201871010108-高文利《面向对象程序设计（java）》第十一周学习总结

项目	内容
这个作业属于哪个课程	<任课教师博客主页链接> https://www.cnblogs.com/nwnu-daizh/
这个作业的要求在哪里	<作业链接地址> https://www.cnblogs.com/nwnu-daizh/p/11815810.html
作业学习目标	理解泛型概念； 掌握泛型类的定义与使用； 掌握泛型方法的声明与使用； 掌握泛型接口的定义与实现； 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（25分）

泛型：（参数化类型）在定义类、接口和方法时，通过类型参数指示将要处理的对象类型。（ArrayList类）。

泛型类：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。

class  Generics<K,V>    K,V是类的可变类型参数

泛型类可以有多个类型变量。

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。

泛型方法：用于指定方法参数或返回值为泛型类型，留待方法调用时确定。

泛型方法可以声明在泛型类中，也可以声明在普通类中。

泛型接口：

　定义：　public  interface IPool <T>

　　 {

　　T get();

　　　　　　   Int add(T ,t);

　　　　　}

实现：

　　　　public class GenericPool <T> implements IPool <T>

　　 {....}

　　　　public class GenericPool implents IPool <Account>

　　　　{....}

泛型变量的限定：

泛型变量的上界：

　　public class NumberGeneric <T extends Number>

　　NumberGeneric类所能处理的泛型变量类型和Number有继承关系。

　　extends(类型范围限定)关键字所声明的上界既可以是一个类，也可以是一个接口。

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

　　一个类型变量或通配符可以有多个限定，限定类型用“&”分割。

　　<T extends Comparable & Serializable>

泛型变量的下界：

　　List <? super CashCard> cards=new ArrayList<T>();

　　通过使用super关键字可以固定泛型参数的类型为某种类型的超类。

　　当希望一个方法的参数限定类型时，通常可以使用下限通配符

　　Public static <T> void sort(T[] a,Comparator<? super T> c)

　　{...}

通配符类型：

　　“？”表明参数类型可以是任何一种类型

通配符一般有以下用法：

　　 单独的“？”用于表示任何类型。

　　？ extends type 表示有上界

　　？ super type 表示有下界

通配符的类型限定：

　　Pair<? extends Employee>

　　Pair<? super Manager>

　无限定的通配符：Pair<?>

泛型类的约束和局限性：

　　不能用基本类型实例化类型参数

　　运行时类型查询只适用于原始类型

　　不能抛出也不能捕获泛型类实例

　　参数化类型的数组不合法

　　不能实例化类型变量

　　泛型类的静态上下文中类型变量无效

　　注意擦除后的冲突

泛型类型的继承规则：

　　Java中的数组是协变的.

　　例: 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.

　　Employee是Manager的超类，因此可以将一个Manager[]数组赋给一 个类型为Employee[]变量:

　　Manager[] managerBuddies = {ceo, cfo};

　　Employee[] employeeBuddies = managerBuddies;

　　但这一原理不适用域泛型类型。

　　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> In = li;

　　　　In.add(new Float(3.1415));

　　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.

　　　　意昧着一个ArrayList<Manager>可以被转换为一个List<Manager>.

第二部分：实验部分

实验1：测试程序1（6分）

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；

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。

Pair.java

package pair1;

/**
 * @version 1.00 2004-05-10
 * @author Cay Horstmann
 */
public class Pair<T> //定义泛型类，Pair类引入了一个类型变量T，T是类的可变类型参数
{
   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; }
}

　PairTest1.java

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);//调用方法并将返回值赋给泛型类对象变量mm
      System.out.println("min = " + mm.getFirst());
      System.out.println("max = " + mm.getSecond());
   }
}

class ArrayAlg
{
   /**
    * Gets the minimum and maximum of an array of strings.
    * @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)//返回类型为Pair<String>
   {
      if (a == null || a.length == 0) return null;//数组为空引用或空数组
      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];//两个字符串的比较
         if (max.compareTo(a[i]) < 0) max = a[i];
      }
      return new Pair<>(min, max);
   }
}

