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《面向对象程序设计（java）》

https://www.cnblogs.com/nwnu-daizh/

这个作业的要求在哪里

https://www.cnblogs.com/nwnu-daizh/p/11815810.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. 掌握泛型方法的声明与使用；
  4. 掌握泛型接口的定义与实现；
  5. 了解泛型程序设计，理解其用途。

第一部分：总结第八章关于泛型程序设计理论知识

一、泛型：

泛型本质是指类型参数化。意思是允许在定义类、接口、方法时使用类型形参，当使用时指定具体类型，所有使用该泛型参数的地方都被统一化，保证类型一致。如果未指定具体类型，默认是Object类型。集合体系中的所有类都增加了泛型，泛型也主要用在集合。

二、泛型的定义：

泛型类：public class Demo<T> {} ，T表示未知类型。
泛型接口：public interface ImplDemo<T,V>{} ，和定义类一样(接口就是一个特殊类)。
泛型方法：public <T>  void demo1(T name){System.out.println(name);} , public <T> T demo2(T t){ return t;}
三、泛型的好处
  1. 编译时确定类型，保证类型安全,避免类型转换异常。
  2. 避免了强制类型转换。
  3. 代码利于重用，增加通用性。

四、泛型的限制和规则

  • 泛型的类型参数只能是引用类型，不能使用值类型。
  • 泛型的类型参数可以有多个。
  • 泛型类不是真正存在的类，不能使用instanceof运算符。
  • 泛型类的类型参数不能用在静态申明。
  • 如果定义了泛型，不指定具体类型，泛型默认指定为Ojbect类型。
  • 泛型使用？作为类型通配符，表示未知类型，可以匹配任何类型。因为是未知，所以无法添加元素。
  • 类型通配符上限：<? extends T>，?代表是T类型本身或者是T的子类型。常用于泛型方法，避免类型转换。
  • 类型通配符下限。<? super T>，?代表T类型本身或者是T的父类型。
  • 除了通配符可以实现限制，类、接口和方法中定义的泛型参数也能限制上限和下限。

五、泛型的几个概述：

1：从Java程序设计语言1.0版发布以来，变化最大的部分就是泛型。

2：使用泛型机制编写的程序代码要比那些杂乱的使用Object变量，然后在进行强制类型转换的的代码具有更好的安全性和可读性。

3：泛型程序设计意味着编写的代码可以被很多不同类型的对象所重用。

4：在Java中增加泛型类之前，泛型程序设计是用继承实现的，使用这种方法有两个问题：当获取一个值时必须进行强制类型转换；此外这里也没有错误检查，也就是说可以向数组列表中添加任何类的对象。

5：泛型通过提供一个类型参数，用来指示元素类型，从而解决了使用继承实现泛型的弊端，使得程序具有更好的可读性和安全性。

六、泛型代码示例

1、集合类演示泛型

  1. 		//未指定泛型
  2. 		TreeSet ts = new TreeSet();
  3. 		ts.add(10);
  4. 		ts.add(25);
  5. 		ts.add("30");
  6. 		System.out.println(ts);//运行时报错，类型转换异常
  7.  
  8. 		//mode 2
  9. 		TreeSet<Integer> ts2 = new TreeSet<>();
  10. 		ts2.add(10);
  11. 		ts2.add(25);
  12. 		ts2.add("30"); //编译器提示报错，无法添加非Integer类型
  13.

未使用泛型时，可以添加任意元素，因为TreeSet会比较每一个元素，所以运行时会引发类型转换异常。使用泛型后，只能添加同一个类型，所以不会出错。

2、定义泛型类

  1. public class Person<T> {
  2. 	private T name;//类型是未知的
  3.  
  4. 	public Person(T name) {
  5. 		this.name = name;
  6. 	}	
  7.  
  8. 	public T getName() {
  9. 		return name;
  10. 	}
  11.  
  12. 	public void sexName(T name) {
  13. 		this.name = name;
  14. 	}
  15.  
  16. }

在上面实例中，Person类定义成泛型类，成员变量name的类型指定为T，表示未知类型。实例化该类对象后，可以看到name的类型是Object，表示可以接收任何类型。

