201621123063《Java程序设计》第8周实验报告
1. 本周学习总结
2. 书面作业
1. ArrayList代码分析
1.1 解释ArrayList的contains源代码
以下是ArrayList的contains源代码：
public boolean contains(Object o) {
return indexOf(o) >= 0;
}
public int indexOf(Object o) {
if (o == null) {
for (int i = 0; i < size; i++)
if (elementData[i]==null)
return i;
} else {
for (int i = 0; i < size; i++)
if (o.equals(elementData[i]))
return i;
}
return -1;
}
可以看到，ArrayList的contains方法就是遍历ArrayList，用equals方法逐个和ArrayList中的成员比较是否相同，若ArrayList中存在传入的元素返回true，否则返回false（包括传入参数为null的情况）。
1.2 解释E remove(int index)源代码
E remove(int index)源代码如下：
public E remove(int index) {
rangeCheck(index);
modCount++;
E oldValue = elementData(index);
int numMoved = size - index - 1;
if (numMoved > 0)
System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
numMoved);
elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work
return oldValue;
}
private void rangeCheck(int index) {
if (index >= size)
throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
}
删除ArrayList中指定位置的元素。 用rangeCheck()方法检查索引范围，把删掉元素后的所有元素前移一位，原来的最后一个元素的位置置null。
1.3 结合1.1与1.2，回答ArrayList存储数据时需要考虑元素的具体类型吗？
不需要，Object类是所有类的终极父类，但要注意不能存放基本数据类型(如int,double型)。
1.4 分析add源代码，回答当内部数组容量不够时，怎么办？
add源代码如下：
public boolean add(E e) {
ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
elementData[size++] = e;
return true;
}
private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
}
ensureExplicitCapacity(minCapacity);
}
private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
modCount++;
// overflow-conscious code
if (minCapacity - elementData.length > 0)
grow(minCapacity);
}
private void grow(int minCapacity) {
// overflow-conscious code
int oldCapacity = elementData.length;
int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
if (newCapacity - minCapacity < 0)
newCapacity = minCapacity;
if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
// minCapacity is usually close to size, so this is a win:
elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
}
可以看出，当内部数组容量不够时，调用grow方法生成一个容量大小为原来数组1.5倍的新数组，用Arrays.copyOf()方法把原数组中的数据拷贝到新数组中。
1.5 分析private void rangeCheck(int index)源代码，为什么该方法应该声明为private而不声明为public?
private void rangeCheck(int index) {
if (index >= size)
throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
}
rangeCheck()方法用于越界判断，越界时抛出异常声明，只需要在ArrayList类中调用，因此声明为private
2. HashSet原理
2.1 将元素加入HashSet(散列集)中，其存储位置如何确定?需要调用那些方法？
调用hashCode()方法得出将存入的元素对应的hashcode的值，以此得到元素在哈希表中的存放位置，HashSet中不存放相同的元素，因此再调用equals()方法比较将存入的元素和该位置已有的元素是否相同，相同则不存入，不相同则用解决散列冲突的方法将元素添加入HashSet中。
2.2 将元素加入HashSet中的时间复杂度是多少？是O(n)吗？(n为HashSet中已有元素个数)
是O(1)，直接根据哈希码找到元素在哈希表中的对应位置并插入。
2.3 选做：尝试分析HashSet源代码后，重新解释2.1
以下是HashSet的add()方法源码：
public boolean add(E e) {
return map.put(e, PRESENT)==null;
}
可以看出，HashSet底层使用HashMap来保存所有元素
以下是HashMap的put方法
public V put(K key, V value) {
return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
boolean evict) {
Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
n = (tab = resize()).length;
if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
else {
Node<K,V> e; K k;
if (p.hash == hash &&
((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
e = p;
else if (p instanceof TreeNode)
e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
else {
for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
if ((e = p.next) == null) {
p.next = newNode(hash, key, value, null);
if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
treeifyBin(tab, hash);
break;
}
if (e.hash == hash &&
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
