Java进阶实战 ｜ 4道经典案例从String玩转ArrayList

适合人群：掌握了Java基础语法，正在学习String API和ArrayList集合的同学

涉及知识点：String常用方法（equals、split、contains、charAt）、StringBuilder、Scanner交互、ArrayList增删改查、循环控制技巧、Java文本块

阅读时长：约15分钟

目录

• 案例一：用户登录系统（3次机会）
• 案例二：String实现随机验证码
• 案例三：ArrayList批量删除技巧
• 案例四：ArrayList书籍管理系统
• 总结与知识体系

案例一：用户登录系统（3次机会）

问题描述

系统正确的登录名和密码是杳杉/666，请在控制台开发一个登录界面，接收用户输入的登录名和密码，判断用户是否登录成功。登录成功后展示"欢迎进入系统！"，最多给用户三次登录机会。

解题思路

1. 用for循环控制最多3次尝试
2. 每次用Scanner.nextLine()接收一行输入，split(" ")拆分用户名和密码
3. 将登录逻辑封装为login()方法，返回不同结果字符串
4. 登录成功 → 打印欢迎语 +break退出
5. 登录失败 → 提示剩余次数，3次用完直接结束

代码实现

package org.example; import java.util.Scanner; public class Main { public static void main(String[] args) { Scanner sc = new Scanner(System.in); for (int i = 0; i < 3; i++) { // 1. 接收用户输入 System.out.println("请输入登录名和密码(以空格隔开):"); String temp = sc.nextLine(); String[] arr = temp.split(" "); String userName = arr[0]; String userPassWord = arr[1]; // 2. 登录逻辑 String result = login(userName, userPassWord); if ("success".equals(result)) { System.out.println("欢迎进入系统!"); break; } else { System.out.println(2 - i == 0 ? "登录失败!" : result + "!您还剩下" + (2 - i) + "次机会"); } } } public static String login(String loginName, String passWord) { // 定义正确账号和密码 String okLoginName = "杳杉"; String okPassWord = "666"; // 判断账号和密码 if (okLoginName.equals(loginName)) { if (okPassWord.equals(passWord)) { return "success"; } else { return "登录密码错误"; } } else { return "登录账号错误"; } } }

运行结果

请输入登录名和密码(以空格隔开): admin 111 登录账号错误!您还剩下2次机会 请输入登录名和密码(以空格隔开): 杳杉 000 登录密码错误!您还剩下1次机会 请输入登录名和密码(以空格隔开): 杳杉 123456 欢迎进入系统!

知识点小结

案例二：String实现随机验证码

问题描述

使用 String 来开发验证码，实现随机产生验证码，验证码的每位可能是数字、大写字母、小写字母。

解题思路

1. 准备一个包含所有可能字符的 String 字符池（大小写字母 + 数字）
2. 循环 n 次，每次从字符池中随机取一个字符
3. 用StringBuilder.append()拼接，效率高于String +=
4. Random.nextInt(code.length())生成随机索引，charAt(ind)取字符

代码实现

package org.example; import java.util.Random; public class Main { public static void main(String[] args) { System.out.println("输出 5 位长度的验证码: " + randomCode(5)); System.out.println("输出 8 位长度的验证码: " + randomCode(8)); } public static StringBuilder randomCode(int n) { StringBuilder s = new StringBuilder(); Random r = new Random(); // 字符池：小写字母 + 大写字母 + 数字 String code = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ0123456789"; for (int i = 0; i < n; i++) { int ind = r.nextInt(code.length()); s.append(code.charAt(ind)); } return s; } }

运行结果

输出 5 位长度的验证码: K3m7Xa 输出 8 位长度的验证码: p2R9bN1c

知识点小结

对比：之前用switch+ ASCII 码生成验证码Java基础实战 ｜ 7道经典编程题详解（if分支、switch、数组、加密算法一网打尽），需要3个分支分别处理数字、大写、小写。这次用字符池方式，一行charAt搞定，代码更简洁、可读性更好。两种方式各有优势，switch方式更灵活（可以控制各类字符的比例），字符池方式更简洁。

案例三：ArrayList批量删除技巧

问题描述

购物车中存储了如下商品：python、python课程实战、JAVA、人工智能、Harness实战课程。现在用户想批量删除所有包含"python"的商品，请完成该需求。

解题思路

ArrayList 删除元素时有一个经典陷阱：删除后后面的元素会前移，导致索引变化。有两种正确做法：

方法一：正序遍历 + i–

• 删除后让i回退一位，确保不漏掉紧挨着被删元素的下一个

方法二：倒序遍历（推荐）

• 从后往前遍历，删除元素不影响前面未遍历的索引

代码实现

package org.example; import java.util.ArrayList; public class Main { public static void main(String[] args) { // 方法一：正序遍历 + i-- ArrayList<String> ali = new ArrayList<>(); ali.add("python"); ali.add("python课程实战"); ali.add("JAVA"); ali.add("人工智能"); ali.add("Harness实战课程"); for (int i = 0; i < ali.size(); i++) { String name = ali.get(i); if (name.contains("python")) { ali.remove(name); i--; // 删除后回退索引，确保不漏数据 } } System.out.println("方法一结果: " + ali); System.out.println("----------------------------------------------"); // 方法二：倒序遍历（推荐） ArrayList<String> ali1 = new ArrayList<>(); ali1.add("python"); ali1.add("python课程实战"); ali1.add("JAVA"); ali1.add("人工智能"); ali1.add("Harness实战课程"); for (int i = ali1.size() - 1; i >= 0; i--) { String name = ali1.get(i); if (name.contains("python")) { ali1.remove(name); } } System.out.println("方法二结果: " + ali1); } }

