李晓菁201771010114《面向对象程序设计（Java）》第十周学习总结
一：理论部分
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。
二：实验部分：
实验十 泛型程序设计技术
实验时间 2018-11-1
1、实验目的与要求
(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。
2、实验内容和步骤
实验1： 导入第8章示例程序，测试程序并进行代码注释。（以下三个测试程序中的pair类都相同，只需将三个程序定义在同一个包中，即可共用）
测试程序1：（在以下测试程序中，不再赘述主类pair类）
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；
l 掌握泛型类的定义及使用。
package pair1; /** * @version 1.00 2004-05-10 * @author Cay Horstmann */ public class Pair<T>//一个pair泛型类，引入一个类型变量T，该类可以有多个类型变量。 { private T first;//类型变量T指定方法的返回类型以及域和局部变量的类型。 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; } public T getSecond() { return second; } public void setFirst(T newValue) { first = newValue; } 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" };//默认比较ASCII码值 Pair<String> mm = ArrayAlg.minmax(words);//用具体类型替换类型变量T，即可实例化泛型类型。 //通过类名调用方法，该方法为静态的。 System.out.println("min = " + mm.getFirst()); System.out.println("max = " + mm.getSecond()); } } 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 value, or null if a is null or empty */ public static Pair<String> minmax(String[] a)//stringPair类对象 { 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]; if (max.compareTo(a[i]) < 0) max = a[i]; } return new Pair<>(min, max);//两个域可以使用不同的类型 } }
测试程序2：
l 编辑、调试运行教材315页 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 掌握泛型方法、泛型变量限定的定义及用途。
package pair2; import java.time.*;//比较日期的大小调用time包 /** * @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);//用LocateDate实例化泛型类型 System.out.println("min = " + mm.getFirst()); System.out.println("max = " + mm.getSecond()); } } 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 value, or null if a is null or empty */ public static <T extends Comparable> Pair<T> minmax(T[] a) //为确信有compareTo方法，将T限制为实现Comparable接口， //加了上界约束的泛型方法 { if (a == null || a.length == 0) return null; 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]; if (max.compareTo(a[i]) < 0) max = a[i]; } return new Pair<>(min, max); } }
测试程序3：
l 用调试运行教材335页 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。
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); Manager cfo = new Manager("Sid Sneaky", 600000, 2003, 12, 15); Pair<Manager> buddies = new Pair<>(ceo, cfo); printBuddies(buddies); ceo.setBonus(1000000); cfo.setBonus(500000); Manager[] managers = { ceo, cfo }; Pair<Employee> result = new Pair<>();//也可用Mannager，因为Employee类是他的父类，在此可直接用它的父类Employee 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)//有上限的通配符，表示它的类型是Employee类 { 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)//有下限的通配符，表明它的下限是Manager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) { 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)//pair<?>，表示可以用任何Object对象调用原始的pair类的setobject方法。 { return p.getFirst() == null || p.getSecond() == null; } public static void swap(Pair<?> p) { swapHelper(p); } 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//mannager作为一个子类继承自它的父类Employee { 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);//super调用超类中的一些方法 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//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.salary = salary; hireDay = LocalDate.of(year, month, day); } 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; } }
实验2：编程练习：
编程练习1：实验九编程题总结
l 实验九编程练习1总结（从程序总体结构说明、模块说明，目前程序设计存在的困难与问题三个方面阐述）。
总结：（1）该程序有两个类构成，一个主类，
package text8; import java.io.BufferedReader; import java.io.File; import java.io.FileInputStream; import java.io.FileNotFoundException; import java.io.IOException; import java.io.InputStreamReader; import java.util.ArrayList; import java.util.Arrays; import java.util.Collections; import java.util.List; import java.util.Scanner; public class Xinxi { private static ArrayList<Student> studentlist; public static void main(String[] args) { studentlist = new ArrayList<>(); Scanner scanner = new Scanner(System.in); File file = new File("D:\\身份证号\\身份证号.txt"); try { FileInputStream fis = new FileInputStream(file); BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(fis)); String temp = null; while ((temp = in.readLine()) != null) { Scanner linescanner = new