201521123082 《Java程序设计》第7周学习总结

201521123082 《Java程序设计》第7周学习总结

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1. 本周学习总结

以你喜欢的方式(思维导图或其他)归纳总结集合相关内容。


2. 书面作业

1.ArrayList代码分析###

1.1 解释ArrayList的contains源代码####

Answer:
先贴上源码:

个人解析:
ArrayList中允许存放相同的元素,我们可以使用contains()方法来存放不重复有序的元素集合。
在源码中我们可以看出contains方法中调用indexOf方法来判断是否包含对象。在indexOf方法中,如果对象为空,elementData[i]也为空,返回i;如果对象不为空,调用equals方法,进行比较,如果与element[i]相同,返回i。


1.2 解释E remove(int index)源代码####

Answer:
先贴上源码:

remove(int index)删除ArrayList数组中指定位置上的元素并返回该元素。

关键解释如下:

/*numMoved就是index后面的所有的元素个数,即删除的元素后需要移动的元素个数 */
int numMoved = size - index - 1; 

/*将index后面的所有元素全部往前移动 */
if (numMoved > 0) 
    System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index, 
    numMoved); 
    
/*将最后多余的引用置为null. */
    elementData[--size] = 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类型吗?####

Anser:
1.结合1.1和1.2以及上课内容可以知道ArrayList是一个数组列表,ArrayList只能包含对象类型(Object)。
2.ArrayList在存放的时候可以是不同种类型的元素,因为ArrayList可以存储Object。所以任何类型的元素都是可以在ArrayList储存。

ArrayList对象的大小可按照其中存储的数据进行动态增减,所以在声明ArrayList对象时并不需要指定它的长度。但是由于ArrayList会把插入其中的所有数据当作为object类型来处理,在存储或检索值类型时会发生装箱和拆箱操作,带来很大的性能耗损。另外,ArrayList没有泛型的实现,也就是ArrayList不是类型安全的,在我们使用ArrayList处理数据时,很可能会报类型不匹配的错误。


1.4 分析add源代码,回答当内部数组容量不够时,怎么办?####

Answer:
先贴上源码:

 /**
     * Appends the specified element to the end of this list.
     *
     * @param e element to be appended to this list
     * @return <tt>true</tt> (as specified by {@link Collection#add})
     */
    public boolean add(E e) {
        ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
        elementData[size++] = e;
        return true;
    }
    
private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
        if (elementData == 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);
    }

    /**
     * The maximum size of array to allocate.
     * Some VMs reserve some header words in an array.
     * Attempts to allocate larger arrays may result in
     * OutOfMemoryError: Requested array size exceeds VM limit
     */
    private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;

    /**
     * Increases the capacity to ensure that it can hold at least the
     * number of elements specified by the minimum capacity argument.
     *
     * @param minCapacity the desired minimum capacity
     */
    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);
    }

    private static int hugeCapacity(int minCapacity) {
        if (minCapacity < 0) // overflow
            throw new OutOfMemoryError();
        return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?
            Integer.MAX_VALUE :
            MAX_ARRAY_SIZE;
    }

关键代码处的解释:

// 确定ArrarList的容量。  
    // 若ArrayList的容量不足以容纳当前的全部元素,设置 新的容量=“(原始容量x3)/2 + 1”  
    public void ensureCapacity(int minCapacity) {  
        // 将“修改统计数”+1,该变量主要是用来实现fail-fast机制的  
        modCount++;  
        int oldCapacity = elementData.length;  
        // 若当前容量不足以容纳当前的元素个数,设置 新的容量=“(原始容量x3)/2 + 1”  
        if (minCapacity > oldCapacity) {  
            Object oldData[] = elementData;  
            int newCapacity = (oldCapacity * 3)/2 + 1;  
            //如果还不够,则直接将minCapacity设置为当前容量
            if (newCapacity < minCapacity)  
                newCapacity = minCapacity;  
            elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);  
        }  
    }  
 
    // 添加元素e  
    public boolean add(E e) {  
        // 确定ArrayList的容量大小  
        ensureCapacity(size + 1);  // Increments modCount!!  
        // 添加e到ArrayList中  
        elementData[size++] = e;  
        return true;  
    }  

