201521123055 《Java程序设计》第7周学习总结

1. 本章学习总结

2. 书面作业

1.ArrayList代码分析

1.1 解释ArrayList的contains源代码

1.2 解释E remove(int index)源代码

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？

1.4 分析add源代码，回答当内部数组容量不够时，怎么办？

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?

答：

(1) 先贴上contains源码及自带注释

 /**
 * Returns <tt>true</tt> if this list contains the specified element.
 * More formally, returns <tt>true</tt> if and only if this list contains
 * at least one element <tt>e</tt> such that
 * <tt>(o==null&nbsp;?&nbsp;e==null&nbsp;:&nbsp;o.equals(e))</tt>.
 *
 * @param o element whose presence in this list is to be tested
 * @return <tt>true</tt> if this list contains the specified element
 */
public boolean contains(Object o) {
    return indexOf(o) >= 0;
}

/**
 * Returns the index of the first occurrence of the specified element
 * in this list, or -1 if this list does not contain the element.
 * More formally, returns the lowest index <tt>i</tt> such that
 * <tt>(o==null&nbsp;?&nbsp;get(i)==null&nbsp;:&nbsp;o.equals(get(i)))</tt>,
 * or -1 if there is no such index.
 */
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;
}

其作用是验证该ArrayList中是否包含某个对象，从源代码来看，其默认使用for循环Object类下的equals方法进行比较，很明显在实际操作时我们需要在个人类中重写equals方法，否则只会比较其地址值，必定返回false。

(2)贴上源码

   E remove(int index);

根据下标删除对象，由于ArrayList是List的一个实现类，并且还继承了AbstractList类。贴上AbstractList类中和List接口中的remove描述

public E remove(int index) {
    throw new UnsupportedOperationException();
}

/**
 * Removes the element at the specified position in this list (optional
 * operation).  Shifts any subsequent elements to the left (subtracts one
 * from their indices).  Returns the element that was removed from the
 * list.
 *
 * @param index the index of the element to be removed
 * @return the element previously at the specified position
 * @throws UnsupportedOperationException if the <tt>remove</tt> operation
 *         is not supported by this list
 * @throws IndexOutOfBoundsException if the index is out of range
 *         (<tt>index &lt; 0 || index &gt;= size()</tt>)
 */
E remove(int index);

暂时不关注抛出的异常，另外还有remove(Object o)方法，实现最后也是转到remove(int index)上来。

(3)

    ArrayList arr=new ArrayList();
    arr.add(123);
    arr.add("123");

运行通过，在技术层面来说可以实现。但是之前也说了，如果是一些基本类型进行增删查改不难，但假如里面存放的是各种各样用户自定义类，那么我们就必须重写equals方法，类的种类如此之多，怎么重写呢？因此ArrayList还是要考虑数据类型的。

(4)

贴上源码

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

继续看ensureCapacityInternal方法描述

private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
    if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
        minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
    }

    ensureExplicitCapacity(minCapacity);
}

DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA是一个空数组，用于判断此时ArrayList是否为空。顺便一提，数组的默认长度DEFAULT_CAPACITY值为10。

继续看ensureExplicitCapacity方法描述

private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
    modCount++;

    // overflow-conscious code
    if (minCapacity - elementData.length > 0)
        grow(minCapacity);
}

这里出现数组是否到头的判断，继续看grow方法描述

private void grow(int minCapacity) {
    // overflow-conscious code
    int oldCapacity = elementData.length;
    int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
    if (newCapacity - minCapacity < 0)
        newCapacity = minCapacity;
    if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
        newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
    // minCapacity is usually close to size, so this is a win:
    elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
}

简单说一下，将原有的数组扩容为1.5倍长度的数组（使用移位运算<<)，将原有的数组元素赋值到新数组中。

(5)

贴上rangeCheck描述

/**
 * Checks if the given index is in range.  If not, throws an appropriate
 * runtime exception.  This method does *not* check if the index is
 * negative: It is always used immediately prior to an array access,
 * which throws an ArrayIndexOutOfBoundsException if index is negative.
 */

此方法不检查是否为负数，因为声明为private，内部调用的话传入的肯定是正值，如果声明为public，那么可从外部传入负值，那么抛出了一个数组下标越界的异常，不符合逻辑。

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？

答:

(1)贴上HashSet.add方法描述

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

说明数据在HashSet内是以基于哈希表的map形式存储的，继续看put方法的描述

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

说明查找是基于键值对的形式进行的。

3.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)

3.2 简单描述接口的好处.

