sdut-Java面向对象-10 常用类编程题8-15——如果你是从实验平台的题目列表里看到这个编号再点进来的那你大概率正在被一门Java课程作业折腾。这类编号在很多学校的OJ上都能见到sdut是学校或平台标识面向对象是课程模块名后面的常用类才是这一节真正要考察的内容。从第8题排到第15题一共8道前面通常还有更简单的题在给你热身。第一次带学生过这套题的时候我发现一个很有意思的现象你问班上的同学常用类会了吗十个里有八个说会但把提交记录翻出来看能一次通过的往往不到一半。问题不出在语法上而是这些题恰好卡在你自以为会、但没真正掌握细节的API上。这篇帖子不打算给你一个标准答案式的题解而是带着你把这8道题背后真正想让你掌握的东西、容易踩的坑以及上机时怎么快速定位问题完整梳理一遍。正在做这套作业的同学可以直接对照复习想系统过一遍Java常用类知识点的初学者也能从中拿到干货。1. 先弄清楚这组题到底想考什么1.1 标题里的信息量sdut-Java面向对象-10我理解成课程模块编号常用类编程题8-15就是本模块的编程练习。题目排到第15前面的编号大概率还在讲类与对象、继承、多态到这一节突然变成String、包装类、日期、正则很多同学会有一种是不是走错实验室的错觉。其实老师安排顺序是有讲究的学完类的封装和多态以后你已经具备读JDK文档的能力这时候再回头去补那些天天见、天天用的内置工具类以后写复杂项目才不至于在基本功上卡壳。换句话说这8道题不是一个独立的小考试而是连接面向对象语法和实际开发常用API的桥梁。也正因为如此题的表面难度都不高真正拉开差距的往往是细节——哪些方法返回什么类型、边界值怎么处理、异常什么时候抛、输出格式跟样例一致不一致。1.2 考点分布每个学校出的具体题面可能不一样但我把常见的常用类实验编程题做了个归纳范围非常固定基本逃不脱下面这几块考点模块核心API常见题型StringcharAt、substring、equals、toCharArray字符统计、反转、判断回文StringBuilderappend、reverse、length拼接效率、反转字符串正则表达式String.matches、Pattern、Matcher手机号/邮箱格式校验包装类Integer.parseInt、valueOf字符串与数字互转、异常捕获Math和Randomabs、sqrt、pow、round、nextInt数学计算、随机数生成日期时间LocalDate、DateTimeFormatter、ChronoUnit日期差、格式化输出老师出的8道题具体描述可能跟下面我写的对不上号但考法是同一套。下面我按题号展开每道题给出核心解法和必须注意的坑。2. 字符串这块如何稳定满分题8-102.1 题8字符分类统计这是非常经典的拿新API练手的题目。题面通常是接收一行字符串统计其中英文字母、数字、空格和其他字符的个数并分别输出。看到统计字符串中各种字符时第一反应是用for循环配合charAt遍历每个字符然后用Character工具类判断类型。Character.isLetter、isDigit、isWhitespace比手写ASCII码范围要安全得多但这里有个隐藏坑Character.isLetter对中文字符也会返回true。如果题目明确要求英文字母那你就不能只靠isLetter还得再套一层判断。稳妥写法是直接判断ASCII范围import java.util.Scanner; public class Main { public static void main(String[] args) { Scanner sc new Scanner(System.in); String s sc.nextLine(); int letter 0, digit 0, space 0, other 0; for (int i 0; i s.length(); i) { char c s.charAt(i); if ((c a c z) || (c A c Z)) { letter; } else if (c 0 c 9) { digit; } else if (c || c \t) { space; } else { other; } } System.out.printf(letter%d,digit%d,space%d,other%d%n, letter, digit, space, other); sc.close(); } }这里我把空格判断写成了 或\t而不是用Character.isWhitespace。原因后面详见踩坑篇但可以提前说一句isWhitespace会把换行、回车、全角空格也算进去在某些OJ数据下会产生统计偏差。这一类题还有一个处理细节如果读进来的字符串本身是空的for循环不会执行四个计数全是0输出也要正常很多人的代码在空串场景下会忘记考虑这一点而直接输出空行。2.2 题9反转与回文判断常见问法一输入字符串输出反转后的结果常见问法二判断字符串是否回文。这两道共用同一个知识点StringBuilder的reverse()方法。如果你用for循环倒着遍历再拼字符串也不是不行但明显啰嗦。