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original author: jacky Li
Email : 3435673055@qq.com
Last edited: 2022.11.9
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目录

头歌上有关java作业：java常用类

第1关：String类

任务描述

相关知识

编程要求

测试说明

第2关：StringBuffer类

任务描述

相关知识

编程要求

测试说明

第3关：Math类

任务描述

相关知识

编程要求

测试说明

第4关：Random类

任务描述

相关知识

编程要求

测试说明

第5关：知识回顾

任务描述

相关知识

编程要求

测试说明

头歌上有关java作业：java常用类

第1关：String类

任务描述

本关任务：熟悉String类的基本使用

相关知识

1. 概述

字符串是由多个字符组成的一串数据(字符序列)，字符串可以看成是字符数组。

在实际开发中，字符串的操作是最常见的操作，没有之一。而Java没有内置的字符串类型，所以，就在Java类库中提供了一个类String 供我们来使用。String 类代表字符串。

在应用程序中经常会用到字符串，所谓字符串就是指一连串的字符，它是由许多单个字符连接而成的，如多个英文字母所组成的一个英文单词。字符串中可以包含任意字符，这些字符必须包含在一对双引号“”之内，例如“abc”。在Java中定义了String和StringBuffer两个类来封装字符串，并提供了一系列操作字符串的方法，它们都位于java.lang包中，因此不需要导包就可以直接使用。

2. String类的特点

• 字符串是常量,它的值在创建之后不能更改

• Java 程序中的所有字符串字面值（如 “abc” ）都作为此类的实例实现。

• 字符串如果是变量相加，先开空间，在拼接。

• 字符串如果是常量相加，是先加，然后在常量池找，如果有就直接返回，否则，就创建。

  1. package cn.itcast_02;
  2. /*
  3. * 字符串的特点：一旦被赋值，就不能改变。
  4. */
  5. public class StringDemo {
  6. public static void main(String[] args) {
  7. String s = "hello";
  8. s += "world";
  9. System.out.println("s:" + s); // helloworld
  10. }
  11. }

字符串在内存中2

String s1 = new String(“hello”);和String s2 = “hello”;有什么区别？

前者创建了2个或1个对象，后者创建了1个或0个对象。

1. String s1 = new String(“hello”);
2. String s2 = “hello”;
3. s1 == s2; // false
4. s1.equals(s2); // true
6. String s3 = “hello”; String s4 = “world”; String s5 = “helloworld”;
8. S5== s3 + s4 ; //fale
9. s5 == “hello” + ”world”; //true

字符串如果是变量相加，先开空间，再拼接。

字符串如果是常量相加，是先加，然后到字符串常量池中找，如果有就直接返回，否则就创建。

3. 常见操作方法

3.1 构造方法

3.2 判断功能

3.3 获取功能

3.4 转换功能

3.5 其他功能

编程要求

根据提示，在右侧编辑器补充代码，完成以下任务：

1.输出原字符串

2.求出字符串长度

3.字符串转换成相应的大/小写

4.截取指定位置的字符串（3-7）

5.字符串相加

测试说明

平台会对你编写的代码进行测试：

测试输入：heLLo,WOrld,NICE 预期输出： 平均值：44.0 最大值：91

测试输入：5，1，151，12，22，100； 预期输出： 原字符串为：heLLo,WOrld,NICE 字符串长度为：16 转换成大写字符串：HELLO,WORLD,NICE 转换成小写字符串：hello,world,nice 第3-7的字符串内容为：Lo,W 字符串相加后:heLLo,WOrld,NICE end

开始你的任务吧，祝你成功！

package step1;import java.util.Scanner;public class StringLearning {public static void main(String[] args) {Scanner scanner = new Scanner(System.in);String stringExample = scanner.next();String endStr = " end";// ---------------------Begin------------------------System.out.print("原字符串为："+stringExample+"\n");System.out.print("字符串长度为："+stringExample.length()+"\n");System.out.print("转换成大写字符串："+stringExample.toUpperCase()+"\n");System.out.print("转换成小写字符串："+stringExample.toLowerCase()+"\n");System.out.print("第3-7的字符串内容为："+stringExample.substring(3,7)+"\n");System.out.print("字符串相加后:"+stringExample+endStr+"\n");// ---------------------End------------------------}}

