201871010135 张玉晶《面向对象程序设计（java）》第十一周学习总结

项目	内容
《面向对象程序设计（java）》	https://www.cnblogs.com/nwnu-daizh/
这个作业的要求在哪里	https://www.cnblogs.com/nwnu-daizh/p/11815810.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。

1：总结第八章关于泛型程序设计理论知识

1. 泛型类的定义

a. 一个泛型类就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。

b. 泛型：也称参数化类型，就是定义类，接口和方法时，通过类型参数指示将要处理的对象类型。

2. 定义简单的泛型类：

a. public class Pair<T> Pair类引入了一个类型变量T，用<>括起来，并放在类名的后面。

b. 泛型类可以有多个类型变量 public class Pair<T,U>

c. 类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。

3. 泛型方法的声明：

a. 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。

b. 泛型方法可以声明在泛型类中，也可以在普通类中

class ArrayAlg

{

public static <T> getMiddle (T...a) {...}

}

4. 泛型接口的定义：

a. 定义： public interface IPool <T> {...}

b. 实现： publoc class GenericPool <T> implements IPool <T> {...}

5. 泛型变量的限定

a. 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；

• T 应该是绑定类型的子类型；

• 一个类型变量或通配符可以有多个限定，限定类型用" &" 分割。 <T extends Comparable & Serializable>

b. 定义泛型变量的下界： public static <T > void sort (T[] a, Comparator <? super T> c) {...}

• 通过super关键字可以固定泛型参数 T 的类型为某种类型的超类；

• 当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

6. 通配符的类型

通配符 " ? " 表示参数类型可以是任何一种类型。

用法： a. 单独的 " ?" ,用于表示任何类型；

b. ? ertends type, 表示带有上界；

c. ？ super type，表示带有下界。

7. 泛型程序设计小结：

a. 定义一个泛型类时，在"<>" 定义形式类型参数 class Test < K , V> , K,V 表示类型

b. 实例化泛型对象的时候，一定要在类名后面指定类型参数的值（类型），一共要有两次书写， Test <String , String> t = new Test <String, String>();

c. 泛型中 <T extends Object> , extends并不代表继承，它是类型范围的限制；

d. 泛型类不是协变的。

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。

测试程序1：

 1 package Pair;
 2 public class Pair<T> //泛型类Pair引入了一个泛型参数 T
 3 {
 4    private T first;
 5    private T second;
 6 
 7    public Pair() { first = null; second = null; } 
 8    public Pair(T first, T second) { this.first = first;  this.second = second; }
 9 
10    public T getFirst() { return first; }
11    public T getSecond() { return second; }
12 
13    public void setFirst(T newValue) { first = newValue; }
14    public void setSecond(T newValue) { second = newValue; }
15 }

 1 package Pair;
 2 public class PairTest1
 3 {
 4    public static void main(String[] args)
 5    {
 6       String[] words = { "Mary", "had", "a", "little", "lamb" };
 7       Pair<String> mm = ArrayAlg.minmax(words);  //使用泛型类Pair<String>定义泛型变量
 8       System.out.println("min = " + mm.getFirst());
 9       System.out.println("max = " + mm.getSecond());
10    }
11 }
12 
13 class ArrayAlg
14 {
15    /**
16     * Gets the minimum and maximum of an array of strings.
17     * @param a an array of strings
18     * @return a pair with the min and max values, or null if a is null or empty
19     */
20    public static Pair<String> minmax(String[] a)  //定义一个泛型方法
21    {
22       if (a == null || a.length == 0) return null;
23       String min = a[0];
24       String max = a[0];
25       for (int i = 1; i < a.length; i++)
26       {
27          if (min.compareTo(a[i]) > 0) min = a[i];
28          if (max.compareTo(a[i]) < 0) max = a[i];
29       }
30       return new Pair<>(min, max);//返回Pair<String>类对象
31    }
32 }