  1. 		Person p = new Person(10);	//new Person(Object name)

加上泛型后

  1. 		//使用泛型两种方式
  2. 		Person<String> ps = new Person<String>(); //new Person<String>(String name)
  3. 		Person<String> ps = new Person<>();//new Person<>(T name)

第一种，会直接确定参数类型是什么，而第二种的参数类型是T ，但如果加入的非String类型，编译器会检查并报错。两者区别不大。在JDK1.7之后使用第二种，会自动检查泛型，可以省略后部分<>的泛型参数，建议使用第二种。

3、定义泛型接口

  1. interface A<T>{
  2. 	void display(T value);
  3. 	T getValue(T v);
  4. }
  5.  
  6. //未对泛型接口指定具体类型
  7. public class Person implements A{
  8.  
  9. 	@Override
  10. 	public void display(Object obj) {
  11. 		System.out.println();
  12. 	}
  13.  
  14. 	@Override
  15. 	public Object getValue(Object v) {
  16. 		return null;
  17. 	}
  18.  
  19. }

如果我们定义了泛型，不指定具体类型，默认就是Object类型。当我们为泛型接口指定具体类型后，代码如下：

  1. //泛型接口
  2. interface A<T>{
  3. 	void display(T value);
  4. 	T getValue(T v);
  5. }
  6.  
  7. //为泛型接口指定具体类型
  8. public class Person implements A<String>{
  9. 	@Override
  10. 	public void display(String value) {
  11. 	}
  12. 	@Override
  13. 	public String getValue(String v) {
  14. 		return null;
  15. 	}
  16. }

泛型接口指定具体类型后，所有使用了该泛型参数的地方都被统一化。其实泛型接口和泛型类是一样的写法。

4、定义泛型方法

先使用常规方法进行对比。

  1. 	public static void main(String[] args) {
  2. 		int[] arr = new int[] {1, 8, 15, 6, 3};
  3. 		double[] douArr = {10.5, 25.1, 4.9, 1.8};
  4. 		String[] strArr = {"我","是","字","符","串"};
  5. 		forArr(strArr);
  6.  
  7. 	}
  8.  
  9. //遍历数组的重载方法，支持int和double类型
  10. 	public static void forArr(int[] arr) {
  11. 		for(int i=0; i<arr.length; i++) {
  12. 			System.out.println(arr[i]);
  13. 		}
  14. 	}
  15. 	//重载了
  16. 	public static void forArr(double[] arr) {
  17. 		for(double d : arr) {
  18. 			System.out.println(d);
  19. 		}
  20. 	}
  21. 	//……
  22. 	//……

如上所示，如果想遍历Stirng类型数组，那就还要再次重载代码，如果是八种类型都有，代码量非常庞大。使用泛型方法全部通用，代码如下：

  1. 	public static void main(String[] args) {
  2. 		Integer[] arr =  {1, 8, 15, 6, 3};
  3. 		Double[] douArr = {10.5, 25.1, 4.9, 1.8};
  4. 		String[] strArr = {"我","是","字","符","串"};
  5.  
  6. 		forArrGenric(strArr);
  7.  
  8. 	}
  9. 	//泛型方法
  10. 	public static <T> void forArrGenric(T[] arr) {
  11. 		for(int i=0; i < arr.length; i++) {
  12. 			System.out.println(arr[i]);
  13. 		}
  14. 	}

只需定义一个泛型方法，根据运行时传入的参数类型，动态地获取类型，就能做到遍历所有类型数组。但需要注意，泛型的类型参数只能是引用类型，值类型无法在泛型中使用，所以上面的数组都改成了引用类型。值类型需要使用对应的包装类类型。

七、类型变量的限定

1、泛型变量的上界：如<T extends Number>（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，extends并不代表继承，它是类型范围限制。）

2、<T  extends   Bounding   Type>表示T应该是绑定类型的子类型。

3、一个类型变量和通配符可以有多个限定，限定类型用“&”分割。eg:<T  entends  Compareable   &   Seriaizable>

八、泛型类型的继承规则

1、Java中的数组是协变的（covariant）。例如：Integer扩展了Number，那么在要求Number[]的地方完全可以传递或者赋予Integer[]，Number[]也是Integer[]的超类型。

