201621123008 《Java程序设计》第二周学习总结

1. 本周学习总结

通过查询API掌握了一下几种类的基本用法：

• String类
• StringBuilder类
• ArrayList类
• BigInteger类
• BigDecimal类
• Arrays类

认知两种基本变量：

• primitive主数据类型
• 引用

2. 书面作业

1. String-使用Eclipse关联jdk源代码

1.1 查看String对象的源代码，分析String使用什么来存储字符串？

String对象源代码部分截取：

/** The value is used for character storage. */

private final char value[];

• 分析： String用字符数组来存储字符串。

1.2 分析其构造函数public String(char value[])的作用？

String对象源代码部分截取：

* Allocates a new {@code String} so that it represents the sequence of

 * characters currently contained in the character array argument. The
 * contents of the character array are copied; subsequent modification of
 * the character array does not affect the newly created string.
 *
 * @param  value
 *         The initial value of the string
 *
public String(char value[]) {
    this.value = Arrays.copyOf(value, value.length);
}

• 分析： 由以上可知该够造函数可接收一个char数组，生成一个String对象。
  
  举例：
  
  char[] ch={'c','h','a','r'}; String str=new String(ch); System.out.println(str)
  
  运行结果：
  
  char

1.3 阅读public String replace(char oldChar, char newChar)方法的代码，回答String的不可变性在该函数中如何体现？

String对象源代码部分截取：

• 分析：在进行字符串替换时并不是直接对原有字符串进行操作，而是建立了一个新的字符串，将新的字符放入到新字符串的适当位置上，将新字符串作为返回值赋给Sting类型的引用。总结来说，此过程中是String类型的引用由一个旧的对象指向一个新的对象。

1.4 简述String与字符数组的关系，使用字符数组就可以处理字符串，为什么还需要String呢？

Java是面向对象的。类是创建对象的模版，类中包含了许多的方法，当我们用new方法创建一个对象时，就有许多现成的方法可供我们调用，相比其他语言，Java使用更为方便。运用new方法创建一个String类的对象时，若我们需要进行一些操作则只需调用String类中的方法就可，相比于字符数组，String更便捷；另一方面，由于String的不变性，若我们对字符串进行增添，修改，等操作时，便会生成新的对象，而那些旧的对象失去了对其的引用，将会失去生命力，垃圾回收器若不及时回收这些废弃的对象，整个程序将会非常低效，而此时若用字符数组则会显得比较灵活。不过，若是追溯到底层，String对字符串的存储及操作也是借助字符数组来实现的。

2. StringBuilde

2.1 结合PTA -2(StringBuilder)，说明为什么频繁修改字符串时，应该使用StringBuilder而不是String?

以该题为例，通过输入n将0至n-1之间的数作为字符串存入变量中。

String：因其具有不可变性，每进行一次循环将会在堆上生成一个新的对象，大大降低了程序运行的效率。

StringBuilder:每次循环是对对象本身进行操作，而不是生成新的对象。

2.2 阅读jdk文档，查询StringBuilder的append(char[]str)方法功能是什么？试分析StringBuilder内部使用什么来存放字符？调用StringBuilder的append(char[]str)方法时，是如何实现添加字符的操作？

该方法的功能：将 char 数组参数的字符串表示形式追加到此序列。

StringBuilder对象源代码部分截取：

AbstractStringBuilder对象源代码部分截取：

• 分析：同String其内部使用字符数组来存放数组。

添加操作的实现过程：添加这个序列的char数组参数的字符串表示形式。字符数组参数按顺序追加，该序列的内容。这个序列的长度增加该参数的长度。

3. 字符串与字符串池

3.1 尝试使用字符串池的概念解释如下程序段输出结果，并回答这段代码创建了几个字符串对象：

String str1 ="hi",

String str2="hi";

String str3 = new String(str1) System.out.println(str1==str2);