第2关：StringBuffer类

任务描述

本关任务：学习StringBuffer的使用，完成以下操作：

1.将stringExample转换成StringBuffer类

2.向转化后的StringBuffer增加字符串educode

3.删除5-8的字符串

4.将7-13的字符串替换成world

5.截取1-10的字符串并输出

6.反转字符串并输出

相关知识

StringBuffer概念

由于字符串是常量，因此一旦创建，其内容和长度是不可改变的。如果需要对一个字符串进行修改，则只能创建新的字符串。为了便于对字符串进行修改，在JDK中提供了一个StringBuffer类（也称字符串缓冲区）。StringBuffer类和String类最大的区别在于它的内容和长度都是可以改变的。StringBuffer类似一个字符容器，当在其中添加或删除字符时，并不会产生新的StringBuffer对象。

我们如果对字符串进行拼接操作，每次拼接，都会构建一个新的String对象，既耗时，又浪费空间。而StringBuffer就可以解决这个问题

• StringBuffer是线程安全的可变字符序列。
• StringBuffer和String的区别” />
• System.out.println("sb.capacity():" + sb.capacity());
• System.out.println("sb.length():" + sb.length());
• System.out.println("--------------------------");
• // public StringBuffer(int capacity):指定容量的字符串缓冲区对象
• StringBuffer sb2 = new StringBuffer(50);
• System.out.println("sb2:" + sb2);
• System.out.println("sb2.capacity():" + sb2.capacity());
• System.out.println("sb2.length():" + sb2.length());
• System.out.println("--------------------------");
• // public StringBuffer(String str):指定字符串内容的字符串缓冲区对象
• StringBuffer sb3 = new StringBuffer("hello");
• System.out.println("sb3:" + sb3);
• System.out.println("sb3.capacity():" + sb3.capacity());
• System.out.println("sb3.length():" + sb3.length());
• }
• }

3. 添加功能

1. package cn.itcast_02;
3. /*
4. * StringBuffer的添加功能：
5. * public StringBuffer append(String str):可以把任意类型数据添加到字符串缓冲区里面,并返回字符串缓冲区本身
6. *
7. * public StringBuffer insert(int offset,String str):在指定位置把任意类型的数据插入到字符串缓冲区里面,并返回字符串缓冲区本身
8. */
9. public class StringBufferDemo {
10. public static void main(String[] args) {
11. // 创建字符串缓冲区对象
12. StringBuffer sb = new StringBuffer();
14. // public StringBuffer append(String str)
15. // StringBuffer sb2 = sb.append("hello");
16. // System.out.println("sb:" + sb);
17. // System.out.println("sb2:" + sb2);
18. // System.out.println(sb == sb2); // true
20. // 一步一步的添加数据
21. // sb.append("hello");
22. // sb.append(true);
23. // sb.append(12);
24. // sb.append(34.56);
26. // 链式编程
27. sb.append("hello").append(true).append(12).append(34.56);
28. System.out.println("sb:" + sb);
30. // public StringBuffer insert(int offset,String
31. // str):在指定位置把任意类型的数据插入到字符串缓冲区里面,并返回字符串缓冲区本身
32. sb.insert(5, "world");
33. System.out.println("sb:" + sb);
34. }
35. }

