201871010104-陈园园 《面向对象程序设计（java）》第十一周学习总结

201871010104-陈园园 《面向对象程序设计（java）》第十一周学习总结

项目	内容
这个作业属于哪个课程	https://www.cnblogs.com/nwnu-daizh/
这个作业要求在哪里	https://www.cnblogs.com/lily-2018/p/11441372.html
作业学习目标	(1) 理解泛型概念； (2) 掌握泛型类的定义与使用； (3) 了解泛型方法的声明与使用； (4) 掌握泛型接口的定义与实现； (5) 理解泛型程序设计，理解其用途。

第一部分：总结理论知识

1.泛型：也称参数化类型(parameterized type)，就是在定义类、接口和方法时，通过类型参数指示将要处理的对象类型。（如ArrayList类）。

2.泛型程序设计（Generic programming）：编写代码可以被很多不同类型的对象所重用。

3.Pair类引入了一个类型变量T，用尖括号（<>）括起来，并放在类名的后面。

4.泛型类可以有多个类型变量。例如:

public class Pair<T, U> { … }

5.类定义中的类型变量用于指定方法的返回类型以及域、局部变量的类型。

6.泛型方法的声明：泛型方法（1）除了泛型类外，还可以只单独定义一个方法作为泛型方法，用于指定方法参数或者返回值为泛型类型，留待方法调用时确定。

（2）泛型方法可以声明在泛型类中，也可以声明在普通类中。

7.泛型接口的定义：

public interface IPool <T>
{
T get();
int add(T t);

}

8.泛型变量的限定：（1）定义泛型变量的上界：public class NumberGeneric< T extends Number>

上述声明规定了NumberGeneric类所能处理的泛型变量类型，需和Number有继承关系。

extends关键字所声明的上界既可以是一个类，也可以是一个接口。

（2）定义泛型变量的下界：List<? super CashCard> cards = new ArrayList<T>();

下界说明:通过super关键字可以固定泛型参数的类型为某种类型或者其超类。

档程序希望为一个方法的参数限定时，通常可以使用下限通配符。

9.通配符类型：“？”符号标明参数的类型可以是任何一种类型，他和参数T的含义是有区别的，T表示一种未知类型，而？标明任何一种类型。

这种通配符一般有以下三种用法：（1）单独的？：用于表示任何类型。

（2）？extends type：表示带有上界

（3）？super type：表示带有下界

10.pair与pair<?>de区别在于：可以用任意object对象调用原始的pair类的setobject方法。

第二部分：实验部分

实验1： 导入第8章示例程序，测试程序并进行代码注释。

测试程序1：

1）编辑、调试、运行教材311、312页代码，结合程序运行结果理解程序；

2） 在泛型类定义及使用代码处添加注释；

3）掌握泛型类的定义及使用。

代码如下：

package pair1;

/**
 * @version 1.00 2004-05-10
 * @author Cay Horstmann
 */
public class Pair<T> //Pair类引入了一个类型变量T
{
   private T first;//构造方法的调用
   private T second;

   public Pair() { first = null; second = null; }
   public Pair(T first, T second) { this.first = first;  this.second = second; }

   public T getFirst() { return first; }//返回值
   public T getSecond() { return second; }

   public void setFirst(T newValue) { first = newValue; }//入口参数
   public void setSecond(T newValue) { second = newValue; }
}

package pair1;

/**
 * @version 1.01 2012-01-26
 * @author Cay Horstmann
 */
public class PairTest1
{
   public static void main(String[] args)
   {
      String[] words = { "Mary", "had", "a", "little", "lamb" };//定义常量
      Pair<String> mm = ArrayAlg.minmax(words);//类名调用方法名
      System.out.println("min = " + mm.getFirst());
      System.out.println("max = " + mm.getSecond());//输出最大值、最小值
   }
}

class ArrayAlg
{
   /**
    * Gets the minimum and maximum of an array of strings.
    * @param a an array of strings
    * @return a pair with the min and max values, or null if a is null or empty
    */
   public static Pair<String> minmax(String[] a)//泛型类实例化
   {
      if (a == null || a.length == 0) return null;
      String min = a[0];
      String max = a[0];
      for (int i = 1; i < a.length; i++)
      {
         if (min.compareTo(a[i]) > 0) min = a[i];//compareTo比较方法
         if (max.compareTo(a[i]) < 0) max = a[i];
      }
      return new Pair<>(min, max);//实例化后的调用对象
   }
}

运行结果如下：

测试程序2：

1）编辑、调试运行教材315页 PairTest2，结合程序运行结果理解程序；

2）在泛型程序设计代码处添加相关注释；

3）了解泛型方法、泛型变量限定的定义及用途。

代码如下：

package pair2;

