《Java语言程序设计》的课程作业

前言:学习编程刚开始最合适的资料可能是一些现成的 bug-free 代码。由浅入深自己慢慢琢磨,对代码进行编译运行,到修改尝试,到改写添加新功能,到能够独立写出自己的程序。这学期选了门 Java,虽然没上过几节课,不过作业还算是马马虎虎的完成了,贴出来便于今后初学者参考。由于我初学 Java,不能保证代码的编程风格和效率,仅供参考吧。

学习 Java 一开始得确保自己的电脑上有 JRE (Java Runtime Environment),这样才能跑程序。可以去官网下一个,设置好环境变量后通过 command window 进行类 dos 命令的操作:将写好的 Java 程序保存为文本文件 .java,cd 到文件目录下之后 javac test.java(编译),生成 .class 文件。然后 java test 即可运行程序。

对于初学者更为推荐的是 eclipse,这是功能强大的集成环境,其实也不光可以用来写 Java 程序。另外在设计图形用户界面时也可以使用 NetBeans,这是类似 Visual Basic 的所见即所得的编辑软件。在 eclipse 下面新建工程等操作在网上查一下就ok。下面列出这学期的几次作业:

作业1

设计一个类,要求有一些基本属性及两个以上的方法。(可从日常生活中抽取)在类中加入2个不同参数的构造方法。再设计一个类,包含main方法,对上面的类进行应用与测试。该作业要求编程并调试通过。对你设计的类要有详细的文字说明(类所封装的内容,属性、方法的功能与含义等)。

 

Homework_1.java
 1 public class Homework_1
 2 {
 3     public static void main(String args[])
 4     {
 5         System.out.println("Hello, Java world!");
 6         // define two complex numbers
 7         Complex a = new Complex(1.0, 1.0);
 8         Complex b = new Complex(-4.0, 3.0);
 9         Complex c;
10         // apply basic numerical operations on defined complex objects
11         System.out.println("First one:");
12         a.Show();
13         System.out.println("Second one:");
14         b.Show();
15         System.out.println("Add:");
16         c = Add(a, b);
17         c.Show();
18         System.out.println("Subtract:");
19         c = Subtract(a, b);
20         c.Show();
21         System.out.println("Multiply:");
22         c = Multiply(a, b);
23         c.Show();
24         System.out.println("Divide:");
25         c = Divide(a, b);
26         c.Show();
27     }
28     // definition of basic numerical operations
29     private static Complex Add(Complex a, Complex b)
30     {
31         return new Complex(a.real + b.real, a.imag + b.imag);
32     }
33     private static Complex Subtract(Complex a, Complex b)
34     {
35         return new Complex(a.real - b.real, a.imag - b.imag);
36     }
37     private static Complex Multiply(Complex a, Complex b)
38     {
39         return new Complex(a.real * b.real - a.imag * b.imag, a.real * b.imag + a.imag * b.real);
40     }
41     private static Complex Divide(Complex a, Complex b)
42     {
43         return new Complex((a.real * b.real + a.imag * b.imag) / b.Magnitude(), 
44                 (a.imag * b.real - a.real * b.imag) / b.Magnitude());
45     }
46 }
47 
48 // Complex number class
49 class Complex
50 {
51     // definition of real and imaginary part
52     double real, imag;
53     // construction
54     Complex(double a, double b)
55     {
56         real = a;
57         imag = b;
58     }
59     // calculate angle
60     double Angle()
61     {
62         return Math.atan(imag / real);
63     }
64     // calculate magnitude
65     double Magnitude()
66     {
67         return Math.sqrt(real * real + imag * imag);
68     }
69     // show this number
70     void Show()
71     {
72         System.out.println("Complex Number: " + real + " + " + imag + "i\n");
73     }
74 }

 

