Week08《Java程序设计》第八次学习总结

Week08《Java程序设计》第八次学习总结

1. 本周学习总结

以你喜欢的方式（思维导图或其他）归纳总结集合相关内容。

答：

2.书面作业

1. ArrayList代码分析

1.1 解释ArrayList的contains源代码

答：

• ArrayList的contains的源代码如下：

 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;
    }
 public boolean equals(Object obj) {
    return (this == obj);
    }

• 从上可以看出，contians方法是先判断对象是否为null,对象为空，就返回列表中第一个null的索引，如果对象不为空就与列表中元素逐一对比，在此过程中会调用equals方法来比较两个对象的引用是否相同，最终没有包含该对象的时候返回-1。

1.2 解释E remove(int index)源代码

答：

• remove源代码

  public E remove(int index) {
        RangeCheck(index);

        E oldValue = (E) elementData[index];

        int numMoved = size - index - 1;
        if (numMoved > 0)
            System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
                             numMoved);
        elementData[--size] = null;
        return oldValue;
    }

• 通过RangeCheck(index)检查index是否在索引范围内，满足条件，将要删除的元素赋给oldValue，再将该元素删除，最后返回oldValue。
  
  当index不在索引范围时，会抛出异常 IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index))。

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

1.3 结合1.1与1.2，回答ArrayList存储数据时需要考虑元素的具体类型吗？

答：

• ArrayList构造函数源码

public ArrayList() {　　
       super();
      this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;//EMPTY_ELEMENTDATA是个空的Object[],将elementData初始化，elementData也是Object[]类型
    }

在构造函数中，ArrayList类中定义了elementData数组（private transient Object[] elementData）来存放对象，这个数组是Object类型，即无论放入什么引用类型，都会包装成Object类型存入，所以无需考虑具体类型。

1.4 分析add源代码，回答当内部数组容量不够时，怎么办？

答：add()有两个方法，boolean add(E),void add(int ,E)

public boolean add(E e) {    

        ensureCapacityInternal(size + 1);
        elementData[size++] = e;
        return true;
    }

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

要添加一个元素，先判断size+1（size是数组中数据的个数）这个个数数组能否放得下，用ensureCapacityInternal（）这个方法判断数组长度（数组.length()）能否够用。当数组为空时没有长度，就默认minCapacity变成10，即默认数组大小为10。

• 通过 ensureExplicitCapacity(minCapacity)确认实际的容量。(elementData不是空的数组时，minCapacity=size+1,代表elemenData增加后的实际数据个数，用minCapacity与elementData.length比较)。当内部数组不够用时，ArrayList会 自动扩展数组大小。

private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
        modCount++;
      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)//空数组时，真正初始化elementData大小为10
            newCapacity = minCapacity;
        if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)y
            newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
        elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);  //确定新容量，拷贝数组，改变容量大小
    }

扩容时，会将原来数组的大小给oldCapacity,newCapacity是1.5倍的oldCapacity。newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0判断newCapacity是否超过最大容量限制，超过就将能给的最大值给newCapacity,此时确定新容量大小，就拷贝原来数组，并改变容量大小。

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：rangeCheck用于判断数组是否越界，只有本类移除、增添等方法中需要使用，就用private将其封装起来，用户只需要知道移除，增添等方法，不需要知道具体的实现过程。

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：通过哈希算法进行确定存储位置。先调用hashCode()方法，计算出哈希值，找到对应的链表，调用equals方法判断该链表中是否有重复的对象。

2.2 将元素加入HashSet中的时间复杂度是多少？是O(n)吗？(n为HashSet中已有元素个数)

答：时间复杂度为O(1)。通过哈希算法得出位置就将元素直接添加进表中，这个过程的时间复杂度为O(1)。

3. ArrayListIntegerStack

题集jmu-Java-05-集合之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自定义接口ArrayIntegerStack，有什么不同？(不要出现大段代码)

答：

• 实现类中存储数据形式不同，自定义接口ArrayIntegerStack中用Integer数组，而ArrayListIntegerStack中使用集合List的ArrayList类。
• 自定义接口ArrayIntegerStack中容易发生数组越界的问题，ArrayListIntegerStack中动态数组ArrayList会自动扩容，不用担心会发生越界现象。
• ArrayIntegerStack中需要多一个top指针来存取元素，ArrayListIntegerStack则不用，通过ArrayList存放元素极大便利了栈的操作。
  
  
  
  