/**
 * @version 1.00 2004-05-10
 * @author Cay Horstmann
 */
public class Pair<T> //Pair类引入了一个类型变量T
{
   private T first;
   private T second;

   public Pair() { first = null; second = null; }
   public Pair(T first, T second) { this.first = first;  this.second = second; }//构造方法的调用

   public T getFirst() { return first; }//返回值
   public T getSecond() { return second; }

   public void setFirst(T newValue) { first = newValue; }//入口参数
   public void setSecond(T newValue) { second = newValue; }
}　　

package pair2;

import java.time.*;

/**
 * @version 1.02 2015-06-21
 * @author Cay Horstmann
 */
public class PairTest2
{
   public static void main(String[] args)
   {
      LocalDate[] birthdays =
         {
            LocalDate.of(1906, 12, 9), // G. Hopper
            LocalDate.of(1815, 12, 10), // A. Lovelace
            LocalDate.of(1903, 12, 3), // J. von Neumann
            LocalDate.of(1910, 6, 22), // K. Zuse
         };
      Pair<LocalDate> mm = ArrayAlg.minmax(birthdays);//实例化一个LocalDat类
      System.out.println("min = " + mm.getFirst());
      System.out.println("max = " + mm.getSecond());//得到min、max
   }
}

class ArrayAlg
{
   /**
      Gets the minimum and maximum of an array of objects of type T.
      @param a an array of objects of type T
      @return a pair with the min and max values, or null if a is null or empty
   */
   public static <T extends Comparable> Pair<T> minmax(T[] a) //将T限制为实现Comparable接口的类
   {
      if (a == null || a.length == 0) return null;
      T min = a[0];
      T max = a[0];
      for (int i = 1; i < a.length; i++)//compareTo方法
      {
         if (min.compareTo(a[i]) > 0) min = a[i];
         if (max.compareTo(a[i]) < 0) max = a[i];
      }
      return new Pair<>(min, max);//返回新的pair类
   }
}

运行结果如下：

测试程序3：

1） 用调试运行教材335页 PairTest3，结合程序运行结果理解程序；

2） 了解通配符类型的定义及用途。

代码如下：

package pair3;

/**
 * @version 1.00 2004-05-10
 * @author Cay Horstmann
 */
public class Pair<T> //Pair类引入了一个类型变量T
{
   private T first;
   private T second;

   public Pair() { first = null; second = null; }
   public Pair(T first, T second) { this.first = first;  this.second = second; }//构造方法的调用

   public T getFirst() { return first; }//返回值
   public T getSecond() { return second; }

   public void setFirst(T newValue) { first = newValue; }//入口参数
   public void setSecond(T newValue) { second = newValue; }
}　　

package pair3;

/**
 * @version 1.01 2012-01-26
 * @author Cay Horstmann
 */
public class PairTest3
{
   public static void main(String[] args)
   {//定义Manager类
      var ceo = new Manager("Gus Greedy", 800000, 2003, 12, 15);
      var cfo = new Manager("Sid Sneaky", 600000, 2003, 12, 15);
      var buddies = new Pair<Manager>(ceo, cfo);
      printBuddies(buddies);

      ceo.setBonus(1000000);
      cfo.setBonus(500000);
      Manager[] managers = { ceo, cfo };

      var result = new Pair<Employee>();//程序调用泛型方法
      minmaxBonus(managers, result);//泛型方法
      System.out.println("first: " + result.getFirst().getName()
         + ", second: " + result.getSecond().getName());
      maxminBonus(managers, result);
      System.out.println("first: " + result.getFirst().getName()
         + ", second: " + result.getSecond().getName());
   }

   public static void printBuddies(Pair<? extends Employee> p)
   {
      Employee first = p.getFirst();
      Employee second = p.getSecond();
      System.out.println(first.getName() + " and " + second.getName() + " are buddies.");
   }

   public static void minmaxBonus(Manager[] a, Pair<? super Manager> result)
   { //任何泛型Pair类型，它的类型参数是Manager的子类
      if (a.length == 0) return;
      Manager min = a[0];
      Manager max = a[0];
      for (int i = 1; i < a.length; i++)
      {
         if (min.getBonus() > a[i].getBonus()) min = a[i];
         if (max.getBonus() < a[i].getBonus()) max = a[i];
      }
      result.setFirst(min);
      result.setSecond(max);
   }

