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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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 https://www.cnblogs.com/nwnu-daizh/

这个作业的要求在哪里

   https://www.cnblogs.com/nwnu-daizh/p/11435127.html

作业学习目标

    1. 理解泛型概念;
    2. 掌握泛型类的定义与使用;
    3. 掌握泛型方法的声明与使用;
    4. 掌握泛型接口的定义与实现;
    5. 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)

 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 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 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。

4main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。

posted on 2019-11-10 21:13  黎沫  阅读(295)  评论(1编辑  收藏  举报