IX我们的目标是编写一本可以通过各种应用场景中的有趣示例来教授问题求解和程序设计的教材。如果您有任何关于如何改进本书的评论或建议，请通过以下方式与我联系。Y.Daniel Liangy.daniel.liang@gmail.comwww.cs.armstrong.edu/liangwww.pearsonhighered.com/liang本版新增内容本版对各个细节都进行了全面修订，以增强其清晰性、表述、内容、例子和练习题。本版主要的改进如下：●更新到Java8版本。·由于Swing被JavaFX所替代，因此所有的GUI示例和练习题都使用JavaFX改写。●使用lambda表达式来简化JavaFX和线程中的编程。。在配套网站上为教师提供了100多道编程练习题，并给出了答案。这些练习题没有出现在教材中。。在第4章就引人了数学方法，使得学生可以使用数学函数编写代码。·在第4章就引入了字符串，使得学生可以早点使用对象和字符串开发有趣的程序。?GUI编程放在抽象类和接口之后介绍，若教师选择不教授GUI内容的话，可以直接跳过这些章节?第4、14、15和16章是全新的章节。。第28和29章大幅改写，对最小生成树和最短路径使用更加简化的方法实现。教学特色本书使用以下要素组织素材：。教学目标在每章开始处列出学生应该掌握的内容，学完这章后，学生能够判断自已是否达到这个目标。。引言提出代表性的问题，以便学生对该章内容有一个概括了解。·要点提示突出每节中涵盖的重要概念。。复习题按节组织，帮助学生复习相关内容并评估掌握的程度。。示例学习通过精心挑选示例，以容易理解的方式教授问题求解和程序设计概念。本书使用多个小的、简单的、激发兴趣的例子来演示重要的概念。。本章小结回顾学生应该理解和记住的重要主题，有助于巩固该章所学的关键概念。。测试题测试题是在线的，让学生对编程概念和技术进行自我测试。·编程练习题为学生提供独立应用所学新技能的机会。练习题的难度分为容易（没有星号）、适中（*）、难（**）和具有挑战性（***）四个级别。学习程序设计的窍门就是实践、实践、再实践。所以，本书提供了大量的编程练习题。。注意、提示、警告和设计指南贯穿全书，对程序开发的重要方面提供有价值的建议和见解。》注意提供学习主题的附加信息，巩固重要概念
IX 我们的目标是编写一本可以通过各种应用场景中的有趣示例来教授问题求解和程序设计 的教材。如果您有任何关于如何改进本书的评论或建议，请通过以下方式与我联系。 Y.Daniel Liang y.daniel.liang@gmail.com www.cs.armstrong.edu/liang www.pearsonhighered.com/liang 本版新增内容 本版对各个细节都进行了全面修订，以增强其清晰性、表述、内容、例子和练习题。本 版主要的改进如下： 更新到 Java 8 版本。 由于 Swing 被 JavaFX 所替代，因此所有的 GUI 示例和练习题都使用 JavaFX 改写。 使用 lambda 表达式来简化 JavaFX 和线程中的编程。 在配套网站上为教师提供了 100 多道编程练习题，并给出了答案。这些练习题没有 出现在教材中。 在第 4 章就引人了数学方法，使得学生可以使用数学函数编写代码。 在第 4 章就引人了字符串，使得学生可以早点使用对象和字符串开发有趣的程序。 GUI 编程放在抽象类和接口之后介绍，若教师选择不教授 GUI 内容的话，可以直接 跳过这些章节。 第 4、14、15 和 16 章是全新的章节。 第 28 和 29 章大幅改写，对最小生成树和最短路径使用更加简化的方法实现。 教学特色 本书使用以下要素组织素材： 教学目标在每章开始处列出学生应该掌握的内容，学完这章后，学生能够判断自 己是否达到这个目标。 引言提出代表性的问题，以便学生对该章内容有一个概括了解。 要点提示突出每节中涵盖的重要概念。 * 复习题按节组织，帮助学生复习相关内容并评估掌握的程度。 示例学习通过精心挑选示例，以容易理解的方式教授问题求解和程序设计概念。 本书使用多个小的、简单的、激发兴趣的例子来演示重要的概念。 本章小结回顾学生应该理解和记住的重要主题，有助于巩固该章所学的关键概念。 测试题测试题是在线的，让学生对编程概念和技术进行自我测试。 编程练习题为学生提供独立应用所学新技能的机会。练习题的难度分为容易（没有 星号)、适中（ * )、难（ ** ) 和具有挑战性（ *** )四个级别。学习程序设计的窍门就 是实践、实践、再实践。所以，本书提供了大量的编程练习题。 注意、提示、瞥告和设计指南贯穿全书，对程序开发的重要方面提供有价值的建 议和见解。 > 注意提供学习主题的附加信息，巩固重要概念
