Starting Out with Java: Early Objects

Preface xv
Chapter 1 Introduction to Computers and Java 1
1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.2 Why Program? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.3 Computer Systems: Hardware and Software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.4 Programming Languages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.5 What Is a Program Made of? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.6 The Programming Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.7 Object-Oriented Programming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Review Questions and Exercises 24
Programming Challenge 28


Chapter 2 Java Fundamentals 31
2.1 The Parts of a Java Program . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.2 The print and printIn Methods, and the Java API . . . . . . . . . . . . . . 37
2.3 Variables and Literals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
2.4 Primitive Data Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
2.5 Arithmetic Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
2.6 Combined Assignment Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
2.7 Conversion between Primitive Data Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
2.8 Creating Named Constants with final . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
2.9 The String Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
2.10 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
2.11 Comments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
2.12 Programming Style . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
2.13 Reading Keyboard Input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
2.14 Dialog Boxes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
2.15 The printf Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
2.16 Common Errors to Avoid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
Review Questions and Exercises 109
Programming Challenges 113

Chapter 3 A First Look at Classes and Objects 119
3.1 Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
3.2 More about Passing Arguments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
3.3 Instance Fields and Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
3.4 Constructors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
3.5 A Bank Account Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
3.6 Classes, Variables, and Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
3.7 Packages and import Statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
3.8 Focus on Object-Oriented Design: Finding the Classes and Their Responsibilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
3.9 Common Errors to Avoid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
Review Questions and Exercises 173
Programming Challenges 177


Chapter 4 Decision Structures 181
4.1 The if Statement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
4.2 The if-else Statement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
4.3 The Payroll Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193
4.4 Nested i f Statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
4.5 The if-else-if Statement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
4.6 Logical Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210
4.7 Comparing String Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218
4.8 More about Variable Declaration and Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223
4.9 The Conditional Operator (Optional) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225
4.10 The switch Statement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226
4.11 Formatting Numbers with the Decimal Format Class. . . . . . . . . . . . 236
4.12 Focus on Problem Solving: The Sales Commission Class . . . . . . . . . . 240
4.13 The Random Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
4.14 Common Errors to Avoid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250
Review Questions and Exercises 251
Programming Challenges 256


Chapter 5 Loops and Files 263
5.1 The Increment and Decrement Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
5.2 The while Loop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267
5.3 Using the while Loop for Input Validation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274
5.4 The do-while Loop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277
5.5 The for Loop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280
5.6 Running Totals and Sentinel Values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291
5.7 Nested Loops . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296
5.8 The break and continue Statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299
5.9 Deciding Which Loop to Use . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299
5.10 Introduction to File Input and Output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300
5.11 Common Errors to Avoid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320
Review Questions and Exercises 321
Programming Challenges 326


Chapter 6 A Second Look at Classes and Objects 333
6.1 Static Class Members . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 333
6.2 Overloaded Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 340
6.3 Overloaded Constructors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 345
6.4 Passing Objects as Arguments to Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 352
6.5 Returning Objects from Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355
6.6 The toString Method. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 358
6.7 Writing an equals Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 362
6.8 Methods That Copy Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 364
6.9 Aggregation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367
6.10 The this Reference Variable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380
6.11 Inner Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 383
6.12 Enumerated Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 386
6.13 Garbage Collection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395
6.14 Focus on Object-Oriented Design: Class Collaboration . . . . . . . . . . . 397
6.15 Common Errors to Avoid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 401
Review Questions and Exercises 402
Programming Challenges 407


Chapter 7 Arrays and the ArrayList Class 413
7.1 Introduction to Arrays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 413
7.2 Processing Array Contents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 424
7.3 Passing Arrays as Arguments to Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 436
7.4 Some Useful Array Algorithms and Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . 440
7.5 Returning Arrays from Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 452
7.6 String Arrays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 454
7.7 Arrays of Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 458
7.8 The Sequential Search Algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 462
7.9 The Selection Sort and the Binary Search Algorithms . . . . . . . . . . . . . 465
7.10 Two-Dimensional Arrays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 473
7.11 Arrays with Three or More Dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 485
7.12 Command-Line Arguments and Variable-Length Argument Lists . . . . 486
7.13 The ArrayList Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 490
7.14 Common Errors to Avoid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 498
Review Questions and Exercises 499
Programming Challenges 503

Chapter 8 Text Processing and Wrapper Classes 511
8.1 Introduction to Wrapper Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 511
8.2 Character Testing and Conversion with the Character Class . . . . . . . 512
8.3 More about String Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 519
8.4 The StringBuilder Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 533
8.5 Tokenizing Strings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 542
8.6 Wrapper Classes for the Numeric Data Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 551
8.7 Focus on Problem Solving: The Test Score Reader Class . . . . . . . . . . 555
8.8 Common Errors to Avoid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559
Review Questions and Exercises 559
Programming Challenges 563


