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負數的進制轉換程序：java判斷正數轉負數

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Java中有很多內容在開發項目的過程中並不常用，但是卻是很重要的部分，為了避免忘記，今天重新溫習了一遍Java中的重點和難點，藉此機會記錄一下方便以後查找。

本文主要分為以下幾個部分：

1.進制的相互轉換

2.Java中位運算符的解釋和運用

3.Java數組中常用的排序算法分析

4.Java中折半查找方法的分析和運用

5.Java中對象的初始化過程

6.Java抽象類在模板方法模式中的運用

7.Java多線程的難點和設計多線程程序時需要注意的問題

8.Java中集合框架運用時需要注意的問題

9.Java中IO難點和重點的分析

10.Java網絡編程的分析和運用

11.Java中常用正則表達式的運用和技巧

第一部分：進制的相互轉換

1.十進制和二進制的相互轉換

十進制轉二進制：

int num = 102;
StringBuffer sb = new StringBuffer();
while(num >= 1) {
    sb.append(num%2);
    num = (int) (num / 2);  
}
System.out.println(sb.reverse());

二進制轉十進制：

String binaryStr = "1100110";
int num = 0;
for (int i = 0; i < binaryStr.length(); i++){
    num += Integer.parseInt(String.valueOf(binaryStr.charAt(binaryStr.length() - 1 - i))) << i;
}
System.out.println(num);

第二部分：Java中位運算符的解釋和運用

Java中一共有7個位運算符分別是<<、>>、&、|、^、~、>>>

1.“<<”–左移運算符，參與左移運算的數字乘以2的左移位數次方，例如3<<2=3*22

2.“>>”–右移運算符，參與右移運算的數字除以2的右移位數次方，例如3>>2=3/22

3.“&” –與運算符，參與與運算的兩個數字的二進制等位都為1時結果值的該位為1，其餘情況為0，例如3&2=0011&0010=0010,與運算符和“>>>”運算符結合可以實現十進制轉十六進制的功能，num&15 -> num>>>4，這樣一組運算就能得到一個十六進制位，再將超過10的通過(num-10)+’A’轉換為十六進制位

4.“|” –或運算符，參與或運算的兩個數字的二進制等位至少有一個為1時結果值的該位為1，其餘情況為0，例如3|2=0011|0010=0011

5.“^” –異或運算符，參與異或運算的兩個數字的二進制等位如果不相同則為1，相同則為0，一個數字異或同一個數字兩次則等於原數字。其中一個應用是在不使用第三個變量的情況下交換兩個×××變量的值。

int n = 4,m = 6;
//此時n = n ^ m的值
n = n ^ m; 

//此時m = n ^ m,因為上句代碼執行後n = n ^ m，所以這裡m = n ^ m = n ^ m ^ m = n(這裡的m = n中的n = 4)
m = n ^ m;

//此時m = n,n = n ^ m , 所以n = n ^ m = n ^ m ^ n=m（這裡的n = m中的m = 6）
n = n ^ m;

6.“~” –取反運算符，參與取反運算的數字的所有二進制位都取相反的值，0變成1,1變成0，因為一個正數的負數或者一個負數的正數等於它取反然後加1，所以一個數取反則等於該數乘以-1然後減去1

7.“>>>” –無符號右移，高位補零，功能和右移類似

第三部分：Java數組中常用的排序算法

1.選擇排序

int[] attr = {3,6,5,85,2,44,1,46,67,0,45,4,134,123,112};

for(int x = 0;x < attr.length() - 1, x++) {
    for(int y = x + 1; y < attr.length(); y++) {
        if(attr[x]<attr[y]) {
            attr[x] = attr[x] ^ attr[y];
            attr[y] = attr[x] ^ attr[y];
            attr[x] = attr[x] ^ attr[y];
        }
    }
}

for(int i in attr) {
    System.out.print(i + " ");
}

2.冒泡排序

int[] attr = {3,6,5,85,2,44,1,46,67,0,45,4,134,123,112};

for(int x = attr.length() - 1;x >= 0; x--) {
    for(int y = 0; y < x;y++) {
        if(attr[y] < attr[y + 1]) {
            attr[y] = attr[y] ^ attr[y + 1];
            attr[x] = attr[y] ^ attr[y + 1];
            attr[y] = attr[y] ^ attr[y + 1];
        }
    }
}

