1. API

API (Application Programming Interface) ：应用程序编程接口

java中的API
指的就是 JDK 中提供的各种功能的 Java类，这些类将底层的实现封装了起来，我们不需要关心这些类是如何实现的，只需要学习这些类如何使用即可，我们可以通过帮助文档来学习这些API如何使用。

2. String类

String 类代表字符串，Java 程序中的所有字符串文字（例如“abc”）都被实现为此类的实例。也就是说，Java 程序中所有的双引号字符串，都是 String 类的对象。String 类在 java.lang 包下，所以使用的时候不需要导包！

字符串不可变，它们的值在创建后不能被更改
虽然 String 的值是不可变的，但是它们可以被共享
字符串效果上相当于字符数组( char[] )，但是底层原理是字节数组( byte[] )

2.1 常用构造方法：

方法名	说明
public String()	创建一个空白字符串对象，不含有任何内容
public String(char[] chs)	根据字符数组的内容，来创建字符串对象
public String(byte[] bys)	根据字节数组的内容，来创建字符串对象
String s = “abc”;	直接赋值的方式创建字符串对象，内容就是abc

public class StringDemo02 {

    /**
     * String 代表了字符串，在 Java 程序中，所有使用双引号括起来的内容，默认就是 String 类的对象
     *
     * String 类的特点
     *      不可变性
     *          字符串对象一旦创建，内容就不能被改变
     *
     *          String s = "aaa";
     *          s = "bbb";  //创建一个新的字符串对象，并将 s 变量指向了新的对象，原来的 "aaa" 对象并没有改变。
     *          System.out.println(s); //bbb
     *
     *      内存共享
     *          通过双引号创建字符串对象时，虚拟机会先到字符串常量池中查找是否有内容相同的对象，
     *          如果没有则创建，有则直接引用。
     *
     *          String s1 = "Hello";
     *          String s2 = "Hello";
     *          System.out.println(s1 == s2); //true
     */
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个空的字符串对象
        String s1 = new String();
        System.out.println("s1: " + s1);

        //根据一个字节数组创建字符串对象
        byte[] bys = {97, 98, 99};
        String s2 = new String(bys);
        System.out.println("s2: " + s2);

        //根据一个字符数组创建字符串对象
        char[] chs = {'A', 'B', 'C'};
        String s3 = new String(chs);
        System.out.println("s3: " + s3);

        //根据一个原始的字符串创建一个新的字符串对象
        String original = "Hello";
        String s4 = new String(original);
        System.out.println("s4: " + s4);
    }
}

2.2 创建字符串对象两种方式的区别

通过构造方法创建：
通过 new 创建的字符串对象，每一次 new 都会申请一个内存空间，虽然内容相同，但是地址值不同

直接赋值方式创建：
以“”方式给出的字符串，只要字符序列相同(顺序和大小写)，无论在程序代码中出现几次，JVM 都只会建立一个 String 对象，并在字符串常量池中维护（堆内存中的字符串常量池StringTable）

2.3 字符串比较

==号的作用

比较基本数据类型：比较的是具体的值
比较引用数据类型：比较的是对象地址值

equals方法的作用

比较两个字符串内容是否相同、区分大小写

public class StringDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String s1 = "abc";
        String s2 = "abc";
        //比较的是地址值 内存共享
        System.out.println(s1 == s2); //true

        String s3 = new String("Hello");
        String s4 = new String("Hello");
        //比较的是地址值
        System.out.println(s3 == s4); //false

        //比较两个字符串对象的内容是否相同
        boolean b = s3.equals(s4);
        System.out.println(b); //true
    }
}

用户登录案例

public class StringDemo {

    /**
     * 模拟用户登录，用户在控制台输入用户名和密码，判断用户是否登录成功，用户有三次登录机会，超过三次账户将被锁定。
     */
    public static void main(String[] args) {
        //定义两个变量，作用是模拟数据库存储，记录用户正确的用户名和密码
        String dbUsername = "hello";
        String dbPassword = "abc123";

        //创建 Scanner 对象
        Scanner sc = new Scanner(System.in);

        //循环3次，让用户最多可以尝试登录3次
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            //提示用户并接收用户输入的用户名和密码
            System.out.println("请输入用户名");
            String username = sc.nextLine();

