l In.roducfion I

1 .1 A brief history ot comDutinq 2

y of computing 2

1 .2 What is computer science? 4

1 .3 A brief tour of computer hardware 5

The CFU 6, ....;un)?rsh?:f:oa:es'o?o.. 7, Input/output

. =,.M?m.laprsh?:f:oa:es'o?o,. 7, Input/output

devices 7, Network 8

1.4 Alaorithms 8

.orlthms 8

1 .5 Staaes in the Droaramminq orocess 9

nes in the programming process 9

CreotinQ cud 85n?no:p?::n?sn;?c::so,?m.,,. errors cud

d 9 progroms 9, Frogromming errors cud

d.b,.d7,. 12,,;?::g'omS,:.n;oeo'om",,g errors cud

.ding 12,,.l::g'omS,:.n;oeo'om",,g errors cud

1 .6 Java and the obiect-oriented paradigm 15

The history of 

3.3 Operators and operands 65

Combininq,,,..',So:?n+foso,if3-.',,, numbers 66 Integer

d Integers cud flooting-point numbers 66, Integer

division cud the remoinder operotor 67, Precedence 68,

Applying rules of,,...d.,.eeiodlCI .=?onncez I'1

pplying rules of precedence 70, Type conversion 71

3.4 Assianment slot6ments 73

.Inment slot6ments 73

',.,so?deoS::ant:?n?not:.:?o,, 76 The increment cud

.,.,,fo?deoS::ant:?n?not:.:?o,, 76 The increment cud

anment operotors 76, The increment cud

decrement operotors 77

3.5 Boolean expressions 77

seIQtiono[ .;ne[:?:rSn)87To,,..I operotors 78, Shortcircuit

i i. Pe,,tZ,, 78of.Logicol operotorrs.'91 Shortcircuit

evoluotion 81 1 Flogs b'2, AneXom;o,:\s,::eosnn,,,,,,,,,,

l gtion 801K Flogs b'2, AneXom;o,:\s,::eosnn,,,,,,,,,,

colCulotion 82

3.6 Desiqninq for chanae 83

Uning for change 83

The importonce ot reodobility 83, U5ing nomed constonts to

1. mobiling so3) U5ing nomed.constonts to

','D:rrDMA sssi "us;?noa==S,O

support progrom mointenonce 84, Using nomed constonts to

i port progrom mointenonce 84, Using nomed constonts to

I I I O

Support progrom development 85

qllmman' 88

summary 88

y 88

Review questions 89

Proqrammina exercises 91

"ramming exercises 91

4 Sfot6menf Forms 95

4.1 Statement adDes in Java 96

Simple,,.,.me?tt 'nJ,vfoZ,,d stotements 98, Control

I I I ac o

stotements 98

4.2 Control statements and problem solying 99

GenerolizinQ the ..,,..:;=t'a,yg,h. 

reDeotNd [he nddZIntegers progrom IOUgTh. 

repeotN- F from 100, The repeot-

Ntimes pottern 101 1 The,..d-,,,,l-

,.?tin:,;3:r,'"leor:p,,,,4.3 The if statement 105

finale-line if stotements 107 Multiline if stotements 107 The

.Inqle-line if stotements 107, Multiline if stotements 107, The

.ie-line if stotements 107, Multiline if stotements 107, The

. ~ .ie-line if,,,,,"?:tj 1?71 Multiline,f s,o,e"e,t,s.107I The

if-else stotement 10/, Coscoding if stotements 107, The ?:

-,

l'. I d if stotements 1 07, The ?:

operotor 108

4.4 The switch slot6ment 1 10

4.5 The while slot6ment 1 12

UsinQ tnewhile fooD 1 1 3 Inrinite l000s 1 14 'SolvinQ the look

d lhewhile loop 1 1 3, Intinite loops 1 14, Solving the loop

.d .thsrwnile looP, Ill 3, Infinite loops 1 14, Solving the loop

cud-o-holf problem 1 15

4.6 The for slot6ment 1 18

The relotionship between for cud while 1 20, Using for with

ftootinq-point boot:el;;? 

