201871010119-帖佼佼《面向对象程序设计（java）》第十一周学习总结

博文正文开头格式：（2分）

项目	内容
这个作业属于哪个课程	https://www.cnblogs.com/nwnu-daizh/
这个作业的要求在哪里	https://www.cnblogs.com/nwnu-daizh/p/11435127.html
作业学习目标	理解泛型概念；掌握泛型类的定义与使用；掌握泛型方法的声明与使用；掌握泛型接口的定义与实现；了解泛型程序设计，理解其用途.

第一部分：总结第八章关于泛型程序设计理论知识（25分）

1.泛型程序设计：编写的代码可以被很多不同类型的对象所重用。

1）泛型（参数化类型）：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）泛型类：是具有一个或多个类型变量的类，即创建用类型作为参数的类。在<>内定义形式类型参数，该形参表示类型而不表示值。

　　　　泛型类可以有多个类型变量，例如:public class Pair<T, U>{ 。。。。。。 }

　　　　　类型参数的优点：改善程序的可读性，增强类型使用安全性；

类定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。

2、泛型方法的声明：

1）泛型方法：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，在方法调用时确定具体需要。（泛型方法可以声明在泛型类中，也可以声明在普通类中）

2）泛型变量的限定：a.泛型变量的上界：如<T extends Number>（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，extends并不代表继承，它是类型范围限制。）

　　　　　　　　　 b.<T extends Bounding Type>表示T应该是绑定类型的子类型。

　　　　　　　　　　c .一个类型变量和通配符可以有多个限定，限定类型用“&”分割。eg:<T entends Compareable & Seriaizable>

3)泛型变量下界的说明：

　　通过使用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；

　　当程序希望为一个方法的参数限定类型时，通常可以使用下限通配符

3.通配符类型：

1）通配符：“？”符号表明参数的类型可以是任何一种类型，而T表示一种未知类型。

2）通配符的一般用法：a.?：用于表示任何类型；

b.? extends type，表示带有上界；

c.? super type，表示带有下界。

3）无界通配符(*)： Pair< ? >

4.泛型类的约束与局限性：

1）不能用基本类型（如int型，float型等）实例化类型参数
2）运行时类型查询只适用于原始类型
3）不能抛出也不能捕获泛型类实例
4）参数化类型的数组不合法
5）不能实例化类型变量
6）泛型类的静态上下文中类型变量无效
7）注意擦除后的冲突

5.泛型类型的继承规则：Java中的数组是协变的，但这一原理不适用于泛型类型。不允许这样做是因为，避免破坏要提供类型的安全泛型。

　　　　　　　　　　　泛型类可扩展或实现其它的泛型类。

第二部分：实验部分

实验1：测试程序1（6分）

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；

掌握泛型类的定义及使用。

实验代码如下：

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" };    //

      Pair<String> mm = ArrayAlg.minmax(words);		//words是通过类名调用，依赖于ArrayAlg类

      System.out.println("min = " + mm.getFirst());   //利用封装技术分别显示min和max

      System.out.println("max = " + mm.getSecond());

   }

}

class ArrayAlg     //定义一个泛型类，与Pair<T>是依赖关系

{

   /**

    * Gets the minimum and maximum of an array of strings.

    * @param a an array of strings

    * @return a pair with the min and max values, or null if a is null or empty

    */

   public static Pair<String> minmax(String[] a)

   {

      if (a == null || a.length == 0) return null;      //空指针引用，初始化一个空数组

      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];     //利用compareTo方法

         if (max.compareTo(a[i]) < 0) max = a[i];

      }

      return new Pair<>(min, max);   //返回新的泛型类

   }

}

package pair1;

/**

 * @version 1.00 2004-05-10

 * @author Cay Horstmann

 */

//T作为泛型类的标志

public class Pair<T>   //创建用类型作为参数的类，

{

   private T first;    //定义两个私有属性

   private T second;

   public Pair() { first = null; second = null; }   //无参构造器

   public Pair(T first, T second) { this.first = first;  this.second = second; }     //构造器

   public T getFirst() { return first; }       //两个访问器

   public T getSecond() { return second; }

   public void setFirst(T newValue) { first = newValue; }    //方法定义

   public void setSecond(T newValue) { second = newValue; }

}

　　运行结果如下：

实验1：测试程序2（6分）

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 了解泛型方法、泛型变量限定的定义及用途。

实验代码如下：

package pair2;

