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File類
遞歸

File類

1.1 概述

java.io.File 類是文件和目錄路徑名的抽象表示，主要用于文件和目錄的創(chuàng)建、查找和刪除等操作。

1.2 構(gòu)造方法

public File(String pathname) ：通過將給定的路徑名字符串轉(zhuǎn)換為抽象路徑名來創(chuàng)建新的 File實例。
public File(String parent, String child) ：從父路徑名字符串和子路徑名字符串創(chuàng)建新的 File實例。
public File(File parent, String child) ：從父抽象路徑名和子路徑名字符串創(chuàng)建新的 File實例。

構(gòu)造舉例，代碼如下：

// 文件路徑名
String pathname = "D:\\aaa.txt";
File file1 = new File(pathname); 

// 文件路徑名
String pathname2 = "D:\\aaa\\bbb.txt";
File file2 = new File(pathname2); 

// 通過父路徑和子路徑字符串
 String parent = "d:\\aaa";
 String child = "bbb.txt";
 File file3 = new File(parent, child);

// 通過父級File對象和子路徑字符串
File parentDir = new File("d:\\aaa");
String child = "bbb.txt";
File file4 = new File(parentDir, child);

一個File對象代表硬盤中實際存在的一個文件或者目錄。

無論該路徑下是否存在文件或者目錄，都不影響File對象的創(chuàng)建。

1.3 常用方法

獲取功能的方法

public String getAbsolutePath() ：返回此File的絕對路徑名字符串。
public String getPath() ：將此File轉(zhuǎn)換為路徑名字符串。
public String getName() ：返回由此File表示的文件或目錄的名稱。

public long length() ：返回由此File表示的文件的長度。

方法演示，代碼如下：

public class FileGet {
    public static void main(String[] args) {
        File f = new File("d:/aaa/bbb.java");     
        System.out.println("文件絕對路徑:"+f.getAbsolutePath());
        System.out.println("文件構(gòu)造路徑:"+f.getPath());
        System.out.println("文件名稱:"+f.getName());
        System.out.println("文件長度:"+f.length()+"字節(jié)");

        File f2 = new File("d:/aaa");     
        System.out.println("目錄絕對路徑:"+f2.getAbsolutePath());
        System.out.println("目錄構(gòu)造路徑:"+f2.getPath());
        System.out.println("目錄名稱:"+f2.getName());
        System.out.println("目錄長度:"+f2.length());
    }
}
輸出結(jié)果：
文件絕對路徑:d:\aaa\bbb.java
文件構(gòu)造路徑:d:\aaa\bbb.java
文件名稱:bbb.java
文件長度:636字節(jié)

目錄絕對路徑:d:\aaa
目錄構(gòu)造路徑:d:\aaa
目錄名稱:aaa
目錄長度:4096

API中說明：length()，表示文件的長度。但是File對象表示目錄，則返回值未指定。

絕對路徑和相對路徑

絕對路徑：從盤符開始的路徑，這是一個完整的路徑。
相對路徑：相對于項目目錄的路徑，這是一個便捷的路徑，開發(fā)中經(jīng)常使用。

public class FilePath {
    public static void main(String[] args) {
        // D盤下的bbb.java文件
        File f = new File("D:\\bbb.java");
        System.out.println(f.getAbsolutePath());
        
        // 項目下的bbb.java文件
        File f2 = new File("bbb.java");
        System.out.println(f2.getAbsolutePath());
    }
}
輸出結(jié)果：
D:\bbb.java
D:\idea_project_test4\bbb.java

判斷功能的方法

public boolean exists() ：此File表示的文件或目錄是否實際存在。
public boolean isDirectory() ：此File表示的是否為目錄。
public boolean isFile() ：此File表示的是否為文件。