for(int i in attr) {
    System.out.print(i + " ");
}

第四部分：Java中折半查找方法的分析和運用

折半查找的原理是先將數組排序（從小到大，如果是從大到小則需要一些改變），然後找到數組中的中間數，然後把中間數和需要查找的數進行比較，如果需要查找的數小於中間數則將最大索引賦值為中間結果索引+1，反之則把最小索引賦值為中間結果-1。代碼如下：

int[] attr = {3,6,5,85,2,44,1,46,67,0,45,4,134,123,112};

int min = 0;
int max = attr.length();
int mid = (int) (min + max) / 2;

Arrays.sort(attr);

int key = 67;
int keyIndex = -1;
while(min <= max) {
    
    if(key < attr[mid]) {
        max = mid + 1;
    } else if(key > attr[mid]) {
        min = mid - 1;
    } else {
        keyIndex = mid;
        break;
    }
    
    mid = (int) (min + max) / 2;
}

if(keyIndex != -1) {
    System.out.println(attr[mid]);
}

第五部分：Java中對象的初始化過程

  1. 初始化靜態代碼塊
  2. 初始化屬性默認值
  3. 初始化屬性顯示設置值
  4. 初始化構造代碼塊
  5. 初始化構造函數

第六部分：Java抽象類在模板方法模式中的運用

這裡舉一個簡單的示例代碼來說明，代碼如下：

//首先聲明一個抽象類，這個抽象類的作用是計算一段代碼的執行時間
public abstract class GetTime {
    public final void getDoWorkTime() {
        int start = System.currentTimeMillis();
        doWork();
        int end = System.currentTimeMillis();
        
        System.out.println("工作時間：" + (start - end));
    }
    
    public abstract void doWork();
}

//聲明一個GetTime類的子類，並實現doWork方法
public class SubGetTime extends GetTime {
    @Override
    public void doWork() {
        System.out.println("做一些工作");
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        SubGetTime getTime = new SubGetTime();
        getTime.getDoWorkTime();
    }
}

//這裡的doWork方法聲明為抽象方法，然後交給子類去實現需要做的工作，這種方式就是模板方法模式，這是設計模式中行為模式中的一種

第七部分：Java多線程的難點和設計多線程程序時需要注意的問題

Java多線程中的難點和重點主要是線程安全的問題，這裡就主要說一下線程安全的問題，因為在JDK1.5後Java引入了Lock和Condition來代替synchronized、wait和notify，所以這裡分兩種情況來討論。

首先在Java中創建線程的方式有兩種，第一種是繼承Thread類然後複寫run方法，第二種方式是實現Runable接口並實現run方法。

繼承Thread：

public class SaveMoney extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("存錢");
    }
}
public class GetMoney extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("取錢");
    }
}
public class BankTest {
    public static void main(String[] args) {
        SaveMoney saveMoneyThread = new SaveMoney();
        GetMoney  getMoneyThread  = new GetMoney();
        saveMoneyThread.start();//啟動線程，這裡如果調用run是執行run方法不是啟動線程，需要注意
        getMoneyThread.start();
    }
}

實現Runable接口：

public class SaveMoney implements Runable {
    public void run() {
        System.out.println("存錢");
    }
}
public class GetMoney implements Runable {
    public void run() {
        System.out.println("取錢");
    }
}
public class BankTest {
    public static void main(String[] args) {
        new Thread(new SaveMoney()).start();//啟動線程，這裡如果調用run是執行run方法不是啟動線程，需要注意
        new Thread(new GetMoney()).start();
    }
}

下面就在JDK1.5之前和JDK1.5之後兩種情況下結合銀行取錢和存錢的例子來說明線程同步的問題

JDK1.5之前：

//首先創建一個用戶帳戶類
public class BankAccont {
    
    private String accontName = "";
    private Double totalMoney = 0d;
    
    public BankAccont(String accontName, Double initMoney) {
        this.accontName = accontName;
        this.totalMoney = initMoney;
    }
    
    public void saveMoney(Double money) {
        this.totalMoney += money;
        System.out.println("存了" + money + "塊錢");
    }
    
    public void getMoney(Double money) {
        this.totalMoney -= money;
        System.out.println("取了" + money + "塊錢");
    }
    
    public String toString() {
        System.out.println(this.accontName + "總共還有" + this.totalMoney + "元人民幣");
    }
}