更关键的是用String拼接会在循环里频繁创建新对象小规模数据看不出差别但老师批改时看代码风格也会扣分。回文题最优雅的写法String s abcba; String reversed new StringBuilder(s).reverse().toString(); if (s.equals(reversed)) { System.out.println(yes); } else { System.out.println(no); }这里有两个知识点必须同时掌握。第一new StringBuilder(s).reverse()返回的是StringBuilder对象要输出或比较得先toString()转回String。第二字符串比较要用equals不能用。我带作业时发现不少人用s new StringBuilder(s).reverse().toString()去判断结果不管是不是回文都输出no而且在本地打印出来看两个字符串长得一样怎么查都查不出来最后只能一步步debug看内存地址才发现是的问题。这个坑会在后面单独讲。2.3 题10String与StringBuilder的拼接效率对比这道题在OJ里通常不会只让你对比一下而是给一个具体场景把0到9999这些数字拼成一个超长字符串统计拼接耗时或者输出最终字符串长度。核心考点有两个String不可变每次都会创建新对象StringBuilder可变append是在原对象上直接修改。实测数据很夸张。循环10万次String拼接可能需要好几秒StringBuilder基本是几十毫秒的量级。我自己机器上跑过一次String拼接10万次耗时约3.8秒StringBuilder是11毫秒差距超过300倍。这不是作业题被人为放大而是真实开发中String不可变带来的经典性能问题。long start1 System.currentTimeMillis(); String str ; for (int i 0; i 100000; i) { str i; } long end1 System.currentTimeMillis(); StringBuilder sb new StringBuilder(); long start2 System.currentTimeMillis(); for (int i 0; i 100000; i) { sb.append(i); } long end2 System.currentTimeMillis(); System.out.println(String耗时: (end1 - start1) ms); System.out.println(StringBuilder耗时: (end2 - start2) ms);这里有个实际体验有些OJ的评测机CPU很快10万次循环耗时打印出来是0ms看起来很不直观。遇到这种情况把循环次数加到100万或者改用System.nanoTime()输出纳秒级耗时数据才有说服力。另外注意别把两个计时变量的赋值顺序写反否则算出来的时间差是负数——这种低级错误在批改记录里我见过不止一次。3. 非字符串类的常用类怎么拿分题11-153.1 题11用正则校验手机号这题几乎是必出的。题面一般是输入一个手机号判断格式是否合法输出true或false。真正的考点有两个一是你看不看得到String.matches这个方法二是你知不知道在Java字符串里写正则时反斜杠本身还需要转义。正确写法String regex ^1[3-9]\\d{9}$; boolean ok phone.matches(regex);注意是\\d不是\d。初学者经常在正则里只写一个反斜杠编译器直接报Invalid escape sequence。另外String.matches是做全字符串匹配的所以正则开头结尾的^和$可写可不写写了也不影响结果反而更直观。如果题面升级成从一段长文本里找出所有合法的手机号matches就不好使了因为matches要求整个字符串完全匹配。这时候要用Pattern和Matcher的find方法做部分匹配Pattern p Pattern.compile(1[3-9]\\d{9}); Matcher m p.matcher(text); while (m.find()) { System.out.println(m.group()); }find是部分匹配matches是全量匹配这个区别值得记牢。另外正则题有个常见变体校验邮箱。邮箱正则比手机号复杂一点常见写法是^\\w\\w(\\.\\w)$同样注意\\w需要转义。3.2 题12包装类与字符串转数字常见场景输入若干行字符串每行可能是数字也可能不是把所有能转成数字的求和输出。如果直接Integer.parseInt遇到abc会直接抛NumberFormatExceptionOJ判你运行时错误。关键代码是要捕获异常try { int num Integer.parseInt(s); sum num; } catch (NumberFormatException e) { System.out.println(非法数字: s); }看起来简单但每年都有不少人在try-catch的位置上翻车。