201521123122 《java程序设计》第七周学习总结

201521123122 《java程序设计》第七周实验总结

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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。

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2. 书面作业

ArrayList代码分析

1.1 解释ArrayList的contains源代码

先贴源代码：

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;
    }

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1.elementData 是"Object[]类型的数组"，它保存了添加到ArrayList中的元素。实际上，elementData是个动态数组，我们能通过构造函数 ArrayList(int initialCapacity)来执行它的初始容量为initialCapacity；如果通过不含参数的构造函数ArrayList()来创建ArrayList，则elementData的容量默认是10。elementData数组的大小会根据ArrayList容量的增长而动态的增长

2.“null”的含义：在JVM规范中是这么说的：

，也就是说null是指一个不确定的对象，在java中，null对象不能使用equal函数，所以要区分是否为null。

3.代码的意思就是验证ArrayList中是否包含所查询的对象，如果存在，则返回其对象所在的位置，不存在的话，返回-1；

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;
}

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

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1.rangeCheck函数的作用在于，如果想要删除的位置在size外面，则抛出一个IndexOutOfBoundsException的异常。

2.主要是把index这个位置的元素取出来，然后后面的元素位置依次向前进一位，然后最后一个元素设置为null；总体size减1；

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？

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应考虑是否为基本数据类型，除基本数据类型外的其他类型都可以存储。

1.4 分析add源代码，回答当内部数组容量不够时，怎么办？

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同理，先贴代码：

public boolean add(E e) {
    ensureCapacityInternal(size + 1);  // ensureCapacityInternal用来调整容量
    elementData[size++] = e;
    return true;
}

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

    ensureExplicitCapacity(minCapacity);
}
    modCount++;
    // overflow-conscious code
    if (minCapacity - elementData.length > 0) //如果超出容量，则调用grow方法增加容量
        grow(minCapacity);
}

private void grow(int minCapacity) {
    // overflow-conscious code
    int oldCapacity = elementData.length;
    int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1); //增加原来容量的一半（右移一位就是/2),也就是说新List的容量是旧的1.5倍
    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); //把旧数组拷贝至新数组，这里说明了并不是增加原来数组的大小，而是引用了一个大小为原来数组1.5倍的新数组。
}

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从代码以及写的注释中可以看出，如果超出容量，会调用一个grow方法，引用一个新数组，其大小为原来数组的1.5倍，然后把旧数组拷贝至新数组。

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?

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rangeCheck代码在上面，我就不复制了。其根本原因还在于java的封装性，因为用户在用这个函数的时候，完全不用去考虑其内部结构，只需知道能否使用就可以了。

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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？

1.set中不能存储相同的元素，所以要用equal()方法来保证元素的唯一性

2.从HashSet中访问元素时，HashSet先计算该元素的hashCode值，然后到该hashCode对应的位置取出该元素。所以要调用HashCode算法。

2.2 选做：尝试分析HashSet源代码后，重新解释2.1

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以下转自博客http://www.cnblogs.com/ITtangtang/p/3948538.html

对于HashSet而言，它是基于HashMap实现的，HashSet底层使用HashMap来保存所有元素，因此HashSet 的实现比较简单，相关HashSet的操作，基本上都是直接调用底层HashMap的相关方法来完成，

源代码如下：

public class HashSet<E>
   extends AbstractSet<E>
   implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable
4{
   static final long serialVersionUID = -5024744406713321676L;  

   // 底层使用HashMap来保存HashSet中所有元素。
   private transient HashMap<E,Object> map;  

   // 定义一个虚拟的Object对象作为HashMap的value，将此对象定义为static final。
   private static final Object PRESENT = new Object();  

   /**
    * 默认的无参构造器，构造一个空的HashSet。
    *
    * 实际底层会初始化一个空的HashMap，并使用默认初始容量为16和加载因子0.75。
    */
   public HashSet() {
   map = new HashMap<E,Object>();
   }  

   /**
    * 构造一个包含指定collection中的元素的新set。
    *
    * 实际底层使用默认的加载因子0.75和足以包含指定
    * collection中所有元素的初始容量来创建一个HashMap。
    * @param c 其中的元素将存放在此set中的collection。
    */
   public HashSet(Collection<? extends E> c) {
   map = new HashMap<E,Object>(Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16));
   addAll(c);
   }  

