Java
Inhaltsverzeichnis
Java - allgemeines
Installation der notwendigen Programme
Um mit Java Programmieren zu können, benötigt man das Java SE Development KIT. Bei der Erstellung dieser Doku war Java SE 8u191aktuell. Grundsätzlich sollte die Doku aber auch für später folgende Versionen genutzt werden können.
Um sich die Java Programmierung leichter zu machen, empfiehlt sich eine IDE (Entwicklungsumgebung). Ich verwende Eclipse
Java
IDE Eclipse
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Java Buch online
Programmierung
Das Hauptprogramm
Java benötigt ein Startprogramm. Dieses wir immer zuerst ausgeführt
public class Program { public static void main(String[] args) { // Main Progam }
Variablen
- Wahrheitswert
boolean = true/false
- Zeichen //char kann nur ein Zeichen aufnehmen
char = A
- Ganzahlen Datentypen
byte = Ganzzahlen 8bit -128 bis + 127 short = Ganzzahlen 16bit -32768 bis 32767 int = Ganzzahlen 32bit -2.147.483.648 bis 2.147.483.647 long = Ganzzahlen 64bit -9223372036854775808 bis 9223372036854775807
- Flieskomma Datentypen
float = Flieskomma 32bit +/-1,4E-45 ... +/-3,4E+38 an f denken double = Flieskomma 64bit +/-4,9E-324 ... +/-1,7E+308 float variable11 = 2.123456789f; double variable12 = 2.123456789123456789;
Beispiele
String
//String ist ein komplexer Datentype. //Diese werden am Anfang groß geschrieben String testVariable = "Teste einen String"; String verketterString = testVariable + " Hallo"; System.out.println(testVariable); System.out.println(verketterString);
boolean
boolean variable1 = true; boolean variable2 = false; boolean variable3 = 2 < 1; //Hier wird die Wahrheit geprüft System.out.println(variable1); | true System.out.println(variable2); | false System.out.println(variable3); | false //Hier wird die Wahrheit geprüft
char
//Die Variable char kann immer nur ein Zeichen Speichern char variable1 = 'a'; char variable2 = 'B'; char variable3 = '*'; variable3 = 'a' + 'b'; System.out.println(variable3); //Ergebiss à - Es werden die ASCII Zahlen addiert und das Entsprechende Zeichen ausgegeben
Operatoren
Zuweisungoperator
Das = ist der Zuweisungsopertator. Mit diesem Zeichen werden Werte Variablen zugewiesen
//einfacher Zuweisungsoperator int ergebnis1 = 12; int ergebnis2 = 12 + 7; int ergebnis3 = (12+4) * 2;
Das = kann mit andren Operatorne kombiniert werden um z.B. Berechnungen durchzuführen und das Ergebnis einer Variablen zuzuweisen
//kombinierter Zuweisungsoperator int variable1 = 3; variable1 = variable1 + 10; //oder in der Kurzschreibweise
variable2 += 10; // entspricht: variable2 = variable2 + 10; variable2 -= 10; // entspricht: variable2 = variable2 - 10; variable2 /= 3; // entspricht: variable2 = variable2 / 3; variable2 *= 5; // entspricht: variable2 = variable2 * 5; variable2 %= 2; // entspricht: variable2 = variable2 % 2; //Modulo
Arithmetische Operatoren
- Vorzeichen - Beispiel: zahl = -3; + Vorzeichen + Beispiel: zahl = +3;
+ Addition Beispiel: zahl = 3 + 4; - Subtraktion Beispiel: zahl = 3 + 4; * Multiplikation Beispiel: zahl = 3 + 4; / Division Beispiel: zahl = 3 + 4;
Modulo darf nur mit Ganzzahlen verwendet werden
% Modulo Beispiel: zahl = 32%3; Ergebnis: 2) //Rest der nach Division übrig bleibt int zahl1 = 13; int zahl2 = 4; int ergebnis = zahl1 / zahl2; Ergebnis: 3 //INT ist eine Ganzzahl, deshalb werden Nachkommazahlen nicht angezeigt int ergebnis = zahl1 % zahl2; Ergebnis: 1 //Bei Modulo wird der Resr der Division ausgegeben 13/4 = 12 Rest 1
Inkrement und Dekrement Operator
- unäre Operatoren