运行结果：

1. sb:hellotrue1234.56
2. sb:helloworldtrue1234.56

4. 删除功能

1. package cn.itcast_03;
3. /*
4. * StringBuffer的删除功能
5. * public StringBuffer deleteCharAt(int index):删除指定位置的字符，并返回本身
6. * public StringBuffer delete(int start,int end):删除从指定位置开始指定位置结束的内容，并返回本身
7. */
8. public class StringBufferDemo {
9. public static void main(String[] args) {
10. // 创建对象
11. StringBuffer sb = new StringBuffer();
13. // 添加功能
14. sb.append("hello").append("world").append("java");
15. System.out.println("sb:" + sb);
17. // public StringBuffer deleteCharAt(int index):删除指定位置的字符，并返回本身
18. // 需求：我要删除e这个字符，肿么办?
19. // sb.deleteCharAt(1);
20. // 需求:我要删除第一个l这个字符，肿么办?
21. // sb.deleteCharAt(1);
23. // public StringBuffer delete(int start,int
24. // end):删除从指定位置开始指定位置结束的内容，并返回本身
25. // 需求：我要删除world这个字符串，肿么办?
26. // sb.delete(5, 10);
28. // 需求:我要删除所有的数据
29. sb.delete(0, sb.length());
31. System.out.println("sb:" + sb);
32. }
33. }

运行结果：

1. sb:helloworldjava
2. sb:

5. 替换功能

1. package cn.itcast_04;
3. /*
4. * StringBuffer的替换功能：
5. * public StringBuffer replace(int start,int end,String str):从start开始到end用str替换
6. */
7. public class StringBufferDemo {
8. public static void main(String[] args) {
9. // 创建字符串缓冲区对象
10. StringBuffer sb = new StringBuffer();
12. // 添加数据
13. sb.append("hello");
14. sb.append("world");
15. sb.append("java");
16. System.out.println("sb:" + sb);
18. // public StringBuffer replace(int start,int end,String
19. // str):从start开始到end用str替换
20. // 需求：我要把world这个数据替换为"节日快乐"
21. sb.replace(5, 10, "节日快乐");
22. System.out.println("sb:" + sb);
23. }
24. }

运行结果：

1. sb:helloworldjava
2. sb:hello节日快乐java

6. 反转功能

1. package cn.itcast_05;
3. /*
4. * StringBuffer的反转功能：
5. * public StringBuffer reverse()
6. */
7. public class StringBufferDemo {
8. public static void main(String[] args) {
9. // 创建字符串缓冲区对象
10. StringBuffer sb = new StringBuffer();
12. // 添加数据
13. sb.append("霞青林爱我");
14. System.out.println("sb:" + sb);
16. // public StringBuffer reverse()
17. sb.reverse();
18. System.out.println("sb:" + sb);
19. }
20. }

运行结果：

1. sb:霞青林爱我
2. sb:我爱林青霞

7. 截取功能

1. package cn.itcast_06;
3. /*
4. * StringBuffer的截取功能:注意返回值类型不再是StringBuffer本身了
5. * public String substring(int start)
6. * public String substring(int start,int end)
7. */
8. public class StringBufferDemo {
9. public static void main(String[] args) {
10. // 创建字符串缓冲区对象
11. StringBuffer sb = new StringBuffer();
13. // 添加元素
14. sb.append("hello").append("world").append("java");
15. System.out.println("sb:" + sb);
17. // 截取功能
18. // public String substring(int start)
19. String s = sb.substring(5);
20. System.out.println("s:" + s);
21. System.out.println("sb:" + sb);
23. // public String substring(int start,int end)
24. String ss = sb.substring(5, 10);
25. System.out.println("ss:" + ss);
26. System.out.println("sb:" + sb);
27. }
28. }

运行结果：

1. sb:helloworldjava
2. s:worldjava
3. sb:helloworldjava
4. ss:world
5. sb:helloworldjava

8. String和StringBuffer的相互转换

1. package cn.itcast_07;
3. /*
4. * 为什么我们要讲解类之间的转换：
5. * A -- B的转换
6. * 我们把A转换为B，其实是为了使用B的功能。
7. * B -- A的转换
8. * 我们可能要的结果是A类型，所以还得转回来。
9. *
10. * String和StringBuffer的相互转换?
11. */
12. public class StringBufferTest {
13. public static void main(String[] args) {
14. // String -- StringBuffer
15. String s = "hello";
16. // 注意：不能把字符串的值直接赋值给StringBuffer
17. // StringBuffer sb = "hello";
18. // StringBuffer sb = s;
19. // 方式1:通过构造方法
20. StringBuffer sb = new StringBuffer(s);
21. // 方式2：通过append()方法
22. StringBuffer sb2 = new StringBuffer();
23. sb2.append(s);
24. System.out.println("sb:" + sb);
25. System.out.println("sb2:" + sb2);
26. System.out.println("---------------");
28. // StringBuffer -- String
29. StringBuffer buffer = new StringBuffer("java");
30. // String(StringBuffer buffer)
31. // 方式1:通过构造方法
32. String str = new String(buffer);
33. // 方式2：通过toString()方法
34. String str2 = buffer.toString();
35. System.out.println("str:" + str);
36. System.out.println("str2:" + str2);
37. }
38. }

