201871010104-陈园园 《面向对象程序设计（java）》第十一周学习总结
201871010104-陈园园 《面向对象程序设计（java）》第十一周学习总结
| 项目 | 内容 |
| 这个作业属于哪个课程 | https://www.cnblogs.com/nwnu-daizh/ |
| 这个作业要求在哪里 | https://www.cnblogs.com/lily-2018/p/11441372.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) 了解泛型方法的声明与使用； (4) 掌握泛型接口的定义与实现； (5) 理解泛型程序设计，理解其用途。 |
第一部分：总结理论知识
1.泛型：也称参数化类型(parameterized type)，就是在定义类、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.泛型程序设计（Generic programming）：编写代码可以被很多不同类型的对象所重用。
3.Pair类引入了一个类型变量T，用尖括号（<>）括起来，并放在类名的后面。
4.泛型类可以有多个类型变量。例如:
public class Pair<T, U> { … }
5.类定义中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。
6.泛型方法的声明：泛型方法（1）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，留待方法调用时确定。
（2）泛型方法可以声明在泛型类中，也可以声明在普通类中。
7.泛型接口的定义：
public interface IPool <T>
{
T get();
int add(T t);
}
8.泛型变量的限定：（1）定义泛型变量的上界：public class NumberGeneric< T extends Number>
上述声明规定了NumberGeneric类所能处理的泛型变量类型，需和Number有继承关系。
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。
（2）定义泛型变量的下界：List<? super CashCard> cards = new ArrayList<T>();
下界说明:通过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。
档程序希望为一个方法的参数限定时，通常可以使用下限通配符。
9.通配符类型：“？”符号标明参数的类型可以是任何一种类型，他和参数T的含义是有区别的，T表示一种未知类型，而？标明任何一种类型。
这种通配符一般有以下三种用法：（1）单独的？：用于表示任何类型。
（2）？extends type：表示带有上界
（3）？super type：表示带有下界
10.pair与pair<?>de区别在于：可以用任意object对象调用原始的pair类的setobject方法。
第二部分：实验部分
实验1： 导入第8章示例程序，测试程序并进行代码注释。
测试程序1：
1）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；
2） 在泛型类定义及使用代码处添加注释；
3）掌握泛型类的定义及使用。
代码如下：
package pair1;
/**
* @version 1.00 2004-05-10
* @author Cay Horstmann
*/
public class Pair<T> //Pair类引入了一个类型变量T
{
private T first;//构造方法的调用
private T second;
public Pair() { first = null; second = null; }
public Pair(T first, T second) { this.first = first; this.second = second; }
public T getFirst() { return first; }//返回值
public T getSecond() { return second; }
public void setFirst(T newValue) { first = newValue; }//入口参数
public void setSecond(T newValue) { second = newValue; }
}
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" };//定义常量
Pair<String> mm = ArrayAlg.minmax(words);//类名调用方法名
System.out.println("min = " + mm.getFirst());
System.out.println("max = " + mm.getSecond());//输出最大值、最小值
}
}
class ArrayAlg
{
/**
* 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)//泛型类实例化
{
if (a == null || a.length == 0) return null;
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];//compareTo比较方法
if (max.compareTo(a[i]) < 0) max = a[i];
}
return new Pair<>(min, max);//实例化后的调用对象
}
}
运行结果如下：
测试程序2：
1）编辑、调试运行教材315页 PairTest2，结合程序运行结果理解程序；
2）在泛型程序设计代码处添加相关注释；
3）了解泛型方法、泛型变量限定的定义及用途。
代码如下：
package pair2;
/**
* @version 1.00 2004-05-10
* @author Cay Horstmann
*/
public class Pair<T> //Pair类引入了一个类型变量T
{
private T first;
private T second;
public Pair() { first = null; second = null; }
public Pair(T first, T second) { this.first = first; this.second = second; }//构造方法的调用
public T getFirst() { return first; }//返回值
public T getSecond() { return second; }
public void setFirst(T newValue) { first = newValue; }//入口参数
public void setSecond(T newValue) { second = newValue; }
}
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
};
Pair<LocalDate> mm = ArrayAlg.minmax(birthdays);//实例化一个LocalDat类
