201521123107 《Java程序设计》第7周学习总结

第7周作业-集合

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1.本周学习总结

2.书面作业

1.ArrayList代码分析

1.1 解释ArrayList的contains源代码

源代码如下：

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;
}

　　ArrayList的contains方法别看只有一个return语句，但是它还应用到了indexOf方法。结合indexOf方法的作用，就不难看出contains方法实现了什么功能了——若indexOf方法传入的对象o为null，那么就遍历整个数组，找到数组中值也为null的元素，返回该元素的下标；若o不为null，调用的Object类的equals()方法，来比较两个对象的引用是否相同，返回引用相同的数组元素下标；除去以上两种情况，剩下的均返回-1。contains方法只返回返回值不为负数的两种情形。

1.2 解释E remove(int index)源代码

源代码如下：

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;
    }

　　这个remove方法的功能是根据索引来删除元素的。根据索引移除此列表中指定位置上的元素。向左移动所有后续元素（将其索引减 1）。如果索引超出范围，则会抛我们非常熟悉的IndexOutOfBoundsException数组越界异常。

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？

　　不需要考虑元素的类型。因为ArrayList的数组类型是Object类型，所以数组内的元素可以是任何Object可接受的数据类型，因此1.1和1.2中的数组并没有明确指出是哪一种数据类型，而是以elementData[i]的形式给出。

1.4 分析add源代码，回答当内部数组容量不够时，怎么办？

源代码如下：

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++;
    }

　　仔细观察两种add方法的源代码我们不难发现它们都有ensureCapacityInternal(size + 1)这样一句话。该方法源代码如下：

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

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

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

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);
}

　　可以看出，ArrayList是通过ensureCapacityInternal(int minCapacity)方法实现自身容量的增加的，ensureCapacityInternal(int minCapacity)方法最后是通过调用grow方法给指定数组增加长度然后将原有元素拷贝回去的方式来实现内部数组扩容的问题的。

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?

private void rangeCheck(int index) {
        if (index >= size)
            throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
 }

　　使用private修饰就说明这个方法并不允许被外部的其他类所调用。该方法的功能是用于检查数组是否越界，该方法是ArrayList所独有，外类无法使用，故声明为private而不声明为public。

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？

　　将元素加入HashSet，既然这个名字中有hash，那么加入元素的存储位置自然是由hash函数来确定的。实际上，是使用了HashMap来建立映射，需要调用hashCode()与equals()方法。

2.2 选做：尝试分析HashSet源代码后，重新解释2.1

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);
}

static final int hash(Object key) {
        int h;
        return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}

　　根据add方法的源代码层层递进寻找，我们能够发现，加入HashSet的元素会通过建立map映射，然后调用hash方法，通过键值的hashCode来确定元素的存储位置。主要运用了put、hash、hashCode方法。

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)

jmu-Java-04中的题目5-3 ArrayIntegerStack：

class ArrayIntegerStack implements IntegerStack {
	Integer arr[];
	private int top;
	private int size;

	public ArrayIntegerStack(int size) {
		// TODO Auto-generated constructor stub
		this.size = size;
		arr = new Integer[size];
	}
	… …

jmu-Java-05的题目5-1 ArrayListIntegerStack:

class ArrayListIntegerStack implements IntegerStack {
	private List<Integer> list;

	public ArrayListIntegerStack() {
		list = new ArrayList<Integer>();
	}
   … …

　　两道题大体上相同，最大的区别就是上面的部分——实现栈的形式，jmu-Java-04的栈是使用数组实现，jmu-Java-05的栈是使用ArrayList实现。使用ArrayList实现就无需像使用数组那样定义一个top指针，而且使用ArrayList实现栈可以使用ArrayList的很多方法，减少代码量。

3.2 简单描述接口的好处.

　　面向接口编程可以将接口与实现相分离，在接口内我们只要提供方法即可，并不需要管他如何去实现，实现的任务交给了类，给我的感觉就像一个过渡句的关联词，起到的只是一个承上启下的作用。

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 Main201521123107 {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		Scanner scanner = new Scanner(System.in);
		while (scanner.hasNextLine()) {
			String string = scanner.nextLine();
			LinkedList<Character> stack = new LinkedList<Character>();
			for (int i = 0; i < string.length(); i++) {
				stack.add(string.charAt(i));
			}
			boolean flag = true;
			for (int i = 0; i < string.length(); i++) {
				if (stack.removeLast() != string.charAt(i)) {
					flag = false;
					break;
				}
			}
			if (flag) {
				System.out.println("是回文数！");
			} else {
				System.out.println("不是回文数！");
			}
		}
		scanner.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)

构建A、B队：

		for (int i = 0; i < num.length; i++) {
			if (num[i] % 2 != 0) {
				A.add(num[i]);
			} else {
				B.add(num[i]);
			}
		}

办理业务顺序：

       while (!B.isEmpty() || !A.isEmpty()) {
			if (!A.isEmpty()) {
		        ···
				System.out.print(A.poll());
				if (!A.isEmpty()) {
	            	···
					System.out.print(A.poll());
				}
			}
			if(!B.isEmpty()){
		        ···
				System.out.print(B.poll());
			}
		}

　　这道题给我最大的困扰就是格式问题了，不论是在队列元素前还是后添加空格，总是没有办法达到样例输出效果。最后是将第一个元素和其他元素区别开来，先判断是否是队列的第一个元素，如果是则不加空格；不是就先打一个空格，在输出队列元素。

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)

5.1 实验总结

if (string.equals("!!!!!")) {
				break;
			} else if (!str.contains(string)) {
					str.add(string);
				}
			}
    … …
			str.toArray();

　　这一题难度不大，关键的部分就在于统计单词的数量，我们调用contains方法找出不重复的单词并将其放入TreeSet中，最后对TreeSet进行排序后取前十个单词将他们输出。

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

　　read 每一个单词建立map映射；

　　if(如果单词重复出现)

　　　　则修改键值+1；

　　else

　　　　键值为1；

6.2 实验总结

　　这题就个人来说还是挺难的，因为对老师上课讲的map这块理解的不是太好，做起来还是磕磕绊绊，乍一看到题目有点无从下手，看了好久才看到按照键值，才明白要用map做。出问题最大的地方在于最后输出出现次数排名前10的单词及出现次数这个地方，

		for (int i = 0; i < 10; i++) {
			System.out.println(list.get(i));
		}

报错无数次，list从0开始就越界了，最终无语地发现是自己new出list的时候就没有往里面放东西，list就是空的，使用map.entrySet()方法将map包装成集合在对其排序就没有问题了。

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)

　　由于上一次已经完成了登陆界面和结算，所以这次主要是尝试着在老师提供的JTable框架上改动一下购物车，改造完后的界面如下：

　　

7.2 使用集合类改进大作业

参考资料:

JTable参考项目

　　对于使用集合类改进的问题，因为在之前编写的时候就有一直在用ArrayList来存储购物车的商品信息，所以这一块没有动，这周学习了Map之后，就有想说应用Map的方法来解决购物车添加重复商品，但是到最后因为发现自己还没有非常理解Map，还没有达到那种应用自如的地步，就没有做。

3.使用码云管理Java代码

本周Commit历史截图