内容简介

　　《Java语言程序设计（进阶篇）（原书第10版）》是Java语言的经典教材，中文版分为基础篇和进阶篇，主要介绍程序设计基础、面向对象程序设计、GUI程序设计、数据结构和算法、高级Java程序设计等内容。《Java语言程序设计（进阶篇）（原书第10版）》可作为高等院校相关专业程序设计课程的基础教材，也可作为Java语言及编程爱好者的参考资料。

目录

IntroductiontoJavaProgramming,ComprehensiveVersion,TenthEdition
出版者的话
中文版序
译者序
前言
第19章　泛型1
19.1　引言1
19.2　动机和优点1
19.3　定义泛型类和接口4
19.4　泛型方法5
19.5　示例学习：对一个对象数组进行排序7
19.6　原始类型和向后兼容8
19.7　通配泛型10
19.8　消除泛型和对泛型的限制12
19.9　示例学习：泛型矩阵类15
关键术语19
本章小结19
测试题20
编程练习题20
第20章　线性表、栈、队列和优先队列21
20.1　引言21
20.2　合集21
20.3　迭代器25
20.4　线性表26
20.4.1　List接口中的通用方法26
20.4.2　数组线性表类ArrayList和链表类LinkedList27
20.5　Comparator接口30
20.6　线性表和合集的静态方法32
20.7　示例学习：弹球35
20.8　向量类和栈类38
20.9　队列和优先队列40
20.9.1　Queue接口40
20.9.2　双端队列Deque和链表LinkedList40
20.10　示例学习：表达式求值43
关键术语47
本章小结47
测试题47
编程练习题47
第21章　集合和映射表53
21.1　引言53
21.2　集合53
21.2.1　HashSet54
21.2.2　LinkedHashSet57
21.2.3　TreeSet58
21.3　比较集合和线性表的性能61
21.4　示例学习：统计关键字63
21.5　映射表65
21.6　示例学习：单词的出现次数69
21.7　单元素与不可变的合集和映射表71
关键术语72
本章小结72
测试题72
编程练习题72
第22章　开发高效算法75
22.1　引言75
22.2　使用大O符号来衡量算法效率75
22.3　示例：确定大O77
22.4　分析算法的时间复杂度81
22.4.1　分析二分查找算法81
22.4.2　分析选择排序算法81
22.4.3　分析汉诺塔问题81
22.4.4　常用的递推关系82
22.4.5　比较常用的增长函数82
22.5　使用动态编程计算斐波那契数83
22.6　使用欧几里得算法求最大公约数85
22.7　寻找素数的高效算法89
22.8　使用分而治之法寻找最近的点对94
22.9　使用回溯法解决八皇后问题97
22.10　计算几何：寻找凸包99
22.10.1　卷包裹算法100
22.10.2　格雷厄姆算法101
关键术语102
本章小结102
测试题103
编程练习题103
第23章　排序109
23.1　引言109
23.2　插入排序110
23.3　冒泡排序112
23.4　归并排序114
23.5　快速排序117
23.6　堆排序121
23.6.1　堆的存储122
23.6.2　添加一个新的结点122
23.6.3　删除根结点123
23.6.4　Heap类124
23.6.5　使用Heap类进行排序126
23.6.6　堆排序的时间复杂度127
23.7　桶排序和基数排序128
23.8　外部排序129
23.8.1　实现阶段Ⅰ131
23.8.2　实现阶段Ⅱ132
23.8.3　结合两个阶段133
23.8.4　外部排序复杂度136
关键术语136
本章小结136
测试题137
编程练习题137
第24章　实现线性表、栈、队列和优先队列141
24.1　引言141
24.2　线性表的通用特性141
24.3　数组线性表144
24.4　链表151
24.4.1　结点151
24.4.2　MyLinkedList类153
24.4.3　实现MyLinkedList154
24.4.4　MyArrayList和MyLinkedList162
24.4.5　链表的变体162
24.5　栈和队列163
24.6　优先队列167
本章小结168
测试题169
编程练习题169
第25章　二叉查找树171
25.1　引言171
25.2　二叉查找树171
25.2.1　表示二叉查找树172
25.2.2　查找一个元素173
25.2.3　在BST中插入一个元素173
25.2.4　树的遍历174
25.2.5　BST类176
25.3　删除BST中的一个元素184
25.4　树的可视化和MVC189
25.5　迭代器192
25.6　示例学习：数据压缩194
关键术语199
本章小结199
测试题199
编程练习题199
第26章　AVL树203
26.1　引言203
26.2　重新平衡树204
26.3　为AVL树设计类205
26.4　重写insert方法207
26.5　实现旋转207
26.6　实现delete方法208
26.7　AVLTree类209
26.8　测试AVLTree类214
26.9　AVL树的时间复杂度分析216
关键术语217
本章小结217
测试题217
编程练习题217
第27章　散列219
27.1　引言219
27.2　什么是散列219
27.3　散列函数和散列码220
27.3.1　基本数据类型的散列码220