引用及参考:ArrayList简介
java中数组列表ArrayList的使用


1.5 分析private void rangeCheck(intindex)源代码,为什么该方法应该声明为private而不声明为public?####

Answer:
源码:

/**
     * Checks if the given index is in range.  If not, throws an appropriate
     * runtime exception.  This method does *not* check if the index is
     * negative: It is always used immediately prior to an array access,
     * which throws an ArrayIndexOutOfBoundsException if index is negative.
     */
    private void rangeCheck(int index) {
        if (index >= size)
            throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
    }

个人理解:
用private声明别的用户或者类不能调用,而public则任何用户和类都可以调用。rangeCheck用于边界检查,在类内调用就可以了。

关于rangeCheck(intindex)源码和ArrayList的学习可以参考:ArrayList 的实现原理


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?####

Answer:
个人认识:散列集只能存储不重复的对象.散列表采用Hash算法决定集合元素的存储位置。
(1)链表是HashSet的存储形式,我们每添加一个元素时,调用hashCode()方法得到其hashCode值,然后确定存储位置。
(2)hashCode()方法和equals()方法。


2.2 选做:尝试分析HashSet源代码后,重新解释1.1####

Answer:
贴上源码和解释:

public class HashSet<E> 
	 extends AbstractSet<E> 
	 implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable 
 { 
	 // 使用 HashMap 的 key 保存 HashSet 中所有元素
	 private transient HashMap<E,Object> map; 
	 // 定义一个虚拟的 Object 对象作为 HashMap 的 value 
	 private static final Object PRESENT = new Object(); 
	 ... 
	 // 初始化 HashSet,底层会初始化一个 HashMap 
	 public HashSet() 
	 { 
		 map = new HashMap<E,Object>(); 
	 } 
	 // 以指定的 initialCapacity、loadFactor 创建 HashSet 
	 // 其实就是以相应的参数创建 HashMap 
	 public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor) 
	 { 
		 map = new HashMap<E,Object>(initialCapacity, loadFactor); 
	 } 
	 public HashSet(int initialCapacity) 
	 { 
		 map = new HashMap<E,Object>(initialCapacity); 
	 } 
	 HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy) 
	 { 
		 map = new LinkedHashMap<E,Object>(initialCapacity 
			 , loadFactor); 
	 } 
	 // 调用 map 的 keySet 来返回所有的 key 
	 public Iterator<E> iterator() 
	 { 
		 return map.keySet().iterator(); 
	 } 
	 // 调用 HashMap 的 size() 方法返回 Entry 的数量,就得到该 Set 里元素的个数
	 public int size() 
	 { 
		 return map.size(); 
	 } 
	 // 调用 HashMap 的 isEmpty() 判断该 HashSet 是否为空,
	 // 当 HashMap 为空时,对应的 HashSet 也为空
	 public boolean isEmpty() 
	 { 
		 return map.isEmpty(); 
	 } 
	 // 调用 HashMap 的 containsKey 判断是否包含指定 key 
	 //HashSet 的所有元素就是通过 HashMap 的 key 来保存的
	 public boolean contains(Object o) 
	 { 
		 return map.containsKey(o); 
	 } 
	 // 将指定元素放入 HashSet 中,也就是将该元素作为 key 放入 HashMap 
	 public boolean add(E e) 
	 { 
		 return map.put(e, PRESENT) == null; 
	 } 
	 // 调用 HashMap 的 remove 方法删除指定 Entry,也就删除了 HashSet 中对应的元素
	 public boolean remove(Object o) 
	 { 
		 return map.remove(o)==PRESENT; 
	 } 
	 // 调用 Map 的 clear 方法清空所有 Entry,也就清空了 HashSet 中所有元素
	 public void clear() 
	 { 
		 map.clear(); 
	 } 
	 ... 
 }
  • 对于 HashSet 而言,它是基于 HashMap 实现的
  • HashSet封装了一个 HashMap 对象来存储所有的集合元素,所有放入 HashSet 中的集合元素实际上由 HashMap 的 key 来保存,而 HashMap 的 value 则存储了一个 PRESENT,它是一个静态的 Object 对象。
    HashSet 的绝大部分方法都是通过调用 HashMap 的方法来实现的,因此 HashSet 和 HashMap 两个集合在实现本质上是相同的。