运行结果：

1. sb:hello
2. sb2:hello
3. ---------------
4. str:java
5. str2:java

编程要求

根据提示，在右侧编辑器补充代码，完成以下任务：

1.将stringExample转换成StringBuffer类

2.向转化后的StringBuffer增加字符串educode

3.删除5-8的字符串

4.将7-13的字符串替换成world

5.截取1-10的字符串并输出

6.反转字符串并输出

测试说明

平台会对你编写的代码进行测试：

测试输入：hello,educode,ilovelearnig 预期输出： 添加数据后：hello,educode,ilovelearnigeducode 删除5-8的字符串后：helloucode,ilovelearnigeducode 替换7-13的字符串后：helloucworldovelearnigeducode 截取1-10的字符串为：elloucwor 反转后的字符串为：edocudeginraelevodlrowcuolleh

---

开始你的任务吧，祝你成功！

package step2;import java.util.Scanner;public class StringBufferLearning {public static void main(String[] args) {Scanner scanner = new Scanner(System.in);String stringExample = scanner.next();// ---------------------Begin------------------------StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer(stringExample);stringBuffer.append("educode");System.out.println(String.format("添加数据后：%s", stringBuffer));stringBuffer.delete(5, 8);System.out.println(String.format("删除5-8的字符串后：%s", stringBuffer));stringBuffer.replace(7, 13,"world");System.out.println(String.format("替换7-13的字符串后：%s", stringBuffer));System.out.println(String.format("截取1-10的字符串为：%s", stringBuffer.substring(1, 10)));stringBuffer.reverse();System.out.println(String.format("反转后的字符串为：%s", stringBuffer));// ---------------------End------------------------}}

第3关：Math类

任务描述

本关任务：认识Math类的使用方法，完成以下任务：

1.求出变量value1的绝对值

2.求出value1的3次幂

3.求出value1的二次方根

4.求出value1的sin值

5.求出value1与value2中的较大者

相关知识

Math类基本知识

Math类是数学操作类，Math类提供了常用的一些数学函数，如：三角函数、对数、指数等。一个数学公式如果想用代码表示，则可以将其拆分然后套用Math类下的方法即可。