作业2:设计一个处理复数运算的类,该类中至少有两个成员方法:复数加法和复数减法运算。在上述类中添加两个静态方法:求一个复数的模和求一个复数的复角。设计一个子类,该子类继承了上述的类,并且至少拥有自己的两个方法:复数乘法和复数除法。再设计一个类,包含main方法,对上面的类进行应用与测试。

 

Homework_2.java
 1 public class Homework_2
 2 {
 3     public static void main(String args[])
 4     {
 5         System.out.println("Hello, Java world!");
 6         // define two complex numbers
 7         newComplex a = new newComplex(); a.real = 0; a.imag = 1;
 8         // apply basic numerical operations on defined complex objects
 9         System.out.println("First one:");
10         a.Show();
11         System.out.println("Second one:");
12         System.out.println("Add:");
13         a.Add(0, 1);
14         a.Show();
15         System.out.println("Subtract:");
16         a.Subtract(0, 1);
17         a.Show();
18         System.out.println("Multiply:");
19         a.Multiply(0, 1);
20         a.Show();
21         System.out.println("Divide:");
22         a.Divide(0, 1);
23         a.Show();
24     }
25 }
26 
27 // Complex number class
28 class Complex
29 {
30     // definition of real and imaginary part
31     double real, imag;
32     // calculate angle
33     double Angle()
34     {
35         return Math.atan(imag / real);
36     }
37     // calculate magnitude
38     double Magnitude()
39     {
40         return Math.sqrt(real * real + imag * imag);
41     }
42     // show this number
43     void Show()
44     {
45         System.out.println("Complex Number: " + real + " + " + imag + "i\n");
46     }
47     // basic numerical operations
48     void Add(double a, double b)
49     {
50         real = real + a;
51         imag = imag + b;
52     }
53     void Subtract(double a, double b)
54     {
55         real = real - a;
56         imag = imag - b;
57     }
58 }
59 
60 //new complex number class
61 class newComplex extends Complex
62 {
63     // more advanced operations
64     void Multiply(double a, double b)
65     {
66         double new_real = real * a - imag * b, new_imag = real * b + imag * a;
67         real = new_real;
68         imag = new_imag;
69     }
70     void Divide(double a, double b)
71     {
72         Complex c = new Complex(); c.real = a; c.imag = b;
73         double new_real = (real * a + imag * b) / c.Magnitude();
74         double new_imag = (imag * a - real * b) / c.Magnitude();
75         real = new_real;
76         imag = new_imag;
77     }
78 }

 

作业3:编写一个线段类 MyLine,要求如下:主要属性有: x ,y ;类型为Point (查看API)。编写构造方法,如 MyLine(Point  p1 , Point p2)。编写5个成员方法。如:检查线段是否位于第一象限check()…求线段的长度 length()…判断两条直线是否相交(另一线段作为参数)。编写一点到该线段(或延长线)的距离,其他方法。注:编写方法时,考虑利用Point类的方法。编写测试程序。

 