答:

(1)根本区别就是一个内部使用数组实现，一个内部使用ArrayList实现，数组的话增删查改都要自己编写方法，ArrayList可以调用已有方法进行操作。

(2)接口中规定了实现类必须去实现的各种方法，思路清晰，也规范了编程流程。

Q4.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。

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)

答:

(1)

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

/**
 * Created by Administrator on 2017/4/8.
 */
public class Main201521123055 {
    public static void main(String[] args) {

        Scanner sc=new Scanner(System.in);
        String s=sc.nextLine();
        stackString str=new stackString(s);
        for(int i=0;i<str.size();i++)
        {
            if(s.charAt(i)!=str.pop())
            {
                System.out.println("不是回文字符串");
                return;
            }
        }

        System.out.println("是回文字符串");

    }
}

class stackString{
    ArrayList<Character> arr=new ArrayList<Character>();

    stackString(String s)
    {
        for(int i=0;i<s.length();i++)
            arr.add(s.charAt(i));
    }
    public void push(Character c)
    {
        arr.add(c);
    }

    public Character pop() {
        if(arr.size()==0)return null;
        Character c = arr.get(arr.size() - 1);
        arr.remove(arr.size() - 1);
        return c;
    }

    public int size()
    {
        return arr.size();
    }

}

(2)我使用了ArrayList进行模拟，跟队列来说效果上差不太多。

    ArrayList<Integer> arr1=new ArrayList<Integer>();
    ArrayList<Integer> arr2=new ArrayList<Integer>();

    int n=sc.nextInt();
    for(int i=0;i<n;i++)
    {
        int m=sc.nextInt();

        if(m%2==1)arr1.add(m);
        else arr2.add(m);
    }
    Collections.sort(arr1);
    Collections.sort(arr2);

排序后按照规则输出。

Q5.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)

5.1 实验总结

(1)

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc=new Scanner(System.in);
        Set<String> arr = new TreeSet<String>();
        String str=null;
        while(true)
        {
            String word=sc.next();
            if(word.equals("!!!!!"))break;
            arr.add(word);

        }

        System.out.println(arr.size());

        int i=0;
        for(String s:arr)
        {
            if(i==10)break;
            else if(i>arr.size())break;
            System.out.println(s);
            i++;
        }
    }
}

此题代码量不大故全部贴上来。

(2)这题关键就是使用了Set的自然排序实现类TreeSet，此类可以对添加的对象进行默认排序。

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

6.2 实验总结

(1)伪代码？不存在的。直接上源代码

public class Main
{
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc=new Scanner(System.in);
        Map<String,Integer> dic=new HashMap<String,Integer>();
        String str=null;
        while(true)
        {
            str=sc.next();
            if(str.equals("!!!!!"))break;

            if(dic.containsKey(str))
            {
                Integer i=dic.get(str);
                i++;
                dic.put(str,i);
            }
            else
            {
                dic.put(str,1);
            }
        }

        Map<String, Integer> sortdic = sortMapByValue(dic);
        System.out.println(sortdic.size());

        int i=0;
        for (Map.Entry<String, Integer> entry : sortdic.entrySet()) {
            if(i==10||i>=sortdic.size())break;
            System.out.println(entry.getKey() + '=' + entry.getValue());
            i++;
        }
    }

    public static Map<String, Integer> sortMapByValue(Map<String, Integer> oriMap) {
        if (oriMap == null || oriMap.isEmpty()) {
            return null;
        }
        Map<String, Integer> sortedMap = new LinkedHashMap<String, Integer>();
        List<Map.Entry<String, Integer>> entryList = new ArrayList<Map.Entry<String, Integer>>(
                oriMap.entrySet());
        Collections.sort(entryList, new MapComparatorByValue());

        Iterator<Map.Entry<String, Integer>> iter = entryList.iterator();
        Map.Entry<String, Integer> tmpEntry = null;
        while (iter.hasNext()) {
            tmpEntry = iter.next();
            sortedMap.put(tmpEntry.getKey(), tmpEntry.getValue());
        }
        return sortedMap;
    }
}

class MapComparatorByValue implements Comparator
{
    @Override
    public int compare(Object o1,Object o2)
    {
        Map.Entry<String,Integer> m1=(Map.Entry<String,Integer>)o1;
        Map.Entry<String,Integer> m2=(Map.Entry<String,Integer>)o2;
        if(m2.getValue()==m1.getValue())
        {
            return m1.getKey().compareTo(m2.getKey());
        }
        else return m2.getValue()-m1.getValue();

    }
}

(2)这道题重点是使用了map集合储存数据，并且还需要按值排序，因此要自定义比较器进行排序。我个人觉得最麻烦的就是map转为list来进行排序，为此看了不少资料才弄明白。

Q7.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

这里说明一下，因为之前用的就是集合类来写的，所以改进的话也就是在界面上做优化，这两周好好看下图形化处理方面的资料在做改进。这周暂停进度。

3.1 码云提交记录

因个人资料的集中管理，故把作业也扔到GitHub上面提交。（GitHub还有桌面客户端方便管理，何乐不为呢）

Github地址