201521123064 《Java程序设计》第7周学习总结
1. 本章学习总结
以你喜欢的方式（思维导图或其他）归纳总结集合相关内容。
参考资料:
XMind
2. 书面作业
- Q1：ArrayList代码分析
- 1.1 解释ArrayList的
contains源代码
答：贴一下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;
}
可见，如果对象为null的话，则比较列表中是否含有null元素，对象不为null的话，则比较列表中是否含有该元素。如果含有该对象，则返回true。
来呀顺便看一下JDK的解释：
- 1.2 解释
E remove(int index)源代码
答：贴一下E remove(int index)源代码：
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; //关键的一句
return oldValue;
}
private void rangeCheck(int index) {
if (index >= size)
throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
}
先判断所要删除的位置是否超出了数组大小：若超出，则抛出异常；若未超出，则删除该位置的元素（类似数组查找元素），并将该位置之后的元素逐一往前移。最后：elementData[--size] = null;这句话很关键，把最后空出来的位置给置为null。
来呀再看一下JDK的解释：
- 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？
答：不需要。ArrayList存储的数据都是Object类，Object是所有数据类型的父类，1.1和1.2的源码里也没有对ArrayList存储数据具体的类型定义，所以不需要考虑。
- 1.4 分析add源代码，回答当内部数组容量不够时，怎么办？
答：贴一下add源代码：
public boolean add(E e) {
ensureCapacityInternal(size + 1); //判断当前集合中是否有足够的空间
elementData[size++] = e;
return true;
}
private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
}
ensureExplicitCapacity(minCapacity);
}
modCount++;
if (minCapacity - elementData.length > 0)
grow(minCapacity);
}
private void grow(int minCapacity) {
int oldCapacity = elementData.length;
int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1); //增加原来容量的一半，也就是扩容1.5倍
if (newCapacity - minCapacity < 0) //判断新容量是否足够
newCapacity = minCapacity;
if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0) //判断新容量是否超过最大限制
newCapacity = hugeCapacity(minCapacity); //将原数组的值存入新数组，并指向新数组
elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
}
参考：http://www.oschina.net/question/565065_78780
- 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?
答：private void rangeCheck(int index)源代码:
private void rangeCheck(int index) {
if (index >= size)
throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
}
使用private声明，说明该方法只对同包的类和继承该类的子孙类可见。不用public作声明，是因为没有必要对外部可见。rangeCheck方法用于判断是否超出容量范围，无返回值，假如超出范围了则直接抛出异常。
- Q2：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？
答： HashSet通过哈希表（链表＋数组）的存储形式得以实现。
当集合中需要添加一个元素时，HashSet会先调用hashCode()方法得到该元素的哈希值，根据该值确定决定该对象在表中应存放的位置。如果表中已有其他元素，则调用equals()方法与数组中已有的元素进行比较。若比较的结果为false，则将对象插入数组中；若比较结果为真，则用新值替换旧值。
- 2.2 选做：尝试分析HashSet源代码后，重新解释1.1
答：HashSet源代码如下：
public class HashSet<E>
extends AbstractSet<E>
implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable
{
static final long serialVersionUID = -5024744406713321676L;
private transient HashMap<E,Object> map;
private static final Object PRESENT = new Object();
public HashSet() {
map = new HashMap<E,Object>();
}
public HashSet(Collection<? extends E> c) {
map = new HashMap<E,Object>(Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16));
addAll(c);
}
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);
}
public Iterator<E> iterator() {
return map.keySet().iterator();
}
public int size() {
return map.size();
}
public boolean isEmpty() {
return map.isEmpty();
}
public boolean contains(Object o) {
return map.containsKey(o);
}
public boolean add(E e) {
return map.put(e, PRESENT)==null;
}
public boolean remove(Object o) {
return map.remove(o)==PRESENT;
}
public void clear() {
map.clear();
}
public Object clone() {
try {
HashSet<E> newSet = (HashSet<E>) super.clone();
newSet.map = (HashMap<E, Object>) map.clone();
return newSet;
} catch (CloneNotSupportedException e) {
throw new InternalError();
}
}
}
> 同2.1，当从HashSet集合中查找某个对象时，先调用hashCode()方法得到该元素的哈希值，根据该值确定决定该对象在表中应存放的位置。如果表中已有其他元素，则调用equals()方法与数组中已有的元素进行比较。
参考：[Java中Set的contains()方法][2]
- Q3：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)
答：编写
ArrayListIntegerStack相较于ArrayIntegerStack更为简单。
①ArrayListIntegerStack是用ArrayList来实现栈。ArrayList实际就是长度可变的数组，以它所实现的栈不用考虑栈满的情况，因为ArrayList可以自动扩容。
②ArrayIntegerStack是用数组来实现栈。需要考虑栈满的情况，在一开始便须设定栈的深度，并设定一个top指针，根据出栈入栈的情况移动top指针。
- 3.2 简单描述接口的好处.
