1

Лекція №6. Потоки введення/виведення, рядки та числові методи в Java

Викладач: PhD, Юлія Назар

Програмування на java

2

agenda

• Рядки в Java. Клас String
• Потоки введення та виведення. Клас Scanner
• Клас Math та його методи

3

1. Рядки в Java. Клас String

​

4

Рядки в Java. Клас String

Рядок – це послідовність символів. У Java рядки реалізовані за допомогою трьох основних класів модуля java.base пакету java.lang, таких як: String, StringBuilder, StringBuffer.

Основна частина даних, які обробляють реальні програми, є текстовою інформацією. Тому клас String є одним з найчастіше використовуваних у Java.

При цьому слід зазначити низку особливостей класу String:

• є загальнодоступним (не потрібно імпортувати пакет)
• є фіналізованим, тобто не може мати нащадків
• реалізує інтерфейси Serializable, Comparable<String>, CharSequence
• об'єкт класу String є рядком, а також є незмінним або немодифікованим (immutable).

5

Рядки в Java. Клас String

Рядки в Java – це послідовність символів Юнікоду ("Абвгґд"), інакше кажучи – послідовність символів.

В java рядки представляють собою окремий об'єктний тип (String – це об’єкт).

Оголошення змінної і присвоєння їх рядка відбувається у традиційний спосіб:

String str = "Це рядок";

6

Рядки в Java. Клас String

�String str = "Java";�

==

�String str2 = new String("Java");

7

Рядки в Java. Клас String

Конкатенація – це поєднання двох рядків, що здійснюється за допомогою оператора "+". Приклад:

String str = "Це рядок";

String str = "Це"+" рядок";

В результаті програма видасть аналогічний результат при виведенні як першої так і другої стрічки.

8

Рядки в Java. Клас String

При використанні конкатенації рядків з іншими типами даних відбувається автоматичне приведення до типу String:

public class Main {

public static void main(String[] args) {

String str = "цифра " + 5; //String + int

//дає String "цифра 5"

System.out.println(str);

}

}

9

Рядки в Java. Клас String

В java об'єкти класу String не можна змінювати. На перший погляд — це додає проблем, але насправді це не так.

Не можна змінювати сам рядок в пам'яті комп'ютера, але змінній, яка посилається на певний рядок, можна призначити інший рядок. Приклад:

String str = "Це";

String str2 = "рядок";

String str3 = "555";

str = str3; //так можна

str = str + " " + str2; //і так можна

Якщо ж все ж таки необхідна маніпуляція з рядком напряму, використовують споріднений клас StringBuffer — корисний, при роботі з великими об'ємами текстових даних, читання з файлу тощо.

10

Рядки в Java. Клас String

11

Рядки в Java. Клас String

Для здійснення різноманітних операцій зі стрічками (пошук, заміна тощо) в класі String існує чималий набір методів. Декілька прикладів:

Визначення довжини рядка – метод length():

​

Результат: 8.

public class Main {

public static void main(String[] args) {

String str = "Це рядок";

int strLength = str.length();

int str2Length = "Це рядок".length();

//можна і так

System.out.println(strLength);

System.out.println(str2Length);

}

}

12

Рядки в Java. Клас String

Для порівняння рядків на рівність використовують метод equals():

public class Main {

public static void main(String[] args) {

String str1 = "Hello";

String str2 = str1.substring(0,3)+ "p!";

System.out.println(str1.equals(str2));

}

}

Метод equals() повертає true, якщо стрічки однакові (рівні). Результатом наведеного прикладу буде false.

Замість змінних str1 та str2 можливе використання рядкових констант, наприклад:

"Hello".equals(str2);

13

Рядки в Java. Клас String

Згаданий метод порівнює рядки з врахування регістру символів. Для того, щоб не враховувався регістр при порівнянні існує метод equalsIgnoreCase():

"Hello".equalsIgnoreCase("hello");

Не рекомендовано використання оператору == з метою перевірки рядків на рівність. Застосування цього оператора дозволятиме лише перевірити адресу розташування рядків в пам’яті. Результат може бути неоднозначним.

14

Рядки в Java. Клас String

Клас String в Java містить понад 50 методів.