System.out.println("min = " + mm.getFirst());
System.out.println("max = " + mm.getSecond());//得到min、max
}
}
class ArrayAlg
{
/**
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Comparable接口的类
{
if (a == null || a.length == 0) return null;
T min = a[0];
T max = a[0];
for (int i = 1; i < a.length; i++)//compareTo方法
{
if (min.compareTo(a[i]) > 0) min = a[i];
if (max.compareTo(a[i]) < 0) max = a[i];
}
return new Pair<>(min, max);//返回新的pair类
}
}
运行结果如下：
测试程序3：
1） 用调试运行教材335页 PairTest3，结合程序运行结果理解程序；
2） 了解通配符类型的定义及用途。
代码如下：
package pair3;
/**
* @version 1.00 2004-05-10
* @author Cay Horstmann
*/
public class Pair<T> //Pair类引入了一个类型变量T
{
private T first;
private T second;
public Pair() { first = null; second = null; }
public Pair(T first, T second) { this.first = first; this.second = second; }//构造方法的调用
public T getFirst() { return first; }//返回值
public T getSecond() { return second; }
public void setFirst(T newValue) { first = newValue; }//入口参数
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)
{//定义Manager类
var ceo = new Manager("Gus Greedy", 800000, 2003, 12, 15);
var cfo = new Manager("Sid Sneaky", 600000, 2003, 12, 15);
var buddies = new Pair<Manager>(ceo, cfo);
printBuddies(buddies);
ceo.setBonus(1000000);
cfo.setBonus(500000);
Manager[] managers = { ceo, cfo };
var result = new Pair<Employee>();//程序调用泛型方法
minmaxBonus(managers, result);//泛型方法
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)
{
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)
{ //任何泛型Pair类型，它的类型参数是Manager的子类
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)
{//统配符限制为Manager的所有超类型
minmaxBonus(a, result);
PairAlg.swapHelper(result); // OK--swapHelper captures wildcard type
}
// can't write public static <T super manager> . . .
}
class PairAlg
{
public static boolean hasNulls(Pair<?> p)//泛型类；类型变量的通配符“？”
{
return p.getFirst() == null || p.getSecond() == null;
}
public static void swap(Pair<?> p) { swapHelper(p); }
//swap调用swapHelper
public static <T> void swapHelper(Pair<T> p)
{
T t = p.getFirst();
p.setFirst(p.getSecond());
p.setSecond(t);
}
}
package pair3;
public class Manager extends Employee//Manager类的父类是Employee类
{
private double 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)
{
super(name, salary, year, month, day);
bonus = 0;
}
public double getSalary()
{
double baseSalary = super.getSalary();
return baseSalary + bonus;
}
public void setBonus(double b)
{
bonus = b;
}
public double getBonus()
{
return bonus;
}
}
package pair3;
import java.time.*;
public class Employee
{ //构造一个Employee类
private String name;
private double salary;
private LocalDate hireDay;
public Employee(String name, double salary, int year, int month, int day)
{
this.name = name;//this直接引用
this.salary = salary;
hireDay = LocalDate.of(year, month, day);
}
//访问器方法
public String getName()
{
return name;
}
public double getSalary()
{
return salary;
}
public LocalDate getHireDay()
{
return hireDay;
}
public void raiseSalary(double byPercent)
{
double raise = salary * byPercent / 100;
salary += raise;
}
}
运行结果如下：
实验2：结对编程练习，将程序提交到PTA（2019面向对象程序设计基础知识测试题（2））
（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
代码如下：
import java.util.ArrayList;
import java.util.Scanner;
