常見API，MAth、System

1 Math類
- 1.1 概述
- 1.2 常見方法
- 1.3 算法小題(質數)
- 1.4 算法小題(自冪數)
2 System類
- 2.1 概述
- 2.2 常見方法

1 Math類

1.1 概述

tips：了解內容

查看API文檔，我們可以看到API文檔中關于Math類的定義如下：

在這里插入圖片描述

Math類所在包為java.lang包，因此在使用的時候不需要進行導包。并且Math類被final修飾了，因此該類是不能被繼承的。

Math類包含執行基本數字運算的方法，我們可以使用Math類完成基本的數學運算。

要想使用Math類我們就需要先創建該類的對象，那么創建對象就需要借助于構造方法。因此我們就需要首先查看一下API文檔，看看API文檔中針對Math類有沒有提供對應的構造方法。通過API文檔來查看

一下Math類的成員，如下所示：

在這里插入圖片描述

在API文檔中沒有體現可用的構造方法，因此我們就不能直接通過new關鍵字去創建Math類的對象。同時我們發現Math類中的方法都是靜態的，因此在使用的時候我們可以直接通過類名去調用。在Math類中

定義了很多數學運算的方法，但是我們并不可能將所有的方法學習一遍，我們主要學習的就是一些常見的方法。

1.2 常見方法

tips：重點講解內容

常見方法介紹

我們要學習的Math的常見方法如下所示：

public static int abs(int a)					// 返回參數的絕對值
public static double ceil(double a)				// 返回大于或等于參數的最小整數
public static double floor(double a)			// 返回小于或等于參數的最大整數
public static int round(float a)				// 按照四舍五入返回最接近參數的int類型的值
public static int max(int a,int b)				// 獲取兩個int值中的較大值
public static int min(int a,int b)				// 獲取兩個int值中的較小值
public static double pow (double a,double b)	// 計算a的b次冪的值
public static double random()					// 返回一個[0.0,1.0)的隨機值

案例演示

接下來我們就來演示一些這些方法的執行效果，如下所示：

public class MathDemo01 {public static void main(String[] args) {// public static int abs(int a)         返回參數的絕對值System.out.println("-2的絕對值為：" + Math.abs(-2));System.out.println("2的絕對值為：" + Math.abs(2));// public static double ceil(double a)  返回大于或等于參數的最小整數System.out.println("大于或等于23.45的最小整數位：" + Math.ceil(23.45));System.out.println("大于或等于-23.45的最小整數位：" + Math.ceil(-23.45));// public static double floor(double a) 返回小于或等于參數的最大整數System.out.println("小于或等于23.45的最大整數位：" + Math.floor(23.45));System.out.println("小于或等于-23.45的最大整數位：" + Math.floor(-23.45));// public static int round(float a)     按照四舍五入返回最接近參數的intSystem.out.println("23.45四舍五入的結果為：" + Math.round(23.45));System.out.println("23.55四舍五入的結果為：" + Math.round(23.55));// public static int max(int a,int b)   返回兩個int值中的較大值System.out.println("23和45的最大值為: " + Math.max(23, 45));// public static int min(int a,int b)   返回兩個int值中的較小值System.out.println("12和34的最小值為: " + Math.min(12 , 34));// public static double pow (double a,double b)返回a的b次冪的值System.out.println("2的3次冪計算結果為: " + Math.pow(2,3));// public static double random()返回值為double的正值，[0.0,1.0)System.out.println("獲取到的0-1之間的隨機數為: " + Math.random());}}

運行程序進行測試，控制臺輸出結果如下：

-2的絕對值為：2
2的絕對值為：2
大于或等于23.45的最小整數位：24.0
大于或等于-23.45的最小整數位：-23.0
小于或等于23.45的最大整數位：23.0
小于或等于-23.45的最大整數位：-24.0
23.45四舍五入的結果為：23
23.55四舍五入的結果為：24
23和45的最大值為: 45
12和34的最小值為: 12
2的3次冪計算結果為: 8.0
獲取到的0-1之間的隨機數為: 0.7322484131745958

1.3 算法小題(質數)

需求：

? 判斷一個數是否為一個質數

代碼實現：

public class MathDemo2 {public static void main(String[] args) {//判斷一個數是否為一個質數System.out.println(isPrime(997));//997 2~996 995次}public static boolean isPrime(int number) {int count = 0;for (int i = 2; i <= Math.sqrt(number); i++) {count++;if (number % i == 0) {return false;}}System.out.println(count);return true;}
}

1.4 算法小題(自冪數)

