CS 50b课程代码与Java编程基础哈佛大学2013

CS-50b是哈佛大学在2013年开设的一门计算机科学课程，重点介绍了编程基础和核心概念。该课程的教学目标是帮助学生掌握Java编程语言，解决实际问题并创建复杂的软件系统。课程代码集中的CS-50b-master文件包含了大量的代码示例，适合用来学习和理解Java编程。

Java语言基础知识

Java是一种面向对象的编程语言，由Sun Microsystems（现为Oracle公司）于1995年推出。它的设计目标包括跨平台性、安全性和高效性。Java程序由类组成，通过继承和多态等特性来实现面向对象编程。在Java中，所有代码都必须包含在类中，程序的执行始于main方法。

Java环境搭建

学习Java编程首先需要安装Java Development Kit (JDK)，包括Java编译器javac，用来将源代码转换为可执行字节码。此外，Java运行时环境（JRE）是执行Java应用程序所必需的。

基本语法

Java的语法与C++和C#相似，但更强调类型安全。变量必须先声明后使用，每条语句以分号结尾。举个例子：

int number;

number = 10;

控制结构

• 条件语句：if、else、switch用于根据条件执行不同的代码块。

• 循环：for、while和do-while循环用于重复执行代码。

• 分支结构：break和continue用于提前退出循环或跳过当前迭代。

类与对象

在Java中，一切都是对象。类是创建对象的模板，定义了对象的属性和行为。例如：

public class Student {

    String name;

    int age;

    void introduce() {

        System.out.println(\"Hello, my name is \" + name + \" and I am \" + age + \" years old.\");

    }

}

然后，创建并使用这个类的对象：

Student student = new Student();

student.name = \"Alice\";

student.age = 20;

student.introduce();

数组与集合

Java提供数组存储同类型的元素，以及集合框架（如ArrayList、LinkedList、HashSet等）来处理不同类型的数据。

异常处理

Java使用try-catch块处理运行时错误，优雅地避免程序崩溃。

输入/输出

Java标准库提供了System.in和System.out用于输入输出，FileInputStream和FileOutputStream用于文件操作，Scanner类用于从键盘读取输入。

多线程

Java内置对多线程的支持，可以通过Thread类或实现Runnable接口创建并发任务。

包与导入

Java的模块化系统通过包（package）实现，例如java.util和java.awt。通过import语句引入所需的包。

面向对象特性

• 封装：隐藏内部实现细节，只对外暴露必要的接口。

• 继承：一个类可以从另一个类继承属性和方法。

• 多态：同一个方法根据对象类型有不同实现。