Chapter 9 Inheritance 569
9.1 What Is Inheritance? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 569
9.2 Calling the Superclass Constructor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 580
9.3 Overriding Superclass Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 588
9.4 Protected Members . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 596
9.5 Classes That Inherit from Subclasses. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 603
9.6 The Object Class . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 608
9.7 Polymorphism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 610
9.8 Abstract Classes and Abstract Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 615
9.9 Interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 621
9.10 Common Errors to Avoid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 632
Review Questions and Exercises 633
Programming Challenges 639


Chapter 10 Exceptions and Advanced File I /O 645
10.1 Handling Exceptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 645
10.2 Throwing Exceptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 666
10.3 Advanced Topics: Binary Files, Random Access Files, and Object Serialization . . . . . . . . . . . . . . . . . . 674
10.4 Common Errors to Avoid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 690
Review Questions and Exercises 691
Programming Challenges 697


Chapter 11 GUI Applications Part 1 701
11.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 701
11.2 Dialog Boxes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 704
11.3 Creating Windows . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 715
11.4 Equipping GUI Classes with a main Method. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 739
11.5 Layout Managers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 741
11.6 Radio Buttons and Check Boxes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 758
11.7 Borders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 771
11.8 Focus on Problem Solving: Extending the JPanel Class . . . . . . . . . . . 773
11.9 Splash Screens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 787
11.10 Using Console Output to Debug a GUI Application . . . . . . . . . . . . . . 788
11.11 Common Errors to Avoid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 792
Review Questions and Exercises 793
Programming Challenges 798


Chapter 12 GUI Applications Part 2 803
12.1 Read-Only Text Fields . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 803
12.2 Lists . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 804
12.3 Combo Boxes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 821
12.4 Displaying Images in Labels and Buttons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 827
12.5 Mnemonics and Tool Tips . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 833
12.6 File Choosers and Color Choosers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 835
12.7 Menus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 839
12.8 More about Text Components: Text Areas and Fonts . . . . . . . . . . . . . 848
12.9 Sliders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 853
12.10 Look and Feel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 857
12.11 Common Errors to Avoid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 859
Review Questions and Exercises 860
Programming Challenges 865


Chapter 13 Applets and More 869
13.1 Introduction to Applets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 869
13.2 A Brief Introduction to HTML . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 871
13.3 Creating Applets with Swing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 881
13.4 Using AWT for Portability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 889
13.5 Drawing Shapes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 894
13.6 Handling Mouse Events . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 914
13.7 Timer Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 925
13.8 Playing Audio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 929
13.9 Common Errors to Avoid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 934
Review Questions and Exercises 934
Programming Challenges 940


Chapter 14 Recursion 943
14.1 Introduction to Recursion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 943
14.2 Solving Problems with Recursion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 946
14.3 Examples of Recursive Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 950
14.4 A Recursive Binary Search Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 957
14.5 The Towers of Hanoi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 960
14.6 Common Errors to Avoid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 964
Review Questions and Exercises 965
Programming Challenges 968

Chapter 15 Databases 971
15.1 Introduction to Database Management Systems . . . . . . . . . . . . . . . . 971
15.2 Tables, Rows, and Columns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 974
15.3 The SQL SELECT Statement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 977
15.4 Introduction to JDBC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 986
15.5 Inserting Rows . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 994
15.6 Updating and Deleting Existing Rows . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 996
15.7 Creating and Deleting Tables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 998
15.8 Creating a New Database with Java DB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1001
15.9 Scrollable Result Sets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1003
15.10 Result Set Meta Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1005
15.11 Displaying Query Results in a J Table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1008
15.12 Relational Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1019
15.13 Advanced Topics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1040
15.14 Common Errors to Avoid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1042
Review Questions and Exercises 1042
Programming Challenges 1047
Appendix A Getting Started with Alice 1049
Index 1077


Available on the book's online resource page at www.pearsonhighered.com/gaddis:
Appendix B The ASCII/Unicode Characters
Appendix C Operator Precedence and Associativity
Appendix D Java Key Words
Appendix E Installing the JDK and JDK Documentation
Appendix F Using the javadoc Utility
Appendix G More about the Math Class
Appendix H Packages
Appendix I Working with Records and Random-Access Files
Appendix J Installing Java DB
Appendix K The QuickSort Algorithm
Appendix L Answers to Checkpoints Questions
Appendix M Answers to Odd-Numbered Review Questions
Case Study 1 The Amortization Class
Case Study 2 The PinTester Class
Case Study 3 Parallel Arrays
Case Study 4 The Serial Number Class
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