Homework 0A Java Syntax

语言构造

许多 Python 基础知识都有 Java 等价物，例如循环和 if 语句。本节将直接对比它们的语法。

变量声明

Python	Java
`i = 0`	`int i = 0;`

和 Python 一样，Java 变量也有类型。在 Java 中，要声明一个变量，我们必须明确说明它的类型。变量声明后的类型就不能更改了。有关“静态类型”的更多信息，请参阅第 1 讲。
我们还必须在语句末尾加上分号。

类型

Python	Java	含义
`bool`	`boolean`	Python 使用 `True` 和 `False`；Java 使用 `true` 和 `false`。
`int`	`int`	Python 的 `int` 类型没有范围限制，而 Java 的 `int` 类型则有最大值和最小值（数值很大）。
`float`	`double`	表示小数。Java 的 `double` 类型也有范围限制。
`str`	`String`	Java 的 `String` 使用双引号 (`"`)，并且可以是任何文本。
no equivalent	`char`	Java 的 `char` 表示单个字符，并使用单引号 (`'`)。

注释

Python	Java
`# This is a single line comment.`	`// This is a single line comment.`

Java 也有多行注释，使用 /* 开头，*/ 结尾。

`while` 循环

Python	Java
`i = 0 while i < 10: print(i) i += 1`	`int i = 0; while (i < 10) { System.out.println(i); i++; }`

条件表达式必须用括号 ( 和 ) 包裹。
在 Java 中，通常使用 ++ 代替 += 1。
Java 里面确实是用 System.out.println 来打印输出的。没办法。
我们使用花括号 { 和 } 来包裹 while 循环中的代码，而不是缩进。Java 不需要缩进，但这是一个好的风格！

`for` 循环（正向计数）

Python	Java
`for i in range(10): print(i)`	`for (int i = 0; i < 10; i ++) { System.out.println(i); }`

在 Java 中，for 循环的语法是：

for (initialization; termination; increment) {
    // 循环体
}

这和下面的 while 循环大致等价：

Python	Java
`initialization while termination: # loop body increment`	`initialization while (termination) { // loop body increment }`

当终止条件为假时，while 循环和 for 循环退出。比较表格中的 for 循环会运行直到 i 等于 10。

`for` 循环（倒数）

Python	Java
`for i in range(9, -1, -1): print(i)`	`for (int i = 9; i >= 0; i --) { System.out.println(i); }`

请注意Java for 循环中“初始化”、“终止”和“递增”这些不同的部分。
类似于 ++，-- 也常用于替代 -= 1。
比较表格中的 for 循环会运行直到 i 小于 0。

条件语句

Python Java

Python	Java
`if i % 3 == 0 and i % 5 == 0: print("FizzBuzz") elif i % 3 == 0: print("Fizz") elif i % 5 == 0: print("Buzz") else: print(i)`	`if (i % 3 == 0 && i % 5 == 0) { System.out.println("FizzBuzz"); } else if (i % 3 == 0) { System.out.println("Fizz"); } else if (i % 5 == 0) { System.out.println("Buzz"); } else { System.out.println(i); }`

if i % 3 == 0 and i % 5 == 0:
    print("FizzBuzz")
elif i % 3 == 0:
    print("Fizz")
elif i % 5 == 0:
    print("Buzz")
else:
    print(i)

if (i % 3 == 0 && i % 5 == 0) {
    System.out.println("FizzBuzz");
} else if (i % 3 == 0) {
    System.out.println("Fizz");
} else if (i % 5 == 0) {
    System.out.println("Buzz");
} else {
    System.out.println(i);
}

布尔运算符如下：

Python	Java
`and`	`&&`
`or`	`
`not`	`!`
`==`	`==`

请注意 elif 和 else if 之间的区别。
注意：在 Java 中，== 用于比较引用，而 .equals() 用于比较相等性。对于原始类型，这意味着相同的事情，但对于引用类型，它可能不同。对于此作业，您无需了解差异；我们稍后会详细了解这一点。

指数运算

Python	Java
`x = 2**10`	`int x = Math.pow(2, 10);`

请注意，Java 中的 ^ 是“异或”运算符，而不是指数运算。也就是说，2 ^ 10 是有效的代码，但它将返回 8，而不是 1024。

函数声明和使用

Python	Java
`def greet(name): return "Hello, " + name # Elsewhere... print(greet("Josh"))`	`public static String greet(String name) { return "Hello, " + name; } // Elsewhere... System.out.println(greet("Josh"));`