方法演示，代碼如下：

public class FileIs {
    public static void main(String[] args) {
        File f = new File("d:\\aaa\\bbb.java");
        File f2 = new File("d:\\aaa");
        // 判斷是否存在
        System.out.println("d:\\aaa\\bbb.java 是否存在:"+f.exists());
        System.out.println("d:\\aaa 是否存在:"+f2.exists());
        // 判斷是文件還是目錄
        System.out.println("d:\\aaa 文件?:"+f2.isFile());
        System.out.println("d:\\aaa 目錄?:"+f2.isDirectory());
    }
}
輸出結(jié)果：
d:\aaa\bbb.java 是否存在:true
d:\aaa 是否存在:true
d:\aaa 文件?:false
d:\aaa 目錄?:true

創(chuàng)建刪除功能的方法

public boolean createNewFile() ：當(dāng)且僅當(dāng)具有該名稱的文件尚不存在時，創(chuàng)建一個新的空文件。
public boolean delete() ：刪除由此File表示的文件或目錄。
public boolean mkdir() ：創(chuàng)建由此File表示的目錄。
public boolean mkdirs() ：創(chuàng)建由此File表示的目錄，包括任何必需但不存在的父目錄。

方法演示，代碼如下：

public class FileCreateDelete {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 文件的創(chuàng)建
        File f = new File("aaa.txt");
        System.out.println("是否存在:"+f.exists()); // false
        System.out.println("是否創(chuàng)建:"+f.createNewFile()); // true
        System.out.println("是否存在:"+f.exists()); // true
        
        // 目錄的創(chuàng)建
        File f2= new File("newDir");    
        System.out.println("是否存在:"+f2.exists());// false
        System.out.println("是否創(chuàng)建:"+f2.mkdir()); // true
        System.out.println("是否存在:"+f2.exists());// true

        // 創(chuàng)建多級目錄
        File f3= new File("newDira\\newDirb");
        System.out.println(f3.mkdir());// false
        File f4= new File("newDira\\newDirb");
        System.out.println(f4.mkdirs());// true
      
        // 文件的刪除
        System.out.println(f.delete());// true
      
        // 目錄的刪除
        System.out.println(f2.delete());// true
        System.out.println(f4.delete());// false
    }
}

API中說明：delete方法，如果此File表示目錄，則目錄必須為空才能刪除。

1.4 目錄的遍歷

public String[] list() ：返回一個String數(shù)組，表示該File目錄中的所有子文件或目錄。

public File[] listFiles() ：返回一個File數(shù)組，表示該File目錄中的所有的子文件或目錄。

public class FileFor {
    public static void main(String[] args) {
        File dir = new File("d:\\java_code");
      
        //獲取當(dāng)前目錄下的文件以及文件夾的名稱。
        String[] names = dir.list();
        for(String name : names){
            System.out.println(name);
        }
        //獲取當(dāng)前目錄下的文件以及文件夾對象，只要拿到了文件對象，那么就可以獲取更多信息
        File[] files = dir.listFiles();
        for (File file : files) {
            System.out.println(file);
        }
    }
}

調(diào)用listFiles方法的File對象，表示的必須是實際存在的目錄，否則返回null，無法進行遍歷。

遞歸

2.1 概述

遞歸：指在當(dāng)前方法內(nèi)調(diào)用自己的這種現(xiàn)象。
遞歸的分類:
- 遞歸分為兩種，直接遞歸和間接遞歸。
- 直接遞歸稱為方法自身調(diào)用自己。
- 間接遞歸可以A方法調(diào)用B方法，B方法調(diào)用C方法，C方法調(diào)用A方法。
注意事項：
- 遞歸一定要有條件限定，保證遞歸能夠停止下來，否則會發(fā)生棧內(nèi)存溢出。
- 在遞歸中雖然有限定條件，但是遞歸次數(shù)不能太多。否則也會發(fā)生棧內(nèi)存溢出。
- 構(gòu)造方法,禁止遞歸

遞歸導(dǎo)致棧內(nèi)存溢出原理.png

public class Demo01DiGui {
    public static void main(String[] args) {
        // a();
        b(1);
    }
    
    /*
     * 3.構(gòu)造方法,禁止遞歸
     * 編譯報錯:構(gòu)造方法是創(chuàng)建對象使用的,不能讓對象一直創(chuàng)建下去
     */
    public Demo01DiGui() {
        //Demo01DiGui();
    }


