = {s1, s2, s3};
        Person[] arr2 = new Person[3];
        //把arr1中对象的地址值赋值给arr2中
        System.arraycopy(arr1, 0, arr2, 0, 3);

        //遍历数组arr2
        for (int i = 0; i < arr2.length; i++) {
            Student stu = (Student) arr2[i];
            System.out.println(stu.getName() + "," + stu.getAge());
        }
    }
}

class Person {
    private String name;
    private int age;

    public Person() {
    }

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

    /**
     * 获取
     *
     * @return name
     */
    public String getName() {
        return name;
    }

    /**
     * 设置
     *
     * @param name
     */
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    /**
     * 获取
     *
     * @return age
     */
    public int getAge() {
        return age;
    }

    /**
     * 设置
     *
     * @param age
     */
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    public String toString() {
        return "Person{name = " + name + ", age = " + age + "}";
    }
}


class Student extends Person {

    public Student() {
    }

    public Student(String name, int age) {
        super(name, age);
    }
}

后记
👉👉💕💕美好的一天，到此结束，下次继续努力！欲知后续，请看下回分解，写作不易，感谢大家的支持！！ 🌹🌹🌹

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