201871010119-帖佼佼《面向对象程序设计（java）》第十一周学习总结
博文正文开头格式：（2分）
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这个作业的要求在哪里 |
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作业学习目标 |
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第一部分：总结第八章关于泛型程序设计理论知识（25分）
1.泛型程序设计：编写的代码可以被很多不同类型的对象所重用。
1）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。如ArrayList类。
2）泛型类：是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。在<>内定义形式类型参数，该形参表示类型而不表示值。
泛型类可以有多个类型变量，例如:public class Pair<T, U>{ 。。。。。。 }
类型参数的优点：改善程序的可读性，增强类型使用安全性；
类定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。
2、泛型方法的声明：
1）泛型方法：除了泛型类外，还可以只单独定义一个方法作为泛型方法，用于指定方法参数或者返回值为泛型类型，在方法调用时确定具体需要。（泛型方法可以声明在泛型类中，也可以声明在普通类中）
2）泛型变量的限定：a.泛型变量的上界：如<T extends Number>（extends关键字所声明的上界既可以是一个类，也可以是一个接口，extends并不代表继承，它是类型范围限制。）
b.<T extends Bounding Type>表示T应该是绑定类型的子类型。
c .一个类型变量和通配符可以有多个限定，限定类型用“&”分割。eg:<T entends Compareable & Seriaizable>
3)泛型变量下界的说明：
通过使用super关键字可以固定泛型参数的类型为某种类型或者其超类；
当程序希望为一个方法的参数限定类型时，通常可以使用下限通配符
3.通配符类型：
1）通配符：“？”符号表明参数的类型可以是任何一种类型，而T表示一种未知类型。
2）通配符的一般用法：a.?：用于表示任何类型；
b.? extends type，表示带有上界；
c.? super type，表示带有下界。
3）无界通配符(*)： Pair< ? >
4.泛型类的约束与局限性：
1）不能用基本类型（如int型，float型等）实例化类型参数
2）运行时类型查询只适用于原始类型
3）不能抛出也不能捕获泛型类实例
4）参数化类型的数组不合法
5）不能实例化类型变量
6）泛型类的静态上下文中类型变量无效
7）注意擦除后的冲突
5.泛型类型的继承规则：Java中的数组是协变的，但这一原理不适用于泛型类型。不允许这样做是因为，避免破坏要提供类型的安全泛型。
泛型类可扩展或实现其它的泛型类。
第二部分：实验部分
实验1：测试程序1（6分）
l 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；
l 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。
实验代码如下：
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); //words是通过类名调用，依赖于ArrayAlg类
System.out.println("min = " + mm.getFirst()); //利用封装技术分别显示min和max
System.out.println("max = " + mm.getSecond());
}
}
class ArrayAlg //定义一个泛型类，与Pair<T>是依赖关系
{
/**
* 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)
{
if (a == null || a.length == 0) return null; //空指针引用，初始化一个空数组
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]; //利用compareTo方法
if (max.compareTo(a[i]) < 0) max = a[i];
}
return new Pair<>(min, max); //返回新的泛型类
}
}
package pair1;
/**
* @version 1.00 2004-05-10
* @author Cay Horstmann
*/
//T作为泛型类的标志
public class Pair<T> //创建用类型作为参数的类，
{
private T first; //定义两个私有属性
private T second;
public Pair() { first = null; second = null; } //无参构造器
public Pair(T first, T second) { this.first = first; this.second = second; } //构造器
public T getFirst() { return first; } //两个访问器
public T getSecond() { return second; }
public void setFirst(T newValue) { first = newValue; } //方法定义
public void setSecond(T newValue) { second = newValue; }
}
运行结果如下：
实验1：测试程序2（6分）
l 编辑、调试运行教材315页 PairTest2，结合程序运行结果理解程序；
l 在泛型程序设计代码处添加相关注释；
l 了解泛型方法、泛型变量限定的定义及用途。
实验代码如下：
package pair2;
/**
* @version 1.00 2004-05-10
* @author Cay Horstmann
*/
public class Pair<T> //创建一个用类型作为参数的类，泛型类
{
private T first;
private T second;
public Pair() { first = null; second = null; } //无参构造器
public Pair(T first, T second) { this.first = first; this.second = second; } //构造器
public T getFirst() { return first; } //访问器
public T getSecond() { return second; }
public void setFirst(T newValue) { first = newValue; } //setFirst（）方法声明
public void setSecond(T newValue) { second = newValue; } //setSecond（）方法声明
}
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
}; //创建一个birthdays数组
Pair<LocalDate> mm = ArrayAlg.minmax(birthdays); //通过类名来调用
