全能編程開發工程師必備技能——Java

一、基本概念

Java是一種通用計算機編程語言，可以讓開發人員編寫一次代碼並在不同操作系統和硬體平台上運行。Java既可以用於編寫簡單的控制台程序，也可以用於編寫複雜的企業級應用程序和Web應用程序。不同於C和C++，Java不依賴於特定的硬體平台或操作系統，它被設計為一種「一次編寫，到處運行」的編程語言。

下面是Java程序的典型結構：

public class HelloWorld {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello, World!");
    }
    
}

第一行聲明了一個公共類，它的名稱必須與源文件的名稱相同，並以.java為擴展名。Java程序必須包含一個名為「main」的方法，這是Java程序的入口點，程序從這裡開始執行。main方法聲明了一個字元串類型的參數數組args，該數組用於從命令行接收參數。最後，System.out.println語句用於在控制台列印一行文本。

二、面向對象編程

Java是一種面向對象的編程語言，這意味著我們可以使用對象來表示現實世界中的實體和概念，並定義它們的屬性和行為。在Java中，對象是由類定義的，類是一種模板或藍圖，描述了對象的屬性和行為。

下面是一個簡單的Java類的示例：

public class Car {

    private String make;
    private String model;
    private int year;

    public Car(String make, String model, int year) {
        this.make = make;
        this.model = model;
        this.year = year;
    }

    public String getMake() {
        return make;
    }

    public void setMake(String make) {
        this.make = make;
    }

    public String getModel() {
        return model;
    }

    public void setModel(String model) {
        this.model = model;
    }

    public int getYear() {
        return year;
    }

    public void setYear(int year) {
        this.year = year;
    }

    public void start() {
        System.out.println("The " + year + " " + make + " " + model + " is starting...");
    }

}

上面的代碼定義了一個名為「Car」的類，它具有三個私有欄位make、model和year，以及一個構造函數和一些公共方法。構造函數用於初始化對象的屬性，而set和get方法用於訪問對象的屬性。start方法用於描述汽車啟動時的行為。

三、Java編程基礎

Java編程基礎包括語法、變數、運算符、條件控制和循環控制等方面。

四、Java應用開發

Java應用開發包括Java SE、Java EE和Android應用開發等方面。Java SE是Java標準版，提供了一組基本的API和工具，可用於開發桌面和命令行應用程序。Java EE是Java企業版，提供了一組大規模應用程序開發所需的API和工具，如Servlet、JSP、EJB、Struts、Spring等。Android應用開發使用Java語言和Android SDK，開發Android應用程序並運行在Android移動設備上。

五、Java示例

1. 計算圓的周長和面積

import java.util.Scanner;

public class Circle {

    public static void main(String[] args) {
        Scanner input = new Scanner(System.in);
        System.out.print("Enter the radius of the circle: ");
        double radius = input.nextDouble();
        double perimeter = 2 * Math.PI * radius;
        double area = Math.PI * radius * radius;
        System.out.printf("The circle with radius %.2f has perimeter %.2f and area %.2f.", radius, perimeter, area);
    }

}

2. 判斷素數

import java.util.Scanner;

public class Prime {

    public static void main(String[] args) {
        Scanner input = new Scanner(System.in);
        System.out.print("Enter a positive integer: ");
        int number = input.nextInt();
        boolean isPrime = true;
        for (int i = 2; i  1) {
            System.out.println(number + " is prime.");
        } else {
            System.out.println(number + " is not prime.");
        }
    }

}

3. 冒泡排序

import java.util.Arrays;

public class BubbleSort {

    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {3, 4, 1, 7, 2, 8, 5, 6};
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
        bubbleSort(arr);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }

    public static void bubbleSort(int[] arr) {
        for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
            for (int j = 0; j  arr[j + 1]) {
                    int temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j + 1];
                    arr[j + 1] = temp;
                }
            }
        }
    }

}