第一章：计算机、程序和Java概述
复习题
1.1 什么是硬件和软件？
答：硬件指计算机中可见的物理部分；软件是计算机中看不见的指令，这些指令控制硬件并使硬件完成特定的任务。
1.2 列举计算机的5个主要硬件组件。
答：①中央处理器；②内存；③输入设备；④输出设备；⑤存储设备。
1.3 缩写“CPU”代表什么含义？
答：CPU全称Central Processing Unit，中央处理器。
1.4 衡量CPU速度的单位是什么？
答：单位是赫兹HZ，现在通常以Mhz，Ghz数量级衡量。
1.5 什么是比特？什么是字节？
答：比特bit是计算机中物理存储设备的最小单位；8个bit是一个字节。
1.6 内存是用来做什么的？RAM代表什么？为什么内存称为RAM？
答：内存的用途：用于存储程序及程序需要的数据；RAM（Random-Access Memory）代表随机访问的存储器；因为内存可以按任意顺序存取字节所以背称为RAM（按功能划分）。
1.7 用于衡量内存大小的单位是什么？
答：GB（Gigabyte）
1.8 用于衡量磁盘大小的单位是什么？
答：TB（Terabyte）
1.9 内存和永久存储设备的主要不同是什么？
答：内存是易失性存储介质（断电即失），存储容量小，传输速度快；永久存储设备为非易失性存储介质（断电可留），存储容量大，传输速度慢。
1.10 CPU能理解什么语言？
答：机器语言。
1.11 什么是汇编语言？
答：汇编语言能用短的描述性单词来表示每一条机器语言指令，是一种低级语言。
1.12 什么是汇编器？
答：汇编器可以将汇编语言转换成机器语言。
1.13 什么是高级编程语言？
答：很像英语，易于学习和使用的编程语言称为高级编程语言。
1.14 什么是源程序？
答：使用高级编程语言编写的程序称为源程序。
1.15 什么是解释器？
答：解释器会逐条读取源代码中的语言，并立刻翻译成机器代码或者虚拟机器代码，然后立刻立刻运行。
1.16 什么是编译器？
答：编译器是先将整个源代码翻译为机器代码文件，然后再执行该机器代码文件。
1.17 解释语言和编译语言之间的区别是什么？
答：解释语言是在运行的时候将程序翻译成机器语言，效率比较低，但是跨平台性好，比如Java和Python。
编译语言在执行程序之前，有一个单独的编译过程，将程序翻译成机器语言就不再进行翻译了，效率高，比如C和C++。
1.18 什么是操作系统？列出一些流行的操作系统？
答： 操作系统（Operation System，简称OS）是运行在计算机上最重要的程序，它可以管理和控制计算机的各种活动。
比较流行的操作系统有Windows，MacOS和Linux。
1.19 操作系统的主要任务是什么？
答：①控制和监控系统的各种活动；②分配和调配系统资源。
1.20 什么是多道程序设计、多线程以及多处理？
答：①多道程序设计：允许多个程序通过共享CPU同时进行的程序设计。②多线程：运行单个程序同时执行多个任务。③多处理（多进程，也称为并行处理）：是指使用两个或多个处理器共同并行执行子任务，然后将子任务的结果合并以得到整个任务的结果。
1.21 Java是由谁发明的？哪个公司现在拥有Java？
答：Java是由James Grosling在Sun公司领导的小组开发的；Oracle现在拥有Java。
1.22 什么是Java applet？
答：能在web浏览器中运行的Java程序称为Java applet。
1.23 安卓使用的是什么编程语言？
答：Java、Kotlin
1.24 什么是Java语言规范？
答：Java语言规范（Java language specification）是对语言的技术定义，包括Java程序设计语言的语法和定义。
1.25 JDK代表什么？
答：Java开发工具包（Java Development Toolkit），是由一套独立程序构成的集合，每个程序都是从命令行调用的，用于开发和测试Java程序。
1.26 IDE代表什么？
答：集成开发环境（Integrated Development Environment）
1.27 类似NetBeans和Eclipse的工具是和Java不同的语言吗？或者它们是Java的方言或者扩充？
答：不是的，这些仅仅是方便进行Java开发的开发工具而已，也就是IDE
1.28 什么是关键字？列举一些Java关键字。
答：关键字就是Java本身特殊含义的单词，不能再程序中用于其他目的。例如class、static、void
1.29 Java是大小写敏感的吗？Java关键字是大写还是小写？
答：Java大小写敏感；关键字是小写的。
1.30 什么是注释？编译器会忽略注释吗？如何标识一行以及一段注释？
答：①注释主要用于说明程序是干什么的；②会忽略注释；③//和/*/以及/* **/
1.31 在控制台上显示一个字符串的语句是什么？
答：System.out.println();
1.32 给出以下代码的输出：
public class Test {public static void main(String[] args) {System.out.println("3.5 * 4 / 2 - 2.5 is ");System.out.println(3.5 * 4 / 2 - 2.5);}}
答：3.5 * 4 / 2 - 2.5 is
4.5
1.33 什么是Java源程序的文件后缀名，什么是Java字节码文件后缀？
答：①Java源程序文件后缀名为.java；②Java字节码文件后缀为.class。
1.34 Java编译器的输入和输出是什么？
答：输入是源代码，输出是字节码。
1.35 编译Java程序的命令是什么？
答：javac ***.java
1.36 运行Java程序的命令是什么？
答：java ***
1.37 什么是JVM？
答：Java虚拟机，可以解释java字节码的程序。
1.38 Java可以运行在任何机器上吗？在一台计算机上运行Java需要什么？
答：可以，只要有安装java虚拟机即可；需要java虚拟机。
1.39 如果运行程序的时候出现 NoClassDefFoundError 错误，是什么原因导致了这个错误？