   public static void maxminBonus(Manager[] a, Pair<? super Manager> result)
   {//统配符限制为Manager的所有超类型
      minmaxBonus(a, result);
      PairAlg.swapHelper(result); // OK--swapHelper captures wildcard type
   }
   // can't write public static <T super manager> . . .
}

class PairAlg
{
   public static boolean hasNulls(Pair<?> p)//泛型类；类型变量的通配符“？”
   {
      return p.getFirst() == null || p.getSecond() == null;
   }

   public static void swap(Pair<?> p) { swapHelper(p); }
 //swap调用swapHelper
   public static <T> void swapHelper(Pair<T> p)
   {
      T t = p.getFirst();
      p.setFirst(p.getSecond());
      p.setSecond(t);
   }
}

package pair3;

public class Manager extends Employee//Manager类的父类是Employee类
{
   private double bonus;

   /**
      @param name the employee's name
      @param salary the salary
      @param year the hire year
      @param month the hire month
      @param day the hire day
   */
   public Manager(String name, double salary, int year, int month, int day)
   {
      super(name, salary, year, month, day);
      bonus = 0;
   }

   public double getSalary()
   {
      double baseSalary = super.getSalary();
      return baseSalary + bonus;
   }

   public void setBonus(double b)
   {
      bonus = b;
   }

   public double getBonus()
   {
      return bonus;
   }
}

package pair3;

import java.time.*;

public class Employee
{  //构造一个Employee类
   private String name;
   private double salary;
   private LocalDate hireDay;

   public Employee(String name, double salary, int year, int month, int day)
   {
      this.name = name;//this直接引用
      this.salary = salary;
      hireDay = LocalDate.of(year, month, day);
   }
   //访问器方法
   public String getName()
   {
      return name;
   }

   public double getSalary()
   {
      return salary;
   }

   public LocalDate getHireDay()
   {
      return hireDay;
   }

   public void raiseSalary(double byPercent)
   {
      double raise = salary * byPercent / 100;
      salary += raise;
   }
}

运行结果如下：

实验2：结对编程练习，将程序提交到PTA（2019面向对象程序设计基础知识测试题（2））

（1） 编写一个泛型接口GeneralStack，要求类中方法对任何引用类型数据都适用。GeneralStack接口中方法如下：

push(item);            //如item为null，则不入栈直接返回null。

pop();                 //出栈，如为栈为空，则返回null。

peek();                //获得栈顶元素，如为空，则返回null.

public boolean empty();//如为空返回true

public int size();     //返回栈中元素数量

（2）定义GeneralStack的子类ArrayListGeneralStack，要求：

ü 类内使用ArrayList对象存储堆栈数据，名为list；

ü 方法: public String toString()//代码为return list.toString();

ü 代码中不要出现类型不安全的强制转换。

（3）定义Car类，类的属性有：

private int id;

private String name;

方法：Eclipse自动生成setter/getter,toString方法。

（4）main方法要求

ü 输入选项，有quit, Integer, Double, Car 4个选项。如果输入quit，程序直接退出。否则，输入整数m与n。m代表入栈个数，n代表出栈个数。然后声明栈变量stack。

ü 输入Integer，打印Integer Test。建立可以存放Integer类型的ArrayListGeneralStack。入栈m次，出栈n次。打印栈的toString方法。最后将栈中剩余元素出栈并累加输出。

ü 输入Double ，打印Double Test。剩下的与输入Integer一样。

ü 输入Car，打印Car Test。其他操作与Integer、Double基本一样。只不过最后将栈中元素出栈，并将其name依次输出。

特别注意：如果栈为空，继续出栈，返回null

输入样例

Integer
5
2
1 2 3 4 5
Double
5
3
1.1 2.0 4.9 5.7 7.2
Car
3
2
1 Ford
2 Cherry
3 BYD
quit

输出样例

Integer Test
push:1
push:2
push:3
push:4
push:5
pop:5
pop:4
[1, 2, 3]
sum=6
interface GeneralStack
Double Test
push:1.1
push:2.0
push:4.9
push:5.7
push:7.2
pop:7.2
pop:5.7
pop:4.9
[1.1, 2.0]
sum=3.1
interface GeneralStack
Car Test
push:Car [id=1, name=Ford]
push:Car [id=2, name=Cherry]
push:Car [id=3, name=BYD]
pop:Car [id=3, name=BYD]
pop:Car [id=2, name=Cherry]
[Car [id=1, name=Ford]]
Ford
interface GeneralStack