　　

小结：

泛型：在定义类、接口和方法时，通过类型参数指示将要处理的对象类型。

泛型类：具有一个或多个类型变量的类，即创建类型作为参数的类。

　　　　　　class Generics<K,V>     K,V都是类的可变类型参数

　　  类的类型变量用于指定方法的返回类型和域、局部变量的类型。

实验1：测试程序2（6分）

编辑、调试运行教材315页 PairTest2，结合程序运行结果理解程序；

在泛型程序设计代码处添加相关注释；

了解泛型方法、泛型变量限定的定义及用途。

Pair.java

package pair2;

/**
 * @version 1.00 2004-05-10
 * @author Cay Horstmann
 */
public class Pair<T> //定义泛型类，Pair类引入了一个类型变量T，T是类的可变类型参数
{
   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; }
}

　PairTest2.java

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), // K. Zuse
         };
      Pair<LocalDate> mm = ArrayAlg.minmax(birthdays);
      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.
      @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) //将T限制为实现了Comparable接口的类，Comparable接口本身就是一个泛型类型
   {
      if (a == null || a.length == 0) return null;//空引用或空数组
      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);
   }
}

　　

　

小结：

　　　　泛型方法：用于指定方法参数或返回值为泛型类型，留待方法调用时确定，可以声明在泛型类里，也可以声明在普通类里；

　　　　泛型变量的上界：extends关键字实现，

　　　　extends(类型范围限定)关键字所声明的上界既可以是一个类，也可以是一个接口。

　　　　泛型变量的下界：通过使用super关键字可以固定泛型参数的类型为某种类型的超类。

　　　　当希望一个方法的参数限定类型时，通常可以使用下限通配符

　　　　public static <T> void sort(T[] a,Comparator<? super T> c)

　　　　{...}

实验1：测试程序3（6分）

用调试运行教材335页 PairTest3，结合程序运行结果理解程序；

了解通配符类型的定义及用途。

Pair.java

package pair3;

/**
 * @version 1.00 2004-05-10
 * @author Cay Horstmann
 */
public class Pair<T> //定义泛型类，Pair类引入了一个类型变量T，T是类的可变类型参数
{
   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; }
}

　　

PairTest3.java

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);
      var cfo = new Manager("Sid Sneaky", 600000, 2003, 12, 15);
      var buddies = new Pair<Manager>(ceo, cfo);
      printBuddies(buddies);//调用printBuddies方法

      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)//任何泛型Pair类型，它的类型参数是Employee的子类，Pair<Manager>是Pair<? extends Employee>的子类型
   {
      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)//限定了Manager的所有超类型
   {
      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); //swapHelper方法捕捉通配符类型
   }
   // can't write public static <T super manager> . . .
}

class PairAlg
{
   public static boolean hasNulls(Pair<?> p)//无限定的通配符，测试一个pair是否包含一个null引用
   {
      return p.getFirst() == null || p.getSecond() == null;
   }

   public static void swap(Pair<?> p) { swapHelper(p); }//交换成队元素信息

   public static <T> void swapHelper(Pair<T> p)//swapHelper是一个泛型方法，具有固定的Pair<？>类型参数，参数T捕捉通配符
   {
      T t = p.getFirst();
      p.setFirst(p.getSecond());
      p.setSecond(t);
   }
}

　　Employee.java

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;
   }
}

　　Manager.java

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);
      bonus = 0;
   }

   public double getSalary()
   {
      double baseSalary = super.getSalary();
      return baseSalary + bonus;
   }

   public void setBonus(double b)
   {
      bonus = b;
   }

   public double getBonus()
   {
      return bonus;
   }
}

　　

