201521123005 《java程序设计》 第七周学习总结

1. 本周学习总结

参考资料:

XMind

2. 书面作业

Q1ArrayList代码分析

1.1 解释ArrayList的contains源代码

ArrayList的contains源代码

    /**
     * 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;
    }
如果此列表中包含指定的元素，则返回 true。更确切地讲，当且仅当此列表包含至少一个满足 (o==null ? e==null : o.equals(e)) 的元素 e 时，则返回 true。

    /**
     * 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;//返回此列表中首次出现的指定元素的索引
        } else {
            for (int i = 0; i < size; i++)
                if (o.equals(elementData[i]))
                    return i;//返回此列表中首次出现的指定元素的索引
        }
        return -1;//如果此列表不包含元素，则返回 -1
    }
返回满足 (o==null ? get(i)==null : o.equals(get(i))) 的最低索引 i ，如果不存在此类索引，则返回 -1。

indexOf方法对于传入的是否是null进行了区分，因为null去调用equals是会报空指针的错误的。如果找到了，就直接返回 i，找不到跳出循环外面，就返回-1，即为没找到，那么contains()方法也会直接返回false。

1.2 解释E remove(int index)源代码

    public E remove(int index) {//index - 要移除的元素的索引
        rangeCheck(index);

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

        int numMoved = size - index - 1;
        if (numMoved > 0)
            System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,numMoved);//向左移动所有后续元素
        elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work

        return oldValue;//返回此列表中指定位置上的元素
   }
   private void rangeCheck(int index) {
    if (index >= size)
        throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
  }
首先RangeCheck()的作用是进行边界检查。由于ArrayList采用一个对象数组存储元素，所以在删除一个元素时需要把后面的元素前移。删除一个元素时只是把该元素在elementData数组中的引用置为null。检查要删除的位置如果超出List大小，就抛出IndexOutOfBoundsException异常。然后就是就是类似数组删除操作，删掉某个元素后，从这个位置开始向左移动所有后续元素，最后再把size-1位置赋null让GC clear it。

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：不用考虑，因为其参数为Objcet类型的对象，Object类又是所有类的父类。也就是说时不需要考虑元素的类型，随便放什么类型进去都可以转换类型。

1.4 分析add源代码，回答当内部数组容量不够时，怎么办？

    /**
     * Appends the specified element to the end of this list.
     *
     * @param e element to be appended to this list
     * @return <tt>true</tt> (as specified by {@link Collection#add})
     */
    public boolean add(E e) {
        ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!确保内部数组有足够的空间
        elementData[size++] = e;
        return true;
    }

ensureCapacity()方法，它的作用是保证elementData数组的长度可以容纳一个新元素。

    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);
    }

下面用注释的方式说明

    private void grow(int minCapacity) {
        // overflow-conscious code
        int oldCapacity = elementData.length;
        int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);//将原来的大小增加1/2 即容量扩展为原来数组的1.5倍
        if (newCapacity - minCapacity < 0)//再判断一下新数组的容量够不够，够了就直接使用这个长度创建新数组，不够就将数组长度设置为需要的长度
            newCapacity = minCapacity;
        if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)//判断有没超过最大限制
            newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
        // minCapacity is usually close to size, so this is a win:
        elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);//将原来数组的值copy新数组中去， ArrayList的引用指向新数组
    }

    private static int hugeCapacity(int minCapacity) {
        if (minCapacity < 0) // overflow
            throw new OutOfMemoryError();
        return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?
            Integer.MAX_VALUE :
            MAX_ARRAY_SIZE;
    }

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));
} 

上面有说到rangeCheck的作用只是关心数组是否越界，它不需要外部的进行修改或者访问。也就是说对与用户而言只需要知道remove的结果而不需要知道如何实现。所以没必要用public声明。

Q2HashSet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？

1.HashSet的存储实现方式采用数组+链表。

2."implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable"HsashSet实现Set接口但HashSet实质上使用HashMap来实现的。因为Set不保存重复元素，所以存入Set的每个元素都必须是唯一的。必须要定义equals()方法来确保对象的唯一性,存入HashSet当中的元素还要定义hashCode()方法。所以当我们向HashSet中添加一个元素时,hashset会先调用该对象的hashCode()方法得到其hashCode值，根据该值决定该对象在列表中存储位置。然后如果列表中已有其他元素，则调用加入对象的equals()方法与已有元素进行比较。如果比较结果为假，则将对象插入列表中。如果比较结果为真，则用新的值替换旧的值。

3.如果有两个元素通过equals()方法比较返回true，而它们的hashCode()方法返回值不等，HashSet也会将它们存储在不同的位置。因为是先调用hashCode()方法，一旦返回值不等，就直接将它们存储在不同的位置，并不会调用equals()方法，也就是说，hashCode()方法不关心比较对象的内容是否相同。

2.2 选做：尝试分析HashSet源代码后，重新解释1.1

public HashSet() {
        map = new HashMap<>();
    }
HashSet实质上使用HashMap来实现的
 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);
    }

Q3ArrayListIntegerStack

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)

（1）ArrayListIntegerStack是用ArrayList来实现栈，ArrayIntegerStack是用Integer数组来实现栈。
（2）当数组的空间全部被用完的情况下ArrayIntegerStack是会存在栈满的情况，而ArrayListIntegerStack不存在，因为ArrayList在数组空间被用完之后会自动扩容。
（3）ArrayIntegerStack在出栈的时候需要移动top指针，ArrayListIntegerStack不需要，调用remove()方法就可以。

3.2 简单描述接口的好处.