Scanner(temp); linescanner.useDelimiter(" "); String name = linescanner.next(); String number = linescanner.next(); String sex = linescanner.next(); String age = linescanner.next(); String province = linescanner.nextLine(); Student student = new Student(); student.setName(name); student.setnumber(number); student.setsex(sex); int a = Integer.parseInt(age); student.setage(a); student.setprovince(province); studentlist.add(student); } } catch (FileNotFoundException e) {//添加的异常处理语句try{ }catch{ }语句 System.out.println("所找信息文件找不到"); e.printStackTrace(); } catch (IOException e) { System.out.println("所找信息文件读取错误");//采取积极方法捕获异常，并将异常返回自己所设定的打印文字 e.printStackTrace(); } boolean isTrue = true; while (isTrue) { System.out.println("选择你的操作，输入正确格式的选项"); System.out.println("1按姓名字典序输出人员信息"); System.out.println("2.查询最大和最小年龄的人员信息"); System.out.println("3.寻找老乡"); System.out.println("4.寻找年龄相近的人的信息"); System.out.println("5.退出"); String n = scanner.next(); switch (n) { case "1": Collections.sort(studentlist); System.out.println(studentlist.toString()); break; case "2": int max = 0, min = 100; int j, k1 = 0, k2 = 0; for (int i = 1; i < studentlist.size(); i++) { j = studentlist.get(i).getage(); if (j > max) { max = j; k1 = i; } if (j < min) { min = j; k2 = i; } } System.out.println("年龄最大：" + studentlist.get(k1)); System.out.println("年龄最小：" + studentlist.get(k2)); break; case "3": System.out.println("家乡在哪里？"); String find = scanner.next(); String place = find.substring(0, 3); for (int i = 0; i < studentlist.size(); i++) { if (studentlist.get(i).getprovince().substring(1, 4).equals(place)) System.out.println("同乡" + studentlist.get(i)); } break; case "4": System.out.println("年龄："); int yourage = scanner.nextInt(); int near = agenear(yourage); int value = yourage - studentlist.get(near).getage(); System.out.println("" + studentlist.get(near)); break; case "5": isTrue = false; System.out.println("退出程序!"); break; default: System.out.println("输入有误"); } } } public static int agenear(int age) { int j = 0, min = 53, value = 0, flag = 0; for (int i = 0; i < studentlist.size(); i++) { value = studentlist.get(i).getage() - age; if (value < 0) value = -value; if (value < min) { min = value; flag = i; } } return flag; } }
一个student类，该类实现了一个接口。
package text8; public class Student implements Comparable<Student> { private String name; private String number; private String sex; private String province; private int age; public void setName(String name) { // TODO 自动生成的方法存根 this.name = name; } public String getName() { // TODO 自动生成的方法存根 return name; } public void setnumber(String number) { // TODO 自动生成的方法存根 this.number = number; } public String getNumber() { // TODO 自动生成的方法存根 return number; } public void setsex(String sex) { // TODO 自动生成的方法存根 this.sex = sex; } public String getsex() { // TODO 自动生成的方法存根 return sex; } public void setprovince(String province) { // TODO 自动生成的方法存根 this.province = province; } public String getprovince() { // TODO 自动生成的方法存根 return province; } public void setage(int a) { // TODO 自动生成的方法存根 this.age = age; } public int getage() { // TODO 自动生成的方法存根 return age; } public int compareTo(Student o) { return this.name.compareTo(o.getName()); } public String toString() { return name + "\t" + sex + "\t" + age + "\t" + number + "\t" + province + "\n"; } }
（2）在该程序中添加异常处理语句。采用积极抛出异常的模式，处理程序中可能会出现的异常。
（3）目前程序设计存在的困难是，可以将一个模块一个模块的写出来，但不知道该怎么将这些模块组织起来成一个完整的程序。
还有在程序运行结果出现一些不该出现的符号时，不知道该如何准确的修改。
l 实验九编程练习2结（从程序总体结构说明、模块说明，目前程序设计存在的困难与问题三个方面阐述）。
总结：（1）该程序有两个类构成，一个主类，
