# 课堂笔记

# 字符类型 char

• 字符也是 Java 中基础的数据类型之一
  • 用单引号表示的字符： 'a' , '1'
• Java 采用 Unicode16 表达字符，在所有的机器上，不管 CPU、操作系统和本地语言，字符类型是一致和统一的。
• 一个汉字也是 Unicode 的一个字符，所以也是 Java 的一个字符。

# 字符计算

char c = 'A';

c++;

System.out.println(c); // 输出结果为：B

int i = 'Z'-'A';

System.out.println(i); // 输出结果为：25

System.out.println((int)c); // 输出结果为：66

• 一个字符加一个数字得到 Unicode 码表中的那个数之后的字符
• 两个字符的减，得到它们在表中的距离
• char 也可以和 int 之间相互赋值，输出字符在 Unicode 码表中的位置

# 大小写转换

• 字母和数字在 Unicode 表中是顺序排列的
• 大写字母和小写字母是分开排列的，不在一起
• 'a' - 'A' 可以得到两段之间的距离
• a + 'a' - 'A' 可以把一个大写字母变成小写字母
• a + 'A' - 'a' 可以把一个小写字母变成大写字母

# 字符大小比较

• 字符可以比较大小，依据是它们在 Unicode 表中的编号

  '0' < '9'
  'A' < 'Z'
  'a' > 'Z'
  'Z' < 'a'

# 逃逸字符

• 用来表达无法印出来的控制字符或特殊字符，它由一个反斜杠 "\" 开头，后面跟上另一个字符，这两个字符合起来，组成了一个字符。

# 包裹类型

• 对于基本数据类型，Java 提供了对应的包裹 (wrap) 类型。

• 这些包裹类型将一个基本数据类型的数据转换成对象的形式，从而使得它们可以像对象一样参与运算和传递。

• 下表列出了基本数据类型所对应的包裹类型：

• 除了 int 和 char 以外，包裹类型就是把基本类型的名字的第一个字母大写。
• 在 Java 的系统类库中，所有第一个字母大写的，都是类的名字。所以在编辑程序的时候，一定要小心大小写，以免一不小心犯错。

// 定义包裹类型变量

Integer i = 10;

Integer i = new Integer(10);

Integer i = new Integer("10");

// 获得包裹类型的值

Integer iii = 10;

int i = iii;

# 用途

• 当需要让一个类或对象做事情的时候，使用 . 运算符。

• 获得该类型的最大最小值

Integer.MIN_VALUE

Integer.MAX_VALUE

• 判断这个字符是否是数字

static boolean isDigit(char ch)

• 判断这个字符是不是字母

static boolean isLetter(char ch)

• 判断这个字符是不是字母或数字

static boolean isLetterOrDigit(char ch)

• 判断这个字符是不是⼩写字母

static boolean isLowerCase(char ch)

• 判断这个字符是不是⼤写字母

static boolean isUpperCase(char ch)

• 判断这个字符是不是⼀种空格

static boolean isWhitespace(char ch)

• 把这个字符转换成⼩写

static char toLowerCase(char ch)

• 把这个字符转换成⼤写

static char toUpperCase(char ch)

# 字符串

• 用双引号括起来的 0 个或多个字符就是一个字符串字面量
  “hello” “1” “”

# 输入字符串

• 读入一个单词，单词的标志是空格、tab、换行

in.next();

• 读入一整行

in.nextLine();

# 字符串变量 String

String s;

• String 是一个类。
• String 的变量和数组变量类似，它并不存放字符串，不是字符串的所有者，它是字符串的管理者。

# new 创建对象

String s = new String("a string");

• 创建了一个 String 的对象
• 用 "a string" 初始化这个对象
• 创建管理这个对象的变量 s
• 让 s 管理这个对象

graph BT

A(a string)

B((s))

B --管理-->A

String s = "hello";

• 编译器创建一个 String 类的对象交给 s 来管理

# 变量赋值

graph TB

A(String a)

B(String b)

C[一个字符串]

A --new-->C

B --b=a-->C

• 字符串变量中，a、b 是管理者，不是所有者。b=a 是 b 和 a 都管理 a 的字符串。
• int 变量中，a、b 是所有者，b=a 是改变本身。

# 内容比较 equals

• 比较是否同一个

if( input == "bye" ) {

    ...

}

• equals 比较内容是否相同

if( input.equals("bye") ) {

    ...