答：就此题而言，
ArrayListIntegerStack和ArrayIntegerStack都接入一个接口，就是下面这个！
interface IntegerStack {
public Integer push(Integer item);
public Integer pop();
public Integer peek();
public boolean empty();
public int size();
}
二者都有相同的方法，但是各自却有不同是实现，充分体现了多态性。
接口的好处也体现于此：接入同一个接口，完成同一功能，不考虑其具体的实现方法。
参考：java 接口的作用和好处
- Q4：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。
答：代码如下！
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Scanner;
public class Main201521123064 {
public static void main(String[] args) {
Scanner sc = new Scanner(System.in);
ArrayListCharacterStack list = new ArrayListCharacterStack();
while(sc.hasNextLine()){
String str = sc.nextLine();
char[] arr = str.toCharArray();
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
list.push(arr[i]);
}
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
if(arr[i] != list.pop()) {
System.out.println("不是回文");
break;
}
}
if(list.empty()){
System.out.println("是回文");
}
}
}
}
// 自定义一个栈类（只含有push、pop、empty方法）
class ArrayListCharacterStack implements CharacterStack {
private List<Character> list;
public ArrayListCharacterStack() {
list = new ArrayList<Character>();
}
@Override
public Character push(Character item) {
if (item == null)
return null;
list.add(item);
return item;
}
@Override
public Character pop() {
if (list.isEmpty())
return null;
return list.remove(list.size() - 1);
}
@Override
public boolean empty() {
if (list.isEmpty())
return true;
return false;
}
}
interface CharacterStack { // CharacterStack接口
public Character push(Character item);
public Character pop();
public boolean empty();
}
> 运行结果：
- 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)
答：定义A、B两个奇偶队列，并排队：
Queue<Integer> A = new LinkedList<Integer>();
Queue<Integer> B = new LinkedList<Integer>();
for (int i = 0; i < N; i++) {
int x = sc.nextInt();
if (x % 2 == 1) {
A.offer(x);
} else {
B.offer(x);
}
}
然后我又定义了一个C队列，按照完成顺序并优先考虑A窗口进行排队：
Queue<Integer> C = new LinkedList<Integer>();
while (!A.isEmpty() || !B.isEmpty()) {
if(!A.isEmpty()) C.offer(A.poll());
if(!A.isEmpty()) C.offer(A.poll());
if(!B.isEmpty()) C.offer(B.poll());
}
输出的时候考虑一下最后一个后面不要有空格啊就可以了。
- Q5：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)
答：题目要求最后按照字母顺序输出，并且TreeSet具有自动排序功能，所以我在这题选用了TreeSet进行定义。
TreeSet<String> set = new TreeSet<String>();
然后在while循环里进行判断，如果输入为“!!!!!”时则跳出循环，否则将元素加入到集合中。
输出时，我将集合转为数组，这里用到了toArray方法。
String[] strs = new String[set.size()];
set.toArray(strs);
for (int i = 0; i < 10 && i < strs.length; i++) {
System.out.println(strs[i]);
- Q7：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)
答：与上次作业相比，加入了表格。能够使得界面更加美观，如图：
和小伙伴的博客链接：
| 郭炜埕 | 姚佳希 |
|---|---|
| 郭炜埕的博客链接 | 姚佳希的博客链接 |
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
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。