X提示教授良好的程序设计风格和实践经验。》警告帮助学生避开程序设计错误的误区。》设计指南提供设计程序的指南。灵活的章节顺序本书提供灵活的章节顺序，使学生可以或早或晚地了解GUI、异常处理、递归、泛型和Java集合框架等内容。下页的插图显示了各章之间的相关性。本书的组织所有的章节分为五部分，构成Java程序设计、数据结构和算法、数据库和Web程序设计的全面介绍。因为知识是循序渐进的，前面的章节介绍了程序设计的基本概念，并且通过简单的例子和练习题指导学生：后续的章节逐步详细地介绍Java程序设计，最后介绍开发综合的Java应用程序。附录包含各种主题，包含数系、位操作、正则表达式以及枚举类型。第一部分程序设计基础（第1～8章）本书第一部分是基石，让你开始踏上Java学习之旅。你将开始了解Java（第1章），还将学习像基本数据类型、变量、常量、赋值、表达式以及操作符这样的基本程序设计技术（第2章），选择语句（第3章），数学函数、字符和字符串（第4章），循环（第5章），方法（第6章），数组（第7～8章）。在第7章之后，可以跳到第18章去学习如何编写递归的方法来解决本身具有递归特性的问题。第二部分面向对象程序设计（第9～13章和第17章）这一部分介绍面向对象程序设计。Java是一种面向对象程序设计语言，它使用抽象、封装、继承和多态来提供开发软件的极大灵活性、模块化和可重用性。你将学习如何使用对象和类进行程序设计（第9～10章）类的继承（第11章）多态性（第11章）异常处理（第12章）、抽象类（第13章）以及接口（第13章）。文本1/0将在第12章介绍，二进制1/O将在第17章介绍。第三部分GUI程序设计（第14~16章和奖励章节第34章）JavaFX是一个开发JavaGUI程序的新框架。它不仅对于开发GUI程序有用，还是一个用于学习面向对象程序设计的优秀教学工具。这一部分中在第14～16章介绍使用JavaFx的JavaGUI程序设计。主要的主题包括GUI基础（第14章）容器面板（第14章）、绘制形状（第14章）事件驱动编程（第15章）、动画（第15章）、G0组件（第16章）.以及播放音频和视频（第16章）。你将学习采用JavaFX的GUI程序设计的架构，并且使用组件、形状、面板、图像和视频来开发有用的应用程序。第34章涵盖JavaFX的高级特性。第四部分数据结构和算法（第18~29章和奖励章节第40～41章）这一部分介绍经典数据结构和算法课程中的主要内容。第18章介绍递归来编写解决本身具有递归特性的问题的方法。第19章介绍泛型来提高软件的可靠性。第20和21章介绍Java集合框架，它为数据结构定义了一套有用的API。第22章讨论算法效率的度量以便给应用程序选择合适的算法。第23章介绍经典的排序算法。你将在第24章中学到如何实现经典的数据结构，如列表、队列和优先队列。第25和26章介绍二分查找树和AVL树。第27
X >► 提示教授良好的程序设计风格和实践经验。 > 瞀告帮助学生避开程序设计错误的误区。 > 设计指南提供设计程序的指南。 灵活的章节顺序 本书提供灵活的章节顺序，使学生可以或早或晚地了解 GUI、异常处理、递归、泛型和 Java 集合框架等内容。下页的插图显示了各章之间的相关性。 本书的组织 所有的章节分为五部分，构成 Java 程序设计、数据结构和算法、 数据库和 Web 程序设 计的全面介绍。因为知识是循序渐进的，前面的章节介绍了程序设计的基本概念，并且通过 简单的例子和练习题指导学生；后续的章节逐步详细地介绍 Java 程序设计，最后介绍开发 综合的 Java 应用程序。附录包含各种主题，包含数系、位操作、正则表达式以及枚举类型。 第一部分程序设计基础（ 第 1 8章） 本书第一部分是基石，让你开始踏上 Java 学习之旅。你将开始了解 Java (第 1 章)，还 将学习像基本数据类型、变量、常量、陚值、表达式以及操作符这样的基本程序设计技术 (第 2 章)，选择语句（第 3 章)，数学函数、字符和字符串（第 4 章)，循环（第 5 章)，方法 (第 6章)，数组（第 7 8 章）。在第 7章之后，可以跳到第丨8 章去学习如何编写递归的方 法来解决本身具有递归特性的问题。 第二部分面向对象程序设计（ 第 9 13章和第 17 章1 这一部分介绍面向对象程序设计。Java 是一种面向对象程序设计语言，它使用抽象、封 装、继承和多态来提供开发软件的极大灵活性、模块化和可重用性。你将学习如何使用对象 和类进行程序设计（第 9 10 章)、类的继承（第 11 章)、多态性（第 11 章)、异常处理（第 12章)、抽象类（第 13 章）以及接口（第 13 章)。文本 I/O 将在第 12 章介绍，二进制 I/O 将 在第 17 章介绍。 