自冪數，一個n位自然數等于自身各個數位上數字的n次冪之和

? 舉例1：三位數 1^3 + 5^3 + 3^3 = 153

? 舉例2：四位數 1^4 + 6^4 + 3^4 + 4^3 = 1634

如果自冪數是：

一位自冪數，也叫做：獨身數
三位自冪數：水仙花數四位自冪數：四葉玫瑰數
五位自冪數：五角星數六位自冪數：六合數
七位自冪數：北斗七星數八位自冪數：八仙數
九位自冪數：九九重陽數十位自冪數：十全十美數

//水仙花數:100 ~ 999
int count = 0;
//得到每一個三位數
for (int i = 100; i <= 999; i++) {//個位 十位 百位int ge = i % 10;int shi = i / 10 % 10;int bai = i / 100 % 10;//判斷://每一位的三次方之和 跟本身 進行比較。double sum = Math.pow(ge, 3) + Math.pow(shi, 3) + Math.pow(bai, 3);if (sum == i) {count++;//System.out.println(i);System.out.println(count);}
}

2 System類

2.1 概述

tips：了解內容

查看API文檔，我們可以看到API文檔中關于System類的定義如下：

System類所在包為java.lang包，因此在使用的時候不需要進行導包。并且System類被final修飾了，因此該類是不能被繼承的。

System包含了系統操作的一些常用的方法。比如獲取當前時間所對應的毫秒值，再比如終止當前JVM等等。

要想使用System類我們就需要先創建該類的對象，那么創建對象就需要借助于構造方法。因此我們就需要首先查看一下API文檔，看看API文檔中針對System類有沒有提供對應的構造方法。通過API文檔來

查看一下System類的成員，如下所示：
在這里插入圖片描述

在API文檔中沒有體現可用的構造方法，因此我們就不能直接通過new關鍵字去創建System類的對象。同時我們發現System類中的方法都是靜態的，因此在使用的時候我們可以直接通過類名去調用（Nested Class Summary內部類或者內部接口的描述）。

2.2 常見方法

tips：重點內容

常見方法介紹

我們要學習的System類中的常見方法如下所示：

public static long currentTimeMillis()			// 獲取當前時間所對應的毫秒值（當前時間為0時區所對應的時間即就是英國格林尼治天文臺舊址所在位置）
public static void exit(int status)				// 終止當前正在運行的Java虛擬機，0表示正常退出，非零表示異常退出
public static native void arraycopy(Object src,  int  srcPos, Object dest, int destPos, int length); // 進行數值元素copy

案例演示

接下來我們就來通過一些案例演示一下這些方法的特點。

案例1：演示currentTimeMillis方法

public class SystemDemo01 {public static void main(String[] args) {// 獲取當前時間所對應的毫秒值long millis = System.currentTimeMillis();// 輸出結果System.out.println("當前時間所對應的毫秒值為：" + millis);}}

運行程序進行測試，控制臺的輸出結果如下：

當前時間所對應的毫秒值為：1876050298313

獲取到當前時間的毫秒值的意義：我們常常來需要統計某一段代碼的執行時間。此時我們就可以在執行這段代碼之前獲取一次時間，在執行完畢以后再次獲取一次系統時間，然后計算兩個時間的差值，

這個差值就是這段代碼執行完畢以后所需要的時間。如下代碼所示：

public class SystemDemo2 {public static void main(String[] args) {//判斷1~100000之間有多少個質數long start = System.currentTimeMillis();for (int i = 1; i <= 100000; i++) {boolean flag = isPrime2(i);if (flag) {System.out.println(i);}}long end = System.currentTimeMillis();//獲取程序運行的總時間System.out.println(end - start); //方式一：1514 毫秒  方式二：71毫秒}//以前判斷是否為質數的方式public static boolean isPrime1(int number) {for (int i = 2; i < number; i++) {if (number % i == 0) {return false;}}return true;}//改進之后判斷是否為質數的方式（效率高）public static boolean isPrime2(int number) {for (int i = 2; i <= Math.sqrt(number); i++) {if (number % i == 0) {return false;}}return true;}
}

案例2：演示exit方法

public class SystemDemo01 {public static void main(String[] args) {// 輸出System.out.println("程序開始執行了.....");// 終止JVMSystem.exit(0);// 輸出System.out.println("程序終止了..........");}}

運行程序進行測試，控制臺輸出結果如下：

程序開始執行了.....