2、Employee是Manager的超类，因此可以将一个Manager[]数组赋给一个类型为Employee[]的变量： Manager[] managerBuddies = {ceo, cfo};

Employee[] employeeBuddies = managerBuddies;

但这一原理不适用于泛型类型。例如：

Pair<Manager> managerBuddies = new Pair<Manager>(ceo, cfo);

Pair<Employee> employeeBuddies = managerBuddies;  //illegal
    employeeBuddies.setFirst(lowlyEmployee);不允许这样做的理由：避免破坏要提供类型的安全泛型。

3、Java中泛型类不具协变性。如果能够将List<Integer>赋给 List<Number>。那么下面的代码就允许将非Integer的内容放入 List<Integer>：

List<Integer> li = new ArrayList<Integer>();

List<Number> ln = li; // illegal

ln.add(new Float(3.1415));

4、泛型类可扩展或实现其它的泛型类。例如，ArrayList<T>类实现List<T>接口。这意味着，一个ArrayList<Manager>可以被转换为一个List<Manager>。

九、泛型类的约束与局限性

1、不能用基本类型实例化类型参数

2、运行时类型查询只适用于原始类型

3、不能抛出也不能捕获泛型类实例

4、参数化类型的数组不合法

5、参数化类型的数组不合法

6、泛型类的静态上下文中类型变量无效

十、通配符类型

1、通配符：“？”符号表明参数的类型可以是任何一种类型，而T表示一种未知类型。

2、通配符的一般用法：a.?：用于表示任何类型；

b.? extends type，表示带有上界；

c.? super type，表示带有下界。

3、无界通配符(*)：   Pair< ? >

4、通配符“？”同样可以对类型进行限定。可以分为子类型限定、超类型限定和无限定。通配符不是类型变量，因此不能在代码中使用"?"作为一种类型。

第二部分：实验部分

1、实验目的与要求

(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。

2、实验内容和步骤

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：

l 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；

l 在泛型类定义及使用代码处添加注释；

l 掌握泛型类的定义及使用。

Pair程序代码如下：

  1. package pair1;
  2.  
  3. /**
  4.  * @version 1.00 2004-05-10
  5.  * @author Cay Horstmann
  6.  */
  7. public class Pair<T> //定义一个泛型类Pair,并在该类中引入一个变量T（表示任意类型）
  8. {
  9.    private T first;
  10.    private T second;
  11.    //泛型声明时不能使用静态方法或静态属性
  12.    public Pair() { first = null; second = null; }
  13.    public Pair(T first, T second) { this.first = first;  this.second = second; }
  14.  
  15.    public T getFirst() { return first; }
  16.    public T getSecond() { return second; }
  17.  
  18.    public void setFirst(T newValue) { first = newValue; }
  19.    public void setSecond(T newValue) { second = newValue; }
  20. }

PairTest1 程序代码如下：

  1. package pair1;
    /**
  2.  * @version 1.01 2012-01-26
  3.  * @author Cay Horstmann
  4.  */
  5. public class PairTest1
  6. {
  7.    public static void main(String[] args)
  8.    {
          //引用时指定类型（引用类型）
  9.       String[] words = { "Mary", "had", "a", "little", "lamb" };//调用泛型方法
  10.       Pair<String> mm = ArrayAlg.minmax(words);
  11.       System.out.println("min = " + mm.getFirst());
  12.       System.out.println("max = " + mm.getSecond());
  13.    }
  14. }
  15.  
  16. class ArrayAlg
  17. {
  18.    /**
  19.     * Gets the minimum and maximum of an array of strings.
  20.     * @param a an array of strings
  21.     * @return a pair with the min and max values, or null if a is null or empty
  22.     */
  23.    public static Pair<String> minmax(String[] a)//将泛型利用到方法上就可以定义一个泛型方法
       //注意将类型变量放到修饰符的后面，返回类型的前面。当调用一个泛型方法时，在方法名前的尖括号中放入具体的类型。当然，如果参数不存在类型转换问题，编译器有足够的信息可以推断出参数类型，则可以省略。
  24.    {
  25.       if (a == null || a.length == 0) return null;
  26.       String min = a[0];
  27.       String max = a[0];
  28.       for (int i = 1; i < a.length; i++)
  29.       {
  30.          if (min.compareTo(a[i]) > 0) min = a[i];
  31.          if (max.compareTo(a[i]) < 0) max = a[i];
  32.       }
  33.       return new Pair<>(min, max);
  34.    }
  35. }

