语言结构¶

许多 Python 的基础语法在 Java 中都有对应形式，例如循环和条件语句。本节将直接对比两者的语法差异。

MOLI：本次实验你将会学到什么

Java 语法基础与 Python 对比
变量声明与数据类型使用
控制结构（条件与循环）
Java 函数定义与调用
字符串操作与程序结构

变量声明¶

Python	Java
`i = 0`	`int i = 0;`

与Python一样，Java变量具有类型。在Java中，声明变量时必须显式指定其类型。变量声明的类型永远不能更改。有关“静态类型”的更多信息，请参阅第1讲。
语句末尾还必须加上分号。

类型¶

Python	Java	说明
`bool`	`boolean`	Python 使用 `True` 和 `False`；Java 使用 `true` 和 `false`。
`int`	`int`	Python 的 `int` 无范围限制，而 Java 的 `int` 有（很大的）最大值和最小值。
`float`	`double`	表示十进制数值。Java 的 `double` 也是有范围限制的。
`str`	`String`	Java 的 `String` 使用双引号（`"`），可以是任意文本。
无对应类型	`char`	Java 的 `char` 表示单个字符，使用单引号（`'`）。
## 注释

Python	Java
`# 这是单行注释。`	`// 这是单行注释。`

Java也有多行注释，以/* 开始，以 */ 结束。

`while`循环¶

Python	Java
`i = 0 while i < 10: print(i) i += 1`	`int i = 0; while (i < 10) { System.out.println(i); i++; }`

循环条件周围的括号 ( ) 是必需的。
在Java中，通常使用 ++ 来代替 += 1。
在Java中，我们使用 System.out.println 来进行打印操作。
我们使用花括号 { } 来包裹while循环的代码块，而不是通过缩进。Java并不强制要求缩进，但缩进是一种良好的编程风格。

`for`循环(递增计数)¶

Python	Java
`for i in range(10): print(i)`	`for (int i = 0; i < 10; i++) { System.out.println(i); }`

在 Java 中，for循环的语法如下：

for (initialization; termination; increment) {
    // loop body
}

这与while循环类似： | Python | Java | | ---- | ---- | |

initialization
while termination:
    # Loop body
    increment

|

initialization
while (termination) {
    // Loop body
    increment
}

|

当终止条件为假时，while 循环和 for 循环都会退出。对比表中的 for 循环会一直执行到 i = 10 为止。

`for`循环(递减计数)¶

Python	Java
`for i in range(9, -1, -1): print(i)`	`for (int i = 9; i >= 0; i--) { System.out.println(i); }`

注意Java的for循环中不同的“初始化”“终止条件”和“递增（此处为递减）”部分。
与++类似，-- 常用来代替 -= 1。
对比表中的for循环会一直执行到 i < 0 为止。

条件语句¶

Python Java

if i % 3 == 0 and i % 5 == 0:
    print("FizzBuzz")
elif i % 3 == 0:
    print("Fizz")
elif i % 5 == 0:
    print("Buzz")
else:
    print(i)

if (i % 3 == 0 && i % 5 == 0) {
    System.out.println("FizzBuzz");
} else if (i % 3 == 0) {
    System.out.println("Fizz");
} else if (i % 5 == 0) {
    System.out.println("Buzz");
} else {
    System.out.println(i);
}

布尔运算符如下： | Python | Java | | ---- | ---- | | and | && | | or | \|\| | | not | ! | | == | == |

注意elif和else if之间的区别。
注意：在Java中，==用于判断对象的 同一性（即是否为同一个对象，比较内存地址） ，而.equals()用于判断对象的 相等性（比较对象的值） 。对于基本数据类型，这两者效果相同，但对于引用数据类型，情况可能有所不同。在本次作业中，你无需了解这一区别，我们稍后会进一步学习。

指数运算¶

Python	Java
`x = 2**10`	`double x = Math.pow(2, 10);`

请注意，在Java中^ 是“异或”运算符，并非指数运算。也就是说，2 ^ 10 是有效代码，但它将返回8 ，而不是1024 。

函数声明和使用¶

Python	Java
`def greet(name): return "Hello, " + name # Elsewhere... print(greet("Josh"))`	`public static String greet(String name) { return "Hello, " + name; } // Elsewhere... System.out.println(greet("Josh"));`

在Java中，函数有特定的返回类型，该返回类型位于函数名之前。函数还会指定其参数的类型。
当函数不返回任何值时，其返回类型为void。
目前，我们所有的函数前面都会有public static 修饰。我们稍后会学习到更多关于类的东西。
调用函数的方式与Python中类似。

