Java基础入门15：算法、正则表达式、异常

算法（选择排序、冒泡排序、二分查找）

选择排序

每轮选择当前位置，开始找出后面的较小值与该位置交换。

选择排序的关键：

确定总共需要选择几轮：数组的长度-1。

控制每轮从以前位置为基准，与后面元素选择几次。

冒泡排序

每次从数组中找出最大值放在数组的后面去。

实现冒泡排序的关键步骤分析：

确定总共需要做几轮：数组的长度-1。

当前位置大于后一个位置则交换数据。

package com.tichinajie.d1_aigorithm;import java.util.Arrays;public class Test1 {public static void main(String[] args) {//选择排序int[] arr = {12,14,23,11,21,5,2,8,9,29,19,10};for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {if (arr[i] > arr[j]) {int temp = arr[j];arr[j] = arr[i];arr[i] = temp;}}}System.out.println(Arrays.toString(arr));}}package com.tichinajie.d1_aigorithm;import java.util.Arrays;public class Test2 {public static void main(String[] args) {//冒泡排序int[] arr = {2,4,7,5,8,9,0,1};for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {for (int j = 0; j < arr.length - i - 1; j++) {if (arr[j] > arr[j + 1]) {int temp = arr[j + 1];arr[j + 1] = arr[j];arr[j] = temp;}}}System.out.println(Arrays.toString(arr));}
}package com.tichinajie.d1_aigorithm;import java.util.Arrays;public class Test3 {public static void main(String[] args) {//选择排序int[] arr = {12,14,23,11,21,5,2,8,9,29,19,10};//算法优化for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {int minIndex = i;for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {if (arr[minIndex] > arr[j]) {minIndex = j;}}if (i != minIndex){int temp = arr[minIndex];arr[minIndex] = arr[i];arr[i] = temp;}}System.out.println(Arrays.toString(arr));}
}

二分查找法

package com.tichinajie.d1_aigorithm;import java.util.Arrays;public class Test4 {public static void main(String[] args) {//二分查找法查找数组中的元素int[] arr = {12,13,15,36,57,99};System.out.println(binarySearch(arr, 13));System.out.println(Arrays.binarySearch(arr, 12));}public static int binarySearch(int[] arr,int data){int left = 0;int right = arr.length - 1;while (left <= right){int middle = (left+right)/2;if (data > arr[middle]){left = middle + 1;}else if (data < arr[middle]){right = middle - 1;}else {return middle;}}return -1;//特殊结果，代表没有找到数据，数组中不存在该数据}
}

正则表达式

正则表达式就是由一些特殊的字符组成，代表的是一个规则。

作用一：用来校验数据是否合法

作用二：在一段文本中查找满足要求的内容

package com.tichinajie.d2_regex;
/*
* 目标：体验一下使用正则表达式来校验数据格式的合法性。
需求：校验QQ号码是否正确，要求全部是数字，长度是（6-20）之间，不能以0开头。
* */
public class RegexTest1 {public static void main(String[] args) {System.out.println(checkQQ("242343456"));System.out.println(checkQQ("0482734234"));System.out.println(checkQQ(null));System.out.println(checkQQ("r3423rr565"));System.out.println(checkQQ("12345"));System.out.println(checkQQ("223423534556457567568676785745634523"));System.out.println("------------------------------------------------------------------------");System.out.println(checkQQ2("242343456"));System.out.println(checkQQ2("0482734234"));System.out.println(checkQQ2(null));System.out.println(checkQQ2("r3423rr565"));System.out.println(checkQQ2("12345"));System.out.println(checkQQ2("223423534556457567568676785745634523"));}//使用正则表达式public static boolean checkQQ2(String qq){return qq != null && qq.matches("[1-9]\\d{5,19}");}public static boolean checkQQ(String qq){//看是否满足基本条件if (qq ==null || qq.length() < 6 || qq.length() > 20 || qq.startsWith("0")){return false;}//判断是否有字母for (int i = 0; i < qq.length(); i++) {char ch = qq.charAt(i);if (ch < '0' || ch > '9'){return false;}}return true;}
}