第三部分 GUI 程序设计（ 第 14 16 章和奖励章节第 34 章} JavaFX 是一个开发 Java GUI 程序的新框架。它不仅对于开发 GUI 程序有用，还是一个 用于学习面向对象程序设计的优秀教学工具。这一部分中在第 14 丨6 章介绍使用 JavaFX 的 Java GUI 程序设计。主要的主题包括 GUI 基础（第 14 章)、容器面板（第 14 章)、绘制形 状（第 14 章)、事件驱动编程（第 15 章)、动画（第丨5 章)、GUI 组件（第丨6章)，以及播放 音频和视频（第 16 章）。你将学习采用JavaFX 的 GUI 程序设计的架构，并且使用组件、形 状、面板、图像和视频来开发有用的应用程序。第 34 章涵盖 JavaFX 的高级特性。 第四部分数据结构和算法（ 第 18 29 章和奖励章节第 40 41 章I 这一部分介绍经典数据结构和算法课程中的主要内容。第 18 章介绍递归来编写解决本 身具有递归特性的问题的方法。第丨9章介绍泛型来提高软件的可靠性。第 20 和 21 章介绍 Java 集合框架，它为数据结构定义了一套有用的 API。第 22 章讨论算法效率的度量以便给 应用程序选择合适的算法。第 23 章介绍经典的排序算法。你将在第 24 章中学到如何实现经 典的数据结构，如列表、队列和优先队列。第 25 和 26 章介绍二分査找树和 AVL 树。第 27
第一部分：程序设计基础第二部分：面向对象程序设计第三部分：GUI程序设计第四部分：数据结构和算法第16率第五部分：高级Java程序设计第章计算机、程房和+第9章对象和类第7章第18章进日第14章JavaFX基购第30款多线提和并行型Java晨达1序设计第13章第19章泛型第10章面向对象惠考第15章事作照动编程+一第31章网络第2靠基本程序设计和动画第20章列表、栈、从列和第口章继永和多态第32章Java数据库程序优先队列第3章选择第16章JaVaFXUI粗设计M→第12章异带处理和文件和多媒体y一第21章集合与快射+第33岁JSF本1/0第4素数学通数、宇特第22章开发高级算法和字特车第34章高级GUI程序44第35章高假数账库程序第13章抽象类和接口设计第23章排序设计第5章循环婴#第24章实现列表、栈、队第17章二进制1/0754第36章国际化列相优先就列第6章方送5.第25享二分直找#+第37章Servlet第7章一维数组V第26章AVL相+第38章JSP0第8章多维数5★第27章收列生意：第34~42章是奖助意节。+第39量Web服务5可以从配套网站上得到。★第28章图及其应用第29章加权图及其应用第40章2-4树和B树?第41章红黑树第9#一→第42#使用儿t期试M
第 部分：程序设计* 础 第丨章计算机、程序和 Java 槪述 第 2 章 设计 数、宇符 和宇符串 第 5章循开 第 6 章 第 7 聿 第丨0 章面向对象思考 第 11 章 第 12 章 异常处理和文 本I/O 第 13 章 第 ' .部分 ： 面向对象程序设il 第 -:部分：CiUI 程序设丨i 第四部分：数据结构和算法第16章第五部分：高级 Java 程序设计 章对〒和类 p ► 第丨4 章 »7聿 - ► 第丨g 聿递归 第 1 5章亊件明动编程第丨3 章 — 第丨9 章泛?B 和动B 和接口 一 第 16 章 JavaFX UI组 件和多媒体 第 34 章离级 GUI 程序 设计 第 17 聿二进《n/o 注意：第 34 42 章是奖励章节， 可以从配套网站上得到。 第 20 章列表、栈、队列和 优先队列 21 章集合与映射 第 2 2 章 第 23 章 1111 ifi噘 第 24 章实现列表、栈、队 列和优先队列 第 25 章二分査找W 第 26 章 第 27 聿散列 28 章图及其应用 第 29 第 30章多线程和并行程 継 .Y 31 章网络 第 32 章 Java 敫据库程序 设计 第 33 章 JSF 第 35 章离级数据库程序 设计 ► 第 36 聿国际化 > 第 37 章 Servlet - *3 8 * JSP ^ 39 * Wcb «l ^ 第 40 聿 2*4 树和 B 树 红 黑 *9 * 第 42 章使用 JUiiit 测试