答：运行一个不存在的类文件。
1.40 如果运行程序的时候出现 NoSuchMethodError 错误，是什么原因导致了这个错误？
答：没有main方法或者敲错了main方法。
1.41 使用行尾括号风格，将下面的程序根据程序设计风格和文档指南进行重新格式化。
public class Test {// Main methodpublic static void main(String[] args) {/** display output */System.out.println("Welcome to Java");}}
答：
public class Test {// Main methodpublic static void main(String[] args) {/** display output */System.out.println("Welcome to Java");}}
1.42 什么是语法错误（编译错误）、运行时错误以及逻辑错误？
答：①在编译过程中出现的错误称为语法错误（syntax error）或编译错误（compile error）；②引起程序非正常中断的错误叫运行时错误（runtime error）；③当程序没有按预期的方式执行时就会产生逻辑错误（logic error）。
1.43 给出语法错误、运行时错误以及逻辑错误的实例。
答：
语法错误：少关键字；运行时错误：1除以0的计算场景；逻辑错误：小数点计算中给的都是整形数字导致计算结果不正确。
1.44 如果忘记为字符串加引号了，将产生哪类错误？
答：语法错误。
1.45 如果程序需要读取整数，而用户输入了字符串，运行该程序的时候将产生什么错误？这是哪类错误？
答：将产生数据类型错误；这是运行时错误。
1.46 假设编写一个计算矩形周长的程序，但是错误地写成了计算矩形面积的程序。这属于哪类错误？
答：这属于逻辑错误。
1.47 指出和修改下面代码中的错误。
public class Welcome {public void main(String[] args) {System.out.println('Welcome to java!);}}
答：
主方法缺少关键字static。输出语句内应为双引号。
正确代码如下所示：
public class Welcome {public static void main(String[] args) {System.out.println("Welcome to java!");}}
编程练习题
1.1 （显示三条消息）编写程序，显示Welcome to Java、Welcome to Computer Science和Programming is fun。
答：
public class Exercise1_1 {public static void main(String[] args) {System.out.println("Welcome to Java");System.out.println("Welcome to Computer Science");System.out.println("Programming is fun");}}
1.2 （显示五条消息）编写程序，显示Welcome to Java五次。
答：
public class Exercise1_2 {public static void main(String[] args) {System.out.println("Welcome to java");System.out.println("Welcome to java");System.out.println("Welcome to java");System.out.println("Welcome to java");System.out.println("Welcome to java");}}
1.3 （显示图案）编写一个程序，显示下面的图案：
答：
public class Exercise1_3 {public static void main(String[] args) {System.out.println(" JAVVA");System.out.println(" J A AV VA A");System.out.println("J J AAAAAV VAAAAA");System.out.println(" JJ AAVAA");}}
1.4 编写程序，显示以下表格：
解：
public class Exercise1_4 {public static void main(String[] args) {System.out.println("a" + " " + "a^2" + " " + "a^3");System.out.println(1 + " " + (1 * 1) + "" + (1 * 1 * 1));System.out.println(2 + " " + (2 * 2) + "" + (2 * 2 * 2));System.out.println(3 + " " + (3 * 3) + "" + (3 * 3 * 3));System.out.println(4 + " " + (4 * 4) + " " + (4 * 4 * 4));}}
1.5 （计算表达式）编写程序，显示以下公式的结果。
解：
public class Exercise1_5 {public static void main(String[] args) {System.out.println((9.5 * 4.5 - 2.5 * 3) / (45.5 - 3.5));}}
结果是 0.8392857142857143
1.6 （数列求和）编写程序，显示 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8 + 9 的结果。
解：