正则表达式的书写规则

判断字符串是否匹配正则表达式，匹配返回true，不匹配返回false。

正则表达式的是写规则：

字符类（只匹配单个字符）

预定义字符（只匹配单个字符）

数量词

package com.tichinajie.d2_regex;
//掌握正则表达式的书写规则
public class RegexTest2 {public static void main(String[] args) {//1、字符类(只能匹配单个字符)System.out.println("a".matches("[abc]")); //［abc］只能匹配a、b、cSystem.out.println("e".matches("[abcd]")); // falseSystem.out.println("d".matches("[^abc]")); //［^abc］不能是abcSystem.out.println("a".matches("[^abc]")); // falseSystem.out.println("b".matches("[a-zA-z]")); // [a-zA-Z] 只能是a-z A-Z的字符System.out.println("2".matches("[a-zA-Z]")); // falseSystem.out.println("k".matches("a-z && [^bc]")); // ：a到z,除了b和cSystem.out.println("b".matches("a-z && [^bc]")); // falseSystem.out.println("ab".matches("[a-zA-Z0-9]"));//false 注意：以上带[内容]的规则都只能用于匹配单个字符//2、预定义字符（只能匹配单个字符）．\d \D \s \s \w \WSystem.out.println("徐".matches("."));//.可以匹配任意字符System.out.println("徐徐".matches(".")); // false//\在Java中有特殊意义：\n换行\t代表一个缩进//如果在java中，希望\就是\必须转义System.out.println("\"");System.out.println("3".matches("\\d")); // \d: 0-9System.out.println("a".matches("\\d")); //falseSystem.out.println(" ".matches("\\s")); //s：代表一个空白字符System.out.println("a".matches("\\s")); // falseSystem.out.println("a".matches("\\S"));//\S:代表一个非空白字符System.out.println("".matches("\\S"));//falseSystem.out.println("a".matches("\\w"));//\w:[a-zA-Z_0-9]System.out.println("_".matches("\\w"));//trueSystem.out.println("".matches("\\w"));//falseSystem.out.println("徐".matches("\\W"));//[^\w]不能是a-zA-Z_0-9System.out.println("a".matches("\\W"));//falseSystem.out.println("23232".matches("\\d"));//false注意：以上预定义字符都只能匹配单个字符//3、数量词：? * + {n} {n,} {n,m}System.out.println("a".matches("\\w?"));//? 代表0次或1次System.out.println(" ".matches("\\w?"));//trueSystem.out.println("abc".matches("\\w?"));//falseSystem.out.println("abcI2".matches("\\w*"));//*代表0次或多次System.out.println("".matches("\\w*"));//trueSystem.out.println("abc12".matches("\\w*"));//falseSystem.out.println("a3c".matches("\\w{3}"));//{3}代表要正好是n次System.out.println("abcd".matches("\\w{3}"));//falseSystem.out.println("abcd".matches("\\w{3,}"));//{3,}代表是>=3次System.out.println("ab".matches("\\w{3,}"));//falseSystem.out.println("abcde徐".matches("\\w{3,}"));//falseSystem.out.println("abc232d".matches("\\w{3,9}"));//{3,9}代表是  大于等于3次，小于等于9次//4、其他几个常用的符号：(?i) 忽略大小写、 或：|、分组：()System.out.println("----------------------------------------------");System.out.println("abc".matches("(?i)abc"));//trueSystem.out.println("ABC".matches("(?i)abc"));//trueSystem.out.println("aBc".matches("a((?i)b)c"));//trueSystem.out.println("ABc".matches("a((?i)b)c"));//false//需求1：要求要么是3个小写字母，要么是3个数字。System.out.println("123".matches("\\d{3}|[a-z]{3}"));System.out.println("abc".matches("\\d{3}|[a-z]{3}"));System.out.println("aAc".matches("\\d{3}|[a-z]{3}"));//需求2：必须是“我爱“开头，中间可以是至少一个"编程“，最后至少是1个"666"System.out.println("我爱编程编程666666".matches("我爱（编程）+(666)+"));System.out.println("我爱编程编程6666666".matches("我爱（编程）+(666)+"));//false}
}

正则表达式的应用

1、用于校验数据

package com.tichinajie.d2_regex;import java.util.Scanner;public class RegexTest3 {public static void main(String[] args) {//正则表达式的应用一，校验数据格式是否合法checkEmail();}public static void checkPhone(){Scanner sc = new Scanner(System.in);while (true){System.out.println("请您输入您的电话号码（手机I座机）：");String phone = sc.nextLine();//18676769999  010-3424242424  0104644535if(phone.matches( "(1[3-9]\\d{9})|(0\\d{2,7}-?[1-9]\\d{4,19})")){System.out.println("您输入的号码格式正确~~~");break;}else {System.out.println("您输入的号码格式不正确~~~");}}}public static void checkEmail(){while (true) {System.out.println("请您输入您的邮箱：");Scanner sc = new Scanner(System.in);String email = sc.nextLine();/*** dlei0009@163.com*25143242@qq.com*itheima@itcast.com.cn*/if(email.matches("\\w{2,}@\\w{2,20}(\\.\\w{2,10}){1,2}")){System.out.println("您输入的邮箱格式正确~~~");break;}else{System.out.println("您输入的邮箱格式不正确~~~");}}}
}