Homework_3.java
  1 import java.awt.Point;
  2 
  3 public class Homework_3
  4 {
  5     public static void main(String args[])
  6     {
  7         System.out.println("Hello, Java world!");
  8         // define two points
  9         Point a = new Point(1, 3);
 10         Point b = new Point(3, 1);
 11         MyLine l = new MyLine(a, b);
 12         // test if in the first quadrant
 13         if (l.if_first_Quadrant())
 14             System.out.println("This line is in the first quadrant!");
 15         else
 16             System.out.println("This line is not in the first quadrant!");
 17         // print the length of this line
 18         System.out.println("The length of this line is " + l.length());
 19         // print the mid point of this line
 20         Point c = l.midPoint();
 21         System.out.println("The mid point is (" + c.getX() + ", " + c.getY() + ")");
 22         // print the slope of this line
 23         System.out.println("The slope of this line is " + l.direction());
 24         // check if the mid point is on the line
 25         if (l.if_on_line(c))
 26             System.out.println("The mid point is on this line!");
 27         else
 28             System.out.println("The mid point is not on this line!");
 29     }
 30 }
 31 
 32 // MyLine class
 33 class MyLine
 34 {
 35     // definition of x and y
 36     Point x, y;
 37     
 38     MyLine(Point p1, Point p2)
 39     {
 40         x = p1; y = p2;
 41     }
 42     
 43     // check if this line is in the first Quadrant 
 44     boolean if_first_Quadrant()
 45     {
 46         if (x.getX() > 0 && x.getY() > 0 && y.getX() > 0 && y.getY() > 0)
 47             return true;
 48         else
 49             return false;
 50     }
 51     
 52     // return the length of this line
 53     double length()
 54     {
 55         return Math.sqrt((x.getX() - y.getX()) * (x.getX() - y.getX()) +
 56                 (x.getY() - y.getY()) * (x.getY() - y.getY()));
 57     }
 58     
 59     // return midPoint on this line
 60     Point midPoint()
 61     {
 62         return new Point ((int)((x.getX() + y.getX()) / 2), (int)(x.getY() + y.getY()) / 2);
 63     }
 64     
 65     // return direction of the line
 66     double direction()
 67     {
 68         return (x.getY() - y.getY()) / (x.getX() - y.getX());
 69     }
 70     
 71     // check if given point is on this line
 72     boolean if_on_line(Point p)
 73     {
 74         if ((p.getX() < x.getX() && p.getX() < y.getX()) ||
 75                 (p.getX() > x.getX() && p.getX() > y.getX()))
 76             return false;
 77         else if ((x.getY() - y.getY()) / (x.getX() - y.getX()) == (x.getY() - p.getY()) / (x.getX() - p.getX()))
 78             return true;
 79         return false;
 80     }
 81 }
 82 
 83 // Complex number class
 84 class Complex
 85 {
 86     // definition of real and imaginary part
 87     double real, imag;
 88     // calculate angle
 89     double Angle()
 90     {
 91         return Math.atan(imag / real);
 92     }
 93     // calculate magnitude
 94     double Magnitude()
 95     {
 96         return Math.sqrt(real * real + imag * imag);
 97     }
 98     // show this number
 99     void Show()
100     {
101         System.out.println("Complex Number: " + real + " + " + imag + "i\n");
102     }
103     // basic numerical operations
104     void Add(double a, double b)
105     {
106         real = real + a;
107         imag = imag + b;
108     }
109     void Subtract(double a, double b)
110     {
111         real = real - a;
112         imag = imag - b;
113     }
114 }
115 
116 //new complex number class
117 class newComplex extends Complex
118 {
119     // more advanced operations
120     void Multiply(double a, double b)
121     {
122         double new_real = real * a - imag * b, new_imag = real * b + imag * a;
123         real = new_real;
124         imag = new_imag;
125     }
126     void Divide(double a, double b)
127     {
128         Complex c = new Complex(); c.real = a; c.imag = b;
129         double new_real = (real * a + imag * b) / c.Magnitude();
130         double new_imag = (imag * a - real * b) / c.Magnitude();
131         real = new_real;
132         imag = new_imag;
133     }
134 }

 

作业4:完成一个application图形界面程序。用户界面要求见如下两图:

 

 