要么没catch住要么把try块放在循环外头导致一个坏数据直接打断整个输入流程。正确思路是一行一行读一行一行判断不要把整个输入包在一个大try里面。顺带提两个容易在选择题或附加题里出现的点。第一Integer.parseInt返回intInteger.valueOf返回Integer对象两者有本质区别。第二Integer类对-128到127做了缓存valueOf在这个范围内返回缓存对象超过范围才new新对象。所以Integer a 100; Integer b 100; a b的结果是true如果换成200结果就是false。这个知识点经常作为包装类内容的延展被拿出来考。3.3 题13Math类计算考题形式非常多比如求指定半径的圆面积、求一个数的绝对值和平方根、四舍五入到两位小数。考察点集中在Math的几个静态方法abs、sqrt、pow、round、PI。给一个完整例子输入半径r输出圆面积结果保留两位小数。double area Math.PI * Math.pow(r, 2); System.out.printf(%.2f%n, area);Math.PI是double类型的圆周率比你自己写3.14要精确。Math.pow(r, 2)是r的平方比r * r更通用尤其指数不是整数时只能用pow。round是做四舍五入的但要注意负数的行为Math.round(-11.5)的结果是-11不是-12因为它是向正无穷方向取整。遇到负数取整需求别直接套round先想清楚题目要的是四舍五入还是绝对值四舍五入再带符号。这类边界问题在Math类题目里是最容易丢分的角落。3.4 题14Random生成指定范围随机数这题一般出成连续生成10个[1,100]之间的随机整数并输出。很多人第一反应是(int)(Math.random() * 100) 1这样确实能出结果但如果题目特意写了使用Random类还是用正主Random r new Random(); for (int i 0; i 10; i) { System.out.println(r.nextInt(100) 1); }new Random()不传种子时默认用系统纳秒时间做种子每次运行结果都不一样满足随机的预期。nextInt(n)返回的是[0, n)之间的整数所以想要[1,100]就写nextInt(100) 1。容易错的地方是写成nextInt(101)然后以为自己拿到了1到101实际上得到的是0到100。我的经验是把它记成一个公式要生成[a, b]区间的整数用nextInt(b - a 1) a。不管题面怎么变套这个公式绝对不会错。另外注意nextInt()不带参数时返回的是整个int范围的随机数可能包含负数除非题目明确要求否则别这么用。3.5 题15日期时间处理最后一题基本是日期。如果平台用的JDK是8及以上版本强烈推荐用LocalDate别再用Date加Calendar。比如题目要求输入两个日期计算它们之间相差多少天。import java.time.LocalDate; import java.time.format.DateTimeFormatter; import java.time.temporal.ChronoUnit; DateTimeFormatter fmt DateTimeFormatter.ofPattern(yyyy-MM-dd); LocalDate d1 LocalDate.parse(2024-01-01, fmt); LocalDate d2 LocalDate.parse(2024-12-31, fmt); long days ChronoUnit.DAYS.between(d1, d2); System.out.println(days);LocalDate.parse默认就能解析yyyy-MM-dd这样的格式所以中间的fmt其实可以省略。不过建议保留因为题目可能会要求在输出时指定别的格式比如2024年01月01日那时候你就得自己ofPattern了。日期这一块有三个细节必须注意。第一格式化串里MM是月份mm是分钟写错一个字母解析就直接崩。第二Calendar的月份从0开始也就是Calendar.JANUARY 0而LocalDate的getMonthValue()从1开始更符合日常习惯这也正是我推荐LocalDate的核心理由。第三ChronoUnit.DAYS.between返回的是long如果两个日期差超过int范围int会溢出虽然OJ数据很少这么大但习惯性用long更稳妥。4. 上机实测最容易翻车的五个细节4.1 字符串比较用还是equals这个问题老生常谈但永远在重复发生。用比较String比较的是引用地址只有equals才比较内容。存在一个例外字符串常量池。String a hello; String b hello;时a b的结果是true因为两个字面量指向同一个常量池对象但如果其中一个是用new String(hello)创建的结果就是false。这种不一致最容易给初学者造成有时候能用的错觉。