2、用于查找信息

package com.tichinajie.d2_regex;import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;public class RegexTest4 {public static void main(String[] args) {//使用正则表达式method1();}//需求1：从以下内容中爬取出，手机，邮箱，座机、400电话等信息。public static void method1() {String data = "来黑马程序员学习Java，\n" +"电话：1866668888，18699997777\n" +"或者联系邮箱：boniu@itcast.cn，\n" +"座机电话：01036517895，010-98951256\n" +"邮箱：bozai@itcast.cn，\n" +"邮箱：dlei0009@163.com，\n" +"热线电话： 400-618-9090，400-618-4000,4006184000,4006189090";//1、定义爬取规则String regex = "(1[3-9]\\d{9})|(0\\d{2,7}-?[1-9]\\d{4,19})|\\w{2,}@\\w{2,20}(\\.\\w{2,10}){1,2}"+ "|(400-?\\d{3,7}-?\\d{3,7})";//2、把正则表达式封装成一个Pattern对象Pattern pattern = Pattern.compile(regex);//3、通过pattern对象去获取查找内容的匹配器对象。Matcher matcher = pattern.matcher(data);//4、定义一个循环开始爬取信息while (matcher.find()) {String rs = matcher.group();//获取到了找到的内容了。System.out.println(rs);}}
}

3、用于搜索替换、分割内容

正则表达式用于搜索替换、分割内容，需要结合String提供的如下方法完成：

package com.tichinajie.d2_regex;import java.util.Arrays;/***目标：掌握使用正则表达式做搜索替换，内容分割。*/
public class RegexTest5 {public static void main(String[] args) {//1、public String replaceAll(String regex,String newStr):按照正则表达式匹配的内容进行替换//需求1：请把古力娜扎ai8888迪丽热巴999aa5566马尔扎哈fbbfsfs42425卡尔扎巴，中间的非中文字符替换成"-"String s1="古力娜扎ai8888迪丽热巴999aa5566马尔扎哈fbbfsfs42425卡尔扎巴";System.out.println(s1.replaceAll("\\w+","-"));//需求2（拓展）：某语音系统，收到一个口吃的人说的“我我我喜欢编编编编编编编编编编编编程程程！”，需要优化成“我喜欢编程！"。String s2="我我我喜欢编编编编编编编编编编编编程程程";/***(.)一组：.匹配任意字符的。*\\:为这个组声明一个组号：1号*+:声明必须是重复的字*$1可以去到第1组代表的那个重复的字*/System.out.println(s2.replaceAll("(.)\\1+","$1"));//2、public String.[]split(String regex.):按照正则表达式匹配的内容进行分割字符串，反回一个字符串数组。//需求1：请把古力娜扎ai8888迪丽热巴999aa5566马尔扎哈fbbfsfs.42425卡尔扎巴，中的人名获取出来。String s3="古力娜扎ai8888迪丽热巴999aa5566马尔扎哈fbbfsfs42425卡尔扎巴";String[] names = s3.split("\\w+");System.out.println(Arrays.toString(names));}
}

异常

异常的体系

Error:代表的系统级别错误（属于严重问题），也就是说系统一旦出现问题，Sun公司会把这些问题封装成Error对象给出来，说白了，Error是给sun公司自己用的，不是给我们程序员用的，因此我们开发人员不用管它。

Exception:叫异常，它代表的才是我们程序可能出现的问题，所以，我们程序员通常会用Exception以及它的孩子来封装程序出现的问题。

1、运行时异常：RuntimeException及其子类，编译阶段不会出现错误提醒，运行时出现的异常(如：数组索引越界异常)。

2、编译时异常：编译阶段就会出现错误提醒的(如：日期解析异常)。

抛出异常（throws）

在方法上使用throws:关键字，可以将方法内部出现的异常抛出去给调用者处理。

捕获异常（try...catch）
直接捕获程序出现的异常

package com.tichinajie.d3_exception;import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;/*
* 目标：认识异常
* */
public class ExceptionTest1 {public static void main(String[] args) throws ParseException {// Integer.valueOf("abc");
//   int[] arr = {11, 22, 33};
//   System.out.println(arr[5]);SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat( "yyyy-MM-dd HH:mm:ss");Date d = sdf.parse("2028-11-11 10:24");//  Date d = null;
//        try {
//            d = sdf.parse("2028-11-11 10:24");
//        } catch (ParseException e) {
//            throw new RuntimeException(e);
//        }System.out.println(d);}
}