• 执行该程序输出结果为true，共创建了两个对象。

• 执行第一行代码结果：在字符串常量池创建一个对象，其引用为str1,该对象存放的内容为hi。

• 执行第二行代码结果：此时字符串常量池中已存在字符串hi，str2直接指向str1所指向的对象，而不是再创建一个新对象。

• 执行第三行代码结果：通过new方法在堆上新建了一个对象，该对象存放的内容为hi。

• 执行第四行代码结果：对于引用类型==可以理解为判断两个引用所指向的对象的内存地址是否相同。而此题srt1与str2分别指向相同的对象，故其相等。

3.2 对基本类型我们可以使用比较两个值是否相等，对于引用类型（如String, Integer、数组等）为什么不能使用比较？应该怎样比较他们的值是否相等呢？

对于引用类型==可以理解为判断两个引用所指向的对象的内存地址是否相同。

若要比较两对象内容是否相等，调用equals方法即可。例：str1.equals(str2),其返回值为boolean

4. Wrapper(包装类)

4.1 Integer i = 100;100是基本类型，i是引用类型，为什么可以将100赋值给i？Integer x = 100; int y = x+1;x++;这一串命令中包含了些什么操作？

• 第一串命令：Integer为int的包装类，能将int类型的值赋给Integer类型的，是因为包装类具有自动装箱功能。
• 第二串命令：Integer x = 100;装箱
  
  int y = x+1；装箱
  
  x++；先拆箱后装箱

4.2 Java为什么有了基本数据类型，还需要其包装类呢？包装类能给我们带来什么好处呢？

• 可以通过包装类，实现String和基本类型之间相互转换。
• 可以通过包装类，实现基本数据类型的相互转换。
• Integer是一个引用类型,在传参，返回参数方面比int，即值类型，更兼容。

5. 实验总结

5.1 结对编程实践

使用结对编程的方式完成本周编程题目，即两个人同时合作完成实验题目（可1题也可多题，但最好是是两个人都没做过的题目）。推荐实施步骤：1.两个人坐在同一台电脑屏幕前判题，讨论、决定大概由谁先写。2. 1个人先编5分钟(自己商量多少分钟)，同时另一个人观察对方编程或者查相关资料。3. 5分钟后，简单讨论后，换另外一个人继续编(请一定要换，另一个人如果无法接受应由第一个人讲解大概思路以方便其接受)。并完成如下作业：a.描述结对队友姓名、结对过程，提供非摆拍的两人在讨论、细化和编程时的结对照片。b.结对编程真的能够带来1+1>2的效果吗？通过这次结对编程，请谈谈你的感受和体会(如是否有利于自己编程水平的提高、是否有利于开拓编程思路)。

结对对象：林文秀

由于PTA上的大部分题目在上星期就已完成，在宿舍也就和舍友讨论了下PTA上格式输入，输出的问题。有时候代码打完在eclipse上可以运行，但是放到PTA上却无法通过，可能是格式的错误或是对题目理解的错误，这时候和舍友讨论一下，看一下舍友的做法，比一个人在那里死扣好。但是如果自己没有深入的思考就开始问别人，一方面自己养成不了独立思考的能力，另一方面也是浪费别人的时间。每个人都有思维的盲区，我们面对问题的时候都是以一贯的思维来思考，如是遇到自己实在无法解决的问题时，就要与别人探讨交流，换个角度去想问题的解决方法。

5.2 PTA-1综合小测验

• 基本思路：

• 创建一个私有的静态整形数组，用于存储整形元素。static private int[] arr;
• 通过while (sc.hasNext())控制输入。
• 根据用户输入的关键字进入不同的switch分支。
• 输入相应数据进入函数：
  
  public static void sort(String[] str)
  
  主要功能：将Strig类行的数组str转化为int型数组，存入arr<并对其排序，通过System.out.println(Arrays.toString(arr));进行输出。

public static void search(int e)

主要功能：通过Arrays.binarySearch(arr, e)查找元素e，返回其下标，若不存在则返回-1

public static void getBirthDate(String id)

主要功能：通过substring方法对输入的id进行截取，输出其出生日期。

public static void fib(int n)

