201521123007《Java程序设计》第7周学习总结

1. 本周学习总结

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2. 书面作业

1. ArrayList代码分析

1.1 解释ArrayList的contains源代码

以下是ArrayList的contains源代码：

    public boolean contains(Object o) {
        return indexOf(o) >= 0;
    }

    public int indexOf(Object o) {
        if (o == null) {
            for (int i = 0; i < size; i++)
                if (elementData[i]==null)
                    return i;
        } else {
            for (int i = 0; i < size; i++)
                if (o.equals(elementData[i]))
                    return i;
        }
        return -1;
    }

可以看到，contains的源代码非常简单，返回indexOf(o) >= 0，调用了indexOf()方法；

我们先来了解一下indexOf()方法的实现：

• 返回第一次出现的指定元素的索引

1. 在这个列表中,如果该列表不包含指定元素返回-1
2. 如果指定元素为null，则遍历列表找出null的索引位置并返回
3. 若指定元素不为null，同样遍历列表找出并返回指定元素的第一次索引位置

再来看contains方法的实现：

• 如果列表包含指定元素返回true，否则返回false

1. 如果indexOf(o) >= 0则表明在列表中能找出指定元素o的索引位置
2. 若indexOf(o)=-1则在列表中不存在指定元素，返回false

1.2 解释E remove(int index)源代码

以下是E remove(int index)源代码：

    public E remove(int index) {
        rangeCheck(index);

        modCount++;
        E oldValue = elementData(index);

        int numMoved = size - index - 1;
        if (numMoved > 0)
            System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
                             numMoved);
        elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work

        return oldValue;
    }

• 首先用rangeCheck(index)方法检查传进来的指标index是否越界，要知道rangeCheck方法无返回值，if(index>=size)，抛出IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
• modCount++;这个列表的次数已经结构修改。结构修改是那些改变列表的大小,或扰乱它在这样一个时尚的迭代过程中可能产生不正确的结果。（这个姑且看看，不是很懂）
• numMoved的值表示被删除元素后面的元素个数
• 接着if后的代码作用是把指标后的元素按位往前挪一位，最后一个元素设为null
• 返回删除的元素

1.3 结合1.1与1.2，回答ArrayList存储数据时需要考虑元素的类型吗？

答案是不需要，可以通过以下例子来说明：

1.4 分析add源代码，回答当内部数组容量不够时，怎么办？

以下是add的源代码：

    public boolean add(E e) {
        ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
        elementData[size++] = e;
        return true;
    }

    public void add(int index, E element) {
        rangeCheckForAdd(index);

        ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
        System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,
                         size - index);
        elementData[index] = element;
        size++;
    }

有两种常用的add方式，一是直接在列表末尾添加新元素，二是在指定位置上插入新元素；

从以上代码可以看出，无论是哪种add方法，在ArrayList中都不存在内部数组容量不够的问题，因为add方法会使数组容量自动增加。

1.5 分析private void rangeCheck(int index)源代码，为什么该方法应该声明为private而不声明为public?

封装思想，将具体的实现细节隐藏，而把功能作为整体提供给类的外部使用，用户不需要知道rangeCheck方法如何实现，只需要知道结果就行。

2. HashSet原理

2.1 将元素加入HashSet(散列集)中，其存储位置如何确定?需要调用那些方法？

先来看看HashSet的add方法如何实现：

    public boolean add(E e) {
        return map.put(e, PRESENT)==null;
    }

public V put(K key, V value) {
    return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}

Set集中没有重复对象，如果添加Set集中的相同对象，则新对象覆盖原对象；

可以看出add方法调用了map.put()方法，put方法又调用了putVal方法，具体实现不管，但是可以看出调用了hash()函数，而hash函数可以帮助找到对象的索引位置。

3. ArrayListIntegerStack

题集jmu-Java-05-集合之5-1 ArrayListIntegerStack

3.1 比较自己写的ArrayListIntegerStack与自己在题集jmu-Java-04-面向对象2-进阶-多态、接口与内部类中的题目5-3自定义接口ArrayIntegerStack，有什么不同？(不要出现大段代码)

首先相同之处是都实现了IntegerStack接口，继承了接口中的各种方法：

interface IntegerStack {
	public Integer push(Integer item);
	public Integer pop();
	public Integer peek();
	public boolean empty();
	public int size();
}

再者不同之处是ArrayListIntegerStack内部实现用ArrayList列表，ArrayIntegerStack内部实现用Array数组。

就光Array数组必须设置容量而ArrayList列表不需要来说，ArrayListIntegerStack就省事儿多了。

因为在重写各种方法时列表不需要考虑是否越界的问题，而数组需要多考虑这一问题。

3.2 简单描述接口的好处.