答：接口可以做到相同方法，不同实现。拿3.1来举例，ArrayListIntegerStack和ArrayIntegerStack两个类都继承了一个IntegerStack接口。这样可以使用一个接口来操作不同的类。ArrayListIntegerStack和ArrayIntegerStack两个类都有pop()方法，但是实现pop()方法不同。这样我们修改ArrayListIntegerStack的pop()方法而不影响ArrayIntegerStack的pop方法。

Q4Stack 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.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Scanner;
interface StringStack{
	public String push(String item);//如item为null，则不入栈直接返回null。如栈满，也返回null.
	public String pop();//出栈，如为空，则返回null.
}
class ArrayListStringStack implements StringStack{
	private List<String> list;

	public ArrayListStringStack() {
		list=new ArrayList<String>();
	}
	@Override
	public String push(String item) {
		// TODO Auto-generated method stub
		if(item==null)
			return null;
		list.add(item);
		return item;
	}

	@Override
	public String pop() {
		// TODO Auto-generated method stub
		if(list.isEmpty())
			return null;
		return list.remove(list.size()-1);
	}

}
public class Main201521123005 {
	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		Scanner sc=new Scanner(System.in);
		StringStack stack=new ArrayListStringStack();
		String m=sc.next();
		int f=1;
		for(int i=0;i<m.length();i++)
		{
			stack.push(String.valueOf(m.charAt(i)));
		}
		for(int i=0;i<m.length();i++)
		{
			if(String.valueOf(m.charAt(i)).equals(stack.pop()))f=1;
			else
			{
				f=0;
				break;
			}
		}
		if(f==1)System.out.println("true");
		else System.out.println("flase");
		}

}

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 link1=new LinkedList();

		while(!link1.isEmpty()||!link2.isEmpty())
		{
			Integer a1=link1.poll();
			if(a1!=null)
			{
				if(link1.isEmpty()&&link2.isEmpty())
				System.out.println(a1);
				else
				System.out.print(a1+" ");
			}
			Integer a2=link1.poll();
			if(a2!=null)
			{
				if(link1.isEmpty()&&link2.isEmpty())
				System.out.println(a2);
			    else
				System.out.print(a2+" ");
			}
			Integer b=link2.poll();
			if(b!=null)
			{
				if(link1.isEmpty()&&link2.isEmpty())
				System.out.println(b);
			    else
				System.out.print(b+" ");
			}
		}
注意点
1.队列的建立Queue<Integer> link1=new LinkedList<Integer>();
2.要判断是否为空，如果没判断就会多输出一个null，运行结果如图所示

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)

         TreeSet<String> strSet=new TreeSet<String>();
		for(String e:strSet)
		{
			if(i==10)
			{
				break;
			}
			System.out.println(e);
			i++;
		}

5.1 实验总结

用TreeSet的add方法将指定的元素添加到此 set（如果该元素尚未存在于 set 中）。更确切地讲，如果该 set 不包含满足 (e==null ? e2==null : e.equals(e2)) 的元素 e2，则将指定元素 e 添加到此 set 中。如果此 set 已经包含这样的元素，则该调用不改变此 set 并返回 false。且就会默认帮我们排好序，最后按要求输出一下即可。

Q6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

while(str!="!!!!!")
{
    if(map.get(s) == null)
        map.put(s, 1);
      else
        map.put(s, map.get(s)+ 1);
} 

ArrayList<Map.Entry<String, Integer>> arrayList = new ArrayList<Map.Entry<String, Integer>>(word.entrySet());

Collections.sort(arrayList, new Comparator<Map.Entry<String, Integer>>(){

比较的方法

}
});
for (Map.Entry<String, Integer> entry :arrayList)
{
	if(i==10)
	{
		break;
	}
	System.out.println(entry.getKey()+"="+entry.getValue());
		i++;
}

6.2 实验总结

一开始我判断map中是否有str用的是if (map.containsKey(str))结果运行时间过长。后来想直接找不不就更快就用if(map.get(s) == null)。提交一下就过了。这题难点是在用ArrayList来实现排序。

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)

完善了登陆界面，修改了购物车的界面显示

参考资料:

JTable参考项目

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)

实验总结已经在作业中体现，不用写。