XII章介绍散列以及通过散列实现映射（map）和集合（set）。第28和29章介绍图的应用。2-4树、B树以及红黑树在奖励章节第40～41章中介绍。第五部分高级Java程序设计（第3033章、奖励章节第35～39章及第42章）这一部分介绍高级Java程序设计。第30章介绍使用多线程使程序具有更好的响应和交互性，并介绍并行编程。第31章讨论如何编写程序使得Internet上的不同主机能够相互对话。第32章介绍使用Java来开发数据库项目。第33章介绍使用JavaServerFaces进行现代Web应用程序开发。第35章探究高级Java数据库程序设计。第36章涵盖国际化支持的使用，以开发面向全球使用者的项目。第37和38章介绍如何使用Javaservlet和JSP创建来自Web服务器的动态内容。第39章讨论Web服务。第42章介绍使用JUnit测试Java程序。附录附录A列出Java关键字。附录B给出十进制和十六进制ASCII字符集。附录C给出操作符优先级。附录D总结Java修饰符和它们的使用。附录E讨论特殊的浮点值。附录F介绍数系以及二进制、十进制和十六进制间的转换。附录G介绍位操作。附录H介绍正则表达式。附录I涵盖枚举类型。Java开发工具可以使用Windows记事本（NotePad）或写字板（WordPad）这样的文本编辑器创建Java程序，然后从命令窗口编译、运行这个程序。也可以使用Java开发工具，例如，NetBeans或者Eclipse。这些工具支持快速开发Java应用程序的集成开发环境（IDE），编辑、编译构建、运行和调试程序都集成在一个图形用户界面中。有效地使用这些工具可以极大地提高编写程序的效率。如果按照教程学习，NetBeans和Eclipse也是易于使用的。关于NetBeans和Eclipse的教程，参见配套网站。学生资源学生资源可以从本书的配套网站得到，具体包括：·复习题的答案。。偶数号编程练习题的解答。本书例子的源代码。交互式的自测题（按章节组织）。。补充材料。·调试技巧。·算法动画。·勘误表。教师资源教师资源包括：?关于本书教辅资源，用书教师可向培生教育出版集团北京代表处申请，电话：010-57355169/57355171，电子邮件：service.cn@pearson.com。编辑注
XII 章介绍散列以及通过散列实现映射（map) 和集合（set)。第 28 和 29 章介绍图的应用。2 - 4 树、 B 树以及红黑树在奖励章节第 40 4丨章中介绍。 第 五 部 分 高 级 Java 程序设计（ 第 30 33 章、奖励章节第 35 39 章及第 42 章 > 这一部分介绍高级 Java 程序设计。第 30 章介绍使用多线程使程序具有更好的响应和交 互性，并介绍并行编程。第 3丨章讨论如何编写程序使得 Internet 上的不同主机能够相互对 话。第 32 章介绍使用 Java 来开发数据库项目。第 33 章介绍使用hvaServer Faces 进行现 代 Web 应用程序开发。第 35 章探究高级 Java 数据库程序设计。第 36 章涵盖国际化支持的 使用，以开发面向全球使用者的项目。第 37 和 38 章介绍如何使用 Java servlet 和 JSP 创建 来自 Web 服务器的动态内容。第 39 章讨论 Web 服务。第 42 章介绍使用 JUnit 测试 Java 程 序。 附录 附录 A 列出 Java 关键字。附录 B 给出十进制和十六进制 ASCII 字符集。附录 C 给出操 作符优先级。附录 D 总结 Java 修饰符和它们的使用。附录 E 讨论特殊的浮点值，附录 F 介 绍数系以及二进制、十进制和十六进制间的转换。附录 G 介绍位操作。附录 H 介绍正则表 达式。附录 I 涵盖枚举类型。 Java 开发工具 可以使用 Windows 记事本（NotePad ) 或写字板（WordPad ) 这样的文本编辑器创建 Java 程序，然后从命令窗口编译、运行这个程序。也可以使用 Java 开发工具，例如，NetBeans 或者 Edipse。这些工具支持快速开发 Java 应用程序的集成开发环境（ IDE), 编辑、编译、 构建、运行和调试程序都集成在一个图形用户界面中。有效地使用这些工具可以极大地提高 编写程序的效率。如果按照教程学习，NetBeans 和 Eclipse 也是易于使用的。关于 NetBeans 和 Eclipse 的教程，参见配套网站。 学生资源 学生资源可以从本书的配套网站得到，具体包括： 复习题的答案。 偶数号编程练习题的解答。 本书例子的源代码。 交互式的自测题（按章节组织)。 补充材料。 调试技巧。 算法动画。 勘误表。 教师资源9 教师资源包括： © 关于本书教辅资源，用书教师可向培生教育出版集团北京代表处申请，电话：010*57355169/57355171,电子 邮件：scrvicc.cn@pearson.como 编辑注