Методи класу String

15

Рядки в Java. Клас String

Методи класу String

16

Рядки в Java. Клас String

Методи класу String

17

Рядки в Java. Клас String

Методи класу String

18

Рядки в Java. Клас String

Методи класу String

19

2. Потоки введення та виведення. Клас Scanner

​

20

Потоки введення та виведення. Клас Scanner

Сухарик

​

Для введення даних в Java використовують клас Scanner. Для початку роботи з класом його необхідно імпортувати в ту програму де він буде використовуватись.

Клас містить в собі методи для зчитування чергового символу зі стандартного потоку введення, а також для перевірки існування такого символу.

21

Потоки введення та виведення. Клас Scanner

Для роботи з потоком введення необхідно створити об’єкт (екземпляр) класу Scanner вказавши на те, з яким саме потоком введення він працюватиме.

Стандартний потік введення в Java представлений об’єктом – System.in.

Стандартний потік виведення – вже знайомим об’єктом – System.out.

22

Потоки введення та виведення. Клас Scanner

Зчитування числа з потоку введення та збереження його у змінну:

import java.util.Scanner;

public class Main {

public static void main(String[] args) {

  Scanner sc = new Scanner (System.in); // створюєм об'єкт

// класу Scanner

int i ;

System.out.print ("Введеіть ціле число: ");

if (sc.hasNextInt()) { // повертає істину, якщо з потоку

// введення можна зчитати значення типу int

i = sc.nextInt(); // зчитує ціле число з потоку // введення та зберігає його у змінну

System.out.println(i * 2); // збільшуємо введене

// число удвічі

} else {

System.out.println(«Ви ввели не ціле");

}

}

}

23

Потоки введення та виведення. Клас Scanner

Метод hasNextInt(): перевіряє чи можливо зчитати з потоку введення число типу int, а метод nextInt – зчитує його.

Якщо намагатись зчитувати значення без попередньої перевірки, то під час виконання програми можливо отримати помилку :

import java.util.Scanner;

public class Main {

public static void main(String[] args) {

Scanner sc = new Scanner(System.in);

double i = sc.nextDouble(); // якщо ввести літеру, отримаємо помилку в процесі виконання програми

System.out.println(i / 3);

}

}

24

Потоки введення та виведення. Клас Scanner

Метод nextLine() дозволяє зчитувати послідовність символів (стрічку), а це означає, що отримане через цей метод значення потрібно зберігати в об’єкті класу String. Приклад:

import java.util.Scanner;

public class Main {

public static void main(String[] args) {

Scanner sc = new Scanner(System.in);

String s1, s2;

s1 = sc.nextLine();

s2 = sc.nextLine();

System.out.println(s1 + s2);

}

}

З метою перевірки залишку у потоці введення будь-яких символів використовують метод hasNext().

25

3. Клас Math та його методи

​

26

Клас Math та його методи

В Java доступна множина готових (бібліотечних) класів та їх методів.

Основним класом, який містить в собі низку корисних числових методів (математичних функцій) є клас Math.

Для виклику методів класу Math потрібно вказати ключове слово класу, застосувати оператор «.», викликати відповідний метод та передати аргумент:

Math.abs(n);

27

Клас Math та його методи

1. Math.abs(n) — повертає модуль числа n.

public class Main {

public static void main(String[] args) {

int n = -5;

System.out.println(Math.abs(n)); // результат 5

}

}

28

Клас Math та його методи

2. Math.round(n) — повертає ціле число, яке ближче до числа n (округлює n).

public class Main {

public static void main(String[] args) {

double n = 5.5;

System.out.println(Math.round(n)); // результат 6

}

}

29

Клас Math та його методи

3. Math.toRadians — повертає число n зазначене в градусах у радіанах (переводить градуси в радіани).

public class Main {

public static void main(String[] args) {

double degrees = 30.0;

double radians = Math.toRadians(degrees);

System.out.println(radians); //результат 0.5236

}

}

30

Клас Math та його методи

4. Math.cos(n), Math.sin(n), Math.tan(n) — тригонометричні функції sin, cos та tg аргументу n, вказаного в радіанах .

public class Main {

public static void main(String[] args) {

double degr = 30.0;

double radians = Math.toRadians(degr);