运行结果如下：

测试程序2：

 1 package pair2;
 2 
 3 import java.time.*;
 4 
 5 import Pair.Pair;
 6 
 7 /**
 8  * @version 1.02 2015-06-21
 9  * @author Cay Horstmann
10  */
11 public class PairTest2
12 {
13    public static void main(String[] args)
14    {
15       LocalDate[] birthdays = 
16          { 
17             LocalDate.of(1906, 12, 9), // G. Hopper
18             LocalDate.of(1815, 12, 10), // A. Lovelace
19             LocalDate.of(1903, 12, 3), // J. von Neumann
20             LocalDate.of(1910, 6, 22), // K. Zuse
21          };
22       Pair<LocalDate> mm = ArrayAlg.minmax(birthdays);  //使用泛型类Pair<String>定义泛型变量
23       System.out.println("min = " + mm.getFirst());
24       System.out.println("max = " + mm.getSecond());
25    }
26 }
27 
28 class ArrayAlg
29 {
30    /**
31       Gets the minimum and maximum of an array of objects of type T.
32       @param a an array of objects of type T
33       @return a pair with the min and max values, or null if a is null or empty
34    */
35    public static <T extends Comparable> Pair<T> minmax(T[] a)  //对泛型参数T设置了一个上界
36    {
37       if (a == null || a.length == 0) return null;
38       T min = a[0];
39       T max = a[0];
40       for (int i = 1; i < a.length; i++)
41       {
42          if (min.compareTo(a[i]) > 0) min = a[i];
43          if (max.compareTo(a[i]) < 0) max = a[i];
44       }
45       return new Pair<>(min, max);  //返回Pair<>类对象
46    }
47 }

运行结果如下：

测试程序3：

 1 package pair3;
 2 
 3 import java.time.*;
 4 
 5 public class Employee
 6 {  
 7    private String name;
 8    private double salary;
 9    private LocalDate hireDay;
10 
11    public Employee(String name, double salary, int year, int month, int day)
12    {
13       this.name = name;
14       this.salary = salary;
15       hireDay = LocalDate.of(year, month, day);
16    }
17 
18    public String getName()
19    {
20       return name;
21    }
22 
23    public double getSalary()
24    {  
25       return salary;
26    }
27 
28    public LocalDate getHireDay()
29    {  
30       return hireDay;
31    }
32 
33    public void raiseSalary(double byPercent)
34    {  
35       double raise = salary * byPercent / 100;
36       salary += raise;
37    }
38 }

 1 package pair3;
 2 
 3 public class Manager extends Employee
 4 {  
 5    private double bonus;
 6    public Manager(String name, double salary, int year, int month, int day)
 7    {  
 8       super(name, salary, year, month, day);
 9       bonus = 0;
10    }
11 
12    public double getSalary()
13    { 
14       double baseSalary = super.getSalary();
15       return baseSalary + bonus;
16    }
17 
18    public void setBonus(double b)
19    {  
20       bonus = b;
21    }
22 
23    public double getBonus()
24    {  
25       return bonus;
26    }
27 }

 1 package pair3;
 2 import Pair.Pair;
 3 public class PairTest3
 4 {
 5    public static void main(String[] args)
 6    {
 7        //创建Manager类对象
 8       Manager ceo = new Manager("Gus Greedy", 800000, 2003, 12, 15);
 9       Manager cfo = new Manager("Sid Sneaky", 600000, 2003, 12, 15);
10       Pair<Manager> buddies = new Pair<Manager>(ceo, cfo);  //  创建泛型类对象  
11       printBuddies(buddies);
12 
13       ceo.setBonus(1000000);
14       cfo.setBonus(500000);
15       Manager[] managers = { ceo, cfo };
16 
17       Pair<Employee> result = new Pair<Employee>();  //  创建泛型类对象  
18       minmaxBonus(managers, result);
19       System.out.println("first: " + result.getFirst().getName() 
20          + ", second: " + result.getSecond().getName());
21       maxminBonus(managers, result);
22       System.out.println("first: " + result.getFirst().getName() 
23          + ", second: " + result.getSecond().getName());
24    }
25 
26    public static void printBuddies(Pair<? extends Employee> p) //表示任何泛型Pair类型，它的参数类型是Employee子类。   ？表示通配符类型
27    {
28       Employee first = p.getFirst();
29       Employee second = p.getSecond();
30       System.out.println(first.getName() + " and " + second.getName() + " are buddies.");
31    }
32 
33    public static void minmaxBonus(Manager[] a, Pair<? super Manager> result)  //<? super Manager> 限制为Manager的所有超类型
34    {
35       if (a.length == 0) return;
36       Manager min = a[0];
37       Manager max = a[0];
38       for (int i = 1; i < a.length; i++)
39       {
40          if (min.getBonus() > a[i].getBonus()) min = a[i];
41          if (max.getBonus() < a[i].getBonus()) max = a[i];
42       }
43       result.setFirst(min);
44       result.setSecond(max);
45    }
46 
47    public static void maxminBonus(Manager[] a, Pair<? super Manager> result)
48    {
49       minmaxBonus(a, result);
50       PairAlg.swapHelper(result); // OK--swapHelper captures wildcard type
51    }
52    // can't write public static <T super manager> . . .
53 }
54 
55 class PairAlg
56 {
57    public static boolean hasNulls(Pair<?> p)//使用无限定通配符用来测试一个Pair是否包含一个null引用
58    {
59       return p.getFirst() == null || p.getSecond() == null;
60    }
61 
62    public static void swap(Pair<?> p) { swapHelper(p); }  // swap调用swapHelper方法
63 
64    public static <T> void swapHelper(Pair<T> p)  //swapHelper是一个泛型方法
65    {
66       T t = p.getFirst();
67       p.setFirst(p.getSecond());
68       p.setSecond(t);
69    }
70 }