功能说明:
file菜单包括两个菜单项(图1):
open:打开.gif的图形文件,并显示在窗口里。文件名在下面的编辑框中给出(如p1)
exit:结束程序。
edit菜单—包括两个菜单项(图2):
paint:在窗口中画图形,图形的类型及颜色分别由下面的复选框及选择按扭指定。
clear:清空窗口内容。
该作业要求编程并调试通过。对你设计的类要有详细的文字说明(类所封装的内容,属性、方法的功能与含义等)。
Homework_4.java
  1 import java.awt.*;
  2 import java.awt.event.ActionEvent;
  3 import java.awt.event.ActionListener;
  4 import javax.swing.*;
  5 
  6 public class Homework_4
  7 {
  8     // create a simple GUI window
  9     public static void main(String[] args)
 10     {
 11         MyFrame myFrame = new MyFrame();
 12     }
 13     
 14 }
 15 
 16 class MyFrame extends JFrame
 17 {
 18     private JLabel label;
 19     private JFileChooser fileChooser;
 20     private JTextArea textArea;
 21     private JComboBox comboBox;
 22     private ButtonGroup buttonGroup;
 23     private String color, shape;
 24     
 25     public MyFrame()
 26     {
 27         // create and setup the window
 28         super("Menu Frame");
 29         setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
 30         setLocation(300, 300);
 31         setSize(new Dimension(700, 500));
 32         setResizable(false);
 33         try
 34         {
 35             UIManager.setLookAndFeel(UIManager.getSystemLookAndFeelClassName());
 36         }
 37         catch (Exception e)
 38         {
 39             System.out.println("Cannot adapt look and feel.\n");
 40         }
 41                 
 42         // create menu bar
 43         JMenuBar menuBar = new JMenuBar();
 44         JMenu fileMenu = new JMenu("File");
 45         menuBar.add(fileMenu);
 46         JMenu editMenu = new JMenu("Edit");
 47         menuBar.add(editMenu);
 48         setJMenuBar(menuBar);
 49         
 50         // create and setup open menu item
 51         JMenuItem openMenuItem = new JMenuItem("Open");
 52         openMenuItem.addActionListener(new ImageOpenListener());
 53         fileMenu.add(openMenuItem);
 54         
 55         // create and setup exit menu item
 56         JMenuItem exitMenuItem = new JMenuItem("Exit");
 57         exitMenuItem.addActionListener(new ActionListener()
 58         {
 59             public void actionPerformed(ActionEvent e)
 60             {
 61                 System.exit(0);
 62             }
 63         });
 64         fileMenu.add(exitMenuItem);
 65         
 66         // create paint menu item
 67         JMenuItem paintMenuItem = new JMenuItem("Paint");
 68         paintMenuItem.addActionListener(new ActionListener()
 69         {
 70             public void actionPerformed(ActionEvent e)
 71             {
 72                 textArea.setText(null);
 73                 color = buttonGroup.getSelection().getActionCommand();
 74                 shape = (String) comboBox.getSelectedItem();
 75                 label.setIcon(new MyShape(400, 300));
 76                 label.setHorizontalAlignment(SwingConstants.CENTER);
 77             }
 78         });
 79         editMenu.add(paintMenuItem);
 80         
 81         // create clear menu item
 82         JMenuItem clearMenuItem = new JMenuItem("Clear");
 83         clearMenuItem.addActionListener(new ActionListener()
 84         {
 85             public void actionPerformed(ActionEvent e)
 86             {
 87                 label.setText(null);
 88                 label.setIcon(null);
 89                 textArea.setText(null);
 90             }
 91         });
 92         editMenu.add(clearMenuItem);
 93 
 94         // create label and file chooser to display a image
 95         label = new JLabel();
 96         getContentPane().add(label, BorderLayout.NORTH);
 97         fileChooser=new JFileChooser();
 98         
 99         // create text area
100         textArea = new JTextArea(1, 50);
101         textArea.setEnabled(false);
102         
103         // create combo box
104         comboBox = new JComboBox();
105         comboBox.addItem("oval");
106         comboBox.addItem("rectangle");
107         comboBox.addItem("triangle");
108 
109         // create radio button
110         JRadioButton radioButtonRed = new JRadioButton("red");