代码如下：

import java.util.ArrayList;
import java.util.Scanner;

interface GeneralStack<T>{
    public T push(T item);            //如item为null，则不入栈直接返回null。
    public T pop();                 //出栈，如为栈为空，则返回null。
    public T peek();                //获得栈顶元素，如为空，则返回null.
    public boolean empty();//如为空返回true
    public int size();     //返回栈中元素数量
}
//定义GeneralStack的子类ArrayListGeneralStack
class ArrayListGeneralStack implements GeneralStack{
    ArrayList list=new ArrayList();
    @Override
    public String toString() {
        return  list.toString();
    }

    @Override
    public Object pop() {
        if (list.size()==0){
            return null;
        }
        return list.remove(list.size()-1);
    }
    @Override
    public Object push(Object item) {
        if (list.add(item)){
            return item;
        }else {
            return false;
        }
    }
    @Override
    public Object peek() {
        return list.get(list.size()-1);
    }

    @Override
    public boolean empty() {
        if (list.size()==0){
            return true;
        }else {
            return false;
        }
    }

    @Override
    public int size() {
        return list.size();
    }
}
//定义Car类
class Car{
    private int id;
    private String name;

    @Override
    public String toString() {
        return "Car [" +
                "id=" + id +
                ", name=" + name  +
                ']';
    }

    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 Car(int id, String name) {
        this.id = id;
        this.name = name;
    }
}
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc=new Scanner(System.in);
        while (true){
            String s=sc.nextLine();
            if (s.equals("Double")){
                System.out.println("Double Test");
                int count=sc.nextInt();
                int pop_time=sc.nextInt();
                ArrayListGeneralStack arrayListGeneralStack = new ArrayListGeneralStack();//建立可以存放Double类型的ArrayListGeneralStack
                for (int i=0;i<count;i++){
                    System.out.println("push:"+arrayListGeneralStack.push(sc.nextDouble()));
                }
                for (int i=0;i<pop_time;i++){
                    System.out.println("pop:"+arrayListGeneralStack.pop());
                }
                System.out.println(arrayListGeneralStack.toString());
                double sum=0;
                int size=arrayListGeneralStack.size();
                for (int i=0;i<size;i++){
                    sum+=(double)arrayListGeneralStack.pop();
                }
                System.out.println("sum="+sum);
                System.out.println("interface GeneralStack");
            }
            else if (s.equals("Integer")){
                System.out.println("Integer Test");
                int count=sc.nextInt();
                int pop_time=sc.nextInt();
                ArrayListGeneralStack arrayListGeneralStack = new ArrayListGeneralStack();//建立可以存放Integer类型的ArrayListGeneralStack
                for (int i=0;i<count;i++){
                    System.out.println("push:"+arrayListGeneralStack.push(sc.nextInt()));
                }
                for (int i=0;i<pop_time;i++){
                    System.out.println("pop:"+arrayListGeneralStack.pop());
                }
                System.out.println(arrayListGeneralStack.toString());
                int sum=0;
                int size=arrayListGeneralStack.size();
                for (int i=0;i<size;i++){
                    sum+=(int)arrayListGeneralStack.pop();
                }
                System.out.println("sum="+sum);
                System.out.println("interface GeneralStack");
            }
            else if (s.equals("Car")){
                System.out.println("Car Test");
                int count=sc.nextInt();
                int pop_time=sc.nextInt();
                ArrayListGeneralStack arrayListGeneralStack = new ArrayListGeneralStack();//创建可以存放Car类型的ArrayListGeneralStack
                for (int i=0;i<count;i++){
                    int id=sc.nextInt();
                    String name=sc.next();
                    Car car = new Car(id,name);
                    System.out.println("push:"+arrayListGeneralStack.push(car));
                }
                for (int i=0;i<pop_time;i++){
                    System.out.println("pop:"+arrayListGeneralStack.pop());
                }
                System.out.println(arrayListGeneralStack.toString());
                if (arrayListGeneralStack.size()>0){
                    int size=arrayListGeneralStack.size();
                    for (int i=0;i<size;i++){
                        Car car=(Car) arrayListGeneralStack.pop();
                        System.out.println(car.getName());
                    }
                }
                System.out.println("interface GeneralStack");
            }
            else if (s.equals("quit")){
                break;
            }
        }

    }
}

　　

运行结果如下：

三、实验心得

通过本周的学习，掌握了泛型类的定义，以及泛型方法的声明，还有泛型接口的定义，以及对泛型变量的限定。但在用泛型类写程序时还是有一点点的困难。本次实验除了导入程序学习之外，就是首次结对编程练习，编程练习对我来说，很难。学习编程的过程也很难，但是在老师和学长的慢慢引导之下，可以渐渐地掌握一些基本技能。总之，收获还是有的，就是进步不太大。