public class Exercise1_6 {public static void main(String[] args) {System.out.println(1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8 + 9);}}
结果是 45
1.7 （近似求p）可以使用以下公式计算p：
π=4*(1-1/3+1/5-1/7+1/9-1/11+…）
编写程序，显示⽰4*(1-1/3+1/5-1/7+1/9-1/11）和4*(1-1/3+1/5-1/7+1/9-1/11+1/13)的结果。在程序中用1.0代替1。
解：
public class Exercise1_7 {public static void main(String[] args) {System.out.println(4 * (1.0 - 1.0 / 3 + 1.0 / 5 - 1.0 / 7 + 1.0 / 9 - 1.0 / 11));System.out.println(4 * (1.0 - 1.0 / 3 + 1.0 / 5 - 1.0 / 7 + 1.0 / 9 - 1.0 / 11 + 1.0 / 13));}}
结果是：
2.9760461760461765
3.2837384837384844
1.8 （圆的面积和周长）编写程序，使用以下公式计算并显示半径为5.5的圆的面积和周长。
周长 = 2 x 半径 x π
⾯积 = 半径 x 半径 x π
解：
public class Exercise1_8 {public static void main(String[] args) {System.out.println("周长 = " + (2 * 5.5 * 3.14));System.out.println("⾯积 = " + (5.5 * 5.5 * 3.14));}}
周长 = 34.54
⾯积 = 94.985
1.9 （矩形的面积和周长）编写程序，使用以下公式计算并显示宽度为 4.5、高度为 7.9 的矩形的面积和周长。
面积 = 宽 × 高
解：
public class Exercise1_9 {public static void main(String[] args) {System.out.println("⾯积 = " + (4.5 * 7.9));System.out.println("周长 = " + (4.5 * 2 + 7.9 * 2));}}
⾯积 = 35.550000000000004
周长 = 24.8
1.10 （以英里计的平均速度）假设一个跑步者45分钟30秒内跑了14公里。编写一个程序显示每小时多少英里为单位的平均速度值。（注意，1英里等于1.6公里。）
解：
public class Exercise1_10 {public static void main(String[] args) {System.out.println("平均速度值为" + (14.0 / 1.6) / ((45.0 * 60 + 30) / (60 * 60)) + "英⾥每⼩时");}}
平均速度值为11.538461538461538英⾥每⼩时
*1.11 （人口估算）美国人口调查局基于以下假设进行人口估算：
每7秒有一个人诞生每13秒有一个人死亡每45秒有一个移民迁入
编写一个程序，显示未来5年的人口数。假设当前的人口是 312 032 486，每年有 365 天。
提示：Java中，两个整数相除，结果还是整数，小数部分被去掉。例如，5/4 等于 1（而不是1.25 ），10/4 等于 2（而不是 2.5 ）。
如果想得到有小数部分的精确结果，进行除法运算的两个值之一必须是一个具有小数点的数值。例如，5.0/4 等于 1.25,10/4.0 等于 2.5。
解：
public class Exercise1_11 {public static void main(String[] args) {System.out.println(312032486 + (5 * 365 * 24 * 60 * 60 / 7) - (5 * 365 * 24 * 60 * 60 / 13) + (5 * 365 * 24 * 60 * 60 / 45));}}
结果是 325932970
1.12 （以公里计的平均速度）假设一个跑步者 1 小时 40 分钟 35 秒内跑了 24 英里。编写一个程序显示每小时多少公里为单位的平均速度值。（注意，1 英里等于 1.6 公里。）
解：
public class Exercise1_12 {public static void main(String[] args) {System.out.println("平均速度值为 " + (24 * 1.6) * (60 * 60) / (60 * 60 + 40 * 60 + 35) + " 公⾥每⼩时");}}
平均速度值为 22.906379453189732 公⾥每⼩时。
*1.13 （代数：求解 2 × 2 线性方程）可以使用Cramer规则解下面的 2 × 2 线性方程组：
ax + by = e
cx + dy = f
x = (ed - bf) / (ad - bc)
y = (af - ec) / (ad - bc)
编写程序，求解以下方程组并显示 x 和 y 的值。
3.4x + 50.2y = 44.5
2.1x + 0.55y = 5.9
解：
public class Exercise1_13 {public static void main(String[] args) {double a = 3.4;double b = 50.2;double c = 2.1;double d = 0.55;double e = 44.5;double f = 5.9;System.out.println("x = " + (e * d - b * f) / (a * d - b * c));System.out.println("y = " + (a * f - e * c) / (a * d - b * c));}}
x = 2.623901496861419
y = 0.7087397392563978