3.ArrayListIntegerStack###

题集jmu-Java-05-集合之5-1 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5-3自定义接口ArrayIntegerStack,有什么不同?(不要出现大段代码)####

Answer:

  • ArrayIntegerStack是内部实现数组,实例化的时候需要规定大小
  • ArrayListIntegerStack是动态数组,可以用list可以自动扩容
  • ArrayList可以直接找到元素,进行删除,返回的操作

源码:

public ArrayIntegerStack(int n) {
		this.stack = new Integer[n];
	}
public ArrayListIntegerStack(){
		list =new ArrayList<Integer>();
	}

3.2 简单描述接口的好处.####

Answer:
接口是一种规范,同样的方法和操作可以有不同的实现,也可以供不同的类使用。上面一题就是很好的例子。


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,但不能使用java的Stack类(具体原因自己搜索)。请粘贴你的代码,类名为Main你的学号。####

Answer:

//ArrayListStringStack的代码
interface StringStack {
	public String push(String item);

	public String pop();

	public String peek();

	public boolean empty();

	public int size();
}

class ArrayListStringStack implements StringStack {
	private List<String> list;

	public ArrayListStringStack() {
		list = new ArrayList<String>();
	}

	@Override
	public String push(String item) {
		if (item == null)
			return null;
		list.add(item);
		return item;
	}

	@Override
	public String pop() {
		if (list.isEmpty())
			if (list.size() == 0)
				return null;
		return list.remove(list.size() - 1);
	}

	@Override
	public String peek() {
		if (list.size() == 0)
			return null;
		return list.get(size() - 1);
	}

	@Override
	public boolean empty() {
		if (list.size() == 0)
			return true;
		return false;
	}

	@Override
	public int size() {
		return list.size();
	}

	@Override
	public String toString() {
		return list.toString();
	}

}

主代码及实现结果:


4.2 题集jmu-Java-05-集合之5-6 银行业务队列简单模拟。(不要出现大段代码)####

Aswer:

题目要求A窗口每处理完2个顾客时,B窗口处理完1个顾客。给定到达银行的顾客序列,请按业务完成的顺序输出顾客序列。假定不考虑顾客先后到达的时间间隔,并且当不同窗口同时处理完2个顾客时,A窗口顾客优先输出。
其实就是A、B两个队Queue1和Queue2分别按要求输出,关键是判断两个队列的元素是最后一个输出。
源码和实现结果如下:


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 (不要出现大段代码)

5.1 实验总结####

Answer:
关键源码:

while (input.hasNext()) {
			String word = input.next();
			if (word.equals("!!!!!"))
				break;
			//不同的单词加入集合中
			else if (!str.contains(word))
				str.add(word);
		}

运行结果:


6.选做:加分考察-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####

Answer:

//步骤1
Map<String, Integer> map = new TreeMap<String,Integer>();
/*1.输入单词放入map直到出现“!!!”停止
.....
.....
*/

//步骤2
List<Map.Entry<String, Integer>> arrayList = new ArrayList<Map.Entry<String,Integer>>(map.entrySet());
/*用Collections.sort()方法对arrayList存放Map的键值进行排序
......
......
*/

//步骤3
for (Map.Entry<String, Integer> entry : arrayList) {
/*
按要求输出
......
......
*/
}


6.2 实验总结####

Answer:
了解Map和List的区别,题目中无法对Map的值排序,转为list后sort来实现功能。
对于Map,有以下比较好的链接:
map的详细用法


7.面向对象设计大作业-改进###

7.1 完善图形界面(说明与上次作业相比增加与修改了些什么)####

Answer:
在上次作业中页面设计已完成得差不多,查看下图:

本次完善了注册界面设计,如下:

完善购物车信息,用表格显示的设计:

可以用Set储存用户账号和商品,可以避免出现账号相同和物品重复的现象。


3. 码云上代码提交记录及PTA实验总结##

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. PTA实验
编程(5-1, 5-2, 5-3(选做), 5-6)
实验总结已经在作业中体现,不用写。


posted @ 2017-04-08 16:12  末日驿站  Views(363)  Comments(1Edit  收藏  举报