在 Java 中，函数具有特定的返回类型，该类型位于函数名称之前，并且函数还需要指定其参数的类型。如果函数不返回任何内容，则其返回类型为 void。目前，我们所有的函数前面都有 public static 修饰符，这些修饰符的含义我们将在后续内容中进行讲解。调用函数的方式与 Python 中相同。

字符串

Python Java

Python	Java
`s = "hello" s += " world" s += str(5) s_length = len(s) substr = s[1:5] c = s[2] if "hello" in s: print("\"hello\" in s") for letter in s: print(letter)`	`String s = "hello"; s += " world"; s += 5; int sLength = s.length(); String substr = s.substring(1, 5); char c = s.charAt(2); if (s.indexOf("hello") != -1) { System.out.println("\"hello\" in s"); } for (int i = 0; i < s.length(); i++) { char letter = s.charAt(i); System.out.println(letter); }`

s = "hello"
s += " world"
s += str(5)
s_length = len(s)
substr = s[1:5]
c = s[2]
if "hello" in s:
    print("\"hello\" in s")

for letter in s:
    print(letter)

String s = "hello";
s += " world";
s += 5;
int sLength = s.length();
String substr = s.substring(1, 5);
char c = s.charAt(2);
if (s.indexOf("hello") != -1) {
    System.out.println("\"hello\" in s");
}
for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
    char letter = s.charAt(i);
    System.out.println(letter);
}

在 Java 中，String 字符串不能直接被迭代。我们可以通过索引迭代并使用 charAt 方法，或者将其转换为数组（这部分内容稍后会介绍）。
在 Java 里，你可以直接把任何类型的数据加到 String 字符串后面，Java 会自动把它变成字符串，不需要你手动转换。

程序

现在我们已经学习了一些基本的语言结构，接下来看看一些使用它们的 Java 程序例子。这里提供了一些简单的程序示例，如果你忘了某些操作的具体写法，可以参考一下这些例子。

Hello World

Python	Java
`print("Hello World")`	`public class HelloWorld { public static void main(String[] args) { System.out.println("Hello World"); } }`

所有 Java 代码都必须在一个类中。我们稍后会了解更多关于类的信息。
当 Java 程序运行时，程序会从 public static void main(String[] args) 方法开始执行。这和 Python 不一样，Python 代码可以直接在函数外面运行。

练习

华盛顿大学 (UW) 有很多入门级的 Java 练习题，我们会借鉴其中的一部分。对于 HW 0，在 Practice-It 上创建一个帐户，并完成以下操作：

请务必遵循练习页面上的说明，尤其是关于打印与返回的说明！

如果您在练习中遇到问题，一种策略可能是先用 Python 解决，然后再将其翻译成 Java。如果您在 Python 中解决问题时遇到困难，那没关系，这不是本练习的重点。如果您想参考 Python 解决方案，请参阅下面的下拉菜单。

starTriangle

for i in range(5):
    line = ""
    for j in range(i + 1):
        line += "*"
    print(line)

printIndexed

def printIndexed(s):
    output = ""
    for i in range(len(s)):
        output += s[i]
        output += str(len(s) - 1 - i)
    print(output)

stutter

def stutter(s):
    output = ""
    for i in range(len(s)):
        output += s[i]
        output += s[i]
    return output

quadrant

def quadrant(x, y):
    if x == 0 or y == 0:
        return 0
    elif y > 0 and x > 0:
        return 1
    elif y > 0 and x < 0:
        return 2
    elif y < 0 and x < 0:
        return 3
    else:
        return 4

提交成果

完成这 6 个练习后，转到您的【已解决问题列表】（https://practiceit.cs.washington.edu/user/problems-solved），截取表格的屏幕截图，并将截图提交至 Gradescope 上的 HW 0A。

注意：如果您在将屏幕截图转换为 Gradescope 要求的 PDF 格式时遇到问题，请尝试使用【此转换器】（https://png2pdf.com/）。

恭喜！您已为接下来的几节课做好准备，并已完成 HW 0。Lecture 2 之后，您就可以阅读 HW0B 了，但如果您愿意，现在就可以提前开始。

编程语言与口语并没有太大的区别——特别是，您编写的代码越多，就会变得越好。PracticeIt 网站提供了许多问题，您可以随意尝试更多。（尽管它们的进度与我们的不完全匹配——如果您看到 Scanner 或需要生成一个随机数，您可以跳过该问题。）

我们也推荐 https://codingbat.com/java/AP-1，其中包含更高级的 Java 问题。

此作业价值 5 分，截止日期为 1/19，晚上 11:59。

语言构造​

变量声明​

类型​

注释​

while 循环​

for 循环（正向计数）​

for 循环（倒数）​

条件语句​

指数运算​

函数声明和使用​

字符串​

程序​

Hello World​

练习​

提交成果​