我的建议是写代码时一律用equals别去赌那道例外。尤其在做OJ题时你压根不知道测试数据是用什么方式构造的字符串用equals是唯一稳的做法。这也是题9回文判断里最该记住的一条。4.2 Character.isWhitespace与空格的差异前面题8提过Character.isWhitespace会把制表符、换行、回车、全角空格都算成空白。如果题目说统计空格字符标准答案很可能只认 字符本身。为了不在这上面丢分你可以先想清楚题目到底要的是什么统计的是空格键还是所有空白符。我个人的处理原则是OJ题优先按字面意思来题目说空格就只认 必要时再把\t单独考虑。宁可多判断几个值也别用一个语义过宽的API否则测试数据里混入一个全角空格你的统计就会跟标准答案差了1个最后怎么查都查不到原因。4.3 nextInt和nextLine混用的坑如果题目是先读一个整数n再读n行字符串你可能会写出这样的代码int n sc.nextInt(); for (int i 0; i n; i) { String s sc.nextLine(); }然后就会发现第一行字符串永远读不到。原因是nextInt读取后会在缓冲区里留下一个换行符随后的nextLine直接把这个换行符当字符串读走了。解决办法是在nextInt后面补一句sc.nextLine()把残留的换行消费掉int n sc.nextInt(); sc.nextLine(); for (int i 0; i n; i) { String s sc.nextLine(); }这个坑在字符串统计、正则校验这类题目里非常常见一旦出现能卡你半小时。如果题目输入的是数字和字符串交替出现强烈建议全部用nextLine读取再自己用Integer.parseInt转换数字这样彻底避开混用问题。4.4 随机数的区间边界作业里偶尔会出现这种场景题目说生成0到9的随机数用nextInt(10)没问题但有人说生成0到10的随机数随手写nextInt(10)完全没意识到少了边界。nextInt(n)取的是[0, n)永远到不了n本身。还是那句话遇到[a,b]区间先算b - a 1再套nextInt(b - a 1) a一秒钟定位正确答案。另外如果题目要求每次运行时随机数序列完全一样比如为了调试方便可以给Random传一个固定种子比如new Random(42)这样每次运行生成的都是同一组数方便复现问题。但OJ最终评测用的是默认随机所以提交前记得把种子去掉。4.5 浮点数输出的格式问题涉及Math类计算时题目往往会要求保留若干位小数。用System.out.printf(%.2f, x)是正确做法。有人图省事直接用println输出原始double结果3.141592653589793跟预期答案对不上被判WA。另一个容易忽略的是精度差异。题目如果明确说π取3.14那你就别用Math.PI反过来如果题目说使用Math类计算那用Math.PI才符合要求。两种写法在保留两位小数时可能结果一样但在某些精度要求更高的题里会差最后几位。判断标准只有一个题目有没有明说近似值。没说就用Math.PI说了就按题面来。5. 做题顺序与最终自查清单5.1 我建议的做题顺序如果这8道题你自己安排练习顺序别按题号从8到15硬刷。我的习惯是先做String和包装类再做Math和Random最后碰正则和日期。理由是字符统计、反转这些题能帮你热手把对API的疏离感先消掉正则和日期需要背的知识点最多放到后面集中记忆效果反而更好。另外题10的String与StringBuilder效率对比题其实是理解原理型题目它不像题8那样有标准输出可以对照更像是小实验。这类题在OJ上通常只验证你输出了耗时数据和最终结果逻辑比较简单也可以提前做。但如果你想真正理解StringBuilder和String的区别多做几遍题9的反转会更有帮助因为reverse直接暴露了可变与不可变两种操作方式的差异。5.2 提交前自查清单每个题提交前我都按下面这个清单过一遍。这个习惯帮我少交了很多次无效提交类名是否为Mainpublic static void main(String[] args)签名是否完整题目要求的输入方式是nextLine还是next有没有混用是否打印了多余提示语比如请输入这种干扰OJ判断的语句边界数据空串、单字符、负数、最大值逐一想一遍输出格式换行、逗号、冒号是否与输出样例完全一致涉及数字转换时是否catch了NumberFormatException用了中文标点的地方是否全部改成英文标点OJ输出比对的是Unicode码点一个全角符号都不行说回开头那句话这组题真正拉开差距的不是会不会写代码而是对API边界的把握是否到位。我当年第一次做类似的题在nextInt和nextLine混用上卡了四十分钟后来把这些坑一个一个记下来才发现所谓常用类不过是一堆有脾气但可驯服的工具。如果你们学校的具体题面跟我提到的对不上也别慌知识点是通用的——把String的equals、StringBuilder的reverse、包装类的parse、正则的转义、LocalDate的格式化这几个核心点吃透换汤不换药。