5 Mefhods 133

5.1 A quick overview of methods 1 34

Methods os mechonisms for hiding complexics 1 35, Methods os

tools for progrommers rother thou U,.,, 1 35, Method coils os

.

expressions 1 36, Method coils os messoges 1 37

5.2 Writing yogr own methods 138

The formot of o method 1 39, The return stotement 1 39,

Methods involving internol control structures 141, Methods thot

return nonnumeric volues 142, Fredicote methods 144

5.3 Mechanics of the method-calling process 147

Forometer possing 148, Colting ?eo:odcseffo.IW:,, other

methods 1 52

5.4 Decomposition 158

Stepwise refinement 1 59, Specifying porometers 161

oesigning from the top down 1 63, Looking for common

feotures 164, Completing the decomposition 165

5.5 Algorithmic methods 166

The fib,,t. f.,..il opproQch 1 66, Euclid's olgorithm 1 68,

Defending the correctness of E..lidi, olgorithm 1 68, Compering

the efficiency of the two olgorithms 170

Summary 170

Review questions 171

Programming exercises 172

6 Obiec.s and classes I7T

6.1 Using the Randondenerator class 178

F,.,Jo,..d.. numbers 1 79, Using the Randbenerator

closs 1 80, The role of the rondom number seed 1 83

6.2 The javadoc documentQtion system 185

6.3 Defining your own classes lisse" 185

The structure of o closs definition 1 88, Controlling the visibility of

entries 189, Encopsulotion 189

6.4 Representing student information 190

Y Obiects cud Memory 221

7.1 The structure of memory 222

Bits, bytes, cud words 2222BI.ry cud hexodecimol

i. ..ic',2!2,zBlo7 cud hi-c3tecimol

representotions 223, Memory .d;r.,,., 225

7.2 The allocation of memory to variables 226

Memory diooroms for the 2::acg:?ss % forbore

;... ~., ~. ~ o. ~..' ~. ~.... ~ --~ ~ ~ ~~~~~ ~. ~ ~~ ~ ~' I ~ ~. ~ ~ or 

I. ac ac ac

collection 232

7.3 Primitive adDes versus obiects 232

ypes versus obiects 232

Porometer po55ing 234, cropper closses 236, Boxing cud

I. ac o Q

unboxinQ 238

d L O o

...

7.4 Linkinq obiects toqether 240

d I .ether 240

MessoQe .o,,i,.,n?:hed n,,.,{ The beocons ot

d= possing in linked structures f The beocons of

Gondor 240, The internol representotion of linked

l I ac A O

structures 243

qumman' 9

summary 244

y 244

Review questions 245

Proarammina exercises 247

dramming exercises 247

8 Strinas and chorocfers 249

gs and chorocfers 249

8.1 The principle of enumeration 250

kepresenting enumeroted types inside the mochine 25 1 1

representing enumeroted types os integers 252, Defining new

i

i i J n .;, types os integers 252, Defining new

enumeroted adDes 253 /pos os Integers 252, Defining new

lpes 253

8.2 Characters 254

The doto aiDe char 254 The ASCll cud Unicode coding

IPe char 254, The ASCll cud Unicode coding

l 'saing ct?:,:}et.on;f'Zo;? ?inn,,",,.,",,,g I f

sVstems 254 Chorocter constonts 257 I.gco?toentc:fJ:2,,,., of

lorems 254, Chorocter constonts 257, Importont p,.pe,ti., of

the Unicode representotion 257, Speciol .ho?;t:tetrP'oP;r,,,, of

Chorocter orithmetic 259, Useful methods in the character

l n 4 1 ~ I I I 1. 1. I I n' ac

closs 261 1 Control stotements involving chorocters 263

8.3 Strinqs as an abstract idea 263

ac as an abstract idea 263

Holistic cud reductionist views of strinQs 264 The notion ot on

or I

I I I I ac A 4

obstroct aiDe 264

/po 264

8.4 Usinq the methods in the String class 265

U the methods in the String class 265

DetermininQ the lenQth of o string 265, Selecting chorocters trom

or .rh ot o string 265, Selecting chorocters trom

.. .2--rhe length ot o string 265, Selecting chorocters trom

o string 267, Concotenotion 267, ExtroctinQ forts:oC,,,, from

d L67, Concotenotion 267, Extrocting forts:oC,,,, from

',,,,.'.if;e::::?ZiVMC:.

