蓝桥杯 java基础

  1. A+B问题I

时间限制:2.000S 空间限制:32MB

题目描述

你的任务是计算a+b。

输入描述

输入包含一系列的a和b对,通过空格隔开。一对a和b占一行。

输出描述

对于输入的每对a和b,你需要依次输出a、b的和。

如对于输入中的第二对a和b,在输出中它们的和应该也在第二行。

输入示例
3 4
11 40
输出示例
7
51

1. A+B问题I

前言

本节课你将学到的内容

  • 变量定义
  • 基本数据类型
  • 面向对象
  • 类的定义、属性和方法
  • new关键字
  • privatepublic
  • static
  • import关键字
  • 输入:Scanner类的使用
  • 输出语句
  • while控制多次输入

类和面向对象

你有对象吗?没有,new一个啊。

都说Java是一门面向对象的语言, 而且是"万物皆对象",那该怎么理解这句话呢?

这里的"对象"实际上是对现实世界中所存在的事物的一种抽象,举个例子,你在计算机世界中怎么表示"人"这个概念呢?

我们可以将之抽象为一个类Person, 并具有一些"属性"和"方法"。

  • "属性"表示Person类所具有的特征,比如姓名、年龄、性别,通过这些特征,我们可以描述一个"人"的基本状态。
  • "方法"表示Person类的行为和功能,比如吃饭、睡觉、行走,通过这些动作,我们可以描述一个"人"的动态行为。

比如下面的"伪代码"表示Person类的定义, 它包括姓名、性别、年龄和吃饭的方法。

Person {
    // 姓名、性别、年龄等属性
    name;
    gender;
    age;
      // 吃饭的方法
      eat() {
    }
    // 行走的方法
    walk() {
    
    }
}

这样在计算机世界,一个"人"的概念就建立起来了,但这里的Person类只是个"模具",空有概念,而无法表示具体的某一个人,只有创造一个类的实例(也就是我们说的对象),比如"张三,18, 男", "李明、20,男",才能真正的使用,而创建Person实例需要使用new关键字。

// new Person()创建一个实例
// 将这个实例起名为xiaoming
// Person xiaoming表示这是一个Person的实例,xiaoming属于Person这种类型
Person xiaoming = new Person();

现在你是不是能对面向对象有一些初步的理解了呢?

简而言之,"类"是现实世界中的实体在计算机世界中的抽象概念,类可以看作是对象的模板,它定义了对象的结构和行为方式,而对象是"类"的实现。

程序基本结构

在了解了Java类和对象的基本概念之后,我们开始尝试编写一些简单的java代码,如果你之前没有接触过java,甚至是没有接触过编程语言,可能很难去理解为什么要这样写,但是没关系,编程最开始往往是从"死记硬背"开始的,我们暂时只需要知道这是java程序必须有的结构就可以,后面我们会进行详细的解释,从而帮助你更好的理解它。

我们一般使用代码编辑器来书写代码,书写时,我们会创建一个.java文件,比如Main.java, 而在任何一个Java程序中,都必须包括下面的基本结构:

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    
  }
}

一共有两行代码,我们一行一行的解释

// 使用class关键字定义一个public(公开)类,类的名称是Main
public class Main {
  
}

之前我们提到了,我们创建了一个Main.java文件,在这个文件中,必须存在一个与该文件同名的类,类要使用class这个关键字里定义,Main是类的名称, 类的名称通常以大写字母开头, public表示这个类是公开的,这意味着你可以在任何其他类中访问。

此外类中还必须包括一个方法main, Java程序总是从main方法开始执行,表示这是Java程序的入口, 下面的代码是main方法的固定写法。

public static void main(String[] args) {

}
  • public是一个访问修饰符, 除了可以修饰class外,也可以修饰方法,表示该方法是公开的,对于main来说,它必须是public的。

  • 关键字static是另一个修饰符,它表示静态方法,后面我们会讲解方法的类型,目前,我们只需要知道,Java入口程序规定的方法必须是静态方法。

  • void 表示该方法不返回任何值。

  • main是方法的名称,作为程序的入口点,而且入口的名称方法名必须为main

  • String[] args:这是 main 方法的参数。

方法的组成

我们提到了一个类中会包含属性和方法,也通过程序基本结构这两行代码知道了main方法的写法,那方法的通用写法是怎样的呢?