}

# 字符串连接 +

• 用加号 (+) 可以连接两个字符串
  "hello" + "world" → "helloworld"
• 当 + 的一边是字符串而另一边不是时，会将另一边表达为字符串，然后做连接
  "I’m " + 18 → "I’m 18"
1 + 2 + "age" → "3age"
"age" + 1 + 2 → "age12"

# 字符串运算 .

• 字符串是对象，对它的所有操作都是通过 . 这个运算符来进行的

字符串.操作

• 对 . 左边的这个字符串，做右边的那个操作

• 左边的字符串可以是变量，也可以是常量

• Java 的字符串是一种特殊的 不可变 对象，所有的字符串操作都是产生一个新的字符串，而不是对原来的字符串的修改。

String s = "abc";

System.out.println(s.toUpperCase()); // ABC

System.out.println(s); // abc

# 大小比较 compareTo

s1.compareTo(s2)

s1.compareToIgnoreCase(s2)// 可以不区分大小写地比较大小

• 如果 s1 比 s2 小，那么结果是负的
• 如果 s1 和 s2 相等，那么结果是 0
• 如果 s1 比 s2 大，那么结果是正的

# 获得长度 length ()

String name = "Hellola";

name.length(); // 输出： 7

String str1 = "one";

str1.length(); // 输出：3

String str2 = "";

str2.length(); // 输出： 0

String str3;

str2.length(); // Error! 因为 str3 没有管理任何 String 对象

# 访问字符串里的字符 charAT

s.charAT(index)

• 返回在 index 上的单个字符
• index 的范围是 0 到 length()-1
• 第一个字符的 index 是 0，和数组一样
• 但是不能用 for-each 循环来遍历字符串

# 得到子串 substring

s.substring(n)

• 得到从 n 号位置到末尾的全部内容

s.substring(b,e)

• 得到从 b 号位置到 e 号位置之前的内容

# 寻找字符 indexOf

s.index0f(c)

• 得到 c 字符所在的位置，-1 表示不存在

s.index0f(c,n)

• 从 n 号位置开始寻找 c 字符

s.index0f(t)

• 找到字符串 t 所在的位置

s.lastIndex0f(c)

s.lastIndex0f(c,n)

s.lastIndex0f(t)

• 从右边开始找，各部分参数同上

# 以 x 起始或结束 startsWith endsWith

s.startsWith(t)

s.endsWith(t)

# 去除两端空格 trim

s.trim()

# 内容替换 replace

s.replace(c1,c2)

# 大小写转换 toLowerCase toUpperCase

s.toLowerCase()

s.toUpperCase()

# 编程题

# 题目 1. 单词长度（5 分）

• 题目内容
  你的程序要读入一行文本，其中以空格分隔为若干个单词，以 . 结束。你要输出这行文本中每个单词的长度。这里的单词与语言无关，可以包括各种符号，比如 “it's” 算一个单词，长度为 4。注意，行中可能出现连续的空格。

• 输入格式
  输入在一行中给出一行文本，以 . 结束，结尾的句号不能计算在最后一个单词的长度内。

• 输出格式
  在一行中输出这行文本对应的单词的长度，每个长度之间以空格隔开，行末没有最后的空格。

• 输入样例
  It's great to see you here.

• 输出样例
  4 5 2 3 3 4

# 解题代码

import java.util.Scanner;

public class Main {

    public static void main(String[] args) {

        Scanner in = new Scanner(System.in);

        String s = in.next();// 字符串输入

        String comma = "";

        int len; // 字符串长度

        while ( true ) {

            len = s.length();

            if (s.endsWith(".") ) {

                len -= 1;

                if (len > 0) {

                    System.out.print(comma + len);

                }               

                break;

            }

            System.out.print(comma + len);

            s = in.next();// 下一个字符串输入

            comma = " "; // 下一个字符串前有空格

        }

    }

}

# 题目 2. GPS 数据处理（5 分）

• 题目内容
  NMEA-0183 协议是为了在不同的 GPS（全球定位系统）导航设备中建立统一的 BTCM（海事无线电技术委员会）标准，由美国国家海洋电子协会（NMEA-The National Marine Electronics Associa-tion）制定的一套通讯协议。GPS 接收机根据 NMEA-0183 协议的标准规范，将位置、速度等信息通过串口传送到 PC 机、PDA 等设备。

  NMEA-0183 协议是 GPS 接收机应当遵守的标准协议，也是目前 GPS 接收机上使用最广泛的协议，大多数常见的 GPS 接收机、GPS 数据处理软件、导航软件都遵守或者至少兼容这个协议。

  NMEA-0183 协议定义的语句非常多，但是常用的或者说兼容性最广的语句只有 $GPGGA、$GPGSA、$GPGSV、$GPRMC、$GPVTG、$GPGLL 等。