程序运行结果如下：

测试程序2：

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

l 在泛型程序设计代码处添加相关注释；

l 了解泛型方法、泛型变量限定的定义及用途。

Pair程序代码如下：

  1. package pair2;
  2.  
  3. /**
  4.  * @version 1.00 2004-05-10
  5.  * @author Cay Horstmann
  6.  */
  7. public class Pair<T>{ //定义一个泛型类Pair,并在该类中引入一个变量T
  1. private T first;   
    private T second; 
  1. public Pair() { 
    first = null; 
    second = null; 
    } 
    public Pair(T first, T second) 
    { this.first = first; 
    this.second = second; } 
  3. public T getFirst() { return first; } 
    public T getSecond() { return second; } 
  5. public void setFirst(T newValue) { first = newValue; } 
    public void setSecond(T newValue) { second = newValue; } }

PairTest2程序代码如下：

  1. package pair2;
    import java.time.*;
  3. /**
  4.  * @version 1.02 2015-06-21
  5.  * @author Cay Horstmann
  6.  */
  7. public class PairTest2
  8. {
  9.    public static void main(String[] args)
  10.    {
  11.       LocalDate[] birthdays =
  12.          {
  13.             LocalDate.of(1906, 12, 9), // G. Hopper
  14.             LocalDate.of(1815, 12, 10), // A. Lovelace
  15.             LocalDate.of(1903, 12, 3), // J. von Neumann
  16.             LocalDate.of(1910, 6, 22), // K. Zuse
  17.          };
  18.       Pair<LocalDate> mm = ArrayAlg.minmax(birthdays);//这是一个泛型方法，从尖括号和类型变量可以看出
  19.       System.out.println("min = " + mm.getFirst());
  20.       System.out.println("max = " + mm.getSecond());
  21.    }
  22. }
  24. class ArrayAlg//创建一个泛型类
  25. {
  26.    /**
  27.       Gets the minimum and maximum of an array of objects of type T.
  28.       @param a an array of objects of type T
  29.       @return a pair with the min and max values, or null if a is null or empty
  30.    */
  31.    public static <T extends Comparable> Pair<T> minmax(T[] a) /*对类型变量T设置限定，通过指定< T extends Comparable > 
        表明类型参数需要是实现Comparable接口的类（这里T表示的是绑定类型的子类型。T和绑定类型可以是类，也可以是接口）*/
  32.    {
  33.       if (a == null || a.length == 0) return null;
  34.       T min = a[0];
  35.       T max = a[0];//变量min和max类型是T
  36.       for (int i = 1; i < a.length; i++)
  37.       {
  38.          if (min.compareTo(a[i]) > 0) min = a[i];
  39.          if (max.compareTo(a[i]) < 0) max = a[i];
  40.       }
  41.       return new Pair<>(min, max);返回泛型类
  42.    }
  43. }

运行结果如下：

小结：我们发现，在这个程序中泛型方法并不是在泛型类中定义的，也就是说，泛型方法不一定非得定义在泛型类中。在对类型变量的限定中，我们使用了extends关键字，意思就是只有实现了Comparable接口的类才可以使用这个泛型方法。

测试程序3：

l 用调试运行教材335页 PairTest3，结合程序运行结果理解程序；

l 了解通配符类型的定义及用途。

Pair程序代码如下：

  1. package pair3;
  2.  
  3. /**
  4.  * @version 1.00 2004-05-10
  5.  * @author Cay Horstmann
  6.  */
  7. public class Pair<T>
  8. {
  9.    private T first;
  10.    private T second;
  11.    //构造器
  12.    public Pair() { first = null; second = null; }
  13.    public Pair(T first, T second) { this.first = first;  this.second = second; }
  14.    //get方法
  15.    public T getFirst() { return first; }
  16.    public T getSecond() { return second; }
  17.    //set方法
  18.    public void setFirst(T newValue) { first = newValue; }//
  19.    public void setSecond(T newValue) { second = newValue; }
  20. }