   /**
    * 以指定的initialCapacity和loadFactor构造一个空的HashSet。
    *
    * 实际底层以相应的参数构造一个空的HashMap。
    * @param initialCapacity 初始容量。
    * @param loadFactor 加载因子。
    */
   public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor) {
   map = new HashMap<E,Object>(initialCapacity, loadFactor);
   }  

   /**
    * 以指定的initialCapacity构造一个空的HashSet。
    *
    * 实际底层以相应的参数及加载因子loadFactor为0.75构造一个空的HashMap。
    * @param initialCapacity 初始容量。
    */
   public HashSet(int initialCapacity) {
   map = new HashMap<E,Object>(initialCapacity);
   }  

   /**
    * 以指定的initialCapacity和loadFactor构造一个新的空链接哈希集合。
    * 此构造函数为包访问权限，不对外公开，实际只是是对LinkedHashSet的支持。
    *
    * 实际底层会以指定的参数构造一个空LinkedHashMap实例来实现。
    * @param initialCapacity 初始容量。
    * @param loadFactor 加载因子。
    * @param dummy 标记。
    */
   HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy) {
   map = new LinkedHashMap<E,Object>(initialCapacity, loadFactor);
   }  

   /**
    * 返回对此set中元素进行迭代的迭代器。返回元素的顺序并不是特定的。
    *
    * 底层实际调用底层HashMap的keySet来返回所有的key。
    * 可见HashSet中的元素，只是存放在了底层HashMap的key上，
    * value使用一个static final的Object对象标识。
    * @return 对此set中元素进行迭代的Iterator。
    */
   public Iterator<E> iterator() {
   return map.keySet().iterator();
   }  

   /**
    * 返回此set中的元素的数量（set的容量）。
    *
    * 底层实际调用HashMap的size()方法返回Entry的数量，就得到该Set中元素的个数。
    * @return 此set中的元素的数量（set的容量）。
    */
   public int size() {
   return map.size();
   }  

   /**
    * 如果此set不包含任何元素，则返回true。
    *
    * 底层实际调用HashMap的isEmpty()判断该HashSet是否为空。
    * @return 如果此set不包含任何元素，则返回true。
    */
   public boolean isEmpty() {
   return map.isEmpty();
   }  

   /**
    * 如果此set包含指定元素，则返回true。
    * 更确切地讲，当且仅当此set包含一个满足(o==null ? e==null : o.equals(e))
    * 的e元素时，返回true。
    *
    * 底层实际调用HashMap的containsKey判断是否包含指定key。
    * @param o 在此set中的存在已得到测试的元素。
    * @return 如果此set包含指定元素，则返回true。
    */
   public boolean contains(Object o) {
   return map.containsKey(o);
   }  

   /**
    * 如果此set中尚未包含指定元素，则添加指定元素。
    * 更确切地讲，如果此 set 没有包含满足(e==null ? e2==null : e.equals(e2))
    * 的元素e2，则向此set 添加指定的元素e。
    * 如果此set已包含该元素，则该调用不更改set并返回false。
    *
    * 底层实际将将该元素作为key放入HashMap。
    * 由于HashMap的put()方法添加key-value对时，当新放入HashMap的Entry中key
    * 与集合中原有Entry的key相同（hashCode()返回值相等，通过equals比较也返回true），
    * 新添加的Entry的value会将覆盖原来Entry的value，但key不会有任何改变，
    * 因此如果向HashSet中添加一个已经存在的元素时，新添加的集合元素将不会被放入HashMap中，
    * 原来的元素也不会有任何改变，这也就满足了Set中元素不重复的特性。
    * @param e 将添加到此set中的元素。
    * @return 如果此set尚未包含指定元素，则返回true。
    */
   public boolean add(E e) {
   return map.put(e, PRESENT)==null;
   }  