Math类中有两个静态常量PI和E，分别代表数学常量π和e。

1. Math.abs(12.3); //12.3 返回这个数的绝对值
2. Math.abs(-12.3); //12.3
4. Math.copySign(1.23, -12.3); //-1.23,返回第一个参数的量值和第二个参数的符号
5. Math.copySign(-12.3, 1.23); //12.3
7. Math.signum(x); //如果x大于0则返回1.0，小于0则返回-1.0，等于0则返回0
8. Math.signum(12.3); //1.0
9. Math.signum(-12.3); //-1.0
10. Math.signum(0); //0.0
13. //指数
14. Math.exp(x); //e的x次幂
15. Math.expm1(x); //e的x次幂 - 1
17. Math.scalb(x, y); //x*(2的y次幂）
18. Math.scalb(12.3, 3); //12.3*2³
20. //取整
21. Math.ceil(12.3); //返回最近的且大于这个数的整数13.0
22. Math.ceil(-12.3); //-12.0
24. Math.floor(12.3); //返回最近的且小于这个数的整数12.0
25. Math.floor(-12.3); //-13.0
27. //x和y平方和的二次方根
28. Math.hypot(x, y); //√（x²+y²）
30. //返回概述的二次方根
31. Math.sqrt(x); //√(x) x的二次方根
32. Math.sqrt(9); //3.0
33. Math.sqrt(16); //4.0
35. //返回该数的立方根
36. Math.cbrt(27.0); //3
37. Math.cbrt(-125.0); //-5
39. //对数函数
40. Math.log(e); //1 以e为底的对数
41. Math.log10(100); //10 以10为底的对数
42. Math.log1p(x); //Ln（x+ 1）
44. //返回较大值和较小值
45. Math.max(x, y); //返回x、y中较大的那个数
46. Math.min(x, y); //返回x、y中较小的那个数
48. //返回 x的y次幂
49. Math.pow(x, y);
50. Math.pow(2, 3); //即2³ 即返回：8
52. //随机返回[0,1)之间的无符号double值
53. Math.random();
55. //返回最接近这个数的整数,如果刚好居中，则取偶数
56. Math.rint(12.3); //12.0
57. Math.rint(-12.3); //-12.0
58. Math.rint(78.9); //79.0
59. Math.rint(-78.9); //-79.0
60. Math.rint(34.5); //34.0
61. Math.rint(35.5); //36.0
63. Math.round(12.3); //与rint相似，返回值为long
65. //三角函数
66. Math.sin(α); //sin（α）的值
67. Math.cos(α); //cos（α）的值
68. Math.tan(α); //tan（α）的值
70. //求角
71. Math.asin(x/z); //返回角度值[-π/2，π/2] arc sin（x/z）
72. Math.acos(y/z); //返回角度值[0~π] arc cos（y/z）
73. Math.atan(y/x); //返回角度值[-π/2，π/2]
74. Math.atan2(y-y0, x-x0); //同上，返回经过点（x，y）与原点的的直线和经过点（x0，y0）与原点的直线之间所成的夹角
76. Math.sinh(x); //双曲正弦函数sinh(x)=(exp(x) - exp(-x)) / 2.0;
77. Math.cosh(x); //双曲余弦函数cosh(x)=(exp(x) + exp(-x)) / 2.0;
78. Math.tanh(x); //tanh(x) = sinh(x) / cosh(x);
80. //角度弧度互换 360°角=2π弧度
81. Math.toDegrees(angrad); //角度转换成弧度，返回：angrad * 180d / PI
83. Math.toRadians(angdeg); //弧度转换成角度，返回：angdeg / 180d * PI
85. Math.PI
1. package cn.itcast.chapter05.example15;
2. /**
3. * Math类中比较常见的方法
4. */
5. public class Example15 {
6. public static void main(String[] args) {
7. System.out.println("计算绝对值的结果: " + Math.abs(-1));
8. System.out.println("求大于参数的最小整数: " + Math.ceil(5.6));
9. System.out.println("求小于参数的最大整数: " + Math.floor(-4.2));
10. System.out.println("对小数进行四舍五入后的结果: " + Math.round(-4.6));
11. System.out.println("求两个数的较大值: " + Math.max(2.1, -2.1));
12. System.out.println("求两个数的较小值: " + Math.min(2.1, -2.1));
13. System.out.println("生成一个大于等于0.0小于1.0随机值: " + Math.random());
14. }
15. }

编程要求

根据提示，在右侧编辑器补充代码，完成以下任务：

1.求出变量value1的绝对值

2.求出value1的3次幂

3.求出value1的二次方根

4.求出value1的sin值

5.求出value1与value2中的较大者

测试说明

平台会对你编写的代码进行测试：

测试输入：

81

-9 预期输出： value1=81, value2=-9 value1的绝对值为：81 value1的3次幂为：531441.000000 value1的2次方根为：9.000000 value1的sin值为：-0.629888 value1与value2中的较大者为：81