PairTest3程序代码如下：

  1. package pair3;
  2.  
  3. /**
  4.  * @version 1.01 2012-01-26
  5.  * @author Cay Horstmann
  6.  */
  7. public class PairTest3
  8. {
  9.    public static void main(String[] args)
  10.    {
  11.       var ceo = new Manager("Gus Greedy", 800000, 2003, 12, 15);
  12.       var cfo = new Manager("Sid Sneaky", 600000, 2003, 12, 15);
  13.       var buddies = new Pair<Manager>(ceo, cfo);
  14.       printBuddies(buddies);
  15.  
  16.       ceo.setBonus(1000000);
  17.       cfo.setBonus(500000);
  18.       Manager[] managers = { ceo, cfo };//创建一个manger数组
  19.  
  20.       var result = new Pair<Employee>();//创建一个泛型类对象
  21.       minmaxBonus(managers, result);
  22.       System.out.println("first: " + result.getFirst().getName()
  23.          + ", second: " + result.getSecond().getName());
  24.       maxminBonus(managers, result);
  25.       System.out.println("first: " + result.getFirst().getName()
  26.          + ", second: " + result.getSecond().getName());
  27.    }
  28.  
  29.    public static void printBuddies(Pair<? extends Employee> p)
  30.    {
  31.       Employee first = p.getFirst();
  32.       Employee second = p.getSecond();
  33.       System.out.println(first.getName() + " and " + second.getName() + " are buddies.");
  34.    }
  35.  
  36.    public static void minmaxBonus(Manager[] a, Pair<? super Manager> result)
  37.    {
  38.       if (a.length == 0) return;
  39.       Manager min = a[0];
  40.       Manager max = a[0];
  41.       for (int i = 1; i < a.length; i++)
  42.       {
  43.          if (min.getBonus() > a[i].getBonus()) min = a[i];
  44.          if (max.getBonus() < a[i].getBonus()) max = a[i];
  45.       }
  46.       result.setFirst(min);
  47.       result.setSecond(max);
  48.    }
  49.  
  50.    public static void maxminBonus(Manager[] a, Pair<? super Manager> result)
  51.    {
  52.       minmaxBonus(a, result);
  53.       PairAlg.swapHelper(result); // OK--swapHelper captures wildcard type
  54.    }
  55.    // can't write public static <T super manager> . . .
  56. }
  57.  
  58. class PairAlg
  59. {
  60.    public static boolean hasNulls(Pair<?> p)//调用hasNulls方法
  61.    {
  62.       return p.getFirst() == null || p.getSecond() == null;
  63.    }
  64.  
  65.    public static void swap(Pair<?> p) { swapHelper(p); }//调用swap方法
  66.  
  67.    public static <T> void swapHelper(Pair<T> p)//定义一个泛型类变量T
  68.    {
  69.       T t = p.getFirst();
  70.       p.setFirst(p.getSecond());
  71.       p.setSecond(t);
  72.    }
  73. }

Employee程序代码如下：

  1. package pair3;
  2.  
  3. import java.time.*;
  4.  
  5. public class Employee
  6. {
  7.    private String name;//private定义了一个只能在该类中访问的字符串变
  8.    private double salary;
  9.    private LocalDate hireDay;
  10.  
  11.    public Employee(String name, double salary, int year, int month, int day)
  12.    {
  13.       this.name = name;//将局部变量的值传递给成员变量
  14.       this.salary = salary;
  15.       hireDay = LocalDate.of(year, month, day);
  16.    }//一个构造器，构造器与类同名
  17.  
  18.    public String getName()
  19.    {
  20.       return name;
  21.    }//访问器
  22.  
  23.    public double getSalary()
  24.    {
  25.       return salary;
  26.    }//访问器
  27.  
  28.    public LocalDate getHireDay()
  29.    {
  30.       return hireDay;
  31.    }//访问器
  32.  
  33.    public void raiseSalary(double byPercent)
  34.    {
  35.       double raise = salary * byPercent / 100;
  36.       salary += raise;
  37.    }
  38. }