此時可以看到在控制臺只輸出了"程序開始了…"，由于JVM終止了，因此輸出"程序終止了…"這段代碼沒有被執行。

案例3：演示arraycopy方法

方法參數說明：

// src: 	 源數組
// srcPos：  源數值的開始位置
// dest：    目標數組
// destPos： 目標數組開始位置
// length:   要復制的元素個數
public static native void arraycopy(Object src,  int  srcPos, Object dest, int destPos, int length);

代碼如下所示：

public class SystemDemo01 {public static void main(String[] args) {// 定義源數組int[] srcArray = {23 , 45 , 67 , 89 , 14 , 56 } ;// 定義目標數組int[] desArray = new int[10] ;// 進行數組元素的copy: 把srcArray數組中從0索引開始的3個元素，從desArray數組中的1索引開始復制過去System.arraycopy(srcArray , 0 , desArray , 1 , 3);// 遍歷目標數組for(int x = 0 ; x < desArray.length ; x++) {if(x != desArray.length - 1) {System.out.print(desArray[x] + ", ");}else {System.out.println(desArray[x]);}}}}

運行程序進行測試，控制臺輸出結果如下所示：

0, 23, 45, 67, 0, 0, 0, 0, 0, 0

通過控制臺輸出結果我們可以看到，數組元素的確進行復制了。

使用這個方法我們也可以完成數組元素的刪除操作，如下所示：

public class SystemDemo02 {public static void main(String[] args) {// 定義一個數組int[] srcArray = {23 , 45 , 67 , 89 , 14 , 56 } ;// 刪除數組中第3個元素(67)：要刪除67這個元素，我們只需要將67后面的其他元素依次向前進行移動即可System.arraycopy(srcArray , 3 , srcArray , 2 , 3);// 遍歷srcArray數組for(int x = 0 ; x < srcArray.length ; x++) {if(x != desArray.length - 1) {System.out.print(srcArray[x] + ", ");}else {System.out.println(srcArray[x]);}}}
}

運行程序進行測試，控制臺的輸出結果如下所示：

23, 45, 89, 14, 56, 56

通過控制臺輸出結果我們可以看到此時多出了一個56元素，此時我們只需要將最后一個位置設置為0即可。如下所示：

public class SystemDemo02 {public static void main(String[] args) {// 定義一個數組int[] srcArray = {23 , 45 , 67 , 89 , 14 , 56 } ;// 刪除數組中第3個元素(67)：要刪除67這個元素，我們只需要將67后面的其他元素依次向前進行移動即可System.arraycopy(srcArray , 3 , srcArray , 2 , 3);// 將最后一個位置的元素設置為0srcArray[srcArray.length - 1] = 0 ;// 遍歷srcArray數組for(int x = 0 ; x < srcArray.length ; x++) {if(x != srcArray.length - 1 ) {System.out.print(srcArray[x] + ", ");}else {System.out.println(srcArray[x]);}}}
}

運行程序進行測試，控制臺輸出結果如下所示：

23, 45, 89, 14, 56, 0

此時我們可以看到元素"67"已經被刪除掉了。67后面的其他元素依次向前進行移動了一位。

arraycopy方法底層細節：

1.如果數據源數組和目的地數組都是基本數據類型，那么兩者的類型必須保持一致，否則會報錯

2.在拷貝的時候需要考慮數組的長度，如果超出范圍也會報錯

3.如果數據源數組和目的地數組都是引用數據類型，那么子類類型可以賦值給父類類型

代碼示例：

public class SystemDemo3 {public static void main(String[] args) {//public static void arraycopy(數據源數組，起始索引，目的地數組，起始索引，拷貝個數) 數組拷貝//細節://1.如果數據源數組和目的地數組都是基本數據類型，那么兩者的類型必須保持一致，否則會報錯//2.在拷貝的時候需要考慮數組的長度，如果超出范圍也會報錯//3.如果數據源數組和目的地數組都是引用數據類型，那么子類類型可以賦值給父類類型Student s1 = new Student("zhangsan", 23);Student s2 = new Student("lisi", 24);Student s3 = new Student("wangwu", 25);Student[] arr1 = {s1, s2, s3};Person[] arr2 = new Person[3];//把arr1中對象的地址值賦值給arr2中System.arraycopy(arr1, 0, arr2, 0, 3);//遍歷數組arr2for (int i = 0; i < arr2.length; i++) {Student stu = (Student) arr2[i];System.out.println(stu.getName() + "," + stu.getAge());}}
}class Person {private String name;private int age;public Person() {}public Person(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}/*** 獲取** @return name*/public String getName() {return name;}/*** 設置** @param name*/public void setName(String name) {this.name = name;}/*** 獲取** @return age*/public int getAge() {return age;}/*** 設置** @param age*/public void setAge(int age) {this.age = age;}public String toString() {return "Person{name = " + name + ", age = " + age + "}";}
}class Student extends Person {public Student() {}public Student(String name, int age) {super(name, age);}
}