    /*
     * 2.在遞歸中雖然有限定條件，但是遞歸次數(shù)不能太多。否則也會發(fā)生棧內(nèi)存溢出。
     * 4993
     *  Exception in thread "main" java.lang.StackOverflowError
     */
    private static void b(int i) {
        System.out.println(i);
        //添加一個遞歸結(jié)束的條件,i==5000的時候結(jié)束
        if(i==5000){
            return;//結(jié)束方法
        }
        b(++i);
    }

    /*
     * 1.遞歸一定要有條件限定，保證遞歸能夠停止下來，否則會發(fā)生棧內(nèi)存溢出。 Exception in thread "main"
     * java.lang.StackOverflowError
     */
    private static void a() {
        System.out.println("a方法");
        a();
    }
}

2.2 遞歸累加求和

計算1 ~ n的和

分析：num的累和 = num + (num-1)的累和，所以可以把累和的操作定義成一個方法，遞歸調(diào)用。

實現(xiàn)代碼：

public class DiGuiDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //計算1~num的和，使用遞歸完成
        int num = 5;
        // 調(diào)用求和的方法
        int sum = getSum(num);
        // 輸出結(jié)果
        System.out.println(sum);
        
    }
    /*
      通過遞歸算法實現(xiàn).
      參數(shù)列表:int 
      返回值類型: int 
    */
    public static int getSum(int num) {
        /* 
           num為1時,方法返回1,
           相當(dāng)于是方法的出口,num總有是1的情況
        */
        if(num == 1){
            return 1;
        }
        /*
          num不為1時,方法返回 num +(num-1)的累和
          遞歸調(diào)用getSum方法
        */
        return num + getSum(num-1);
    }
}

代碼執(zhí)行圖解

遞歸一定要有條件限定，保證遞歸能夠停止下來，次數(shù)不要太多，否則會發(fā)生棧內(nèi)存溢出。

2.3 遞歸求階乘

階乘：所有小于及等于該數(shù)的正整數(shù)的積。

n的階乘：n! = n * (n-1) *...* 3 * 2 * 1

分析：這與累和類似,只不過換成了乘法運算，學(xué)員可以自己練習(xí)，需要注意階乘值符合int類型的范圍。

推理得出：n! = n * (n-1)!

代碼實現(xiàn)：

public class DiGuiDemo {
    //計算n的階乘，使用遞歸完成
    public static void main(String[] args) {
        int n = 3;
        // 調(diào)用求階乘的方法
        int value = getValue(n);
        // 輸出結(jié)果
        System.out.println("階乘為:"+ value);
    }
    /*
      通過遞歸算法實現(xiàn).
      參數(shù)列表:int 
      返回值類型: int 
    */
    public static int getValue(int n) {
        // 1的階乘為1
        if (n == 1) {
            return 1;
        }
        /*
          n不為1時,方法返回 n! = n*(n-1)!
          遞歸調(diào)用getValue方法
        */
        return n * getValue(n - 1);
    }
}

2.4 遞歸打印多級目錄

分析：多級目錄的打印，就是當(dāng)目錄的嵌套。遍歷之前，無從知道到底有多少級目錄，所以我們還是要使用遞歸實現(xiàn)。

遞歸遍歷多級目錄.png

代碼實現(xiàn)：

public class DiGuiDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        // 創(chuàng)建File對象
        File dir  = new File("D:\\aaa");
        // 調(diào)用打印目錄方法
        printDir(dir);
    }

    public static void  printDir(File dir) {
        // 獲取子文件和目錄
        File[] files = dir.listFiles();
        // 循環(huán)打印
        /*
          判斷:
          當(dāng)是文件時,打印絕對路徑.
          當(dāng)是目錄時,繼續(xù)調(diào)用打印目錄的方法,形成遞歸調(diào)用.
        */
        for (File file : files) {
            // 判斷
            if (file.isFile()) {
                // 是文件,輸出文件絕對路徑
                System.out.println("文件名:"+ file.getAbsolutePath());
            } else {
                // 是目錄,輸出目錄絕對路徑
                System.out.println("目錄:"+file.getAbsolutePath());
                // 繼續(xù)遍歷,調(diào)用printDir,形成遞歸
                printDir(file);
            }
        }
    }
}