break;
p = e;
}
}
if (e != null) { // existing mapping for key
V oldValue = e.value;
if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
e.value = value;
afterNodeAccess(e);
return oldValue;
}
}
++modCount;
if (++size > threshold)
resize();
afterNodeInsertion(evict);
return null;
}
1.调用hash函数得到key的HashCode值
2.通过HashCode值与数组长度-1逻辑与运算得到一个index值
3.遍历索引位置对应的链表，如果Entry对象的hash值与hash函数得到的hash值相等，并且该Entry对象的key值与put方法传过来的key值相等则，将该Entry对象的value值赋给一个变量，将该Entry对象的value值重新设置为put方法传过来的value值。将旧的value返回。
4.添加Entry对象到相应的索引位置
3. ArrayListIntegerStack
题集jmu-Java-05-集合之ArrayListIntegerStack
3.1 比较自己写的ArrayListIntegerStack与自己在题集jmu-Java-04-面向对象2-进阶-多态、接口与内部类中的题目自定义接口ArrayIntegerStack，有什么不同？(不要出现大段代码)
最主要的区别就是数据结构的不同，ArrayListIntegerStack是采用ArrayList实现，而ArrayIntegerStack采用数组实现，前者不用担心栈满，出栈时直接调用ArrayList的remove()方法。
3.2 结合该题简单描述接口的好处，需以3.1为例详细说明，不可泛泛而谈。
以3.1为例，实现了IntegerStack接口后，不论是用ArrayList还是数组实现都可以，它们所实现的功能都是借口中抽象的。接口可以被多个类声明，只要根据接口写出具体实现的类，对多人并行开发来说很重要。
4. Stack and Queue
4.1 编写函数判断一个给定字符串是否是回文，一定要使用栈(请利用Java集合中已有的类)，但不能使用java的Stack类（具体原因自己搜索）与数组。请粘贴你的代码，类名为Main你的学号。
public class Main201621123063 {
public static void main(String[] args) {
while(true)
{
Scanner in = new Scanner(System.in);
String str = in.nextLine();
if(isHuiWen(str) == true)
System.out.println("是回文");
else
System.out.println("不是回文");
}
}
public static boolean isHuiWen(String str)
{
List<Character> stack = new ArrayList<Character>();//用ArrayList的add(),remove()来模拟进栈和出栈
List<Character> stack2 = new ArrayList<Character>();
int halfLength = str.length()/2;
for(int i = 0;i < halfLength;i++){
stack.add(str.charAt(i));
stack2.add(str.charAt(str.length()-i-1));
}
boolean flag = true;
for(int i = halfLength-1;i >= 0;i--){
if(stack.remove(i) != stack2.remove(i)){
flag = false;
break;
}
}
return flag;
}
}
4.2 题集jmu-Java-05-集合之银行业务队列简单模拟(只粘贴关键代码)。请务必使用Queue接口，并说明你使用了Queue接口的哪一个实现类？
使用LinkedList实现类
if(aQueue.size()<2)
{
System.out.println(aQueue.removeFirst());
while(!bQueue.isEmpty())
System.out.print(" "+bQueue.removeFirst());
}
else
{
System.out.print(aQueue.removeFirst());
System.out.print(" "+aQueue.removeFirst());
System.out.print(" "+bQueue.removeFirst());
}
if(bQueue.isEmpty())
{
System.out.print(aQueue.removeFirst());
while(!aQueue.isEmpty())
System.out.print(" "+aQueue.removeFirst());
}
while(!aQueue.isEmpty()&& !bQueue.isEmpty())
{
System.out.print(" "+aQueue.removeFirst());
System.out.print(" "+aQueue.removeFirst());
System.out.print(" "+bQueue.removeFirst());
}
while(!aQueue.isEmpty())
{
System.out.print(" "+aQueue.removeFirst());
}
while(!bQueue.isEmpty())
{
System.out.print(" "+bQueue.removeFirst());
}
5. 统计文字中的单词数量并按单词的字母顺序排序后输出
题集jmu-Java-05-集合之5-2 统计文字中的单词数量并按单词的字母顺序排序后输出 (作业中不要出现大段代码)
5.1 实验总结
用TreeSet可以直接实现按字母顺序排序
6. 选做：统计文字中的单词数量并按出现次数排序
题集jmu-Java-05-集合之5-3 统计文字中的单词数量并按出现次数排序(不要出现大段代码)
6.1 伪代码
1.用HashMap存储统计单词数量
2.实现比较器先按次数降序，然后再按key字母升序
3.输出出现次数前十的单词
6.2 实验总结
if(map.containsKey(str))
map.put(str, map.get(str)+1);
把String作为Value，出现次数为key值，统计输出
7. 选做 面向对象设计大作业-改进
7.1 使用集合类改进大作业或者简述你的面向对象设计大作业中，哪里使用到了集合类。
购物车中使用List来储存GoodsInfomation类对象
7.2 进一步完善图形界面(仅需出现改进的后的图形界面截图)
3.码云及PTA
题目集：jmu-Java-05-集合
3.1. 码云代码提交记录
在码云的项目中，依次选择“统计-Commits历史-设置时间段”, 然后搜索并截图
3.2 截图PTA题集完成情况图
需要有两张图（1. 排名图。2.PTA提交列表图）
3.3 统计本周完成的代码量
周次 | 行数 | 新增行数 | 文件数 | 新增文件数 |
- | :-: | :-: | :-: | :-:
1 | 226 | 226 | 45 | 45 |
2 | 377 | 377 | 7 | 7 |
3 | 712 | 281 | 42| 9 |
4 | 166 | 166 | 2 | 2|
5 | 253 | 253 | 4 | 4|
6 | 484 | 484 | 9 | 9|
7 | 269 | 269 |1 | 1 |
8 | 301 | 32 | 5 | 4|