System.out.println("min = " + mm.getFirst()); //利用封装技术，分别显示min和max
System.out.println("max = " + mm.getSecond());
}
}
class ArrayAlg //创建一个泛型类
{
/**
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（只含有一个compareTo方法的标准接口）的类。
{
if (a == null || a.length == 0) return null; //空指针的引用
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]; //compareTo方法的使用
if (max.compareTo(a[i]) < 0) max = a[i];
}
return new Pair<>(min, max); //返回泛型类 。
}
}
运行结果如下：
实验1：测试程序1（6分）
l 用调试运行教材335页 PairTest3，结合程序运行结果理解程序；
l 了解通配符类型的定义及用途。
实验代码如下：
package pair3;
/**
* @version 1.00 2004-05-10
* @author Cay Horstmann
*/
public class Pair<T>
{
private T first; //定义私有泛型类变量
private T second;
public Pair() { first = null; second = null; } //无参构造器
public Pair(T first, T second) { this.first = first; this.second = second; } //构造器
public T getFirst() { return first; } //
public T getSecond() { return second; }
public void setFirst(T newValue) { first = newValue; } //访问器方法
public void setSecond(T newValue) { second = newValue; }
}
package pair3;
/**
* @version 1.01 2012-01-26
* @author Cay Horstmann
*/
public class PairTest3
{
public static void main(String[] args)
{
Manager ceo = new Manager("Gus Greedy", 800000, 2003, 12, 15); //创建一个manager类对象
Manager cfo = new Manager("Sid Sneaky", 600000, 2003, 12, 15);
Pair<Manager> buddies = new Pair<Manager>(ceo, cfo);
printBuddies(buddies);
ceo.setBonus(1000000);
cfo.setBonus(500000);
Manager[] managers = { ceo, cfo }; //创建一个manager[]数组
Pair<Employee> result = new Pair<Employee>(); //创建一个泛型类对象
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) //？表明参数类型可以是任意一种类型
{
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)
{
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); // OK--swapHelper captures wildcard type
}
// can't write public static <T super manager> . . .
}
class PairAlg //创建泛型类
{
public static boolean hasNulls(Pair<?> p) //hasNulls（）方法
{
return p.getFirst() == null || p.getSecond() == null;
}
public static void swap(Pair<?> p) { swapHelper(p); } //swap（）方法
public static <T> void swapHelper(Pair<T> p)
{
T t = p.getFirst();
p.setFirst(p.getSecond());
p.setSecond(t);
}
}
package pair3;
import java.time.*;
public class Employee
{
private String name; //定义单个私有变量
private double salary;
private LocalDate hireDay;
public Employee(String name, double salary, int year, int month, int day) //构造器
{
this.name = name;
this.salary = salary;
hireDay = LocalDate.of(year, month, day);
}
public String getName() //访问器
{
return name;
}
public double getSalary()
{
return salary;
}
public LocalDate getHireDay()
{
return hireDay;
}
public void raiseSalary(double byPercent) //方法声明
{
double raise = salary * byPercent / 100;
salary += raise;
}
}
package pair3;
public class Manager extends Employee //继承父类Employee类
{
private double bonus; //定义一个私有双浮点型变量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) //manager构造器
{
super(name, salary, year, month, day);
bonus = 0;
}
public double getSalary() //getSalary()方法声明
{
double baseSalary = super.getSalary();
return baseSalary + bonus;
}
public void setBonus(double b)
{
bonus = b;
}
public double getBonus()
{
return bonus;
}
}
运行结果如下:
实验2：结对编程练习（32分）
（1）编写一个泛型接口GeneralStack，要求类中方法对任何引用类型数据都适用。GeneralStack接口中方法如下：
push(item); //如item为null，则不入栈直接返回null。
pop(); //出栈，如为栈为空，则返回null。
peek(); //获得栈顶元素，如为空，则返回null.
