201871010126 王亚涛 《面向对象程序设计(Java)》第十一周学习总结
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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 |
学习目标 1.掌握java异常处理技术; 2.了解断言的用法; 3.了解日志的用途; 4.掌握程序基础调试技巧。 |
第八章 泛型程序设计
8.1 为什么要使用泛型程序设计
8.1.1泛型类的定义
一个泛型类(generic class)就是具有一个或多个类型变量的类,即创建用类型作为参数的类。如一个泛型类定义格式如下:
class Generics<K,V>
其中K和V是类的可变类型参数。
1).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。
2).泛型类可以有多个类型变量。例如:
public class Pair<T, U> { … }
3).类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。
8.1.2泛型方法的声明
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。
8.1.3泛型接口的定义
1).定义
2).定义泛型变量的上界
public class NumberGeneric< T extends Number>
a.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;
b.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。
3).定义泛型变量的下界
泛型变量下界的说明
“?”符号表明参数的类型可以是任何一种类型,它和参数T的含义是有区别的。T表示一种未知类型,而“?”表示任何一种类型。这种通配符一般有以下三种用法:
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;
掌握泛型类的定义及使用。
实验代码如下:
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;
private T second; public Pair() { first = null; second = null; }//无参构造器
public Pair(T first, T second) { this.first = first; this.second = second; } public T getFirst() { return first; }
public T getSecond() { return second; } public void setFirst(T newValue) { first = newValue; }
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" };
Pair<String> mm = ArrayAlg.minmax(words);//类名调用,minmax是static静态方法
System.out.println("min = " + mm.getFirst());
System.out.println("max = " + mm.getSecond());
}
} class ArrayAlg
{
/**
* Gets the minimum and maximum of an array of strings.//获得数组的最大值与最小值
* @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)
{
if (a == null || a.length == 0) return null;//空引用和空数组
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];
if (max.compareTo(a[i]) < 0) max = a[i];
}
return new Pair<>(min, max);//返回新队
}
}
实验截图如下:
泛型类的定义与使用:
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。
程序代码如下:
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; } public T getFirst() { return first; }
public T getSecond() { return second; } public void setFirst(T newValue) { first = newValue; }
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),
};//初始化一个localDate对象,名为birthdays
Pair<LocalDate> mm = ArrayAlg.minmax(birthdays);//静态方法可以通过类名调用
System.out.println("min = " + mm.getFirst());
System.out.println("max = " + mm.getSecond());
}
} class ArrayAlg
{
/**
Gets the minimum and maximum of an array of objects of type T.//获取T类型对象数组的最小值和最大值
@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)
{
if (a == null || a.length == 0) return null;
T min = a[0];
T max = a[0];
for (int i = 1; i < a.length; i++)
{
if (min.compareTo(a[i]) > 0) min = a[i];
if (max.compareTo(a[i]) < 0) max = a[i];
}
return new Pair<>(min, max);
}
}
运行截图如下:
总结:
1、泛型类定义的泛型,在整个类中有效。如果被方法使用,那么泛型类的对象明确要操作的具体类型后,所有要操作的类型就已经固定了。
2、为了让不同方法可以操作不同类型,而且类型还不确定。那么可以将泛型定义在方法上。
3、特殊之处:
静态方法不可以访问类上定义的泛型。
如果静态方法操作的应用数据类型不确定,可以将泛型定义在方法上。
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。
实验代码如下:
package pair3; /**
* @version 1.01 2012-01-26
* @author Cay Horstmann
*/
public class PairTest3
{
public static void main(String[] args)
{
var ceo = new Manager("Gus Greedy", 800000, 2003, 12, 15);//创建了一个Manager类对象
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>();
minmaxBonus(managers, result);
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)
{
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)
{
minmaxBonus(a, result);
PairAlg.swapHelper(result); // OK--swapHelper captures wildcard type//swapHelper捕获通配符类型
}
// can't write public static <T super manager> . . .// 不能写公共静态 <T super manager> ...