实际上一个方法主要包含四个部分:

  • 返回类型

  • 方法名

  • 形参列表

  • 方法体

    ReturnType methodName(/* 参数列表 */) {
    // 方法体
    }

  1. 返回类型ReturnType

定义一个方法时,我们首先要在方法名之前放置一个关键字表示该方法的返回类型,这个关键字代表的含义是方法执行完毕会返回什么类型的值。main 方法通常不返回结果,所以用void来修饰,因为它的主要目的是启动程序,而不是返回值。

  1. 函数名methodType

一个类可以有很多个方法(比如人的吃饭、睡觉),每个方法有不同的作用,为了区分这些方法,我们要给不同的方法起不同的方法名称,而且方法命名是有规范的,而这里由于是主方法,所以方法的名称为main,且不可更改。

  1. 形参列表

方法名之后的括号内填充的就是形参列表,它定义了方法在被调用时传递给方法的信息,参数可以有多个,不同参数之间用逗号分隔。String[] argsmain 方法的参数,它表示的含义是一个字符串数组。(这里也是固定写法)

  1. 方法体

从左花括号{开始, 到右括号}结束,这一部分就是方法体,方法体中可以有很多行代码,方法体中代码的执行产生不同的结果。

💡 经过了上面的解释之后,你或许对方法有了一些理解,也或许没有,但没关系,我们可以把方法想象成一个具有很多功能的盒子,这个盒子具有洗衣机、榨汁机的功能,方法的返回类型就代表盒子的种类,A类型就代表这是一个洗衣机,返回的结果是衣服,B类型代表这是一个榨汁机,返回的结果是果汁,方法是你给这个盒子起的昵称,它可以按照规则去定义,只不过如果是main方法,它的名称就不可更改了,方法的形参列表就是我们往盒子扔进去的东西,我们可以把衣服或者水果放进去,而方法体是我们放进去的东西要经历的处理过程,经过方法的处理之后,返回的内容就是我们想要的结果。

让我们再重新认识一下刚才写的代码吧:

// public 和 static 是修饰符,分别表示公开方法和静态方法
// void 表示方法的返回类型为空
// main是方法的名称,不可更改
// String[] args表示方法的参数
public static void main(String[] args) {

}

输入输出

现在我们开始尝试正式进入本题了,题目要求我们输入一系列的 a 和 b, 并计算 a 和 b 的和,计算和很简单,只需要将a + b即可,但我们首先要解决的问题实际上是如何从键盘上读取我们输入的数。

幸运的是,Java已经帮助我们提供了一些操作,帮助我们进行输入和输出操作。

在Java中,你可以使用标准输入(System.in)进行输入操作,使用标准输出(System.out)来进行输出操作,此外还需要使用到 Scanner 类(Java标准库中的一个类)。

  • System.in 是一个标准的输入流,它允许你从控制台(键盘)获取用户输入的数据。
  • Scanner 是 Java 中的一个类,它位于 java.util 包中,它提供了一种简便的方式来处理输入数据。

它的使用代码是这样的:

import java.util.Scanner;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        
        sc.close(); // 关闭Scanner对象
    }
}

在使用Scanner时,需要从Java的工具库util中引入,引入操作需要使用到import关键字

// 引入Scanner
import java.util.Scanner;

在之前,我们讲述了类和对象,想要将类实例化(也就是创造一个对象实例),需要使用new关键字, 实例化的时候,我们需要用一个"名称"(变量)来代表这个对象,比如创造Person实例时的"张三、李四"就是这个对象的名字,名称前面要加上类名,表示变量是这种类型。

// new Scanner(Symtem.in)创建了一个 Scanner 对象
// 给对象起了个名称sc, sc前面的Scanner表示sc是Scaner
Scanner sc = new Scanner(System.in);

变量

我们已经知道了可以使用标准输入(System.in)进行输入操作,可是我们还有一个问题需要解决,那就是:系统怎么认识和标识我们输入的数字呢?比如说,我们想要输入两个数字100、100,系统如果使用100来标识100,那另外一个100应该怎么标识呢?

所以我们就需要在系统内部使用某样东西来指代和标识输入的内容,比如x = 100; y = 100, 这里的x, y

在数学中被称为变量,在编程中也被称为变量,用来指代内容。

不过在数学中有整数、小数之分,那计算机在存储的时候也应该知道我们输入的x是一个什么类型的数字,这里我们输入的是整数,也就是前面使用的int类型。

所以我们首先需要定义两个变量a,b代码这么写:

int a; // 定义一个变量,名称为a, 用于接收一个整数
int b; // 定义一个变量,名称为b, 用于接收一个整数

为了简略,我们可以将代码写在一行,然后将类型略去,变量中间用逗号分隔。

int a, b;

在定义变量的时候,也可以给他一个初始值,如果不写初始化值的话,系统会帮助我们设置一个默认值0

int a = 1; // 定义一个整数类型变量,并赋予初始值1

程序编写

现在我们就可以使用一个变量来保存使用Scanner读取的数字了,Scanner使用nextInt()方法读取并返回下一个整数,我们使用该方法读取两个整数,并存放在变量a和变量b中。

int a = sc.nextInt(); // 读取下一个整数,并将之赋值给变量a
int b = sc.nextInt(); // 读取下一个整数,并将之赋值给变量b

读取完两个整数的输入之后,我们需要计算a + b的值并将其输出, 输出语句如下

System.out.println(a+b); // System.out.println()用于将括号内的内容输出到屏幕上。

import java.util.Scanner;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
          int a = sc.nextInt();
        int b = sc.nextInt();
        System.out.println(a+b);
        sc.close(); 
    }
}

但是上面的代码只能满足一次输入输出,也就是说只能输入输入一组a和b, 但是题目要求输入包含一系列的a和b,难道有一千组数据,我们需要书写一千行上面的代码嘛,更糟糕的是,我们并不知道一系列数据到底是多少组数据?