package 第九周; import java.util.Random; import java.util.Scanner; import java.io.FileNotFoundException; import java.io.PrintWriter; public class Demo { public static void main(String[] args) { // 用户的答案要从键盘输入，因此需要一个键盘输入流 //Scanner in = new Scanner(System.in); yunsuan counter = new yunsuan (); PrintWriter out = null; try { out = new PrintWriter("D:\\text.txt"); } catch (FileNotFoundException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } int sum = 0; // 通过循环生成10道题 for (int i = 0; i < 10; i++) { int a = (int) Math.round(Math.random() * 10); int b = (int) Math.round(Math.random() * 10); Scanner in1 =new Scanner(System.in); switch((int)(Math.random()*4)) { case 1: System.out.println( ""+a+"+"+b+"="); int c1 = in1.nextInt(); out.println(a+"+"+b+"="+c1); if (c1 == counter.add(a, b)) { sum += 10; System.out.println("恭喜答案正确"); } else { System.out.println("抱歉答案错误"); } break ; case 2: System.out.println(i + ": " + a + "-" + b + "="); int c2 = in1.nextInt(); out.println(a + "-" + b + "=" + c2); if (c2 == counter.reduce(a, b)) { sum += 10; System.out.println("恭喜答案正确"); } else { System.out.println("抱歉答案错误"); } break; case 3: System.out.println(i + ": " + a + "*" + b + "="); int c3 = in1.nextInt(); out.println(a + "*" + b + "=" + c3); if (c3 == counter.multiplication(a, b)) { sum += 10; System.out.println("恭喜答案正确"); } else { System.out.println("抱歉答案错误"); } break; case 4: System.out.println(""+a+"/"+b+"="); while(b==0) { b = (int) Math.round(Math.random() * 100); } int c4= in1.nextInt(); out.println(a+"/"+b+"="+c4); if (c4 == counter.devision(a, b)) { sum += 10; System.out.println("恭喜答案正确"); } else { System.out.println("抱歉答案错误"); } break; } } System.out.println("总分:"+sum); out.println(sum); out.close(); } }
一个用户自定义类
package 第九周; public class yunsuan { public int multiplication(int a, int b) { // TODO 自动生成的方法存根 return a*b; } public int add(int a, int b) { // TODO 自动生成的方法存根 return a+b; } public int reduce(int a, int b) { // TODO 自动生成的方法存根 if((a-b)>0) return a-b; else return 0; } public int devision(int a, int b) { // TODO 自动生成的方法存根 if(b!=0) return a/b; else return 0; } }
（2）存在的困难是，有些运算超出小学生的计算范围，当回答正确时，会生成10道四则运算习题，当有一个回答不正确时，生成的四则运算习题不是十道。
将生成的十道四则运算题目保存在txt文档中。
编程练习2：采用泛型程序设计技术改进实验九编程练习2，使之可处理实数四则运算，其他要求不变。
package 第九周; import java.util.Random; import java.util.Scanner; import java.io.FileNotFoundException; import java.io.PrintWriter; public class Demo { public static void main(String[] args) { // 用户的答案要从键盘输入，因此需要一个键盘输入流 Scanner in = new Scanner(System.in); yunsuan counter = new yunsuan (); PrintWriter out = null; try { out = new PrintWriter("D:\\text.txt"); } catch (FileNotFoundException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } int sum = 0; // 通过循环生成10道题 for (int i = 0; i < 10; i++) { int a = (int) Math.round(Math.random() * 100); int b = (int) Math.round(Math.random() * 100); //Scanner in1 =new Scanner(System.in); Random rand=new Random(); switch((int)(Math.random()*4)+1) { case 1: System.out.println( ""+a+"+"+b+"="); int c= in.nextInt(); out.println(a+"+"+b+"="+c); if (c == counter.add(a, b)) { sum += 10; System.out.println("恭喜答案正确"); } else { System.out.println("抱歉答案错误"); } break ; case 2: while (a<b) { b = (int)Math.round(Math.random() * 100); ; } System.out.println(i + ": " + a + "-" + b + "="); int c1 = in.nextInt(); out.println(a + "-" + b + "=" + c1); if (c1 == counter.reduce(a, b)) { sum += 10; System.out.println("恭喜答案正确"); } else { System.out.println("抱歉答案错误"); } break; case 3: System.out.println(i + ": " + a + "*" + b + "="); int c2 = in.nextInt(); out.println(a + "*" + b + "=" + c2); if (c2 == counter.multiplication(a, b)) { sum += 10; System.out.println("恭喜答案正确"); } else { System.out.println("抱歉答案错误"); } break; case 4: a = b + (int) Math.round(Math.random() * 100); while(b==0) { b = (int) Math.round(Math.random() * 100); } while (a%b==0) { a= (int) Math.round(Math.random() * 100); } System.out.println(""+a+"/"+b+"="); int c3= in.nextInt(); out.println(a+"/"+b+"="+c3); if (c3 == counter.devision(a, b)) { sum += 10; System.out.println("恭喜答案正确"); } else { System.out.println("抱歉答案错误"); } break; } } System.out.println("总分:"+sum); out.println(sum); out.close(); } }
package 第九周; public class yunsuan<T>{ private T a; private T b; public yunsuan() { a=null; b=null; } public int multiplication(int a, int b) { // TODO 自动生成的方法存根 return a*b; } public int add(int a, int b) { // TODO 自动生成的方法存根 return a+b; } public int reduce(int a, int b) { // TODO 自动生成的方法存根 if((a-b)>0)//保证两数相减不会是负数 return a-b; else return 0; } public int devision(int a, int b) { // TODO 自动生成的方法存根 if (b != 0 && a%b==0)//保证是整除 return a/b; else return 0; } }
三：实验总结：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。在学长的指导帮助下学会了如何阅读别人的程序，并用快捷方法进入某一个类去读它的定义。