- erhöht bzw. verringert den Wert einer Variable um eine EinheitVergleichsoper
Syntax des Inkrement Operators: ++ Syntax des Dekrement Operators: --
c = ++a; //Präinkrement Ergebnis c = 6 c = a++; //Postinkrement Ergebnis c = 5 c = --a; //Präinkrement Ergebnis c = 4 c = a--; //Postinkrement Ergebnis c = 5
- Wird der De/Inkrement Operator vor die Variable geschrieben, wird der Wert der Variable erst in c geschrieben und danach erhöht/verringert
- Wird der De/Inkrement Operator hinter die Variable geschrieben, wird der Wert der Variable erst erhöht/verringert und danach in c der neue Wert geschrieben
Vergleichsoperatoren
< kleiner als //1 < 6 (true) > größer als //1 > 6 (false) <= kleiner als oder gleich //4 <= 4 (true) 3 <= 4 (true) >= größer als oder gleich //4 >= 4 (true) 6 >= 4 (true) == gleich //4 == 4 (true) 3 == 4 (false) != ungleich //4 != 4 (false 3 != 4 (true)
Ternärer Operator
Der ternäre Operator kann eine if-else-Verzweigung ersetzen. Er ist der einzige Operator, der mit drei Operanden arbeitet, wird oft auch Bedingungsoperator genannt. Wenn die Bedingung true ist, wird der erste Wert nach dem Fragezeichen zugewiesen, wenn die Bedingung false ist, wird der zweite Wert zugewiesen
variable = bedingung ? wert1 : wert2
max = (a > b) ? a : b;
Der ternäre Operand kann deshalb auch ale einfach IF Bedingung verwendet werden zum IF Abschnitt
Logische Operatoren
|| logisches ODER kurz: OR //(a<b) || (c==d) && logisches UND kurz: AND //(a<b) && (c==d) ! logisches NICHT kurz: NOT //!b
Bitweise Operatoren
<< Linksshift x<<1; //alle Bits nach links schieben >> Rechtsshift x>>1; //alle Bits nach rechts schieben & AND 2&3; //UND Operator | OR 2|3; //ODER Operator ^ XOR 2^3; //exlusiv ODER Operator
Beispiele
int a = 6; int b = a & 0xFD; // 6 0000 0110 // 0x01 0000 0001 // -------------------- // 1111 0100 //Alles Bits die in der Maske 0 sind, werden auf 0 gesetzt //Alles Bits die in der Maske 1 sind bleiben unverändert System.out.println("Ergebnis: " + b); int aa = 6; int bb = aa | 0x01; // 6 0000 0110 // 0x01 0000 0001 // -------------------- // 0000 0111 //Alles Bits die in der Maske 1 sind, werden auf 1 gesetzt //Alles Bits die in der Maske 0 sind bleiben unverändert System.out.println("Ergebnis: " + bb); int aaa = 6; int bbb = aaa ^ 0x0F; // 6 0000 0110 // 0x0F 0000 1111 // -------------------- // 0000 1001 //Alles Bits die in der Maske 1 sind, werden invertiert //Alles Bits die in der Maske 0 sind bleiben unverändert System.out.println("Ergebnis: " + bbb);
Rangfolge der Operatoren
- Beispiel
int a = 2 int ergebnis = ++a * 2 //oder int ergebnis = (++a) * (2)
- Die Rangfolge der Operatoren wird hier in einer georneten Liste dargestellt.
Rangfolge | Typ | Operatoren |
---|---|---|
1 | Postfix-Operatoren, Postinkrement, Postdekrement | x++ , x--
|
2 | Einstellige (unäre) Operatoren, Vorzeichen | ++x , --x , +x , -x , ~b , !b
|
3 | Multiplikation, Teilerrest | a*b , a/b , a % b
|
4 | Addition, Subtraktion | a + b , a - b
|
5 | Bitverschiebung | d << k , d >> k , d >>> k
|
6 | Vergleiche | a < b , a > b , a <= b , a >= b , s instanceof S
|
7 | Gleich, Ungleich | a == b , a != b
|
8 | UND (Bits) | b & c
|
9 | Exor (Bits) | b ^ c
|
10 | ODER (Bits) | b | c
|
11 | Logisch UND | B && C
|
12 | Logisch ODER | B || C
|
13 | Bedingungsoperator | a ? b : c
|
14 | Zuweisungen | a = b , a += 3 , a -= 3 , a *= 3 , a /= 3 , a %= 3 , b &= c , b ^= c , b |= c , d <<=k , d >>= k , d >>>= k
|
Ausgabe
Mit System.out.println oder System.out.print. Bei println wird im Gegensatz zu print ein Zeilenumbruch nach der Ausgabe gemacht.