这个时候,我们可以使用"循环结构"while, while循环表示只要给定的条件是真的,就反复执行这一段代码,直到条件变假为止。

下节课中,我们会对while进行详细的解释,这里只需要明白代码的基本意思即可。

while(条件) {
  // 循环代码块
}

在每次循环中,会判断条件的真假。如果条件为真,循环体内的代码块会被执行。然后,循环会再次检查条件,并根据条件的真假决定是否继续执行循环体。

while循环可以这样理解,假设条件为"我还没有学会Java", 只要这个条件还是真的(判断条件的真假),我就会每天坚持努力学习(循环体),如果我已经学会了Java, 我才会停止学习(退出这个循环)。

所以下面的代码就表示持续输入a 和 b,直到判断没有下一个输入时才会结束。

// 只要输入中还有下一个整数,就会继续执行循环内部的代码
while(sc.hasNextInt()) {
  int a = sc.nextInt();
  int b = sc.nextInt();
  System.out.println(a+b);
}

那么完整代码如下:

// 引入Scanner
import java.util.Scanner;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
      // 创造一个Scanner对象
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
      // 判断是否还有下一个数据
          while(sc.hasNextInt()) {
          // 读取两个整数并将它们存储在变量 a和 b中
              int a = sc.nextInt();
            int b = sc.nextInt();
          // 输出a和b的值
            System.out.println(a+b);
          }
        sc.close(); // 关闭Scanner对象
    }
}

延伸

除了int类型之外,Java语言还有一些其他的数据类型用于存储整数、浮点数、字符和布尔值这些原始数据,而这些基本数据类型就是构建一个对象的基础。

整数类型(Integer Types)

  • byte:在计算机存储中占用1个 字节,表示的范围 -128 到 127。

  • short:在计算机存储中中占用2个字节,范围 -32,768 到 32,767。

  • int:4 字节,范围约为 -231到231-1。

  • long:8 字节,范围约为-263到263-1。

    byte score = 98;
    short age = 130;
    int count = 100000;
    long gdp = 10000000000L;

浮点数类型:用于表示包含小数部分的数字

  • float:单精度浮点数,占用4个字节,通常用于存储较小的浮点数。

  • double:双精度浮点数,占用8个字节,通常用于存储较大或更精确的浮点数。

    float floatValue = 3.14159f; // 使用 'f' 后缀表示 float
    double price = 2.99; // 默认是double类型

字符类型char: 用于存储一个字符(用单引号括起来表示),比如字符'A'以及字符'1'。

char grade = 'A';
char ch2 = '1';

布尔类型(Boolean Type)

  • boolean:表示布尔值,只有两个取值:true (真)和 false(假)

    boolean flag = true;

因为有不同的数据类型,在实际应用中,你可以根据需要使用不同的 Scanner 方法来读取不同类型的数据。

  • next():读取下一个字符串。
  • nextInt():读取下一个整数。
  • nextDouble():读取下一个双精度浮点数。
  • nextLine():读取下一行文本。
  • hasNext():判断是否还有下一个输入项。如果有,返回 true;否则返回 false
  • hasNextInt():判断是否还有下一个整数输入项。
  • hasNextDouble():检查是否还有下一个双精度浮点数输入项。

对于这些方法,目前大家只需要留有一个印象即可,我们后面会通过练习接触到这些方法。

访问修饰符

在程序基本结构中,我们介绍了用public来修饰类, 这里的public是一个访问修饰符,可以用来修饰类、属性或者方法,表示被修饰的成员对于其他所有类都是可见的。

public class A {
  public int age;
}

public class B {
  // 可以在B类中直接使用age
}

除了public外,还有private修饰符和一些其他的修饰符,private表示被修饰的成员只能在包含它的类中被访问, 其他类无法访问类中的 private 成员。这通常用于隐藏类的内部细节。

public class A {
  private int age;
}
public class B {
  // 无法在 B 类中直接使用age
}

访问修饰符的使用取决于设计目标和需求。通常,应该尽量将成员定义为 private,以实现数据隐藏和封装,只在需要时提供公共接口。

总结

本节课,我们知悉了类和对象的基本概念,并通过a和b的多组输入了解了java的基础结构、变量、输入输出、while循环等基础语法。

java代码实现:

java 复制代码
import java.util.Scanner;
public class Main{
    public static void main(String[] args){
        
        Scanner sc=new Scanner(System.in);
        while(sc.hasNextInt()){
            int a=sc.nextInt();
            int b=sc.nextInt();
            int sum=(a+b);
            System.out.println(sum);
        }
    }
}
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