.trlnQ 2o9, ComDorinQ one strinQ .:X,;onc:'tne,P31so?f:e.,.h,,.

d L69, Compering one string with onother 270, Seorching

. d L69, Compering one string with onother 270, Seorching

within o 

9 Obiec.-orien'ed Grophics 295

9.1 The acm.graphics model 296

9.2 Structure ot the acm.graphics package ?97

The ocanvas closs 297, Further detoils .:t?,:eL,..

class 300, The GPoint, GDhension, cud GRectangle

closses 301, The breath closs 302, The subject closs cud its

I I

Subclosses 303

9.3 Using the shape classes 306

The ffeabel .11?? 3'O:?e!hes:aee.. closs cud its subclosses

(~undaect cud G3Daect) 31 1, The coyal closs 31 1, The

GLine closs 31 2, The GArc cio55 31 3, The GImage clQss 3 1 o,

The GPolygon closs 32 1

9.4 Creating compound obieCts 328

A simple GC~ound exomple 328, The GCompound coordinote

system 331, Obiect 

constroints 390, Using TableLayout to creote o simple

l l' and

colculotor 390

Rummanf '?99

summary 399

y 399

Review questions 401

Proqrammina exercises 402

"ramming exercises 402

l 1 Arrays and ArrayLists 4O9

ys and ArrayLists 4O9

1 1 .1 Introduction to arrays 410

Arroy declorotion 41y' trloov selection 41 2, An exomple ot o

i I I .rroy selection 41 2, An exompte ot o

. i I I .rroy Selection 41 2, An,eXompte ot o

Simple orroy 41 3, Chonging the index rouge 414, Arroys ot

l .pie orroy 41 3, Chonging the index rouge 414, Arroys ot

obiects 415, U5ing .,,.,S'M:ColPZ:, 4I A,,;v, of

diqression on the ++ cud "- .;o'r:'\sr;g,,", 41 5, A

.resslon on the ++ cud "- .;o'r:'\sr;g,,", 41 5, A

1 1 .2 Im6rnal representotion of arrays 419

1 1 .3 Passina arrays as parameters 421

u arrays as parameters 421

1 1 .4 Usina arrays for tabulation 427

u arrays for tabulation 427

1 1 .5 Initialization of arrays 428

ys 428

1 1 .6 Multidimensional arrays 430

FossinQ .,I,,d,..,,,.,.lxosr,o'v??o methods 431, Initiolizinq

d multidimensionol'orroys to methods 431 1 Initiolizing

IJ. l.. I I n n

multidimensionol orroVs 432

ye 432

1 1 .7 lmaae Drocessina 432

d processing 432

Kepresentotion of imoges 433, Using the Glance closs tO

i des 433, Using the Glance closs tO

. 1. des 433, Using the Glance closs tO

monlpulote imoges 433, Bit ..,,,,totroen';7rt?"4t:,,

I i

operotions to isolote components of o pixel 437, Creoting o

i. ponents oT o pixel 437, Creoting o

qroVscole imoQe 438, in:::::;i:?::l.:?"tiJ:si:3ti?; o

.royscole imoge 438, Smoothing .,imc',e7"{6,;',,,,,, o

.% tymsn::::);$?il,rs::3ting o

overoqinQ 4i00? H?u?d.M'ge7"{6u;',,,,,, o

.lug 439, Hiding complexity 439

1 1 .8 The ArrayList class 442

qllmman, 448

summary 448

y 448

Review questions 449

Proaramminq exercises 450

Urammlng exercises 450

12 Searching and Sorfino 461

9 and Soaking 461

1 2.1 Searchina 462

d

q..,.hi,.?, on inteoer orro\/ 462 Seorchina o tobte 463

...,.hi,ql, on integer orroy 4o2 SeorchinQ o tobte 4o3,

d in on integer orroy 462, Seorching o tobte 463,

computotionol complexity from code structure 483, Worst-cose

I

versus overoQe-cose comDlexify 485

d pie-city 485

12.4 Usinq data tiles 486

U data files 486

The concept of o file 486, 6eodinq text files in Jovo 488,

Exception F;:;;.',48,'n:,moomt?:'r+;'::,S n,

'...:!;can;SLY't?,Ztt5Z3,,,

selecting files,,,.7o.;?e?i 4Cb?gtt5Z34,,,

d tiles 

14.3 Usina the network 562

U the network 562

14.4 Proaramminq oatterns 562

cramming patterns 562

The model/view/controller pottern 563, An illustrotive exomplef

Grophing spreodsheet d.t.' 564 1 p,':

qumman' F70

summary 570

y 570

Review questions 570

Proaramminq exercises 571

"ramming exercises 571

Index 5T5

..

xviI