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第0章 引言1

0.1编程与计算机科学1

0.1.1计算简史1

0.1.2二进制补码6

0.1.3计算机硬件8

0.1.4计算机科学9

0.1.5问题求解10

0.2编程语言13

0.2.1指令和汇编语言13

0.2.2操作符和操作数15

0.2.3高级语言的编译与解释16

0.3 Java编程语言18

0.3.1 Java简介19

0.3.2 JDK20

0.3.3 B1ueJ与Java开发环境21

第1章 面向对象编程范式23

1.1计算就是模拟23

1.1.1问题域和解域23

1.1.2颠倒的世界（柏拉图法则）25

1.1.3面向对象27

1.2类29

1.2.1类体结构29

1.2.2空白与注释32

1.2.3 5种Java元素34

1.2.4语法、语意和约定37

1.2.5案例：分数38

1.3静态成员39

1.3.1静态变量和命名常量39

1.3.2静态变量的初始化42

1.3.3静态方法43

1.3.4 Math和tips.Print44

1.4编程范式46

1.4.1范式47

1.4.2命令式编程范式49

1.4.3函数式编程范式50

第2章 类层次53

2.1子类型53

2.1.1里氏替换原则53

2.1.2啊，我看到了多态56

2.1.3改写59

2.1.4访问修饰符与继承61

2.1.5 final方法和final类64

2.2数据类型65

2.2.1类型系统65

2.2.2 Java数据类型68

2.2.3变量的声明模型70

2.2.4类型转换73

2.3构造器75

2.3.1重载75

2.3.2方法同名问题77

2.3.3无参数构造器和初始化块79

2.3.4创建对象81

2.3.5 super与this83

2.3.6构造器不是方法85

2.4引用86

2.4.1引用的含义86

2.4.2引用变量、引用和对象88

2.4.3 final变量和不变类89

第3章 功能抽象93

3.1功能抽象的演化93

3.1.1三种结构、Java语句93

3.1.2方法95

3.1.3接口与实现分离99

3.1.4抽象方法103

3.2实现103

3.2.1表达式语句103

3.2.2操作符106

3.2.3 if语句110

3.2.4循环语句113

3.2.5 break， continue与标号118

3.2.6 switch语句与enum120

3.3消息传递机制123

3.3.1消息接收者124

3.3.2按值传递语义125

第4章 数据抽象131

4.1数据抽象的含义131

4.1.1基本类型的实现131

4.1.2类的接口133

4.1.3 String134

4.2抽象类135

4.2.1不能够实例化的类135

4.2.2子类的占位符136

4.2.3接口继承Vs.实现继承137

4.3 Java接口142

4.3.1接口与实现类142

4.3.2多重继承问题145

4.4依赖于抽象类型148

4.4.1开放封闭原则148

4.4.2创建对象的技术151

4.4.3启发式条例153

第5章 链表、数组和栈155

5.1线性表155

5.1.1 ADT线性表155

5.1.2针对LinearList编程158

5.1.3算法和编码160

5.2案例：单向链表160

5.2.1结点161

5.2.2 SinglyLinkedList类162

5.2.3迭代器166

5.2.4 for…each语句170

5.3数组173

5.3.1数组基础173

5.3.2 MyArrayList类177

5.3.3对象数组180

5.3.4数组的数组183

5.3.5案例：生命游戏185

5.4 Java泛型188

5.4.1 Java泛型基础189

5.4.2协变性192

5.4.3泛型方法195

5.4.4正确使用Java泛型196

5.5栈197

5.5.1 MyStack与实现197

5.5.2栈的应用199

第6章 封装201

6.1封装性201

6.1.1信息隐藏201

6.1.2封装与数据抽象202

6.2包202

6.2.1命名空间202

6.2.2类路径和第三方包205

6.2.3包级私有206

6.3 private修饰符208

6.3.1 private208

6.3.2域的继承和隐藏210

6.4 protected修饰符211

6.4.1正确访问protected成员211

6.4.2 protected的语意212

6.5 public修饰符213

6.6依赖214

6.6.1继承是白箱复用214

6.6.2聚合与组合214

6.6.3使用关系215

第7章Java虚拟机相关217

7.1类载入217

7.1.1装载217

7.1.2连接和初始化221

7.1.3自定义类装载器222

7.2字节码文件224

7.2.1 class文件的结构224

7.2.2常量池表228

7.3反射机制231

7.3.1 Class 〈T〉类232

7.3.2域和方法的反射234

7.3.3 Constructor类和创建对象236

7.4运行时存储管理237

7.4.1存储管理策略237

7.4.2方法区238

7.4.3堆上的对象239

7.4.4 String对象问题241

7.4.5 Java栈245

7.5垃圾回收246

7.5.1 GC是软件工程工具246

7.5.2 finalize（）248

7.5.3与GC交互248

第8章 异常与断言251

8.1 Throwable家族251

8.1.1异常的概念251

8.1.2 Error和Exception253

8.1.3抛出异常255

8.1.4自定义异常类257

8.2捕获和处理259

8.2.1 try和catch子句259

8.2.2 finally子句260

8.3断言264

8.3.1断言的语义和语法264

8.3.2断言的使用指南266

第9章 图形与事件驱动编程269

9.1 applet269

9.1.1 applet的生命周期269

9.1.2 Applet类的绘制方法273

9.1.3线程的生命周期274

9.2 Java 2D278

9.2.1图形的建模278

9.2.2渲染引擎Graphics2D280

9.2.3案例：M集283

9.3事件驱动编程285

9.3.1回调285

9.3.2基于委托的模型289

9.3.3鼠标事件的处理293

9.3.4键盘事件的处理295

9.4嵌套类型297

9.4.1总览嵌套类型297

9.4.2静态成员类298

9.4.3内部类300

9.4.4局部类303

9.4.5匿名类305

9.5案例：GoL306

第10章 算法基础311

10.1算法与问题求解311

10.1.1算法311

10.1.2算法的分类313

10.2时间复杂度313

10.2.1简化314

10.2.2常见时间复杂度315

10.3递归思维316

10.3.1递归的概念316

10.3.2案例：汉诺塔问题319

10.4分而治之320

10.4.1案例：合并排序321

10.4.2简单的查找算法322

10.5回溯算法324

10.5.1案例：走迷宫324

10.5.2案例：N皇后问题326

第11章 排序329

11.1说明329

11.2选择式排序330

11.2.1选择排序330

11.2.2堆排序331

11.3插入式排序335

11.3.1插入排序335

11.3.2折半插入排序336

11.3.3两路插入排序337

11.3.4 Shell排序339

11.4交换式排序340

11.4.1冒泡排序340

11.4.2快速排序340

11.4.3 JDK中的快速排序343

11.5案例：插入排序动画演示345

11.5.1 Group346

11.5.2 InsSortDemo351

第12章 位运算355

12.1基本位运算355

12.1.1位-逻辑运算符355

12.1.2移位运算符357

12.2位标记操作359

12.2.1位域处理359

12.2.2 BitSet361

附录363

附录A使用BlueJ363

A.0 BlueJ与JDK363

A.1基本操作363

A.2与类、对象交互365

A.3断点与调试器367

附录B知识单元与章节映射表368

附录C推荐阅读375