/**

 * @version 1.00 2004-05-10

 * @author Cay Horstmann

 */

public class Pair<T>    //创建一个用类型作为参数的类，泛型类

{

   private T first;

   private T second;

   public Pair() { first = null; second = null; }    //无参构造器

   public Pair(T first, T second) { this.first = first;  this.second = second; }     //构造器

   public T getFirst() { return first; }    //访问器

   public T getSecond() { return second; }

   public void setFirst(T newValue) { first = newValue; }    //setFirst（）方法声明

   public void setSecond(T newValue) { second = newValue; }   //setSecond（）方法声明

}

package pair2;

import java.time.*;

/**

 * @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

         };       //创建一个birthdays数组

      Pair<LocalDate> mm = ArrayAlg.minmax(birthdays);      //通过类名来调用

      System.out.println("min = " + mm.getFirst());        //利用封装技术，分别显示min和max

      System.out.println("max = " + mm.getSecond());

   }

}

class ArrayAlg     //创建一个泛型类

{

   /**

      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 values, or null if a is null or empty

   */

   public static <T extends Comparable> Pair<T> minmax(T[] a)  //将T限制为实现了Comparable接口（只含有一个compareTo方法的标准接口）的类。

   {

      if (a == null || a.length == 0) return null;   //空指针的引用

      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];      //compareTo方法的使用

         if (max.compareTo(a[i]) < 0) max = a[i];

      }

      return new Pair<>(min, max);           //返回泛型类 。

   }

}

　　运行结果如下：

实验1：测试程序1（6分）

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。

实验代码如下：

package pair3;

/**

 * @version 1.00 2004-05-10

 * @author Cay Horstmann

 */

public class Pair<T>

{

   private T first;   //定义私有泛型类变量

   private T second;

   public Pair() { first = null; second = null; }  //无参构造器

   public Pair(T first, T second) { this.first = first;  this.second = second; }    //构造器

   public T getFirst() { return first; }    //

   public T getSecond() { return second; }

   public void setFirst(T newValue) { first = newValue; }   //访问器方法

   public void setSecond(T newValue) { second = newValue; }

}

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);       //创建一个manager类对象

      Manager cfo = new Manager("Sid Sneaky", 600000, 2003, 12, 15);

      Pair<Manager> buddies = new Pair<Manager>(ceo, cfo);

      printBuddies(buddies);

      ceo.setBonus(1000000);

      cfo.setBonus(500000);

      Manager[] managers = { ceo, cfo };    //创建一个manager[]数组

      Pair<Employee> result = new Pair<Employee>();    //创建一个泛型类对象

      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)     //？表明参数类型可以是任意一种类型

   {

      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)

   {

      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     //创建泛型类

{

   public static boolean hasNulls(Pair<?> p)    //hasNulls（）方法

   {

      return p.getFirst() == null || p.getSecond() == null;

   }

   public static void swap(Pair<?> p) { swapHelper(p); }  //swap（）方法

   public static <T> void swapHelper(Pair<T> p)

   {

      T t = p.getFirst();

      p.setFirst(p.getSecond());

      p.setSecond(t);

   }

}

package pair3;

import java.time.*;

public class Employee

{

   private String name;    //定义单个私有变量

   private double salary;

   private LocalDate hireDay;

   public Employee(String name, double salary, int year, int month, int day)   //构造器

   {

      this.name = name;

      this.salary = salary;

      hireDay = LocalDate.of(year, month, day);

   }

   public String getName()    //访问器

   {

      return name;

   }

   public double getSalary()

   {

      return salary;

   }

   public LocalDate getHireDay()

   {

      return hireDay;

   }

   public void raiseSalary(double byPercent)   //方法声明

   {

      double raise = salary * byPercent / 100;

      salary += raise;

   }

}

package pair3;

public class Manager extends Employee     //继承父类Employee类

{

   private double bonus;     //定义一个私有双浮点型变量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)    //manager构造器

   {

      super(name, salary, year, month, day);

      bonus = 0;

   }

   public double getSalary()     //getSalary()方法声明

   {

      double baseSalary = super.getSalary();

      return baseSalary + bonus;

   }

   public void setBonus(double b)

   {

      bonus = b;