XIII·PowerPoint教学幻灯片，通过交互性的按钮可以观看彩色并且语法项高亮显示的源代码，并可以不离开幻灯片运行程序。●所有编程练习题的答案。学生只可以得到偶数号练习题的答案。。100多道编程练习题，按章节组织。这些练习题仅对教师开放，并提供答案。。基于Web的测试题生成器。（教师可以选择章节以从2000多个大型题库中生成测试题。）·样卷。大多数试卷包含4个部分：>多选题或者简答题。>改正编程错误。》跟踪程序。》编写程序。ACM/IEEE课程体系2013版。新的ACM/IEEE计算机科学课程体系2013版将知识主体组织成18个知识领域。为了帮助教师基于本书设计课程，我们提供了示例教学大纲来确定知识领域和知识单元。示例教学大纲用于一个三学期的课程系列，作为一个学院自定义（institutionalcustomization）示例。·具有ABET课程评价的样卷。。课程项目。通常，每个项目给出一个描述，并且要求学生分析、设计和实现该项目。致谢感谢阿姆斯特朗亚特兰大州立大学给我机会讲授我所写的内容，并支持我将所教的内容编写成教材。教学是我持续改进本书的灵感之源。感谢使用本书的教师和学生提出的评价、建议、错误报告和赞扬。由于有了对本版和以前版本的富有见解的审阅，本书得到很大的改进。感谢以下审阅人员：ElizabethAdams(JamesMadisonUniversity),SyedAhmed（NorthGeorgiaCollegeand StateUniversity),Omar Aldawud(lllinois Instituteof Technology),Stefan Andrei(LamarUniversity),YangAng(University ofWollongong,Australia),KevinBierre (RochesterInstituteof Technology),David Champion (DeVry Institute), James Chegwidden(Tarrant CountyCollege),AnupDargar (University of North Dakota),Charles Dierbach (Towson University),Frank Ducrest (University of Louisiana at Lafayette), Erica Eddy (University of WisconsinatParkside),DeenaEngel(NewYorkUniversity),HenryAEtlinger (RochesterInstituteofTechnology),JamesTen Eyck(MaristCollege),MyersForeman(LamarUniversity),OlaoFuentes (University of Texas at El Paso),Edward F.Gehringer(North Carolina State University),Harold Grossman(Clemson University),Barbara Guillot(Louisiana State University),Stuarthansen(University of Wisconsin,Parkside),Dan Harvey(Southern Oregon University),RonHofman (RedRiver College, Canada), Stephen Hughes (Roanoke College),Vladan Jovanovic(Georgia Southern University),EdwinKay(LehighUniversity),LarryKing (UniversityofTexasatDallas),Nana Kofi(Langara College,Canada),GeorgeKoutsogiannakis(lllinois Institute ofTechnology), Roger Kraft (Purdue University at Calumet),Norman Krumpe(MiamiUniversity),Hong Lin(DeVry Institute),Dan Lipsa(Armstrong Atlantic State University),James Madison(RensselaerPolytechnic Institute),FrankMalinowski (DartonCollege),Tim Margush (University