---

开始你的任务吧，祝你成功！

package step3;import java.util.Scanner;public class MathClass {public static void main(String[] args) {Scanner scanner = new Scanner(System.in);int value1 = scanner.nextInt();int value2 = scanner.nextInt();// ---------------------Begin------------------------/**1.求出变量value1的绝对值2.求出value1的3次幂3.求出value1的二次方根4.求出value1的sin值5.求出value1与value2中的较大者* */System.out.println(String.format("value1=%d, value2=%d", value1, value2));System.out.println(String.format("value1的绝对值为：%d", Math.abs(value1)));System.out.println(String.format("value1的3次幂为：%f", Math.pow(value1, 3)));System.out.println(String.format("value1的2次方根为：%f", Math.sqrt(value1)));System.out.println(String.format("value1的sin值为：%f", Math.sin(value1)));System.out.println(String.format("value1与value2中的较大者为：%d", Math.max(value1, value2)));// ---------------------End------------------------}}

第4关：Random类

任务描述

本关任务：掌握Random类的使用方法，完成以下任务：

1.生成5个整数并打印输出

2.生成5个double类型并打印输出

tip：Random类的种子需要设置为2022

相关知识

Random类

在JDK的java.util包中有一个Random类，它可以在指定的取值范围内随机产生数字。在Random类中提供了两个构造方法，具体如下表所示。

表中列举了Random类的两个构造方法，其中第一个构造方法是无参的，通过它创建的Random实例对象每次使用的种子是随机的，因此每个对象所产生的随机数不同。如果希望创建的多个Random实例对象产生相同序列的随机数，则可以在创建对象时调用第二个构造方法，传入相同的种子即可。

相对于Math的random()方法而言，Random类提供了更多的方法来生成各种伪随机数，不仅可以生成整数类型的随机数，还可以生成浮点类型的随机数，表中列举了Random类中的常用方法。

表中，列出了Random类常用的方法，其中，Random类的nextDouble()方法返回的是0.0和1.0之间double类型的值，nextFloat()方法返回的是0.0和1.0之间float类型的值，nextInt(int n)返回的是0（包括）和指定值n（不包括）之间的值。

1. package cn.itcast.chapter05.example16;
2. import java.util.Random;
3. /**
4. * 使用构造方法Random()产生随机数
5. */
6. public class Example16 {
7. public static void main(String args[]) {
8. Random r = new Random(); // 不传入种子
9. // 随机产生10个[0,100)之间的整数
10. for (int x = 0; x < 10; x++) {
11. System.out.println(r.nextInt(100));
12. }
13. }
14. }
1. package cn.itcast.chapter05.example17;
2. import java.util.Random;
3. /**
4. * 使用构造方法Random(long seed)产生随机数
5. */
6. public class Example17 {
7. public static void main(String args[]) {
8. Random r = new Random(13); // 创建对象时传入种子
9. // 随机产生10个[0,100)之间的整数
10. for (int x = 0; x < 10; x++) {
11. System.out.println(r.nextInt(100));
12. }
13. }
14. }
1. package cn.itcast.chapter05.example18;
2. import java.util.Random;
3. /**
4. * Random类中的常用方法
5. */
6. public class Example18 {
7. public static void main(String[] args) {
8. Random r1 = new Random(); // 创建Random实例对象
9. System.out.println("产生float类型随机数: " + r1.nextFloat());
10. System.out.println("产生0~100之间int类型的随机数:" + r1.nextInt(100));
11. System.out.println("产生double类型的随机数:" + r1.nextDouble());
12. }
13. }

编程要求

根据提示，在右侧编辑器补充代码，完成以下任务：

1.生成5个整数并打印输出

2.生成5个double类型并打印输出

tip：Random类的种子需要设置为2022

测试说明

平台会对你编写的代码进行测试：

无输入

---

开始你的任务吧，祝你成功！

package step4;import java.util.Random;public class RandomClass {public static void main(String[] args) {// ---------------------Begin------------------------Random random = new Random(2022);for (int i = 0; i < 5; i++) {System.out.println(random.nextInt());}for (int i = 0; i < 5; i++) {System.out.println(random.nextDouble());}// ---------------------End------------------------}}

第5关：知识回顾

任务描述

本关任务：对本章主要理论知识点进行回顾复习。

相关知识

为了完成本关任务，你需要对之前完成的关卡进行复习。

编程要求

根据相关知识，按照要求完成题目。

测试说明

平台会对你选择的答案进行判断，全对则通过测试。

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开始你的任务吧，祝你成功！