   }

   public double getBonus()

   {

      return bonus;

   }

}

　　运行结果如下:

实验2：结对编程练习（32分）

（1）编写一个泛型接口GeneralStack，要求类中方法对任何引用类型数据都适用。GeneralStack接口中方法如下：

push(item); //如item为null，则不入栈直接返回null。

pop(); //出栈，如为栈为空，则返回null。

peek(); //获得栈顶元素，如为空，则返回null.

public boolean empty();//如为空返回true

public int size(); //返回栈中元素数量

（2）定义GeneralStack的子类ArrayListGeneralStack，要求：

ü 类内使用ArrayList对象存储堆栈数据，名为list；

ü 方法: public String toString()//代码为return list.toString();

ü 代码中不要出现类型不安全的强制转换。

（3）定义Car类，类的属性有：

private int id;

private String name;

方法：Eclipse自动生成setter/getter,toString方法。

（4）main方法要求

ü 输入选项，有quit, Integer, Double, Car 4个选项。如果输入quit，程序直接退出。否则，输入整数m与n。m代表入栈个数，n代表出栈个数。然后声明栈变量stack。

ü 输入Integer，打印Integer Test。建立可以存放Integer类型的ArrayListGeneralStack。入栈m次，出栈n次。打印栈的toString方法。最后将栈中剩余元素出栈并累加输出。

ü 输入Double ，打印Double Test。剩下的与输入Integer一样。

ü 输入Car，打印Car Test。其他操作与Integer、Double基本一样。只不过最后将栈中元素出栈，并将其name依次输出。

特别注意：如果栈为空，继续出栈，返回null

输入样例

Integer

1 2 3 4 5

Double

1.1 2.0 4.9 5.7 7.2

Car

1 Ford

2 Cherry

3 BYD

quit

输出样例

Integer Test

push:1

push:2

push:3

push:4

push:5

pop:5

pop:4

[1, 2, 3]

sum=6

interface GeneralStack

Double Test

push:1.1

push:2.0

push:4.9

push:5.7

push:7.2

pop:7.2

pop:5.7

pop:4.9

[1.1, 2.0]

sum=3.1

interface GeneralStack

Car Test

push:Car [id=1, name=Ford]

push:Car [id=2, name=Cherry]

push:Car [id=3, name=BYD]

pop:Car [id=3, name=BYD]

pop:Car [id=2, name=Cherry]

[Car [id=1, name=Ford]]

Ford

interface GeneralStack

实验代码如下：

import java.util.ArrayList;

import java.util.Scanner;

interface GeneralStack<T>{			//泛型类接口GeneralStack<T>

    public T push(T item);          //如果item为null，则不入栈直接返回null。

    public T pop();                 //出栈，如为栈为空，则返回null。

    public T peek();                //获得栈顶元素，如为空，则返回null.

    public boolean empty();			//如为空返回true

    public int size();     			//返回栈中元素数量

}

class ArrayListGeneralStack implements GeneralStack{      //创建一个实现GeneralStack接口的类

    ArrayList a =new ArrayList();

    @Override    //重写toString方法

    public String toString() {

        return  a.toString();

    }

    @Override      //重写压栈方法

    public Object push(Object item) {

        if (a.add(item)){

            return item;

        }else {

            return false;

        }

    }

    @Override     //重写出栈方法

    public Object pop() {

        if (a.size()==0){       //判断栈为空时，返回null

            return null;

        }

        return a.remove(a.size()-1);

    }

    @Override          //重写获取栈顶元素的函数

    public Object peek() {

        return a.get(a.size()-1);

    }

    @Override

    public boolean empty() {     //栈为空时，直接返回boolean值

        if (a.size()==0){

            return true;

        }else {

            return false;

        }

    }

    @Override       //重写得到栈中元素个数的函数

    public int size() {

        return a.size();

    }

}

class Car{ 				//定义一个Car类

    private int id;		//两个私有属性

    private String name;

    @Override

    public String toString() {

        return "Car [" + "id=" + id + ", name=" + name  + ']';

    }

    public int getId() {

        return id;

    }

    public void setId(int id) {

        this.id = id;

    }

    public String getName() {

        return name;

    }

    public void setName(String name) {

        this.name = name;

    }

    public Car(int id, String name) {

        this.id = id;

        this.name = name;

