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EIGHTH EDITION JAVA PROGRAMMING JOYCE FARRELL JavaProgramming, EighthEdition JoyceFarrell ©2016,2014,2012CengageLearning WCN:02-200-203 LibraryofCongressControlNumber:2014956152 ISBN:978-1-285-85691-9 CengageLearning 20ChannelCenterStreet Boston,MA02210 USA Printed in theUnited StatesofAmerica Print Number:01 Print Year:2015 Brief Contents Preface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xxi CHAPTER 1 Creating Java Programs . . . . . . . . . . . . . . . . 1 CHAPTER 2 Using Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 CHAPTER 3 Using Methods, Classes, and Objects . . . . . . . 119 CHAPTER 4 More Object Concepts . . . . . . . . . . . . . . . 183 CHAPTER 5 Making Decisions . . . . . . . . . . . . . . . . . 245 CHAPTER 6 Looping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301 CHAPTER 7 Characters, Strings, and the StringBuilder . . . 353 CHAPTER 8 Arrays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 393 CHAPTER 9 Advanced Array Concepts . . . . . . . . . . . . . 439 CHAPTER 10 Introduction to Inheritance . . . . . . . . . . . . . 491 CHAPTER 11 Advanced Inheritance Concepts . . . . . . . . . . 537 CHAPTER 12 Exception Handling . . . . . . . . . . . . . . . . 593 CHAPTER 13 File Input and Output . . . . . . . . . . . . . . . 665 CHAPTER 14 Introduction to Swing Components . . . . . . . . 729 CHAPTER 15 Advanced GUI Topics . . . . . . . . . . . . . . . 791 CHAPTER 16 Graphics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 861 APPENDIX A Working with the Java Platform . . . . . . . . . . . 919 APPENDIX B Data Representation . . . . . . . . . . . . . . . 925 APPENDIX C Formatting Output . . . . . . . . . . . . . . . . 931 APPENDIX D Generating Random Numbers . . . . . . . . . . . 941 APPENDIX E Javadoc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 949 Glossary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 957 Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 979 Contents Preface . . . . . . . . . . . . . . . . . . xxi CHAPTER 1 Creating Java Programs . . . . . . . . . . . 1 Learning Programming Terminology . . . . . . . . . . . . . . 2 Comparing Procedural andObject-Oriented ProgrammingConcepts . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 ProceduralProgramming . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Object-OrientedProgramming . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Understanding Classes,Objects, andEncapsulation . . . . . . 7 Understanding Inheritance andPolymorphism . . . . . . . . . 9 Featuresofthe Java Programming Language . . . . . . . . . . 11 JavaProgramTypes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Analyzing a Java ApplicationthatProducesConsoleOutput . . . . 13 Understanding the Statement thatProducesthe Output . . . . . 14 Understanding the First Class . . . . . . . . . . . . . . . 15 Indent Style . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Understanding the main()Method . . . . . . . . . . . . . 19 Saving a Java Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Compilinga JavaClassandCorrectingSyntaxErrors . . . . . . . 23 Compiling aJava Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Correcting SyntaxErrors . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Running aJava Application andCorrecting LogicErrors . . . . . . 29 Running aJava Application . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Modifying a Compiled Java Class . . . . . . . . . . . . . . 30 Correcting LogicErrors . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 AddingComments to a Java Class . . . . . . . . . . . . . . . 32 Creating a Java ApplicationthatProducesGUIOutput . . . . . . 35 Finding Help . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 Don’tDoIt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 KeyTerms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 ChapterSummary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 ReviewQuestions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 Programming Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 DebuggingExercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 Game Zone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 Case Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 CHAPTER 2 Using Data . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 Declaring andUsing ConstantsandVariables . . . . . . . . . . 54 DeclaringVariables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 DeclaringNamedConstants . . . . . . . . . . . . . . . . 56 TheScopeofVariablesandConstants . . . . . . . . . . . . 58 Concatenating Strings to VariablesandConstants . . . . . . . 58 Pitfall:Forgetting thata VariableHolds OneValue ataTime . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 Learning About Integer Data Types . . . . . . . . . . . . . . 64 Using the booleanDataType . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 Learning About Floating-Point Data Types . . . . . . . . . . . . 71 Using the charData Type . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 Using the ScannerClasstoAcceptKeyboardInput . . . . . . . 78 Pitfall:Using nextLine()Following One ofthe OtherScannerInputMethods . . . . . . . . . . . . . . 81 Using the JOptionPaneClasstoAcceptGUIInput . . . . . . . 87 Using Input Dialog Boxes . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 Using Confirm Dialog Boxes . . . . . . . . . . . . . . . . 91 Performing Arithmetic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 AssociativityandPrecedence . . . . . . . . . . . . . . . . 95 Writing ArithmeticStatements Efficiently . . . . . . . . . . . 