XIII • PowerPoint 教学幻灯片，通过交互性的按钮可以观看彩色并且语法项高亮显示的源 代码，并可以不离开幻灯片运行程序。 •所有编程练习题的答案。学生只可以得到偶数号练习题的答案。 •100 多道编程练习题，按章节组织。这些练习题仅对教师开放，并提供答案。 • 基于 Web 的测试题生成器。（教师可以选择章节以从 2000 多个大型题库中生成测 试题。） • 样卷。大多数试卷包含 4 个部分： > 多选题或者简答题。 > 改正编程错误。 > 跟踪程序。 > 编写程序。 • ACM/IEEE 课程体系 2013 版。新的 ACM/IEEE 计算机科学课程体系 2013 版将知识 主体组织成 18 个知识领域。为了帮助教师基于本书设计课程，我们提供了示例教学 大纲来确定知识领域和知识单元。示例教学大纲用于一个三学期的课程系列，作为 一个学院自定义（institutional customization ) 示例0 • 具有 ABET 课程评价的样卷。 • 课程项目。通常，每个项目给出一个描述，并且要求学生分析、设计和实现该项目。 致谢 感谢阿姆斯特朗亚特兰大州立大学给我机会讲授我所写的内容，并支持我将所教的内容 编写成教材。教学是我持续改进本书的灵感之源。感谢使用本书的教师和学生提出的评价、 建议、错误报告和赞扬。 由于有了对本版和以前版本的富有见解的审阅，本书得到很大的改进。感谢以下审 阅人员：Elizabeth Adams (James Madison University), Syed Ahmed (North Georgia College and State University), Omar Aldawud (Illinois Institute of Technology), Stefan Andrei(Lamar University), Yang Ang (University of Wollongong, Australia), Kevin Bierre (Rochester Institute of Technology), David Champion (DeVry Institute), James Chegwidden (Tarrant County College), Anup Dargar (University of North Dakota), Charles Dierbach (Towson University), Frank Ducrest (University of Louisiana at Lafayette), Erica Eddy (University of Wisconsin at Parkside), Deena Engel (New York University), Henry A Etlinger (Rochester Institute of Technology), James Ten Eyck (Marist College), Myers Foreman(Lamar University), Olac Fuentes (University of Texas at El Paso),Edward F. Gehringer(North Carolina State University), Harold Grossman (Clemson University), Barbara Guillot (Louisiana State University),Stuart hansen(University of Wisconsin, Parkside), Dan Harvey(Southern Oregon University), Ron Hofman (Red River College, Canada), Stephen Hughes (Roanoke College), Vladan Jovanovic (Georgia Southern University), Edwin Kay (Lehigh University), Larry King (University of Texas at Dallas), Nana Kofi (Langara College, Canada), George Koutsogiannakis (Illinois Institute of Technology), Roger Kraft (Purdue University at Calumet),Norman Krumpe(Miami University), Hong Lin (DeVry Institute), Dan Lipsa (Armstrong Atlantic State University), James Madison (Rensselaer Polytechnic Institute), Frank Malinowski (Darton College), Tim Margush (University