//分別創建存錢和取錢的線程，使用實現Runable接口的方式這種方式可以輕鬆的讓不同的線程執行相同的任務，除非程序員打算修改或增強類的基本行為，否則不應為該類（Thread）創建子類
public class SavaMoney implements Runable {
    private BankAccont accont = null;
    public SaveMoney(BankAccont accont) {
        this.accont = accont;
    }
    public void run() {
             //這裡使用同一個鎖進行同步
             synchronized(BankAccont.class) {
            while(true) {
              this.accont.saveMoney(100);
          }
       }
    }
} 
public class GetMoney implements Runable {
    private BankAccont accont = null;
    public GetMoney(BankAccont accont) {
        this.accont = accont;
    }
    public void run() {
            //這裡使用同一個鎖進行同步
            synchronized(BankAccont.class) {
            while(true) {
                this.accont.getMoney(100);
            }
        }
    }
}
public class BankTest {
    public static void main(String[] args) {
        BankAccont accont = new BankAccont("張三", 1000);
        
        new Thread(new SaveMoney(accont)).start();
        new Thread(new GetMoney(accont)).start();
        
        accont.toString();
    }
}

JDK1.5之後：

//首先創建一個用戶帳戶類
public class BankAccont {
    
    private String accontName = "";
    private Double totalMoney = 0d;
    
    private final Lock lock = new RentrantLock();
    private final Condition condition_save = lock.newCondition();
    private final Condition condition_get  = lock.newCondition();
    
    public BankAccont(String accontName, Double initMoney) {
        this.accontName = accontName;
        this.totalMoney = initMoney;
    }
    
    public void saveMoney(Double money) {
        lock.lock();
        condition_get.await();//這裡引用不合適，只是一個示例
        this.totalMoney += money;
        System.out.println("存了" + money + "塊錢");
        condition_get.signal();//這裡引用不合適，只是一個示例
        lock.unlock();
    }
    
    public void getMoney(Double money) {
        lock.lock();
        condition_save.await();//這裡引用不合適，只是一個示例
        this.totalMoney -= money;
        System.out.println("取了" + money + "塊錢");
        condition_save.signal();//這裡引用不合適，只是一個示例
        lock.unlock();
    }
    
    public String toString() {
        System.out.println(this.accontName + "總共還有" + this.totalMoney + "元人民幣");
    }
}

//分別創建存錢和取錢的線程，使用實現Runable接口的方式這種方式可以輕鬆的讓不同的線程執行相同的任務，除非程序員打算修改或增強類的基本行為，否則不應為該類（Thread）創建子類
public class SavaMoney implements Runable {
    private BankAccont accont = null;
    public SaveMoney(BankAccont accont) {
        this.accont = accont;
    }
    public void run() {
            while(true) {
              this.accont.saveMoney(100);
          }
    }
} 
public class GetMoney implements Runable {
    private BankAccont accont = null;
    public GetMoney(BankAccont accont) {
        this.accont = accont;
    }
    public void run() {
            while(true) {
                this.accont.getMoney(100);
            }
    }
}
public class BankTest {
    public static void main(String[] args) {
        BankAccont accont = new BankAccont("張三", 1000);
        
        new Thread(new SaveMoney(accont)).start();
        new Thread(new GetMoney(accont)).start();
        
        accont.toString();
    }
}

以上只是一個簡單的示例，需要根據需要進行修改。在設計多線程程序的時候需要多考慮線程同步的問題（線程安全），在多線程中還有一個問題就是Java中有哪些線程安全的集合？

Java中線程安全的集合分別是Vector(向量，已經不常用了)、HashTable、Enumeration(枚舉),除了這幾個其餘都為線程不安全集合。StringBuffer和StringBuider的差別也是StringBuffer為線程安全，StringBuider為線程不安全。

Java多線程相關的問題，暫時只想到這些，再想起的時候再補充。

原創文章，作者：投稿專員，如若轉載，請註明出處：https://www.506064.com/zh-hant/n/223433.html

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