27.3.2　字符串类型的散列码221
27.3.3　压缩散列码221
27.4　使用开放地址法处理冲突222
27.4.1　线性探测222
27.4.2　二次探测法223
27.4.3　再哈希法224
27.5　使用链地址法处理冲突225
27.6　装填因子和再散列226
27.7　使用散列实现映射表227
27.8　使用散列实现集合235
关键术语241
本章小结242
测试题242
编程练习题242
第28章　图及其应用244
28.1　引言244
28.2　基本的图术语245
28.3　表示图247
28.3.1　表示顶点247
28.3.2　表示边：边数组248
28.3.3　表示边：Edge对象248
28.3.4　表示边：邻接矩阵249
28.3.5　表示边：邻接线性表249
28.4　图建模251
28.5　图的可视化261
28.6　图的遍历263
28.7　深度优先搜索（DFS）264
28.7.1　DFS的算法264
28.7.2　DFS的实现265
28.7.3　DFS的应用267
28.8　示例学习：连通圆问题268
28.9　广度优先搜索（BFS）270
28.9.1　BFS的算法270
28.9.2　BFS的实现271
28.9.3　BFS的应用272
28.10　示例学习：9枚硬币反面问题273
关键术语278
本章小结278
测试题278
编程练习题278
第29章　加权图及其应用283
29.1　引言283
29.2　加权图的表示284
29.2.1　加权边的表示：边数组284
29.2.2　加权邻接矩阵285
29.2.3　邻接线性表285
29.3　WeightedGraph类286
29.4　最小生成树292
29.4.1　最小生成树算法293
29.4.2　完善Prim的MST算法295
29.4.3　MST算法的实现295
29.5　寻找最短路径298
29.6　示例学习：加权的9枚硬币反面问题305
关键术语308
本章小结308
测试题309
编程练习题309
第30章　多线程和并行程序设计314
30.1　引言314
30.2　线程的概念314
30.3　创建任务和线程315
30.4　Thread类318
30.5　示例学习：闪烁的文本320
30.6　线程池322
30.7　线程同步324
30.7.1　synchronized关键字326
30.7.2　同步语句327
30.8　利用加锁同步327
30.9　线程间协作329
30.10　示例学习：生产者/消费者333
30.11　阻塞队列336
30.12　信号量338
30.13　避免死锁339
30.14　线程状态340
30.15　同步合集341
30.16　并行编程342
关键术语346
本章小结346
测试题347
编程练习题347
第31章　网络350
31.1　引言350
31.2　客户端/服务器计算351
31.2.1　服务器套接字351
31.2.2　客户端套接字351
31.2.3　通过套接字进行数据传输352
31.2.4　客户端/服务器示例353
31.3　InetAddress类357
31.4　服务多个客户358
31.5　发送和接收对象361
31.6　示例学习：分布式井字游戏365
关键术语376
本章小结376
测试题376
编程练习题376
第32章　Java数据库程序设计379
32.1　引言379
32.2　关系型数据库系统379
32.2.1　关系结构380
32.2.2　完整性约束381
32.3　SQL383
32.3.1　在MySQL上创建用户账户383
32.3.2　创建数据库384
32.3.3　创建和删除表385
32.3.4　简单插入、更新和删除386
32.3.5　简单查询387
32.3.6　比较运算符和布尔运算符387
32.3.7　操作符like、between-and和isnull388
32.3.8　列的别名388
32.3.9　算术运算符389
32.3.10　显示互不相同的记录389
32.3.11　显示排好序的记录390
32.3.12　联结表390
32.4　JDBC391
32.4.1　使用JDBC开发数据库应用程序392
32.4.2　从JavaFX访问数据库396
32.5　PreparedStatement398
32.6　CallableStatement400
32.7　获取元数据403
32.7.1　数据库元数据403
32.7.2　获取数据库表404
32.7.3　结果集元数据405
关键术语406
本章小结406
测试题407
编程练习题407
第33章　JavaServerFaces411
33.1　引言411
33.2　开始使用JSF411
33.2.1　创建一个JSF项目412
33.2.2　一个基本的JSF页面412
33.2.3　JSF的受管JavaBean414
33.2.4　JSF表达式416
33.3　JSFGUI组件418
33.4　处理表单421
33.5　示例学习：计算器425
33.6　会话跟踪428
33.7　验证输入430
33.8　将数据库与facelet绑定434
33.9　打开一个新的JSF页面439
关键术语445
本章小结445
测试题445
编程练习题446
附录A　Java关键字451
附录B　ASCII字符集452
附录C　操作符优先级表453
附录D　Java修饰符454
附录E　特殊浮点值455
附录F　数系456
附录G　位操作460
附录H　正则表达式461
附录I　枚举类型465