Manager程序代码如下：

  1. package pair3;
  2.  
  3. public class Manager extends Employee//扩展了一个子类Manager
  4. {
  5.    private double bonus;
  6.  
  7.    /**
  8.       @param name the employee's name
  9.       @param salary the salary
  10.       @param year the hire year
  11.       @param month the hire month
  12.       @param day the hire day
  13.    */
  14.    public Manager(String name, double salary, int year, int month, int day)
  15.    {
  16.       super(name, salary, year, month, day);//调用了父类的构造
  17.       bonus = 0;
  18.    }
  19.  
  20.    public double getSalary()
  21.    {
  22.       double baseSalary = super.getSalary();//调用父类的方法
  23.       return baseSalary + bonus;//可以重写父类的方法
  24.    }
  25.  
  26.    public void setBonus(double b)
  27.    {
  28.       bonus = b;
  29.    }//构造器
  30.  
  31.    public double getBonus()
  32.    {
  33.       return bonus;
  34.    }
  35. }

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

程序代码如下：

  1. import java.util.ArrayList;
  2. import java.util.Scanner;
  3.  
  4. interface GeneralStack<T>{
  5.     public T push(T item);            //如item为null，则不入栈直接返回null。
  6.     public T pop();                 //出栈，如为栈为空，则返回null。
  7.     public T peek();                //获得栈顶元素，如为空，则返回null.
  8.     public boolean empty();//如为空返回true
  9.     public int size();     //返回栈中元素数量
  10. }
  11. class ArrayListGeneralStack implements GeneralStack{ //创建一个实现GeneralStack接口的类
  12.     ArrayList list=new ArrayList();
  13.     @Override//重写toString方法
  14.     public String toString() {
  15.         return  list.toString();
  16.     }
  17.  
  18.     @Override//重写压栈方法
  19.     public Object push(Object item) {
  20.         if (list.add(item)){
  21.             return item;
  22.         }else {
  23.             return false;
  24.         }
  25.     }
  26.  
  27.     @Override//重写出栈方法
  28.     public Object pop() {
  29.         if (list.size()==0){//判断栈为空时，返回null
  30.             return null;
  31.         }
  32.         return list.remove(list.size()-1);
  33.     }
  34.  
  35.     @Override//重写获取栈顶元素的函数
  36.     public Object peek() {
  37.         return list.get(list.size()-1);
  38.     }
  39.  
  40.     @Override
  41.     public boolean empty() {//栈为空时，直接返回boolean值
  42.         if (list.size()==0){
  43.             return true;
  44.         }else {
  45.             return false;
  46.         }
  47.     }
  48.  
  49.     @Override//重写得到栈中元素个数的函数
  50.     public int size() {
  51.         return list.size();
  52.     }
  53. }
  54. class Car{//定义一个Car类
  55.     private int id;//两个私有属性
  56.     private String name;
  57.  
  58.     @Override
  59.     public String toString() {
  60.         return "Car [" +
  61.                 "id=" + id +
  62.                 ", name=" + name  +
  63.                 ']';
  64.     }
  65.  
  66.     public int getId() {
  67.         return id;
  68.     }
  69.  
  70.     public void setId(int id) {
  71.         this.id = id;
  72.     }
  73.  
  74.     public String getName() {
  75.         return name;
  76.     }
  77.  
  78.     public void setName(String name) {
  79.         this.name = name;
  80.     }
  81.  
  82.     public Car(int id, String name) {
  83.         this.id = id;
  84.         this.name = name;
  85.     }
  86. }
  87. public class Main {
  88.     public static void main(String[] args) {
  89.         Scanner sc=new Scanner(System.in);
  90.         while (true){
  91.             String s=sc.nextLine();//输入选项，有quit, Integer, Double, Car 4个选项。
  92.             if (s.equals("Double")){//输入Double ，打印Double Test。
  93.                 System.out.println("Double Test");
  94.                 int count=sc.nextInt();
  95.                 int pop_time=sc.nextInt();
  96.                 ArrayListGeneralStack arrayListGeneralStack = new ArrayListGeneralStack();//建立可以存放Double类型的ArrayListGeneralStack。