主要功能：通过参数n打印出斐波那契数列的前n项，采用累加法。

5.3 PTA-3身份证排序。并回答：使用sort2方法进行排序可以对出生年月日进行升序排序，如果现在有需要对其进行降序排序，或者按照其中的出生月份排序，怎么解决呢？

• 使用Arrays.sort方法对数组进行的排序为升序，若需降序排序则将通过Arrays.sort方法排序后的数组从最后一项开始输出即可，或者采用冒泡法，其他排序方法也可以。
• 通过substring方法截取id中的月份，将其转化为int型存入数组，调用Arrays.sort方法对数组进行的排序。

5.4 PTA-4动态数组

基本思路：

• 通过while (sc.hasNext())控制输入。
• 进入getDynamicMatrix 函数
  
  private static void getDynamicMatrix(int n)
  
  主要功能：根据输入的n值打印相应的乘法表。通过双层for循环来实现，将每一行的输入存入的String类型的二维数组中，通过System.out.println(Arrays.deepToString(str));打印二维数组。

5.5 PTA-8ArrayList入门。并回答：为什么有了数组还要使用ArrayList？

基本思路:

• 查询API文档即可。

• 通过使用ArrayList类我们可以动态添加数组元素，因为java是面向对象的，ArrayList中提供了许多方法，更便于使用。

5.6 浮点数计算

基本思路：运用math包中的BigDecimal类。在创建对象时若需精确计算则需向其构造函数中传入Sctring类型的参数。调用add方法实现两数相加；调用multiply方法实现两数相乘。

5.7 枚举

基本思路：enum相当与class,可以理解为一些常量的集合。根据PTA的输出要求，注意不要把其定义在Main类中就可以。

5.8 大整数相加

基本思路：运用math包中的BigInteger类。

• BigInteger sum = new BigInteger("0");用sum存储其和
• 通过while (sc.hasNext())控制输入。
• 按行读取字符串。
• 若字符串为e或E，跳出循环。
• 通过add方法进行相加。
• 通过System.out.println(sum.toString());输出和。

6. 选做：公交卡里应该还有多少钱？请分析原因

分析：公交卡已欠费。将4294967276转为十六进制产生了溢出，而在系统中以无符号整形来存储，故而出现了余额很大的显示界面。

7. 选做（难）：package与javac、 java、 -classpath、 -d与Eclipse

在 com.ibm 包中编写 StringUtil 类，内有一方法

public static void foo1(){ System.out.println(StringUtil.class+" method:foo1"); }

在edu.jmu包中编写Main类，调用com.ibm.StringUtil的foo1方法。

7.1 尝试用命令行进行编译并运行，截图

在edu.jmu包中编写Main类，其中掉了com.ibm.StringUtil的foo1方法

7.2 将生成的StringUtil.class放到d:\lib下正确的目录结构下，将Main.class放到d:\test下正确的目录结构，尝试在命令行下运行，并截图。

7.3 Eclipse中自己编写的源代码放在哪个目录、class文件放在哪个目录(给出绝对目录)？在Eclipse项目中按一下Ctrl+F11就可以直接运行Main，当按下Ctrl+F11时，到底在哪个目录下执行了什么样的java命令？

class文件目录：E:\java workspace2\MyProject3\bin\JavaLearn2

源文件目录：E:\java workspace2\MyProject3\src\JavaLearn2

按下 ctrl+F11,是执行了bin下相应的字节码文件。

3. 码云及PTA

3.1 码云代码提交记录

3.2 截图题集“Java基本语法”PTA提交列表

3.3 使用老师发的jar程序统计每周的代码量

周次	总代码量	新增代码量	总文件数	新增文件数
2	665	665	20	20

4. 小任务

2.1 加分考核点：新建n个大小的数组，往数组中随机填入1-100之间的整数(写成函数形式)，然后统计并输出其中大于50与小于等于50的百分比(写成函数形式)。（注意：可以使用for each循环进行统计，随机数用法见参考资料 )

代码：

运行结果：