public boolean empty();//如为空返回true
public int size(); //返回栈中元素数量
（2）定义GeneralStack的子类ArrayListGeneralStack，要求：
ü 类内使用ArrayList对象存储堆栈数据，名为list；
ü 方法: public String toString()//代码为return list.toString();
ü 代码中不要出现类型不安全的强制转换。
（3）定义Car类，类的属性有：
private int id;
private String name;
方法：Eclipse自动生成setter/getter,toString方法。
（4）main方法要求
ü 输入选项，有quit, Integer, Double, Car 4个选项。如果输入quit，程序直接退出。否则，输入整数m与n。m代表入栈个数，n代表出栈个数。然后声明栈变量stack。
ü 输入Integer，打印Integer Test。建立可以存放Integer类型的ArrayListGeneralStack。入栈m次，出栈n次。打印栈的toString方法。最后将栈中剩余元素出栈并累加输出。
ü 输入Double ，打印Double Test。剩下的与输入Integer一样。
ü 输入Car，打印Car Test。其他操作与Integer、Double基本一样。只不过最后将栈中元素出栈，并将其name依次输出。
特别注意：如果栈为空，继续出栈，返回null
输入样例
Integer
5
2
1 2 3 4 5
Double
5
3
1.1 2.0 4.9 5.7 7.2
Car
3
2
1 Ford
2 Cherry
3 BYD
quit
输出样例
Integer Test
push:1
push:2
push:3
push:4
push:5
pop:5
pop:4
[1, 2, 3]
sum=6
interface GeneralStack
Double Test
push:1.1
push:2.0
push:4.9
push:5.7
push:7.2
pop:7.2
pop:5.7
pop:4.9
[1.1, 2.0]
sum=3.1
interface GeneralStack
Car Test
push:Car [id=1, name=Ford]
push:Car [id=2, name=Cherry]
push:Car [id=3, name=BYD]
pop:Car [id=3, name=BYD]
pop:Car [id=2, name=Cherry]
[Car [id=1, name=Ford]]
Ford
interface GeneralStack
实验代码如下：
import java.util.ArrayList;
import java.util.Scanner;
interface GeneralStack<T>{ //泛型类接口GeneralStack<T>
public T push(T item); //如果item为null，则不入栈直接返回null。
public T pop(); //出栈，如为栈为空，则返回null。
public T peek(); //获得栈顶元素，如为空，则返回null.