前言/序言

　　IntroductiontoJavaProgramming,ComprehensiveVersion,TenthEdition许多读者就《Java语言程序设计（进阶篇）（原书第10版）》之前的版本给出了很多反馈。这些评论和建议极大地改进了《Java语言程序设计（进阶篇）（原书第10版）》。这一版在表述、组织、示例、练习题以及附录方面都进行了极大的增强，包括：
　　用JavaFX取代了Swing。JavaFX是一个用于开发JavaGUI程序的新框架，它极大地简化了GUI程序设计，比Swing更易于学习。
　　在GUI程序设计之前介绍异常处理、抽象类和接口，若教师选择不教授GUI的内容，可以直接跳过第14～16章。
　　在第4章便开始介绍对象和字符题串，从而使得学生可以较早地使用对象和字符串来开发有趣的程序。
　　包含更多新的有趣示例和练习题，用于激发学生兴趣。在配套网站（www.cs.armstrong.edu/liang/intro10e/或www.pearsonhighered.com/liang）上还为教师提供了100多道编程练习题。
　　《Java语言程序设计（进阶篇）（原书第10版）》采用基础优先的方法，在设计自定义类之前，首先介绍基本的程序设计概念和技术。选择语句、循环、方法和数组这样的基本概念和技术是程序设计的基础，它们为学生进一步学习面向对象程序设计和高级Java程序设计做好准备。
　　《Java语言程序设计（进阶篇）（原书第10版）》以问题驱动的方式来教授程序设计，将重点放在问题的解决而不是语法上。我们通过使用在各种应用情景中引发思考的问题，使得程序设计的介绍也变得更加有趣。前面章节的主线放在问题的解决上，引入合适的语法和库以支持编写解决问题的程序。为了支持以问题驱动的方式来教授程序设计，《Java语言程序设计（进阶篇）（原书第10版）》提供了大量不同难度的问题来激发学生的积极性。为了吸引各个专业的学生来学习，这些问题涉及很多应用领域，包括数学、科学、商业、金融、游戏、动画以及多媒体等。
　　《Java语言程序设计（进阶篇）（原书第10版）》将程序设计、数据结构和算法无缝集成在一起，采用一种实用性的方式来教授数据结构。首先介绍如何使用各种数据结构来开发高效的算法，然后演示如何实现这些数据结构。通过实现，学生获得关于数据结构效率，以及如何和何时使用某种数据结构的深入理解。最后，我们设计和实现了针对树和图的自定义数据结构。
　　《Java语言程序设计（进阶篇）（原书第10版）》广泛应用于全球各大学的程序设计入门、数据结构和算法课程中。完全版包括程序设计基础、面向对象程序设计、GUI程序设计、数据结构、算法、并行、网络、数据库和Web程序设计。这个版本旨在把学生培养成精通Java的程序员。基础篇可用于程序设计的第一门课程（通常称为CS1）。基础篇包含完全版的前18章内容，前13章适合准备AP计算机科学考试（APComputerScienceExam）的人员使用。
　　教授编程的最好途径是通过示例，而学习编程的唯一途径是通过动手练习。《Java语言程序设计（进阶篇）（原书第10版）》通过示例对基本概念进行了解释，提供了大量不同难度的练习题供学生进行实践。在我们的程序设计课程中，每次课后都布置了编程练习。
　　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《Java语言程序设计（进阶篇）（原书第10版）》的评论或建议，请通过以下方式与我联系。
　　Y.DanielLiangy.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章就引入了数学方法，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《Java语言程序设计（进阶篇）（原书第10版）》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。《Java语言程序设计（进阶篇）（原书第10版）》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，《Java语言程序设计（进阶篇）（原书第10版）》提供了大量的编程练习题。
　　注意、提示、警告和设计指南　贯穿《Java语言程序设计（进阶篇）（原书第10版）》，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。
　　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《Java语言程序设计（进阶篇）（原书第10版）》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。
　　《Java语言程序设计（进阶篇）（原书第10版）》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）《Java语言程序设计（进阶篇）（原书第10版）》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）、GUI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合集框架，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，如线性表、队列和优先队列。第25和26章介绍二叉查找树和AVL树。第27章介绍散列以及通过散列实现映射表（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《Java语言程序设计（进阶篇）（原书第10版）》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。
　　《Java语言程序设计（进阶篇）（原书第10版）》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：
　　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《Java语言程序设计（进阶篇）（原书第10版）》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。

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