   /**
    * 如果指定元素存在于此set中，则将其移除。
    * 更确切地讲，如果此set包含一个满足(o==null ? e==null : o.equals(e))的元素e，
    * 则将其移除。如果此set已包含该元素，则返回true
    * （或者：如果此set因调用而发生更改，则返回true）。（一旦调用返回，则此set不再包含该元素）。
    *
    * 底层实际调用HashMap的remove方法删除指定Entry。
    * @param o 如果存在于此set中则需要将其移除的对象。
    * @return 如果set包含指定元素，则返回true。
    */
   public boolean remove(Object o) {
   return map.remove(o)==PRESENT;
   }  

   /**
    * 从此set中移除所有元素。此调用返回后，该set将为空。
    *
    * 底层实际调用HashMap的clear方法清空Entry中所有元素。
    */
   public void clear() {
   map.clear();
   }  

   /**
    * 返回此HashSet实例的浅表副本：并没有复制这些元素本身。
    *
    * 底层实际调用HashMap的clone()方法，获取HashMap的浅表副本，并设置到  HashSet中。
    */
   public Object clone() {
       try {
           HashSet<E> newSet = (HashSet<E>) super.clone();
           newSet.map = (HashMap<E, Object>) map.clone();
           return newSet;
       } catch (CloneNotSupportedException e) {
           throw new InternalError();
       }
   }
}

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)

1.ArrayListIntegerStack是用ArrayList对象存储的，ArrayIntegerStack是用Integer存储的。

2.ArrayIntegerStack在出栈的时候需要移动top指针，ArrayListIntegerStack不需要top指针，调用ArrayList自有的remove()方法就可以。

3.2 简单描述接口的好处.

简单来说，就是可以通过一个接口来控制不同的类。

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

@SuppressWarnings("unused")
public class Main201521123122{
    public static void main(String[] args) {

        @SuppressWarnings("resource")
        Scanner sc=new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入字符串");
        ArrayListStringStack Stack=new ArrayListStringStack();
        String n= sc.next();
        for(int i=0;i<n.length();i++)
        {
            Stack.push(String.valueOf(n.charAt(i)));
        }
        for(int j=0;j<n.length();j++){
            if(String.valueOf(n.charAt(j)).equals(Stack.pop())){
                System.out.println("是回文");
                break;
            }
            else {
                System.out.println("不是回文");
                break;
            }

        }
    }
public class ArrayListStringStack implements StringStack {

    private ArrayList<String> list;

    public ArrayListStringStack() {
        list=new ArrayList<String>();
    }
    public String push(String item) {
        if(item==null)
            return null;
        list.add(item);
        return item;
    }

    @Override
    public String pop() {
        if(list.isEmpty())
            return null;
        return list.remove(list.size()-1);
    }
}
public interface StringStack {

    public String push(String item);
    public String pop();
}

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)

只需设置两个队列，然后奇数队列出两个，偶数队列出一个，知道其中一个为空，然后输出剩下的队列

代码如下：

 int n=in.nextInt();
     for( int i = 0; i < n; i++ ) {
           int x=in.nextInt();
           if( x % 2==0 )  qB.add( x );
           else qA.add( x );
       }

偶数放在B窗口，奇数放在A窗口

while(!qA.isEmpty()||!qB.isEmpty()){
            Integer a1=qA.poll();
            if(a1!=null){
                if(qA.isEmpty()&&qB.isEmpty())
                    System.out.print(a1);
                else System.out.print(a1+" ");
            }
            Integer a2=qA.poll();
            if(a2!=null){
                if(qA.isEmpty()&&qB.isEmpty())
                    System.out.print(a2);
                else System.out.print(a2+" ");
            }
            Integer b=qB.poll();
            if(b!=null){
                if(qA.isEmpty()&&qB.isEmpty())
                    System.out.print(b);
                else System.out.print(b+" ");
            }
        }

输出两个A,在输出一个B

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)

代码如下：

public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        Set<String>set=new TreeSet();
        Scanner in=new Scanner(System.in);
        while(in.hasNext()){
            String str=in.next();
            if(str.equals("!!!!!"))break;
            set.add(str);
        }
        System.out.println(set.size());
        if(set.size()<10)
            for (String string : set) {
                System.out.println(string);

            }
        else{
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                System.out.println(set.toArray()[i]);

            }
        }

    }

5.1 实验总结

用while(in.hasNext())，来拆分文章中的单词，而使用Treeset会自动将单词排好序，直接输出就可以。

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