111         radioButtonRed.setActionCommand("red");
112         JRadioButton radioButtonYellow = new JRadioButton("Yellow");
113         radioButtonYellow.setActionCommand("yellow");
114         JRadioButton radioButtonBlue = new JRadioButton("Blue");
115         radioButtonBlue.setActionCommand("blue");
116         buttonGroup = new ButtonGroup();
117         buttonGroup.add(radioButtonRed);
118         buttonGroup.add(radioButtonYellow);
119         buttonGroup.add(radioButtonBlue);
120         radioButtonRed.setSelected(true); // set initial choice for radio button group
121 
122         // create a panel containing text area, combo box and radio choice
123         JPanel panel = new JPanel();
124         getContentPane().add(panel, BorderLayout.SOUTH);
125         panel.add(textArea, BorderLayout.WEST);
126         panel.add(comboBox, BorderLayout.CENTER);
127         panel.add(radioButtonRed, BorderLayout.EAST);
128         panel.add(radioButtonYellow, BorderLayout.EAST);
129         panel.add(radioButtonBlue, BorderLayout.EAST);
130         
131         // display the window
132         setVisible(true);
133     }
134     
135     // create listener for opening images
136     private class ImageOpenListener implements ActionListener
137     {
138         public void actionPerformed(ActionEvent e)
139         {
140             fileChooser.showOpenDialog(MyFrame.this);
141             String imageName = fileChooser.getSelectedFile().getPath();
142             ImageIcon imageIcon = new ImageIcon(imageName);
143             label.setIcon(imageIcon);
144             label.setHorizontalAlignment(SwingConstants.CENTER);
145             textArea.setText(imageName);
146         }
147     }
148     
149     // setup MyShape icon to draw different shapes with different colors
150     private class MyShape implements Icon
151     {
152         private int width, height;
153         public MyShape(int wid, int ht)
154         {
155             width = wid;
156             height = ht;
157         }
158         public void paintIcon(Component container, Graphics g, int p, int q)
159         {
160             if (color == "red")
161             {
162                 g.setColor(new Color(255, 0, 0));
163             }
164             else if (color == "yellow")
165             {
166                 g.setColor(new Color(255, 255, 0));
167             }
168             else if (color == "blue")
169             {
170                 g.setColor(new Color(0, 0, 255));
171             }
172             if (shape == "oval")
173             {
174                 g.drawOval(p, q, width - 1, height - 1);
175                 g.fillOval(p, q, width - 1, height - 1);
176             }
177             else if (shape == "rectangle")
178             {
179                 g.drawRect(p, q, width - 1, height - 1);
180                 g.fillRect(p, q, width - 1, height - 1);
181             }
182             else if (shape == "triangle")
183             {
184                 Polygon polygon = new Polygon();
185                 polygon.addPoint(150, 300);
186                 polygon.addPoint(550, 300);
187                 polygon.addPoint(300, 0);
188                 g.drawPolygon(polygon);
189                 g.fillPolygon(polygon);
190             }
191         }
192         public int getIconWidth()
193         {
194             return width;
195         }
196         public int getIconHeight()
197         {
198             return height;
199         }
200     }
201 }

 
我设计的类有 MyFrame(从 JFrame 继承而来),MyFrame 封装了 JMenuBar,JMenuItem,JLabel,JFileChooser,JTextArea,JComboBox,ButtonGroup 等类。另外我还设计了 ImageOpenListener 类(从 ActionListener 继承而来)以及 MyShape 类(从 Icon 类继承而来)用来调整所画图形的形状和颜色。

编译和运行:

 

 

作业3最终的界面展示如下:

 

 

作业5:将作业4中的程序改为 applet 小程序,并编写相应的 HTML 文件。

 

期末大作业:作业题目自定,详细说明项目的需求。
程序要有明确的功能,调试通过并能正常运行。
程序至少要包含以下知识点:
GUI 图形界面
多线程
文件I/O或网络编程
程序代码在500行以上。
作业要求:
     1、规划出实现这个项目所需要的类;
     2、根据设计要求作出类图及类相应的关系;
     3、编写代码实现设计。

 [to be continued]

posted on 2012-01-03 17:10  J. V. King  阅读(4621)  评论(0编辑  收藏  举报

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