1. 接口实现扩展功能，让不同的类之间有了联系，却不相互干涉；
2. 类可以实现多接口，接口中的方法可以不全部实现，体现接口的灵活性。

4. Stack and Queue

4.1 编写函数判断一个给定字符串是否是回文，一定要使用栈，但不能使用java的Stack类（具体原因自己搜索）。请粘贴你的代码，类名为Main你的学号。

import java.util.LinkedList;
import java.util.Scanner;

public class Main201521123007 {

	public static void main(String[] args) {
		Scanner in = new Scanner(System.in);
		String str = in.next();
		String[] s = str.split("");
		LinkedList<String> stack = new LinkedList<String>();
		for (String string : s) {
			stack.add(string);
		}
		int i = 0;
		for (; i < s.length / 2; i++) {
			if (stack.pollLast().equals(s[i])) {
				continue;
			} else {
				System.out.println(str + "不是回文");
				break;
			}
		}
		if (i == s.length / 2)
			System.out.println(str + "是回文");

		in.close();
	}
}

4.2 题集jmu-Java-05-集合之5-6 银行业务队列简单模拟。(不要出现大段代码)

		Queue<Integer> q1=new ArrayDeque<Integer>();
		Queue<Integer> q2=new ArrayDeque<Integer>();
		for (int i = 0; i < n; i++) {
			if(q1.size()==2){//A窗口奇编号，2倍速
				System.out.printf(q1.poll()+" "+q1.poll()+" ");//A窗口输出
				if(q2.size()>=1)//B窗口偶编号，单倍速
					System.out.printf(q2.poll()+" ");//B窗口输出
			}
			if(No[i]%2==1)
				q1.add(No[i]);//奇编号加入q1队列
			else
				q2.add(No[i]);//偶编号加入q2队列
		}
                while(q1.size()>1)
			System.out.printf(q1.poll()+" ");
		if(q1.size()==1)//控制输出最后不含空格
			System.out.printf(q1.poll()+"");
		while(q2.size()>1)
			System.out.printf(q2.poll()+" ");
		if(q2.size()==1)//控制输出最后不含空格
			System.out.printf(q2.poll()+"");

5. 统计文字中的单词数量并按单词的字母顺序排序后输出

题集jmu-Java-05-集合之5-2 统计文字中的单词数量并按单词的字母顺序排序后输出 (不要出现大段代码)

	public static void main(String[] args) {
		Set<String> strSet = new TreeSet<String>();//TreeSet本身实现有序
		Scanner in = new Scanner(System.in);
		int m = 10;
		while (in.hasNext()) {
			String str = in.next();
			if(str.equals("!!!!!"))//结束输入
				break;
			else if (!strSet.contains(str))
				strSet.add(str);//添加到strSet
		}
		System.out.println(strSet.size());//打印strSet大小，即文字中的单词数量
		if (strSet.size() <= 10)//打印格式，单词数小于等于10，全部打印
			for (String s : strSet) {
				System.out.println(s);
			}
		else//单词数大于10，按单词的字母顺序排序后输出前十
			for (String s : strSet) {
				if (m-- <= 0)
					break;
				System.out.println(s);
			}
		in.close();

	}

5.1 实验总结

• Set集不含重复对象
• Set无序，但实现类TreeSet按特定方式排序

6. 选做：加分考察-统计文字中的单词数量并按出现次数排序

题集jmu-Java-05-集合之5-3 统计文字中的单词数量并按出现次数排序(不要出现大段代码)

6.1 伪代码

		Map<String, Integer> cm = new TreeMap<String, Integer>();//因为键对象不可重复，值对象可重复，让单词对应键String，除此案次数对应值Integer
		while (in.hasNext()) {
			String str = in.next();
			if (str.equals("!!!!!"))//结束输入
				break;
			else if (!cm.containsKey(str))//判断键对象是否存在
				cm.put(str, 1);//新键值对
			else {//已存在键对象
				int n = (int) cm.get(str);//<k,v>获取v值
				cm.put(str, n + 1);//v值+1，存入TreeMap
			}
		}

		List<Map.Entry<String, Integer>> arrayList = new ArrayList<Map.Entry<String, Integer>>(cm.entrySet());//创建一个列表接收键值对
		Collections.sort(arrayList, new Comparator<Map.Entry<String, Integer>>() {//匿名内部类，比较
			public int compare(Map.Entry<String, Integer> o1, Map.Entry<String, Integer> o2) {
				return ((Integer) o2.getValue()) - ((Integer) o1.getValue());
			}
		});

		int n=10;
		for (Map.Entry<String, Integer> entry : arrayList) {//控制输出
			if(n--==0)
				break;
			String key = entry.getKey();
			Integer value = entry.getValue();
			System.out.println(key + "=" + value);
		}

6.2 实验总结

• 用Map的put(k,v)方法向集合中加入新元素
• 用get方法检索键对象映射的值对象
• TreeMap是按键对象排序的，如果要按值对象排序则要写一个比较方法

7. 面向对象设计大作业-改进

7.1 完善图形界面(说明与上次作业相比增加与修改了些什么)

7.2 使用集合类改进大作业

	LinkedList<Shopcart> list;
	public Shopcart Add(Product goods,double sum){
		Shopcart sc=new Shopcart(goods);
		sc.sum=sum;
		list.add(sc);
		return sc;
	}

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3. 码云上代码提交记录及PTA实验总结

题目集：jmu-Java-05-集合

3.1. 码云代码提交记录

在码云的项目中，依次选择“统计-Commits历史-设置时间段”, 然后搜索并截图

3.2. PTA实验

编程(5-1, 5-2, 5-3(选做), 5-6)