AP Computer Science A 使用对象 — 完整学习指南
适用对象：备考 AP Computer Science A 的中国学生。
本章覆盖：用
new实例化对象、调用实例方法、String 类方法、Math 类方法、基本类型 vs 引用类型、自动装箱、变量作用域 — AP CS A Unit 2。前置知识：基本类型与算术（Unit 1）。
关于练习题的说明：下文练习题均为我们按 AP CS A 风格原创的教学题。
1. 为什么使用对象重要
Unit 2 是从基本类型走向 OO 编程的桥梁。之前你只有 int、double、boolean、char 四种基本类型。Unit 2 引入对象（类的实例）以及对其调用的方法。直接占 AP CS A 5-7.5%，但对象贯穿之后所有 unit。
两个根本转变：
- 引用类型 vs 基本类型 — 引用指向对象，不直接存值。
- 方法调用 vs 运算符 —
s.length()是方法调用；i + 1是运算符。Unit 5（写类）你将编写本 unit 调用的方法。
2. 用 new 实例化
创建对象的写法：
String s = new String("hello");
Random r = new Random();
左侧变量持有引用（内存地址）。右侧调用构造器分配并初始化对象。赋值后 s 不存 "hello" — 它存指向 "hello" 所在地址的指针。
某些类（特别是 String）有字面量捷径：String s = "hello" 等价于 String s = new String("hello")（多数情况下）。
多个变量可指向同一对象：String t = s; 中 s 与 t 互为别名 — 通过任一修改影响另一者（仅对可变对象）。
3. 调用实例方法
得到对象引用后，用点表示法调方法：
String s = "Hello, World!";
int len = s.length(); // 13
String upper = s.toUpperCase(); // "HELLO, WORLD!"
char c = s.charAt(7); // 'W'
方法签名构成：
- 接收者 — 方法运行在的对象（
s）。 - 名字 —
length、toUpperCase等。 - 参数 — 圆括号内的值。
- 返回值 — 方法返回的内容。
void 方法无返回值：s.intern()（少用）。
4. String 类 — AP 高频
必背方法（每年都考）：
| 方法 | 返回 | 例子 |
|---|---|---|
length() |
int（字符串长度） | "abc".length() → 3 |
charAt(i) |
第 i 位字符（0 起） |
"abc".charAt(1) → 'b' |
substring(a) |
从 a 到末尾的子串 |
"hello".substring(2) → "llo" |
substring(a,b) |
从 a（含）到 b（不含） |
"hello".substring(1,4) → "ell" |
indexOf(c) |
首次出现位置，无则 −1 | "hello".indexOf('l') → 2 |
equals(other) |
true 若内容相同 | "abc".equals("abc") → true |
compareTo(other) |
int：<0、0、>0 | "a".compareTo("b") → 负 |
concat(other) |
拼接字符串 | （或用 + 运算符） |
字符串不可变：s.toUpperCase() 返回新字符串，不修改 s。要保存变化必须重赋：s = s.toUpperCase()。
5. Math 类 — 静态方法
Math 方法是静态的 — 不需要实例：Math.sqrt(25)，不是 m.sqrt(25)。
常用：
| 方法 | 返回 | 例子 |
|---|---|---|
Math.abs(x) |
绝对值 | Math.abs(-3) → 3 |
Math.pow(b,e) |
b^e（double） | Math.pow(2,10) → 1024.0 |
Math.sqrt(x) |
平方根（double） | Math.sqrt(16) → 4.0 |
Math.random() |
随机 double | 用 (int)(Math.random() * (b-a)) + a |
6. 基本类型 vs 引用类型
基本类型：int、double、boolean、char — 直接存值。用 == 比较。值传递（复制副本）。
引用类型：以大写字母开头（String、Integer、int[]、自定义类） — 存内存地址。用 ==（同一引用？）或 .equals()（内容相同？）比较。引用本身的值传递（指针被复制；两份指针都指向同一对象）。
String s1 = "abc"; String s2 = "abc"; s1 == s2 有时 true（Java 字面量池），但 s1.equals(s2) 总是 true。AP 中字符串内容比较永远用 .equals()。
自动装箱：Integer i = 5; 自动把基本类型 5 转换为 Integer 对象。在只接受引用的集合（ArrayList<Integer>）中有用。
7. 例题精讲
下列代码输出什么？
String s1 = "Hello";
String s2 = s1;
s2 = s2 + " World";
System.out.println(s1);
System.out.println(s2);
System.out.println(s1.length() + " vs " + s2.length());
解答。
第 1 行：s1 指向 "Hello"。
第 2 行：s2 现在是 s1 的别名 — 两者都指向 "Hello"。
第 3 行：s2 + " World" 创建新字符串 "Hello World"。s2 重新指向新字符串。s1 仍指 "Hello"（字符串不可变 + 重赋值不影响 s1）。
输出：
Hello
Hello World
5 vs 11
8. 易错点
- 字符串用
==vs.equals()："abc" == new String("abc")是 false（不同对象）。内容比较永远用.equals()。 - 字符串不可变：
s.toUpperCase()不改s— 要重赋s = s.toUpperCase()。 - substring/indexOf 偏一：
substring(a, b)对b不含。"abcde".substring(1, 4)是 "bcd" 不是 "bcde"。 - 别名：把一个引用赋给另一个，两者指向同一对象。通过一者修改影响另一者（仅对可变对象，如数组）。
9. 练习题（CED 风格）
- 写代码段：给字符串
name，返回首字母大写、其余小写的版本（如 "hELLo" → "Hello"）。 - 给
String s = "abcabc";，s.indexOf("c")是多少？s.indexOf("c", 3)（从下标 3 开始查）呢？ - 用 Math 方法把 double
x四舍五入到百分位（如 3.14159 → 3.14）。
10. 速查表
new实例化：String s = new String("hello");（字面量捷径：String s = "hello";）。- 点调方法：
s.length()、s.substring(2,5)。 - String 不可变：方法返回新字符串，不修改原值。
==比引用；.equals()比内容。- Math 是静态：
Math.sqrt(x)，无new。 substring(a,b)对b不含。- 自动装箱自动把基本类型包成对象用于集合。
11. 下一步
使用对象铺垫 Unit 5（写类） — 创建自己的类与实例方法。Unit 7（ArrayList） 建立在 String[] 与同类引用类型之上。字符串处理 FRQ 高频，可问小欧：「教我用 substring/charAt 反转字符串」或「为什么我的 .equals() 在字符串看起来相同时返回 false？」