    }

}

public class Main {

    public static void main(String[] args) {

        Scanner in =new Scanner(System.in);

        while (true){

            String b = in .nextLine();

            //输入选项，有quit, Integer, Double, Car 4个选项。

            if (b.equals("Double")){	//输入Double ，打印Double Test。			

                System.out.println("Double Test");

                int count=in.nextInt();

                int pop_time=in.nextInt();

                ArrayListGeneralStack arrayListGeneralStack = new ArrayListGeneralStack();//建立可以存放Double类型的ArrayListGeneralStack。

                for (int i=0;i<count;i++){		//入栈次数

                    System.out.println("push:"+arrayListGeneralStack.push(in.nextDouble()));

                }

                for (int i=0;i<pop_time;i++){		//出栈次数

                    System.out.println("pop:"+arrayListGeneralStack.pop());

                }

                System.out.println(arrayListGeneralStack.toString());  //打印栈的toString方法

                double sum=0;

                int size=arrayListGeneralStack.size();

                for (int i=0;i<size;i++){

                    sum+=(double)arrayListGeneralStack.pop();    //最后将栈中剩余元素出栈并累加输出。

                }

                System.out.println("sum="+sum);

                System.out.println("interface GeneralStack");

            }else if (b.equals("Integer")){					//输入Integer，打印Integer Test。

                System.out.println("Integer Test");

                int count=in.nextInt();

                int pop_time=in.nextInt();

                ArrayListGeneralStack arrayListGeneralStack = new ArrayListGeneralStack();//建立可以存放Integer类型的ArrayListGeneralStack。

                for (int i=0;i<count;i++){        //入栈次数

                    System.out.println("push:"+arrayListGeneralStack.push(in.nextInt()));

                }

                for (int i=0;i<pop_time;i++){		//出栈次数

                    System.out.println("pop:"+arrayListGeneralStack.pop());

                }

                System.out.println(arrayListGeneralStack.toString());		//打印栈的toString方法。

                int sum=0;

                int size=arrayListGeneralStack.size();

                for (int i=0;i<size;i++){

                    sum+=(int)arrayListGeneralStack.pop();          //最后将栈中剩余元素出栈并累加输出。

                }

                System.out.println("sum="+sum);

                System.out.println("interface GeneralStack");

            }else if (b.equals("Car")){		//输入Car，打印Car Test。

                System.out.println("Car Test");

                int count=in.nextInt();

                int pop_time=in.nextInt();

                ArrayListGeneralStack arrayListGeneralStack = new ArrayListGeneralStack();   //创建可以存放Car类型的ArrayListGeneralStack。

                for (int i=0;i<count;i++){	//入栈次数

                    int id=in.nextInt();

                    String name=in.next();

                    Car car = new Car(id,name);

                    System.out.println("push:"+arrayListGeneralStack.push(car));

                }

                for (int i=0;i<pop_time;i++){    //出栈次数

                    System.out.println("pop:"+arrayListGeneralStack.pop());

                }

                System.out.println(arrayListGeneralStack.toString());		//定义toString方法

                if (arrayListGeneralStack.size()>0){			//栈不为空

                    int size=arrayListGeneralStack.size();

                    for (int i=0;i<size;i++){

                        Car car=(Car) arrayListGeneralStack.pop();//将栈中元素出栈，并将其name依次输出。

                        System.out.println(car.getName());

                    }

                }

                System.out.println("interface GeneralStack");

            }else if (b.equals("quit")){	//如果输入quit，程序直接退出。

                break;

            }

        }

    }

}

　　运行结果如下：

实验总结：（15分）

　　这一周的内容比较少，主要学习了有关泛型类的知识。在理论课的学习，听老师讲泛型类不算特别难，实验课上运行程序时，也不是很难理解程序，我觉得理论知识的掌握还是可以。上一周的编程题，经过学长的视频讲解，对程序有了一定程度的理解，但是也只是能读懂程序，在需要自己写的时候，嗯，就有点尴尬，感觉写不出来，还是有很大问题。通过看其他人的编程，自己写了一个固定数据的加减乘除运算，还考虑不周到，只能计算出给定值的运算。在之后的学习中，只能继续努力了，多理解，多练习。

巴特西

201871010119-帖佼佼《面向对象程序设计（java）》第十一周学习总结

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