96 Pitfall:Not Understanding Imprecision in Floating-PointNumbers . . . . . . . . . . . . . . . . 96 Understanding Type Conversion . . . . . . . . . . . . . . . 101 AutomaticTypeConversion . . . . . . . . . . . . . . . . 101 ExplicitType Conversions . . . . . . . . . . . . . . . . 102 Don’tDoIt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 KeyTerms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 ChapterSummary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 ReviewQuestions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114 Programming Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . 114 DebuggingExercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 Game Zone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 Case Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118 CHAPTER 3 Using Methods, Classes, and Objects . . . . 119 Understanding MethodCalls andPlacement . . . . . . . . . . 120 Understanding MethodConstruction . . . . . . . . . . . . . 123 AccessSpecifiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 Return Type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124 MethodName . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 Parentheses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 AddingParametersto Methods . . . . . . . . . . . . . . . 129 Creating a MethodthatReceives a Single Parameter . . . . . 130 Creating a MethodthatRequiresMultiple Parameters . . . . . 133 Creating MethodsthatReturn Values . . . . . . . . . . . . . 136 Chaining MethodCalls . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 Learning About ClassesandObjects . . . . . . . . . . . . . 142 Creating a Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 Creating InstanceMethods in a Class . . . . . . . . . . . . 147 Organizing Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150 Declaring Objects andUsing theirMethods . . . . . . . . . . 154 Understanding DataHiding . . . . . . . . . . . . . . . . 156 AnIntroductiontoUsing Constructors . . . . . . . . . . . . 159 Understanding thatClassesAre Data Types . . . . . . . . . . 163 Don’tDoIt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168 KeyTerms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168 ChapterSummary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170 ReviewQuestions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174 Programming Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . 174 DebuggingExercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177 Game Zone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178 Case Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179 CHAPTER 4 More Object Concepts . . . . . . . . . . . 183 Understanding BlocksandScope . . . . . . . . . . . . . . 184 Overloadinga Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192 AutomaticTypePromotion in MethodCalls . . . . . . . . . 194 Learning About Ambiguity . . . . . . . . . . . . . . . . . 199 Creating andCalling Constructors withParameters . . . . . . . 200 Overloading Constructors . . . . . . . . . . . . . . . . 201 Learning About the thisReference . . . . . . . . . . . . . 205 Using the thisReferenceto MakeOverloadedConstructors More Efficient . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209 Using static Fields . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213 Using ConstantFields . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215 Using AutomaticallyImported,PrewrittenConstants andMethods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220 TheMathClass . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221 ImportingClassesthatAre Not ImportedAutomatically . . . . 223 Using the LocalDateClass . . . . . . . . . . . . . . . 224 Understanding Composition andNestedClasses . . . . . . . . 230 Composition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230 Nested Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232 Don’tDoIt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234 KeyTerms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234 ChapterSummary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236 ReviewQuestions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239 Programming Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . 239 DebuggingExercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242 Game Zone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242 Case Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243 CHAPTER 5 Making Decisions . . . . . . . . . . . . . 245 PlanningDecision-Making Logic . . . . . . . . . . . . . . . 246 Theifandif…elseStatements . . . . . . . . . . . . . . 248 TheifStatement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248 Pitfall:Misplacinga Semicolonin anifStatement . . . . . . 249 Pitfall:Using the Assignment OperatorInstead ofthe EquivalencyOperator . . . . . . . . . . . . . . 250 Pitfall:Attempting toCompareObjects Using the Relational Operators . . . . . . . . . . . . . 251 Theif…elseStatement . . . . . . . . . . . . . . . . . 251 Using Multiple Statements in ifandif…elseClauses . . . . 254 Nesting ifandif…elseStatements . . . . . . . . . . . . 260 Using LogicalAND andOROperators . . . . . . . . . . . . 263 TheAND Operator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263 TheOROperator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265 Short-Circuit Evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266 Making Accurate andEfficient Decisions . . . . . . . . . . . 269 Making AccurateRange Checks . . . . . . . . . . . . . . 270 Making EfficientRange Checks . . . . . . . . . . . . . . 272 Using &&and||Appropriately . . . . . . . . . . . . . . 