  97.                 for (int i=0;i<count;i++){//入栈次数
  98.                     System.out.println("push:"+arrayListGeneralStack.push(sc.nextDouble()));
  99.                 }
  100.                 for (int i=0;i<pop_time;i++){//出栈次数
  101.                     System.out.println("pop:"+arrayListGeneralStack.pop());
  102.                 }
  103.                 System.out.println(arrayListGeneralStack.toString());//打印栈的toString方法
  104.                 double sum=0;
  105.                 int size=arrayListGeneralStack.size();
  106.                 for (int i=0;i<size;i++){
  107.                     sum+=(double)arrayListGeneralStack.pop();//最后将栈中剩余元素出栈并累加输出。
  108.                 }
  109.                 System.out.println("sum="+sum);
  110.                 System.out.println("interface GeneralStack");
  111.             }else if (s.equals("Integer")){ //输入Integer，打印Integer Test。
  112.                 System.out.println("Integer Test");
  113.                 int count=sc.nextInt();
  114.                 int pop_time=sc.nextInt();
  115.                 ArrayListGeneralStack arrayListGeneralStack = new ArrayListGeneralStack(); //输入Integer，打印Integer Test。
  116.                 for (int i=0;i<count;i++){ //入栈次数
  117.                     System.out.println("push:"+arrayListGeneralStack.push(sc.nextInt()));
  118.                 }
  119.                 for (int i=0;i<pop_time;i++){//出栈次数
  120.                     System.out.println("pop:"+arrayListGeneralStack.pop());
  121.                 }
  122.                 System.out.println(arrayListGeneralStack.toString()); //打印栈的toString方法。
  123.                 int sum=0;
  124.                 int size=arrayListGeneralStack.size();
  125.                 for (int i=0;i<size;i++){
  126.                     sum+=(int)arrayListGeneralStack.pop();//最后将栈中剩余元素出栈并累加输出。
  127.                 }
  128.                 System.out.println("sum="+sum);
  129.                 System.out.println("interface GeneralStack");
  130.             }else if (s.equals("Car")){//输入Car，打印Car Test
  131.                 System.out.println("Car Test");
  132.                 int count=sc.nextInt();
  133.                 int pop_time=sc.nextInt();
  134.                 ArrayListGeneralStack arrayListGeneralStack = new ArrayListGeneralStack();//创建可以存放Car类型的ArrayListGeneralStack。
  135.                 for (int i=0;i<count;i++){
  136.                     int id=sc.nextInt();
  137.                     String name=sc.next();
  138.                     Car car = new Car(id,name);
  139.                     System.out.println("push:"+arrayListGeneralStack.push(car));
  140.                 }
  141.                 for (int i=0;i<pop_time;i++){//出栈次数
  142.                     System.out.println("pop:"+arrayListGeneralStack.pop());
  143.                 }
  144.                 System.out.println(arrayListGeneralStack.toString());
  145.                 if (arrayListGeneralStack.size()>0){
  146.                     int size=arrayListGeneralStack.size();
  147.                     for (int i=0;i<size;i++){
  148.                         Car car=(Car) arrayListGeneralStack.pop();//将栈中元素出栈，并将其name依次输出。
  149.                         System.out.println(car.getName());
  150.                     }
  151.                 }
  152.                 System.out.println("interface GeneralStack");
  153.             }else if (s.equals("quit")){//如果输入quit，程序直接退出。
  154.                 break;
  155.             }
  156.         }
  157.  
  158.     }
  159. }

运行结果如下：

 

第三部分：实验总结：

在这周的学习中，我们需要掌握泛型程序的设计。在理论课上我初次了解到泛型程序设计的时候，觉得对泛型的概念还是觉得很抽象，根本不清楚泛型程序设计究竟是如何去实现的。后来又通过上网搜索，自己又对书本上的概念进行了详细的解读，也逐渐对泛型程序设计的大体思路有了一点头绪。

本周的实验内容相较之前的训练新加入了结对编程这个环节。在完成作业的过程中，我与伙伴遇到的最大问题就是编程能力的欠缺。实验课上学长也给我们演示了如何去写出一个完整的java程序，如何按照题目需求去思考问题，去架构程序框架。我们在课后也自己动手做了相应的练习，直观反映出的问题就是基础太薄弱了，应对这个问题我们会在之后的学习中不断练习，争取可以自己写出一个完整的java程序。

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