public boolean empty(); //如为空返回true
public int size(); //返回栈中元素数量
}
class ArrayListGeneralStack implements GeneralStack{ //创建一个实现GeneralStack接口的类
ArrayList a =new ArrayList();
@Override //重写toString方法
public String toString() {
return a.toString();
}
@Override //重写压栈方法
public Object push(Object item) {
if (a.add(item)){
return item;
}else {
return false;
}
}
@Override //重写出栈方法
public Object pop() {
if (a.size()==0){ //判断栈为空时，返回null
return null;
}
return a.remove(a.size()-1);
}
@Override //重写获取栈顶元素的函数
public Object peek() {
return a.get(a.size()-1);
}
@Override
public boolean empty() { //栈为空时，直接返回boolean值
if (a.size()==0){
return true;
}else {
return false;
}
}
@Override //重写得到栈中元素个数的函数
public int size() {
return a.size();
}
}
class Car{ //定义一个Car类
private int id; //两个私有属性
private String name;
@Override
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 in =new Scanner(System.in);
while (true){
String b = in .nextLine();
//输入选项，有quit, Integer, Double, Car 4个选项。
if (b.equals("Double")){ //输入Double ，打印Double Test。
System.out.println("Double Test");
int count=in.nextInt();
int pop_time=in.nextInt();
ArrayListGeneralStack arrayListGeneralStack = new ArrayListGeneralStack();//建立可以存放Double类型的ArrayListGeneralStack。
for (int i=0;i<count;i++){ //入栈次数
System.out.println("push:"+arrayListGeneralStack.push(in.nextDouble()));
}
for (int i=0;i<pop_time;i++){ //出栈次数
System.out.println("pop:"+arrayListGeneralStack.pop());
}
System.out.println(arrayListGeneralStack.toString()); //打印栈的toString方法
double sum=0;
int size=arrayListGeneralStack.size();
for (int i=0;i<size;i++){
sum+=(double)arrayListGeneralStack.pop(); //最后将栈中剩余元素出栈并累加输出。
}
System.out.println("sum="+sum);
System.out.println("interface GeneralStack");
}else if (b.equals("Integer")){ //输入Integer，打印Integer Test。
System.out.println("Integer Test");
int count=in.nextInt();
int pop_time=in.nextInt();
ArrayListGeneralStack arrayListGeneralStack = new ArrayListGeneralStack();//建立可以存放Integer类型的ArrayListGeneralStack。
for (int i=0;i<count;i++){ //入栈次数
System.out.println("push:"+arrayListGeneralStack.push(in.nextInt()));
}
for (int i=0;i<pop_time;i++){ //出栈次数
System.out.println("pop:"+arrayListGeneralStack.pop());
}
System.out.println(arrayListGeneralStack.toString()); //打印栈的toString方法。
int sum=0;
int size=arrayListGeneralStack.size();
for (int i=0;i<size;i++){
sum+=(int)arrayListGeneralStack.pop(); //最后将栈中剩余元素出栈并累加输出。
}
System.out.println("sum="+sum);
System.out.println("interface GeneralStack");
}else if (b.equals("Car")){ //输入Car，打印Car Test。
System.out.println("Car Test");
int count=in.nextInt();
int pop_time=in.nextInt();
ArrayListGeneralStack arrayListGeneralStack = new ArrayListGeneralStack(); //创建可以存放Car类型的ArrayListGeneralStack。
for (int i=0;i<count;i++){ //入栈次数
int id=in.nextInt();
String name=in.next();
Car car = new Car(id,name);
System.out.println("push:"+arrayListGeneralStack.push(car));
}
for (int i=0;i<pop_time;i++){ //出栈次数
System.out.println("pop:"+arrayListGeneralStack.pop());
}
System.out.println(arrayListGeneralStack.toString()); //定义toString方法
if (arrayListGeneralStack.size()>0){ //栈不为空
int size=arrayListGeneralStack.size();
for (int i=0;i<size;i++){
Car car=(Car) arrayListGeneralStack.pop();//将栈中元素出栈，并将其name依次输出。
System.out.println(car.getName());
}
}
System.out.println("interface GeneralStack");
}else if (b.equals("quit")){ //如果输入quit，程序直接退出。
break;
}
}
}
}
运行结果如下：
实验总结：（15分）
这一周的内容比较少，主要学习了有关泛型类的知识。在理论课的学习，听老师讲泛型类不算特别难，实验课上运行程序时，也不是很难理解程序，我觉得理论知识的掌握还是可以。上一周的编程题，经过学长的视频讲解，对程序有了一定程度的理解，但是也只是能读懂程序，在需要自己写的时候，嗯，就有点尴尬，感觉写不出来，还是有很大问题。通过看其他人的编程，自己写了一个固定数据的加减乘除运算，还考虑不周到，只能计算出给定值的运算。在之后的学习中，只能继续努力了，多理解，多练习。