  其中 $GPRMC 语句的格式如下：

  $GPRMC,024813.640,A,3158.4608,N,11848.3737,E,10.05,324.27,150706,,,A*50

  这里整条语句是一个文本行，行中以逗号 , 隔开各个字段，每个字段的大小（长度）不一，这里的示例只是一种可能，并不能认为字段的大小就如上述例句一样。

  字段 0：$GPRMC，语句 ID，表明该语句为 Recommended Minimum Specific GPS/TRANSIT Data（RMC）推荐最小定位信息
  字段 1：UTC 时间，hhmmss.sss 格式
  字段 2：状态，A = 定位，V = 未定位
  字段 3：纬度 ddmm.mmmm，度分格式（前导位数不足则补 0）
  字段 4：纬度 N（北纬）或 S（南纬）
  字段 5：经度 dddmm.mmmm，度分格式（前导位数不足则补 0）
  字段 6：经度 E（东经）或 W（西经）
  字段 7：速度，节，Knots
  字段 8：方位角，度
  字段 9：UTC 日期，DDMMYY 格式
  字段 10：磁偏角，（000 - 180）度（前导位数不足则补 0）
  字段 11：磁偏角方向，E = 东 W = 西
  字段 16：校验值

  这里， * 为校验和识别符，其后面的两位数为校验和，代表了 $ 和 * 之间所有字符（不包括这两个字符）的异或值的十六进制值。上面这条例句的校验和是十六进制的 50，也就是十进制的 80。

  提示： ^ 运算符的作用是异或。将 $ 和 * 之间所有的字符做 ^ 运算 (第一个字符和第二个字符异或，结果再和第三个字符异或，依此类推) 之后的值对 65536 取余后的结果，应该和 * 后面的两个十六进制数字的值相等，否则的话说明这条语句在传输中发生了错误。注意这个十六进制值中是会出现 A-F 的大写字母的。另外，如果你需要的话，可以用 Integer.parseInt(s) 从 String 变量 s 中得到其所表达的整数数字；而 Integer.parseInt(s, 16) 从 String 变量 s 中得到其所表达的十六进制数字。

  现在，你的程序要读入一系列 GPS 输出，其中包含 $GPRMC，也包含其他语句。在数据的最后，有一行单独的 END 表示数据的结束。

  你的程序要从中找出 $GPRMC 语句，计算校验和，找出其中校验正确，并且字段 2 表示已定位的语句，从中计算出时间，换算成北京时间。一次数据中会包含多条 $GPRMC 语句，以最后一条语句得到的北京时间作为结果输出。

  你的程序一定会读到一条有效的 $GPRMC 语句。

• 输入格式
  多条 GPS 语句，每条均以回车换行结束。最后一行是 END 三个大写字母。

• 输出格式
  6 位数时间，表达为： hh:mm:ss
  其中，hh 是两位数的小时，不足两位时前面补 0；mm 是两位数的分钟，不足两位时前面补 0；ss 是两位数的秒，不足两位时前面补 0。

• 输入样例
  $GPRMC,024813.640,A,3158.4608,N,11848.3737,E,10.05,324.27,150706,,,A*50
  END

• 输出样例
  10:48:13

# 解题代码

import java.util.Scanner;

public class Main {

    public static void main(String[] args) {

        Scanner in = new Scanner(System.in);

        String str = in.next();// 字符串输入

        String substr = "";

        Integer check, hh = 0, mm = 0, ss = 0;

        int code = 0;

        while ( !str.equals("END") ) {  

            if ( !str.startsWith("$GPRMC")) {

                str = in.next();// 下一个字符串输入

                continue;

            }

            // 将 $ 和 * 之间所有的字符做 ^ 运算

            substr = str.substring(1, str.indexOf("*"));

            // 获得 * 后的校验符的十六进制数

            check = Integer.parseInt(str.substring(str.indexOf("*")+1), 16);

            for(int i = 0; i < substr.length(); i++) {

                code ^= substr.charAt(i);

            }

            if (code % 65536 == check) { // 数据合法

                String[] strs = str.split(",");

                if (strs[2].equals("A")) { //  已定位

                    hh = Integer.parseInt(strs[1].substring(0, 2));

                    mm = Integer.parseInt(strs[1].substring(2, 4));

                    ss = Integer.parseInt(strs[1].substring(4, 6));

                    // 输出北京时间

                    hh = ( hh + 8 ) % 24;

                    if ( hh < 10 ) {

                        System.out.print("0");

                    }

                    System.out.print(hh+":"+mm+":"+ss);                     

                }               

            }

            str = in.next();// 下一个字符串输入

        }

    }

}