            System.out.println("请输入密码");
            String password = sc.nextLine();

            //判断用户输入的用户名和密码是否正确
            if (username.equals(dbUsername) && password.equals(dbPassword)) {
                System.out.println("登录成功");
                break; //跳出循环
            } else {
                if (i == 2) {
                    System.out.println("登录失败，您的账户已经被锁定，请联系系统管理员。");
                } else {
                    System.out.println("登录失败，您还有" + (2 - i) + "次登录机会。");
                }
            }
        }

    }
}

遍历字符串案例

public class StringDemo {

    /**
     * 遍历字符串中的所有字符
     *
     *      char charAt(int index)  获取指定位置的字符
     *      int length()            获取字符串的长度
     
     字符串也有索引，索引从0开始
     */
    public static void main(String[] args) {
        //创建 Scanner 对象
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        //提示用户输入
        System.out.println("请输入一个字符串");
        //接收数据
        String str = sc.nextLine();

        //遍历字符串中所有的字符
        for (int i = 0; i < str.length(); i++) {
            System.out.println(str.charAt(i));
        }

//        int[] arr = {10, 20, 30, 40, 50};
//        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
//            System.out.println(arr[i]);
//        }
    }
}

统计字符次数案例

public class StringDemo {

    /**
     * 键盘输入一个字符串，统计该字符串中小写字母、大写字母、数字出现的次数（不考虑其他字符）。
     */
    public static void main(String[] args) {
        //创建 Scanner 对象
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        //提示用户输入
        System.out.println("请输入一个字符串");
        //接收数据
        String str = sc.nextLine();

        //定义三个变量，记录小写字母、大写字母、数字的出现次数
        int lowercase = 0;
        int uppercase = 0;
        int number = 0;

        //遍历字符串中所有的字符
        for (int i = 0; i < str.length(); i++) {
            //取出当前遍历到的字符
            char c = str.charAt(i);

            //判断是否为小写
            if (c >= 'a' && c <= 'z') {
                lowercase++;
            }

            //判断是否为大写
            if (c >= 'A' && c <= 'Z') {
                uppercase++;
            }

            //判断是否为数字
            if (c >= '0' && c <= '9') {
                number++;
            }
        }

        //打印结果
        System.out.println("小写字母：" + lowercase);
        System.out.println("大写字母：" + uppercase);
        System.out.println("数字：" + number);
    }
}

字符串拼接案例

public class StringDemo {

    /**
     * 字符串的拼接，定义方法把数组拼成字符串
     */
    public static void main(String[] args) {
        //创建数组
        int[] arr = {10, 20, 30, 40, 50};
        //调用方法
        String s = arrayToString(arr);
        //打印结果
        System.out.println(s);
    }

    /**
     * 将数组中的元素按照指定的格式拼接并返回
     *
     * 参数：int[]
     * 返回值类型：String
     */
    public static String arrayToString(int[] arr) {
        //定义变量，作用是存储拼接的结果
        String s = "[";

        //遍历数组
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            //先将当前遍历到的元素拼接到字符串中
            s += arr[i];
            //如果当前遍历的元素不是最后一个，再拼接一个逗号
            if (i < arr.length - 1) {
                s += ", ";
            }
        }

        //最后再拼接一个右中括号
        s += "]";

        //返回结果
        return s;
    }

}

字符串反转案例

public class StringDemo {

    /**
     * 定义一个方法，将字符串中的内容反转，并将反转后的字符串返回给方法的调用者。
     */
    public static void main(String[] args) {
        //创建 Scanner 对象
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        //提示用户输入
        System.out.println("请输入一个字符串");
        //接收数据
        String str = sc.nextLine();

        //调用方法
        String s = reverse(str);
        //打印结果
        System.out.println(s);
    }

    /**
     * 反转字符串内容
     *
     * 参数：String
     * 返回值：String
     */
    public static String reverse(String original) { //"Hello"
        //定义变量，累加倒序遍历的字符串
        String s = "";

        //倒序遍历
        for (int i = original.length() - 1; i >= 0; i--) {
            s += original.charAt(i);
        }