System.out.println(Math.sin(radians)); // рез. 0.5

System.out.println(Math.cos(radians)); // рез. 0.8660

System.out.println(Math.tan(radians)); // рез. 0,5774

}

}

31

Клас Math та його методи

5. Math.toDegrees() — повертає значення кута в градусах заданого у радіанах.

public class Main {

public static void main(String[] args) {

double radiansSin = 0.4999;

double radiansCos = 0.8660;

double radiansTan = 0.5774;

double sin = Math.asin(radiansSin);

double cos = Math.acos(radiansCos);

double tan = Math.atan(radiansTan);

System.out.println(Math.toDegrees(sin)); // набл. 30

System.out.println(Math.toDegrees(cos)); // набл. 30

System.out.println(Math.toDegrees(tan)); // набл. 30

}

}

32

Клас Math та його методи

6. Math.sqrt(n) — повертає квадратний корінь числа n.

public class Main {

public static void main(String[] args) {

int i = 16;

int j = 9;

System.out.println(Math.sqrt(i)); // результат 4.0

System.out.println(Math.sqrt(j)); // результат 3.0

}

}

33

Клас Math та його методи

7. Math.pow(n, b) — повертає значення степеневої функції n в степені b.

public class Main {

public static void main(String[] args) {

for (int i = 1; i <= 10; i++) {

System.out.println(i + " в квадраті рівне " + Math.pow(i, 2));

}

}

}

Результат:

1 в квадраті рівне 1.0

2 в квадраті рівне 4.0

3 в квадраті рівне 9.0

4 в квадраті рівне 16.0

5 в квадраті рівне 25.0

6 в квадраті рівне 36.0

7 в квадраті рівне 49.0

8 в квадраті рівне 64.0

9 в квадраті рівне 81.0

10 в квадраті рівне 100.0

34

Клас Math та його методи

8. Math.min(n, m), Math.max(n, m) — повертає більше (менше) з двох аргументів.

public class Main {

public static void main(String[] args) {

System.out.println(Math.min(-12, -6)); // рез. -12

System.out.println(Math.max(5, 7.58)); // рез. 7.58

}

}

35

Клас Math та його методи

Крім функцій в класі Math часто використовують дві константи:

1. Math.PI – число «Пі».

2. Math.E – число Неппера (основа експоненціальної функції).

36

Клас Math та його методи

Метод Math.random() в Java використовують для генерації випадкових чисел в діапазоні від 0.0 до 1.0.

Стандартне застосування методу повертає double додатнє значення, в межах:

​

0.0 <= Math.random() < 1.0.

37

Клас Math та його методи

public class Main {

public static void main(String[] args) {

System.out.println("1 випадкове число: " + Math.random());// рез. 0.9362192604319092

System.out.println("2 випадкове число: " + Math.random());// рез. 0.12966189312475418

System.out.println("3 випадкове число: " + Math.random());// рез. 0.5066620737051696

}

}

38

Клас Math та його методи

Існує можливість змінювати діапазон для генерування псевдовипадкових чисел.

Для того щоб згенерувати випадкове число в діапазоні від 0 до 10 необхідно представити метод в наступному вигляді:

public class Main {

public static void main(String[] args) {

System.out.println((Math.random() * 10));

// 2.268517446966837

System.out.println((Math.random() * 10));

// 3.8931582652735264

System.out.println((Math.random() * 10));

// 0.40220587435187194

}

}

39

Клас Math та його методи

Для того, щоб згенерувати псевдовипадкове число в межах одиниці починаючи з цілого числа 3 (від 3 до 4), слід застосувати метод в наступному вигляді:

System.out.println(Math.random()+3);

40

Клас Math та його методи

Для того, щоб збільшити проміжок, до прикладу від 0 до 5, необхідно застосувати:

System.out.println(Math.random()*5);

41

Клас Math та його методи

Для виведення псевдовипадкового цілого числа слід застосовувати метод з явним приведенням:

System.out.println((int)(Math.random()*5));

42

Клас Math та його методи

Для того, щоб змістити діапазон псевдовипадкових чисел, до прикладу в проміжок від 3 до 8:

System.out.println(Math.random()*5+3);

43

Клас Math та його методи

Виведення цілого числа з проміжку від -5 до 5 проводиться наступним чином:

System.out.println((int)(Math.random()*11) - 5);

44

Клас Math та його методи

Для кращої наочності розглянемо послідовність перетворень необхідних для того, щоб отримати ціле випадкове число з відрізку [-1;3]:

45

Q&A SESSION