interface GeneralStack<T>{
public T push(T item); //如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
}
//定义GeneralStack的子类ArrayListGeneralStack
class ArrayListGeneralStack implements GeneralStack{
ArrayList list=new ArrayList();
@Override
public String toString() {
return list.toString();
}
@Override
public Object pop() {
if (list.size()==0){
return null;
}
return list.remove(list.size()-1);
}
@Override
public Object push(Object item) {
if (list.add(item)){
return item;
}else {
return false;
}
}
@Override
public Object peek() {
return list.get(list.size()-1);
}
@Override
public boolean empty() {
if (list.size()==0){
return true;
}else {
return false;
}
}
@Override
public int size() {
return list.size();
}
}
//定义Car类
class Car{
private int id;
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 sc=new Scanner(System.in);
while (true){
String s=sc.nextLine();
if (s.equals("Double")){
System.out.println("Double Test");
int count=sc.nextInt();
int pop_time=sc.nextInt();
ArrayListGeneralStack arrayListGeneralStack = new ArrayListGeneralStack();//建立可以存放Double类型的ArrayListGeneralStack
for (int i=0;i<count;i++){
System.out.println("push:"+arrayListGeneralStack.push(sc.nextDouble()));
}
for (int i=0;i<pop_time;i++){
System.out.println("pop:"+arrayListGeneralStack.pop());
}
System.out.println(arrayListGeneralStack.toString());
double sum=0;
int size=arrayListGeneralStack.size();
for (int i=0;i<size;i++){
sum+=(double)arrayListGeneralStack.pop();
}
System.out.println("sum="+sum);
System.out.println("interface GeneralStack");
}
else if (s.equals("Integer")){
System.out.println("Integer Test");
int count=sc.nextInt();
int pop_time=sc.nextInt();
ArrayListGeneralStack arrayListGeneralStack = new ArrayListGeneralStack();//建立可以存放Integer类型的ArrayListGeneralStack
for (int i=0;i<count;i++){
System.out.println("push:"+arrayListGeneralStack.push(sc.nextInt()));
}
for (int i=0;i<pop_time;i++){
System.out.println("pop:"+arrayListGeneralStack.pop());
}
System.out.println(arrayListGeneralStack.toString());
int sum=0;
int size=arrayListGeneralStack.size();
for (int i=0;i<size;i++){
sum+=(int)arrayListGeneralStack.pop();
}
System.out.println("sum="+sum);
System.out.println("interface GeneralStack");
}
else if (s.equals("Car")){
System.out.println("Car Test");
int count=sc.nextInt();
int pop_time=sc.nextInt();
ArrayListGeneralStack arrayListGeneralStack = new ArrayListGeneralStack();//创建可以存放Car类型的ArrayListGeneralStack
for (int i=0;i<count;i++){
int id=sc.nextInt();
String name=sc.next();
Car car = new Car(id,name);
System.out.println("push:"+arrayListGeneralStack.push(car));
}
for (int i=0;i<pop_time;i++){
System.out.println("pop:"+arrayListGeneralStack.pop());
}
System.out.println(arrayListGeneralStack.toString());
if (arrayListGeneralStack.size()>0){
int size=arrayListGeneralStack.size();
for (int i=0;i<size;i++){
Car car=(Car) arrayListGeneralStack.pop();
System.out.println(car.getName());
}
}
System.out.println("interface GeneralStack");
}
else if (s.equals("quit")){
break;
}
}
}
}
运行结果如下：
三、实验心得
通过本周的学习，掌握了泛型类的定义，以及泛型方法的声明，还有泛型接口的定义，以及对泛型变量的限定。但在用泛型类写程序时还是有一点点的困难。本次实验除了导入程序学习之外，就是首次结对编程练习，编程练习对我来说，很难。学习编程的过程也很难，但是在老师和学长的慢慢引导之下，可以渐渐地掌握一些基本技能。总之，收获还是有的，就是进步不太大。