字符串¶

Python Java

s = "hello"
s += " world"
s += str(5)
s_length = len(s)
substr = s[1:5]
c = s[2]
if "hello" in s:
    print('"hello" in s')

for letter in s:
    print(letter)

String s = "hello";
s += " world";
s += 5;
int sLength = s.length();
String substr = s.substring(1, 5);
char c = s.charAt(2);
if (s.indexOf("hello") != -1) {
    System.out.println('"hello" in s');}

for (int i = 0; i < s.length(); i++) {
    char letter = s.charAt(i);
    System.out.println(letter);
}

在Java中，String不能直接迭代。我们要么通过索引进行迭代并使用charAt 方法，要么将其转换为数组（后续会讲到）。
在Java中，你可以将任何内容与String相加，它会被隐式转换为String，而无需显式强制类型转换。

程序¶

既然我们已经学习了各种语法，现在来看一些使用这些语法的 Java 程序。这里有一些简单的程序，当你忘记如何做某些事情时，可能会用到它们。

Hello World¶

Python	Java
`print("Hello World")`	`public class Helloworld { public static void main(String[] args) { System.out.println("Hello World"); } }`

所有Java代码都必须位于 class 中。稍后我们会学习到更多关于类的东西。
当执行Java程序时，会运行public static void main(String[] args) 方法。这与 Python 不同，Python 中的代码可以在函数外部执行。

练习¶

在继续之前，请确保你已完成实验 1。

华盛顿大学（UW）在一个名为 Practice - It 的网站上有大量的 Java 入门练习，我们会选用其中一些。在作业 0A，我们挑选了几道练习题需要你完成！

注意：华盛顿大学对 Practice - It 的访问权限有限，并且计划停止该服务。完成此作业并不要求（也不期望）你登录 Practice - It。关于如何完成作业 0A 的明确说明，请参阅 “作业提交” 部分。

自我检查1.26：Confusing
练习2.5：starTriangle
自我检查2.25：numberTotal
练习3.23：printIndexed
练习4.17：stutter
自我检查4.5：ifElseMystery1
练习4.19：quadrant

我们提供了一些框架代码来帮助你上手。要获取框架代码，请遵循常规的作业流程。

获取框架代码后，在IntelliJ中打开它。你会在相应方法签名上方的注释中找到每个任务的问题描述。要获得满分，你需要完成starTriangle、printIndexed、stutter和quadrant这几个练习。我们也鼓励你完成Confusing、numberTotal和ifElseMystery1这几个练习，但这些不会计分。

如果你在做练习时遇到困难，一种方法是先在Python中解决问题，然后再将其转换为Java代码。如果你在Python中解决问题也有困难，这也没关系，这不是本练习的重点。如果你想参考Python解决方案，请查看下面的下拉菜单。

Startriangle

for i in range(5):
    line = ""
    for j in range(5 - i - 1):
        line += " "
    for k in range(i + 1):
        line += "*"
    print(line)

Printindexed

def printIndexed(s):
    output = ""
    for i in range(len(s)):
        output += s[i]
        output += str(len(s) - 1 - i)
    print(output)

Stutter

def stutter(s):
    output = ""
    for i in range(len(s)):
        output += s[i]
        output += s[i]
    return output

Quadrant

def quadrant(x, y):
    if x == 0 or y == 0:
        return 0
    elif y > 0 and x > 0:
        return 1
    elif y > 0 and x < 0:
        return 2
    elif y < 0 and x < 0:
        return 3
    else:
        return 4

作业提交¶

本次作业有两种获得学分的方式： - 向hw0A：提交可运行的代码实现。 - 向hw0A：提交截图。

如果你是首次完成作业0A 必须在框架文件中完成练习。将工作提交并推送到远程仓库后，可将代码提交至Gradescope上的“作业0A：代码”。若通过所有自动评分测试，即完成作业。

如果你之前已经完成过作业0A（例如，你之前学期选修过61B但退课了），可以提交之前完成Practice - It练习时的截图，显示之前的完成日期。你无需再做其他事，但我们强烈建议你重新练习不熟悉的内容以巩固知识。

注意：若将截图转换为Gradescope要求的PDF格式时遇到困难，可尝试使用此转换器。

恭喜！你已为后续几节课做好准备，并且完成了作业0。上完第2节课后，你就可以开始阅读作业0B了，如果你愿意，现在也可以提前开始。

编程语言与自然语言并无太大不同——尤其是，你编写的代码越多，就会越熟练。PracticeIt网站上有许多练习题，你可以自由尝试更多（不过，它们的内容编排与我们的课程不完全匹配——如果你遇到涉及Scanner 或需要生成随机数的题目，可以跳过）。

我们还推荐https://codingbat.com/java/AP - 1 ，上面有更多进阶的Java练习题。