        //返回结果
        return s;
    }
}

2.4 String常用方法

public class StringDemo11 {

    /**
     *
     *
     * char	            charAt(int index)
     * int	            length()
     * String	        substring(int beginIndex, int endIndex)
     * boolean	        equals(Object anObject)
     * boolean	        equalsIgnoreCase(String anotherString)
     * boolean	        contains(CharSequence s)
     *
     * String	        concat(String str) 拼接一个字符串
     * boolean	        startsWith(String prefix) 判断是否以某个字符串开始
     * boolean	        endsWith(String suffix) 判断是否以某个字符串结尾
     *
     * byte[]	        getBytes() 字符串转字节数组
     * char[]	        toCharArray() 字符串转字符数组
     *
     * int	            indexOf(String str, int fromIndex) 判断某个字符串第一次出现的位置
     * int	            lastIndexOf(String str, int fromIndex) 判断某个字符串最后一次出现的位置
     *
     * boolean	        isEmpty() 判断字符串内容是否为空
     *
     * String	        replace(CharSequence target, CharSequence replacement) 替换
     * String[]	        split(String regex) 切割
     *
     * String	        toLowerCase() 转小写
     * String	        toUpperCase() 转大写
     * String	        trim() 去两端空格
     *
     * static String	valueOf(boolean b) 构建字符串对象
     * static String	format(String format, Object... args) 格式化
     *
     *
     *
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {

        String s1 = "HelloWorld";

        //String	        concat(String str) 拼接一个字符串
        System.out.println(s1.concat("Hello"));

        //boolean	        startsWith(String prefix) 判断是否以某个字符串开始
        System.out.println(s1.startsWith("Hello"));

        //boolean	        endsWith(String suffix) 判断是否以某个字符串结尾
        System.out.println(s1.endsWith("World"));

        //byte[]	        getBytes() 字符串转字节数组
        System.out.println(Arrays.toString(s1.getBytes()));

        //char[]	        toCharArray() 字符串转字符数组
        System.out.println(Arrays.toString(s1.toCharArray()));

        //int	            indexOf(String str, int fromIndex) 判断某个字符串第一次出现的位置
        System.out.println(s1.indexOf("o", 5));

        //int	            lastIndexOf(String str, int fromIndex) 判断某个字符串最后一次出现的位置
        System.out.println(s1.lastIndexOf("o", 5));

        //boolean	        isEmpty() 判断字符串内容是否为空
        String s2 = "";
        System.out.println(s2.isEmpty());

        //String	        replace(CharSequence target, CharSequence replacement) 替换
        String s3 = "你真是sb，真煞笔，真是sb";
        System.out.println(s3.replace("sb", "**").replace("煞笔", "**"));

        String mobile = "13811111111";
        System.out.println(mobile.substring(0, 3) + "****" + mobile.substring(7));

        //String[]	        split(String regex) 切割
        String names = "刘备，关羽，张飞，赵云，孙悟空";
        String[] split = names.split("，");
        System.out.println(Arrays.toString(split));

        //String	        toLowerCase() 转小写
        System.out.println(s1.toLowerCase());

        //String	        toUpperCase() 转大写
        System.out.println(s1.toUpperCase());

        //String	        trim() 去两端空格
        String s4 = "      He   llo     ";
        System.out.println(s4);
        System.out.println(s4.trim());
        System.out.println(s4.replace(" ", ""));


        //static String	valueOf(boolean b) 构建字符串对象
        String s = String.valueOf(100);

        //static String	format(String format, Object... args) 格式化
        /**
         * String name = "张三";
         * int age = 18;
         *
         * 姓名：张三，年龄：18
         */
        String name = "张三";
        int age = 18;
        System.out.println("姓名：" + name + "，年龄：" + age);

        System.out.println(String.format("姓名：%s，年龄：%s", name, age));

    }
}

3. StringBuilder类

StringBuilder 是一个可变的字符串类，我们可以把它看成是一个容器，这里的可变指的是 StringBuilder 对象中的内容是可变的

由于字符串具有不可变性，在字符串拼接时会产生大量内存垃圾，为了解决这个问题，Java提供了StringBuilder类，StringBuilder在拼接时不会产生内存垃圾