綜合案例

3.1 文件搜索

搜索D:\aaa 目錄中的.java 文件。

分析：

目錄搜索，無法判斷多少級目錄，所以使用遞歸，遍歷所有目錄。
遍歷目錄時，獲取的子文件，通過文件名稱，判斷是否符合條件。

代碼實現(xiàn)：

public class DiGuiDemo3 {
    public static void main(String[] args) {
        // 創(chuàng)建File對象
        File dir  = new File("D:\\aaa");
        // 調(diào)用打印目錄方法
        printDir(dir);
    }

    public static void printDir(File dir) {
        // 獲取子文件和目錄
        File[] files = dir.listFiles();
        
        // 循環(huán)打印
        for (File file : files) {
            if (file.isFile()) {
                // 是文件，判斷文件名并輸出文件絕對路徑
                if (file.getName().endsWith(".java")) {
                    System.out.println("文件名:" + file.getAbsolutePath());
                }
            } else {
                // 是目錄，繼續(xù)遍歷,形成遞歸
                printDir(file);
            }
        }
    }
}

3.2 文件過濾器優(yōu)化

java.io.FileFilter是一個接口，是File的過濾器。該接口的對象可以傳遞給File類的listFiles(FileFilter) 作為參數(shù)，接口中只有一個方法。

boolean accept(File pathname) ：測試pathname是否應(yīng)該包含在當(dāng)前File目錄中，符合則返回true。

分析：

接口作為參數(shù)，需要傳遞子類對象，重寫其中方法。我們選擇匿名內(nèi)部類方式，比較簡單。
accept方法，參數(shù)為File，表示當(dāng)前File下所有的子文件和子目錄。保留住則返回true，過濾掉則返回false。保留規(guī)則：
1. 要么是.java文件。
2. 要么是目錄，用于繼續(xù)遍歷。
通過過濾器的作用，listFiles(FileFilter)返回的數(shù)組元素中，子文件對象都是符合條件的，可以直接打印。

FileFilter過濾器的原理.png

代碼實現(xiàn)：

public class DiGuiDemo4 {
    public static void main(String[] args) {
        File dir = new File("D:\\aaa");
        printDir2(dir);
    }
  
    public static void printDir2(File dir) {
        // 匿名內(nèi)部類方式,創(chuàng)建過濾器子類對象
        File[] files = dir.listFiles(new FileFilter() {
            @Override
            public boolean accept(File pathname) {
                return pathname.getName().endsWith(".java")||pathname.isDirectory();
            }
        });
        // 循環(huán)打印
        for (File file : files) {
            if (file.isFile()) {
                System.out.println("文件名:" + file.getAbsolutePath());
            } else {
                printDir2(file);
            }
        }
    }
}

3.3 Lambda優(yōu)化

分析：FileFilter是只有一個方法的接口，因此可以用lambda表達式簡寫。

lambda格式：

()->{ }

代碼實現(xiàn)：

public static void printDir3(File dir) {
    // lambda的改寫
    File[] files = dir.listFiles(f ->{ 
        return f.getName().endsWith(".java") || f.isDirectory(); 
    });
    
    // 循環(huán)打印
    for (File file : files) {
        if (file.isFile()) {
            System.out.println("文件名:" + file.getAbsolutePath());
        } else {
            printDir3(file);
        }
    }
}

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File類、遞歸

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1.1 概述

1.2 構(gòu)造方法

1.3 常用方法

獲取功能的方法

絕對路徑和相對路徑

判斷功能的方法

創(chuàng)建刪除功能的方法

1.4 目錄的遍歷

遞歸

2.1 概述

2.2 遞歸累加求和

計算1 ~ n的和

代碼執(zhí)行圖解

2.3 遞歸求階乘

2.4 遞歸打印多級目錄

綜合案例

3.1 文件搜索

3.2 文件過濾器優(yōu)化

3.3 Lambda優(yōu)化

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2.2 遞歸累加求和

計算1 ~ n的和

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2.3 遞歸求階乘

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