3.2 结合该题简单描述接口的好处，需以3.1为例详细说明，不可泛泛而谈。

答：接口IntegerStack与上次自定义接口相同， ArrayListIntegerStack实现了该接口。此时我们无需再重新写一个栈并重写实现方法。实现该接口后，我们只需编写具体方法就可以了，减少不必的代码量，让代码更为灵活。

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(请利用Java集合中已有的类)，但不能使用java的Stack类（具体原因自己搜索）与数组。请粘贴你的代码，类名为Main你的学号。

答：

• 自定义栈，用ArrayList存储字符

public class CharatorStack {
	private List<Character> list;

	public CharatorStack() {
		List<Character> list=new ArrayList<>();
		this.list = list;
	}
    //入栈
    public void push(char c) {
		list.add(c);
	}
	 //出栈，如栈为空，则返回null。
		public Character pop(int i) {
			if(list.size()==0)
			   return null;
			return list.remove(i);//出栈时注意移除出栈元素
		}
		//获得栈顶元素，如栈顶为空，则返回null。注意：不要出栈
		public Character peek() {
			if(list.size()-1==0)
			   return null;
			return list.get(list.size()-1);
		}
		 //如过栈为空返回true
		public boolean empty() {
		   if(list.size()==0)
			    return true;
		   else
			   return false;
		}
}

• 实现类

public class Main201621123003 {

	public static void main(String[] args) {
	Scanner sc=new Scanner(System.in);
	CharatorStack stack=new CharatorStack();

	while(true){
	String str=sc.next();
	if(str.equals("end"))
		break;
	char[] c=str.toCharArray();
	for (int i = 0; i < str.length(); i++) {
		stack.push(c[i]);
	}
    int flag=0;
  for (int i = 0; i < c.length; i++) {
	if(c[i]==stack.pop(c.length-i-1)){
		flag=1;
		}
	else{
		flag=0;
	}
}
  if(flag==1)
  {
	  System.out.println("YES");
  }
  else{
	  System.out.println("NO");
  }
	}
	}

}

• 运行
  
  

4.2 题集jmu-Java-05-集合之银行业务队列简单模拟(只粘贴关键代码)。请务必使用Queue接口，并说明你使用了Queue接口的哪一个实现类？

答：

• 使用Queue接口，并用LinkedList来实现。
  
  
• 主要代码

 if (Integer.parseInt(strs[0]) <= 1000) {
            for (int i = 1; i < strs.length; i++) {
                int temp1 = Integer.parseInt(strs[i]);
            if (temp1 % 2 == 0) {
                    arrBQueue.add(temp1);
                } else {
                    arrAQueue.add(temp1);
                }
            }
        }
        int i=0;
        if(!arrAQueue.isEmpty())
            System.out.print(arrAQueue.poll());
        else {
            System.out.print(arrBQueue.poll());
        }

        while(!arrAQueue.isEmpty()||!arrBQueue.isEmpty()) {
            i++;
            if(i%2==0) {
                if(!arrAQueue.isEmpty())
                    System.out.print(" "+arrAQueue.poll());
            }else {
                if(!arrAQueue.isEmpty())
                    System.out.print(" "+arrAQueue.poll());
                if(!arrBQueue.isEmpty())
                    System.out.print(" "+arrBQueue.poll());

            }
        }

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 (作业中不要出现大段代码)

5.1 实验总结

答：该题主要使用TreeSet集合存放不重复的单词，并利用TreeSet完成按字母顺序排序。

6. 选做：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

答：

• 1、建立Map<String,Integer> words=new HashMap<>();
• 2、循环将单词作为键对象，次数作为值对象存入words集合中；
• 3、建立List存入Map.Entry对象。
• 4、重新定义Collections.sort中的compare方法。
• 5、输出List

6.2 实验总结

答：该题难点是如何实现单词次数按照降序排序，如果次数相同，则按照键值的字母升序排序。先将Map集合中每一个对象存入List,再重新定义compare方法。

3.码云及PTA

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 截图PTA题集完成情况图

需要有两张图（1. 排名图。2.PTA提交列表图）

3.3 统计本周完成的代码量

需要将每周的代码统计情况融合到一张表中。

周次	总代码量	新增代码量	总文件数	新增文件数
1	0	0	0	0
2	0	0	0	0
3	0	0	0	0
4	0	0	0	0
5	739	739	16	16
6	1084	345	28	12
7	1180	96	30	2
8	1627	447	35	5
9	1986	359	44	9