public class Program { public static void main(String[] args) { System.out.println("Hallo Welt"); //Variablen initialisieren String einString = "Ich bin ein STring"; int zahl = 7; //Konstanten ausgeben System.out.print("Test "); System.out.println(4); //Variablen ausgeben System.out.println(einString); System.out.println(zahl); //Ausgaben verketten System.out.println(einString + zahl); System.out.println("Der inhalt der Variablen zahl ist: " + zahl); } }
Eingabe (Scanner)
Mit der Klasse Scanner können Eingaben vom Nutzer an das Programm übergeben werden
//Import Scanner Klasse import java.util.Scanner; public class Program { //Main Program public static void main(String[] args) { //Variablen werden immer am Anfang des Programms definiert String vorname, nachname; int alter; //Scanner Klasse für die Eingabe wird definiert Scanner sc = new Scanner(System.in); //Abfrage Vornamen System.out.print("Bitte gegen Sie Ihren Vornamen ein: "); vorname = sc.next(); //Zuweisung des Scanners in eine Stringvariable //Abfrage Nachnamen System.out.print("Bitte gegen Sie Ihren Nachnamen ein: "); nachname = sc.next(); //Zuweisung des Scanners in eine Stringvariable //Abfrage Alter System.out.print("Bitte gegen Sie Ihr Alter ein: "); alter = sc.nextInt(); //Zuweisung des Scanners in eine Integer Variable //Ausgabe der Eingaben System.out.println("Hallo Herr " + vorname + " " + nachname); System.out.println("Sie sind " + alter + " Jahre alt"); } }
Kontrollstrukturen
If
if(zahl < 30) { System.out.println("Die Zahl ist kleiner 30"): } else if(zahl > 30) { System.out.println("Die Zahl ist größer 30"): } else { System.out.println("Die Zahl ist gleich 30"): }
Beispiele:
- AND Verknüpfung
if(zahl < 3 & zahl > 0) { //Die Bedingung ist nur true wenn zahl 1 oder 2 ist }
- OR Verknüpfung
if(zahl == 3 || zahl == 4) { //Die Bedingung ist true wenn zahl 3 oder 4 ist }
ternärer Operand ? statt IF
Eine Besonderheit ist der siehe weiter oben
var = (a > b) ? a : b;
Wenn die Bedingung true ist, wird der erste Wert nach dem Fragezeichen zugewiesen, wenn die Bedingung false ist, wird der zweite Wert zugewiesen
Switch Case
Der breakam Ende ist wichtig, da sonst die anderen Case auch ausgeführt wedern switch(zahl) { case 1: System.out.println("Die Zahl 1 wurde eingegeben"); break; case 2: System.out.println("Die Zahl 2 wurde eingegeben"); break; case 3: System.out.println("Die Zahl 3 wurde eingegeben"); break; default: System.out.println("Es wurde nicht die Zahl 1, 2 oder 3 eingegeben ..."); }
- Weitere Beispiele wie ein case verwendet werden kann:
switch(zahl) { case 1: System.out.println("Die Zahl 1 wurde eingegeben"); break; case 2: case 3: System.out.println("Die Zahl 2 wurde eingegeben"); break; default: System.out.println("Es wurde nicht die Zahl 1, 2 oder 3 eingegeben ..."); }
switch(zahl) { case 1: { System.out.println("Die Zahl 1 wurde eingegeben"); break; } case 2: { System.out.println("Die Zahl 2 wurde eingegeben"); break; } case 3: { System.out.println("Die Zahl 3 wurde eingegeben"); break; } default: System.out.println("Es wurde nicht die Zahl 1, 2 oder 3 eingegeben ..."); }
Schleifen
While Schleife
- Kopfgesteuerte Schleife
while(var1 < 10) { System.out.println("Das ist eine Schleife " + var1); var1++; //Die Variable var1 wird immer um eins erhöht, bis die Bedingung (var1 < 10) nicht mehr true zurück liefert }
DO While Schleife
- Fußgesteuerte Schleife
int var1 = 8 do { System.out.println("Das ist eine Schleife " + var1); var1--; } while(var1 > 5); //Erst wird die Schleife mit Anweisungen ausgeführt, dann erst kommt die Prüfung
FOR Schleife
- Kopfgesteuerte Schleife
- In der FOR Schleife wird im ersten Block die Variable i initialisiert, im zweiten Block wird eine Bedingungen geprüft und im dritten Block wird die initialisierte Variable hoch gezählt. Die Initialisierung geschieht nur beim Start der FOR Schleife.
for(int i = 0; i <= 10; i++) { i++ entsprichet i = i + 1 System.out.println("Durchlauf Nr: " + i); }
Beispiele
BMI Rechner
//Import Scanner Class import java.util.Scanner; public class Program { public static void main(String[] args) { Variablen deklarieren double gewicht; double groesse; int alter; //Scanner definieren Scanner sc = new Scanner(System.in); //Werte abfragen System.out.print("Bitte geben Sie Ihr Gewicht ein :"); gewicht = sc.nextDouble(); System.out.print("Bitte geben Sie Ihre Größe ein :"); groesse = sc.nextDouble(); System.out.print("Bitte geben Sie Ihr Alter ein :"); alter = sc.nextInt(); //Berechnung des BMI double bmi = (gewicht) / (groesse * groesse); System.out.println("Ihr BMI beträgt: " + bmi); //Ausgabe des Soll BMI Werts entsprechend dem Alter if (alter >= 19 && alter <= 24) { System.out.println("Ihr BMI sollte zwischen 19 und 24 liegen"); } else if (alter >= 25 && alter <= 34) { System.out.println("Ihr BMI sollte zwischen 20 und 25 liegen"); } else if (alter >= 35 && alter <= 44) { System.out.println("Ihr BMI sollte zwischen 21 und 26 liegen"); } else if (alter >= 45 && alter <= 54) { System.out.println("Ihr BMI sollte zwischen 22 und 27 liegen"); } else if (alter >= 55 && alter <= 34) { System.out.println("Ihr BMI sollte zwischen 23 und 28 liegen"); } else { System.out.println("Ihr BMI sollte zwischen 24 und 29 liegen"); } }