运行结果

方法一结果: [JAVA, 人工智能, Harness实战课程] ---------------------------------------------- 方法二结果: [JAVA, 人工智能, Harness实战课程]

知识点小结

核心要点：删除元素时，正序遍历必须i--，倒序遍历则天然安全。倒序遍历是首选，代码更简洁、不易出错。

案例四：ArrayList书籍管理系统

问题描述

完成书籍的上架、下架以及书籍信息浏览功能。用户通过菜单选择操作，系统响应执行。

解题思路

1. 用ArrayList<Book>存储书籍，比数组更灵活（动态扩容）
2. addBook()— 上架：录入信息 → 校验 → 添加
3. delBook()— 下架：按ID查找 → 删除
4. showBook()— 浏览：遍历输出
5. start()— 菜单入口：用switch分发操作

代码实现

实体类：Book.java

package org.example; public class Book { private int id; private String name; private String author; private String createTime; public Book() {} public Book(int id, String name, String author, String createTime) { this.id = id; this.name = name; this.author = author; this.createTime = createTime; } public int getId() { return id; } public void setId(int id) { this.id = id; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public String getAuthor() { return author; } public void setAuthor(String author) { this.author = author; } public String getCreateTime() { return createTime; } public void setCreateTime(String createTime) { this.createTime = createTime; } @Override public String toString() { return id + "\t" + name + "\t" + author + "\t" + createTime; } }

业务类：BookOperator.java

package org.example; import java.util.ArrayList; import java.util.Scanner; public class BookOperator { private ArrayList<Book> books = new ArrayList<>(); private Scanner sc = new Scanner(System.in); // 上架书籍 private void addBook() { System.out.println("请依次填入 id 名称 作者 出版日期(以空格隔开)"); sc.skip("\\s*"); String temp = sc.nextLine(); // 1. 检查空输入 if (temp == null || temp.trim().isEmpty()) { System.out.println("输入不能为null或空！"); return; } // 2. 分割字符串 String[] s = temp.trim().split("\\s+"); // 3. 检查字段数量 if (s.length != 4) { System.out.println("格式错误！需要4个字段，您输入了 " + s.length + " 个"); return; } // 4. 转换ID int id; try { id = Integer.parseInt(s[0].trim()); } catch (NumberFormatException e) { System.out.println("ID必须是数字！您输入的是：" + s[0]); return; } // 5. 检查ID是否已存在 for (Book b : books) { if (b.getId() == id) { System.out.println("ID '" + id + "' 已存在！"); return; } } // 6. 创建并添加书籍 books.add(new Book(id, s[1], s[2], s[3])); System.out.println("上架成功！"); } // 下架书籍 private void delBook() { System.out.print("请输入要下架书籍的ID："); int id = sc.nextInt(); for (int i = 0; i < books.size(); i++) { if (books.get(i).getId() == id) { books.remove(i); System.out.println("书籍下架成功！"); return; } } System.out.println("未找到ID为 " + id + " 的书籍"); } // 展示所有书籍 private void showBook() { System.out.println("<图书管理系统所有书籍>"); System.out.println("编号\t书名\t\t\t作者\t\t创作时间"); System.out.println("------------------------------------------------"); for (int i = 0; i < books.size(); i++) { System.out.println(books.get(i)); } } // 菜单入口 public void start() { // 预置一本初始书籍 books.add(new Book(1, "Python编程快速上手", "Al Sweigart", "2021-03-15")); System.out.print( """ ==========图书管理系统============ 1. 上架书籍 2. 下架书籍 3. 展示所有书籍 ================================ 请输入您的操作: """); System.out.print("> "); int n = sc.nextInt(); switch (n) { case 1 -> addBook(); case 2 -> delBook(); case 3 -> showBook(); default -> System.out.println("您的输入有误!"); } } }

测试类：Main.java

package org.example; public class Main { public static void main(String[] args) { BookOperator allBook = new BookOperator(); allBook.start(); } }

运行结果

==========图书管理系统============ 1. 上架书籍 2. 下架书籍 3. 展示所有书籍 ================================ 请输入您的操作: > 3 <图书管理系统所有书籍> 编号 书名 作者 创作时间 ------------------------------------------------ 1 Python编程快速上手 Al Sweigart 2021-03-15

知识点小结

总结与知识体系

四道案例知识点对照表

从String到ArrayList的进阶路线

String（不可变字符串） │ equals / split / contains / charAt │ ▼ StringBuilder（可变字符串） │ append / 高效拼接 │ ▼ ArrayList（动态数组集合） │ add / remove / get / size │ ▼ 综合应用（书籍管理系统） 实体类 + 业务类 + 菜单交互

编程思维总结

1. 方法封装：登录逻辑封装为login()，验证码封装为randomCode()，单一职责
2. 删除安全意识：ArrayList边遍历边删除必须注意索引变化，倒序遍历最安全
3. 输入校验意识：书籍上架时校验空输入、字段数量、ID格式、ID重复
4. 字符串处理三板斧：split拆分、contains判断包含、equals比较

ArrayList vs 数组对比

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