273 Using the switch Statement . . . . . . . . . . . . . . . . 274 Using the ConditionalandNOTOperators . . . . . . . . . . . 280 Using the NOTOperator . . . . . . . . . . . . . . . . . 281 Understanding OperatorPrecedence . . . . . . . . . . . . . 282 AddingDecisions andConstructors toInstance Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285 Don’tDoIt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289 KeyTerms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289 ChapterSummary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291 ReviewQuestions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 294 Programming Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . 294 DebuggingExercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297 Game Zone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297 Case Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299 CHAPTER 6 Looping . . . . . . . . . . . . . . . . . 301 Learning About the LoopStructure . . . . . . . . . . . . . . 302 Creating whileLoops . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303 Writing a Definitewhile Loop . . . . . . . . . . . . . . 303 Pitfall:Failing toAlterthe LoopControlVariable Within the LoopBody . . . . . . . . . . . . . . . . . 305 Pitfall:UnintentionallyCreatingaLoopwith anEmptyBody . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306 Altering aDefinite Loop’sControlVariable . . . . . . . . . . 307 Writing anIndefinitewhile Loop . . . . . . . . . . . . . 308 ValidatingData . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310 Using Shortcut Arithmetic Operators . . . . . . . . . . . . . 314 Creating a forLoop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 319 Unconventional forLoops . . . . . . . . . . . . . . . . 320 Learning HowandWhen toUse ado…while Loop . . . . . . 325 Learning About Nested Loops . . . . . . . . . . . . . . . . 328 ImprovingLoopPerformance . . . . . . . . . . . . . . . . 333 Avoiding UnnecessaryOperations . . . . . . . . . . . . . 333 Considering the OrderofEvaluationofShort-Circuit Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334 Comparing to Zero . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334 Employing LoopFusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . 336 Using PrefixIncrementingRatherthanPostfix Incrementing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 337 AFinalNote on ImprovingLoopPerformance . . . . . . . . 338 Don’tDoIt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342 KeyTerms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342 ChapterSummary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344 ReviewQuestions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347 Programming Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . 347 DebuggingExercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350 Game Zone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350 Case Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 352 CHAPTER 7 Characters, Strings, and the StringBuilder . . . . . . . . . . . . 353 Understanding StringData Problems . . . . . . . . . . . . . 354 Using CharacterClassMethods . . . . . . . . . . . . . . 355 Declaring andComparing StringObjects . . . . . . . . . . 359 ComparingStringValues . . . . . . . . . . . . . . . . 359 EmptyandnullStrings . . . . . . . . . . . . . . . . . 363 Using OtherStringMethods . . . . . . . . . . . . . . . 365 Converting String Objects toNumbers . . . . . . . . . . 369 Learning About the StringBuilder andStringBuffer Classes . . . . . . . . . . . . . . 374 Don’tDoIt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 381 KeyTerms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382 ChapterSummary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382 ReviewQuestions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 383 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 385 Programming Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . 385 DebuggingExercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . 388 Game Zone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 388 Case Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 391 CHAPTER 8 Arrays . . . . . . . . . . . . . . . . . . 393 Declaring Arrays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 394 InitializinganArray . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 399 Using VariableSubscriptswith anArray . . . . . . . . . . . . 402 Using the EnhancedforLoop . . . . . . . . . . . . . . 403 Using Part ofanArray . . . . . . . . . . . . . . . . . . 404 Declaring andUsing Arrays ofObjects . . . . . . . . . . . . 406 Using the EnhancedforLoopwithObjects . . . . . . . . . 408 Manipulating Arrays ofStrings . . . . . . . . . . . . . 408 Searching anArrayandUsingParallelArrays . . . . . . . . . 414 Using Parallel Arrays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 415 SearchinganArrayforaRangeMatch . . . . . . . . . . . 418 Passing Arrays to andReturning ArraysfromMethods . . . . . 422 ReturninganArrayfrom aMethod . . . . . . . . . . . . . 426 Don’tDoIt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 428 KeyTerms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 428 ChapterSummary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 429 ReviewQuestions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 430 Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 433 Programming Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . 433 DebuggingExercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . 435 Game Zone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 435 Case Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 438