自定义异常

Java无法为这个世界上全部的问题都提供异常类来代表，如果企业自己的某种问题，想通过异常来表示，以便用异常来管理该问题，那就需要自己来定义异常类了。

自定义异常的种类

package com.tichinajie.d3_exception;//1、必须让这个类继承自RunTimeException，才能成为一个运行时异常类
public class AgeIllegalRuntimeException extends RuntimeException {public AgeIllegalRuntimeException() {}public AgeIllegalRuntimeException(String message) {super(message);}
}package com.tichinajie.d3_exception;//1、必须让这个类继承自RunTimeException，才能成为一个运行时异常类
public class AgeIllegalException extends RuntimeException {public AgeIllegalException() {}public AgeIllegalException(String message) {super(message);}
}package com.tichinajie.d3_exception;
/*
* 目标：掌握自定义异常，异常的应用
* */
public class ExceptionTest2 {public static void main(String[] args) {//需求：保存一个合法的年龄try{saveAge(15) ;System.out.println("底层执行成功的!");} catch (Exception e) {e.printStackTrace();System.out.println("底层出现了bug!");}try{saveAge2(25);System.out.println("saveAge2底层执行是成功的！");} catch (AgeIllegalException e){e.printStackTrace();System.out.println("saveAge2底层执行是出现bug的！");}}public static void saveAge2(int age) throws AgeIllegalException{if(age > 0 && age < 150){System.out.println("年龄被成功保存：" + age);}  else {//用一个异常对象封装这个问题//throw抛出去这个异常对象//throws 用在方法上，抛出方法内部的异常throw new AgeIllegalException("/age is illegal, your age is " + age);}}public static void saveAge(int age){if(age > 0 && age < 150){System.out.println("年龄被成功保存：" + age);}  else {//用一个异常对象封装这个问题//throw抛出去这个异常对象throw new AgeIllegalRuntimeException("/age is illegal, your age is " + age);}}
}

异常的处理

开发中对于异常的常见处理方式：

package com.tichinajie.d3_exception;import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.InputStream;
import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;/*
* 目标异常处理
* */
public class ExceptionTest3 {public static void main(String[] args) {try {test1();} catch (FileNotFoundException e) {System.out.println("您要找的文件不存在~~");throw new RuntimeException(e);//打印这个异常对象的信息，记录下来} catch (ParseException e) {System.out.println("您要解析的时间有问题~~");throw new RuntimeException(e);//打印这个异常对象的信息，记录下来}}private static void test1() throws FileNotFoundException, ParseException {SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat( "yyyy-MM-dd HH:mm:ss");Date d = sdf.parse("2028-11-11 10:24");System.out.println(d);test2();}public static void test2() throws FileNotFoundException {//读取文件的InputStream is = new FileInputStream("D:/meinv.png");}
}package com.tichinajie.d3_exception;import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.InputStream;
import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;/*
* 目标异常处理
* */
public class ExceptionTest3_2 {public static void main(String[] args) {try {test1();} catch (Exception e) {System.out.println("您要找的文件不存在~~");e.printStackTrace();//打印这个异常对象的信息，记录下来}}private static void test1() throws Exception {SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat( "yyyy-MM-dd HH:mm:ss");Date d = sdf.parse("2028-11-11 10:24");System.out.println(d);test2();}public static void test2() throws Exception {//读取文件的InputStream is = new FileInputStream("D:/meinv.png");}
}package com.tichinajie.d3_exception;import java.util.Scanner;public class ExceptionTest4 {public static void main(String[] args) {//需求：调用一个方法，让用户输入一个合适的价格返回为止while (true) {//尝试修复try {System.out.println(getMoney());} catch (Exception e) {System.out.println("请您输入合法的数字！！");}}}public static double getMoney(){Scanner sc = new Scanner(System.in);System.out.println("请输入合适的价格：");double money = sc.nextDouble();if (money >= 0){return money;}else {System.out.println("你输入的价格不合适");}return money;}
}

(本章图片均来自于黑马程序员视频)