小结：

通配符类型：

　　“？”表明参数类型可以是任何一种类型

通配符一般有以下用法：

　　 单独的“？”用于表示任何类型。

　　？ extends type 表示有上界

　　？ super type 表示有下界

通配符的类型限定：

　　Pair<? extends Employee>

　　Pair<? super Manager>

　　无限定的通配符：Pair<?>

实验2：结对编程练习（32分）

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

interface GeneralStack<T>{
    public T push(T item);
    public T pop();
    public T peek();
    public boolean empty();
    public int size();
}

class ArrayListGeneralStack implements GeneralStack{
    ArrayList list=new ArrayList();
    public String toString() {
        return  list.toString();
    }

    public Object push(Object item) {
        if (list.add(item)){
            return item;
        }
        else
        {
            return false;
        }
    }
    public Object pop() {
        if (list.size()==0){
            return null;
        }
        return list.remove(list.size()-1);
    }		

    public Object peek() {
        return list.get(list.size()-1);
    }
     public boolean empty() {
        if (list.size()==0){
            return true;
        }
        else {
            return false;
        }
    }
    public int size() {
        return list.size();
    }
}
class Car{
    private int id;
    private String name;

    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 a=new Scanner(System.in);
        while (true){
            String s=a.nextLine();
             if (s.equals("Integer")){
                System.out.println("Integer Test");
                int count=a.nextInt();
                int popcount=a.nextInt();
                ArrayListGeneralStack array = new ArrayListGeneralStack();
                for (int i=0;i<count;i++){
                    System.out.println("push:"+array.push(a.nextInt()));
                }
                for (int i=0;i<popcount;i++){
                    System.out.println("pop:"+array.pop());
                }
                System.out.println(array.toString());
                int sum=0;
                int size=array.size();
                for (int i=0;i<size;i++){
                    sum+=(int)array.pop();
                }
                System.out.println("sum="+sum);
                System.out.println("interface GeneralStack");
            }
             else if (s.equals("Double")){
                System.out.println("Double Test");
                int count=a.nextInt();
                int popcount=a.nextInt();
                ArrayListGeneralStack array = new ArrayListGeneralStack();
                for (int i=0;i<count;i++){
                    System.out.println("push:"+array.push(a.nextDouble()));
                }
                for (int i=0;i<popcount;i++){
                    System.out.println("pop:"+array.pop());
                }
                System.out.println(array.toString());
                double sum=0;
                int size=array.size();
                for (int i=0;i<size;i++){
                    sum+=(double)array.pop();
                }
                System.out.println("sum="+sum);
                System.out.println("interface GeneralStack");
            }
            else if (s.equals("Car")){
                System.out.println("Car Test");
                int count=a.nextInt();
                int popcount=a.nextInt();
                ArrayListGeneralStack array = new ArrayListGeneralStack();
                for (int i=0;i<count;i++){
                    int id=a.nextInt();
                    String name=a.next();
                    Car car = new Car(id,name);
                    System.out.println("push:"+array.push(car));
                }
                for (int i=0;i<popcount;i++){
                    System.out.println("pop:"+array.pop());
                }
                System.out.println(array.toString());
                if (array.size()>0){
                    int size=array.size();
                    for (int i=0;i<size;i++){
                        Car car=(Car) array.pop();
                        System.out.println(car.getName());
                    }
                }
                System.out.println("interface GeneralStack");
            }
            else if (s.equals("quit")){
                break;
            }
        }

    }
}

　　

实验总结：（15分）

经过一周的学习，理解掌握了泛型类的定义与使用，泛型方法的声明与使用；泛型接口的定义与实现；最后了解泛型程序设计及其用途，通配符的使用。通过验证实验，更深的学习了泛型程序<T>的使用。但是本周的结对编程题，感觉有难度，有些写不出来，还是借鉴了别人的代码。通过理解这些程序，但更大程度的理解了泛型程序设计的应用，更加理解了本周所学知识。