3.1 StringBuilder类和String类的区别

String类：内容是不可变的
StringBuilder类：内容是可变的

3.2 构造方法

方法名	说明
public StringBuilder()	创建一个空白可变字符串对象，不含有任何内容
public StringBuilder(String str)	根据字符串的内容，来创建可变字符串对象

public class StringBuilderDemo {

    /**
     * StringBuilder 构造方法
     *      public StringBuilder()              创建一个空的 StringBuilder 对象
     *      public StringBuilder(String str)    创建一个具有初始值的 StringBuilder 对象
     */
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个空的 StringBuilder 对象
        StringBuilder sb1 = new StringBuilder();
        System.out.println("sb1: " + sb1);

        //创建一个具有初始值的 StringBuilder 对象
        StringBuilder sb2 = new StringBuilder("Hello");
        System.out.println("sb2: " + sb2);
    }
}

3.3 StringBuilder类添加和反转方法

public class StringBuilderDemo {

    /**
     * 常用方法
     *      StringBuilder append(String s)      追加内容
     *      StringBuilder reverse()             反转内容
     */
    public static void main(String[] args) {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        //追加内容
        sb.append("Hello");
        sb.append(100);
        sb.append(false);

        System.out.println(sb); //Hello100false

        //反转内容
        sb.reverse();
        System.out.println(sb); //eslaf001olleH
    }
}

3.4 StringBuilder和String相互转换

public class StringBuilderDemo {

    /**
     * String -> StringBuilder      使用的是 StringBuilder 的构造方法
     *
     * StringBuilder -> String      使用的是 StringBuilder 的 toString 方法
     */
    public static void main(String[] args) {
        //String -> StringBuilder
        String str = "HelloWorld";
        StringBuilder sb = new StringBuilder(str);

        //StringBuilder -> String
        String str2 = sb.toString();
    }
}

字符串拼接升级版案例

public class StringBuilderDemo {

    /**
     * 字符串拼接升级版
     */
    public static void main(String[] args) {
        //创建数组
        int[] arr = {11, 22, 33, 44, 55};

        System.out.println(Arrays.toString(arr));

//        //调用方法
//        String s = arrayToString(arr);
//        //打印结果
//        System.out.println(s);
    }

    /**
     * 将数组中的元素按照指定格式拼接成一个字符串并返回
     *
     * 参数：int[]
     * 返回值类型：String
     */
    public static String arrayToString(int[] arr) {
        //创建 StringBuilder
        StringBuilder sb = new StringBuilder("[");

        //遍历数组
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            //拼接当前遍历到的元素
            sb.append(arr[i]);
            //如果当前元素不是最后一个元素，还需要再追加一个逗号
            if (i < arr.length - 1) {
                sb.append(", ");
            }
        }

        //最后再追加一个右中括号
        return sb.append("]").toString();
    }
}

字符串反转升级版案例

public class StringBuilderDemo {

    /**
     * 字符串反转升级版
     */
    public static void main(String[] args) {
        //创建 Scanner 对象
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        //提示用户输入
        System.out.println("请输入一个字符串");
        //接收数据
        String str = sc.nextLine();
        //调用方法
        String s = reverse(str);
        //打印结果
        System.out.println(s);
    }

    public static String reverse(String original) {

        return new StringBuilder(original).reverse().toString();

//        //创建 StringBuilder 对象
//        StringBuilder sb = new StringBuilder(original);
//        //反转内容
//        sb.reverse();
//        //将 StringBuilder 转换成 String
//        String s = sb.toString();
//        //返回结果
//        return s;
    }
}

3. ArrayList类

什么是集合：提供一种存储空间可变的存储模型，存储的数据容量可以发生改变
ArrayList集合的特点：底层是数组实现的，长度可以变化
泛型的使用，用于约束集合中存储元素的数据类型

3.1 成员方法

方法名	说明
public boolean remove(Object o)	删除指定的元素，返回删除是否成功
public E remove(int index)	删除指定索引处的元素，返回被删除的元素
public E set(int index,E element)	修改指定索引处的元素，返回被修改的元素
public E get(int index)	返回指定索引处的元素
public int size()	返回集合中的元素的个数
public boolean add(E e)	将指定的元素追加到此集合的末尾
public void add(int index,E element)	在此集合中的指定位置插入指定的元素