} class PairAlg
{
public static boolean hasNulls(Pair<?> p)//?表示:类型变量通配符
{
return p.getFirst() == null || p.getSecond() == null;
} public static void swap(Pair<?> p) { swapHelper(p); } 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
{
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);//调用父类的姓名。工资。年。月。日
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
{
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.salary = salary;
hireDay = LocalDate.of(year, month, day);
} 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;
}
}
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;
private T second; public Pair() { first = null; second = null; }//无参构造器
public Pair(T first, T second) { this.first = first; this.second = second; } public T getFirst() { return first; }
public T getSecond() { return second; } public void setFirst(T newValue) { first = newValue; }
public void setSecond(T newValue) { second = newValue; }
}
运行截图如下:
总结:
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
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
结对编程代码如下:
package wyt;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Scanner; interface GeneralStack<T>{
public T push(T item); //如果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
}
class ArrayListGeneralStack implements GeneralStack{ //创建一个实现GeneralStack接口的类
ArrayList list=new ArrayList();
@Override //重写toString方法
public String toString() {
return list.toString();
} @Override //重写压栈方法
public Object push(Object item) {
if (list.add(item)){
return item;
}else {
return false;
}
} @Override //重写出栈方法
public Object pop() {
if (list.size()==0){ //判断栈为空时,返回null
return null;
}
return list.remove(list.size()-1);
} @Override //重写获取栈顶元素的函数
public Object peek() {
return list.get(list.size()-1);
} @Override
public boolean empty() { //栈为空时,直接返回boolean值
if (list.size()==0){
return true;
}else {
return false;
}
} @Override //重写得到栈中元素个数的函数
public int size() {
return list.size();
}
} class Car{ //定义一个Car类
private int id; //两个私有属性
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();
//输入选项,有quit, Integer, Double, Car 4个选项。
if (s.equals("Double")){ //输入Double ,打印Double Test。
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++){ //入栈次数
System.out.println("push:"+arrayListGeneralStack.push(sc.nextDouble()));
}
for (int i=0;i<pop_time;i++){ //出栈次数
System.out.println("pop:"+arrayListGeneralStack.pop());
}
System.out.println(arrayListGeneralStack.toString()); //打印栈的toString方法
double sum=0;
int size=arrayListGeneralStack.size();
for (int i=0;i<size;i++){
sum+=(double)arrayListGeneralStack.pop(); //最后将栈中剩余元素出栈并累加输出。
}
System.out.println("sum="+sum);
System.out.println("interface GeneralStack");
}else if (s.equals("Integer")){ //输入Integer,打印Integer Test。
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++){ //入栈次数
System.out.println("push:"+arrayListGeneralStack.push(sc.nextInt()));
}
for (int i=0;i<pop_time;i++){ //出栈次数
System.out.println("pop:"+arrayListGeneralStack.pop());
}
System.out.println(arrayListGeneralStack.toString()); //打印栈的toString方法。
int sum=0;
int size=arrayListGeneralStack.size();
for (int i=0;i<size;i++){
sum+=(int)arrayListGeneralStack.pop(); //最后将栈中剩余元素出栈并累加输出。
}
System.out.println("sum="+sum);
System.out.println("interface GeneralStack");
}else if (s.equals("Car")){ //输入Car,打印Car Test。
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++){ //入栈次数
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++){ //出栈次数
System.out.println("pop:"+arrayListGeneralStack.pop());
}
System.out.println(arrayListGeneralStack.toString()); //定义toString方法
if (arrayListGeneralStack.size()>0){ //栈不为空
int size=arrayListGeneralStack.size();
for (int i=0;i<size;i++){
Car car=(Car) arrayListGeneralStack.pop();//将栈中元素出栈,并将其name依次输出。
System.out.println(car.getName());
}
}
System.out.println("interface GeneralStack");
}else if (s.equals("quit")){ //如果输入quit,程序直接退出。
break;
}
} }
}
运行截图如下:
实验总结:
1):这周我们学习了第八章泛型程序设计中的相关知识点,定义了简单的泛型类,通过上课时老师的讲解和课下学长的讲解,对不会的知识点有了进一步的掌握,对Java这门学科有了更深入的了解。
2):这周的实验有对上周实验的反思,我发现了很多不足。首先接手问题之后的思路不清晰,其次代码编写不够,这周泛型设计的学习,了解到泛型类具备可重用性、类型安全和效率等性质,是程序性能得到提升。课下我还需继续努力。
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