运行结果如下：

实验2：结对编程练习，将程序提交到PTA（2019面向对象程序设计基础知识测试题（2））

（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：

类内使用ArrayList对象存储堆栈数据，名为list；

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

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

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。

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。

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

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

  1 package tuxing;
  2 import java.util.ArrayList;
  3 import java.util.Scanner;
  4 
  5 interface GeneralStack<T>
  6 {
  7         public T push(T item);          //如item为null，则不入栈直接返回null。
  8         public T pop();                 //出栈，如为栈为空，则返回null。
  9         public T peek();                //获得栈顶元素，如为空，则返回null.
 10         public boolean empty();         //如为空返回true
 11         public int size();              //返回栈中元素数量
 12 }
 13   class ArrayListGeneralStack implements GeneralStack
 14  {
 15      
 16      ArrayList list = new ArrayList();
 17      public String toString()
 18      {
 19          return list.toString();
 20      }
 21     @Override
 22     public Object push(Object item) {
 23          if (list.add(item)){
 24                 return item;
 25             }else {
 26                 return false;
 27             }
 28         }
 29 
 30     @Override
 31     public Object pop() {
 32          if (list.size()==0){
 33             return null;}
 34          return list.remove(list.size()-1);
 35     }
 36 
 37     @Override
 38     public Object peek() {
 39         if(list.size()!=0)
 40              return list.get(list.size()-1);
 41         return null;
 42     }
 43 
 44     @Override
 45     public boolean empty() {
 46         if(list.size()==0)
 47             return true;
 48         return false;
 49     }
 50 
 51     @Override
 52     public int size() {
 53         // TODO Auto-generated method stub
 54         return list.size();
 55     }
 56      
 57  }
 58   
 59 class Car
 60 {
 61     private int id;
 62     private String name;
 63     
 64      @Override
 65         public String toString() {
 66             return "Car [" + "id=" + id +", name=" + getName()  +']';
 67         }
 68      
 69         public int getId() {
 70             return id;
 71         }
 72      
 73         public void setId(int id) {
 74             this.id = id;
 75         }
 76      
 77         public String getName() {
 78             return name;
 79         }
 80      
 81         public void setName(String name) {
 82             this.name = name;
 83         }
 84         public Car(int id, String name) {
 85             this.id = id;
 86             this.setName(name);
 87         }
 88 }
 89 public class Main {
 90     
 91     public static void main(String[] args) {
 92         Scanner in = new Scanner(System.in);
 93         while(true){
 94         String c = in.nextLine();
 95         if(c.equals("Integer"))
 96         {
 97             System.out.println("Integer Test");
 98             int m=in.nextInt();
 99             int n=in.nextInt();
100             ArrayListGeneralStack array = new ArrayListGeneralStack();
101             for(int i=0;i<m;i++)
102             {
103                 System.out.println("push:"+array.push(in.nextInt()));
104             }
105             for(int i=0;i<n;i++)
106             {
107             System.out.println("pop:"+array.pop());
108             }
109             System.out.println(array.toString());
110             int sum=0;
111             int size=array.size();
112             for(int i=0;i<size;i++)
113             {
114                 sum+=(int)array.pop();
115             }
116             System.out.println("sum="+sum);
117             System.out.println("interface GeneralStack");
118         }
119         else if(c.equals("Double"))
120         {
121             System.out.println("Double Test");
122             int m = in.nextInt();
123             int n = in.nextInt();
124             ArrayListGeneralStack array = new ArrayListGeneralStack();
125             for (int i=0;i<m;i++)
126             {
127                 System.out.println("push:"+array.push(in.nextDouble()));
128             }
129             for(int i=0;i<n;i++)
130             {
131                 System.out.println("pop:"+array.pop());
132             }
133             System.out.println(array.toString());
134             double sum=0;
135             int size=array.size();
136             for(int i =0;i<size;i++)
137             {
138                 sum+=(double)array.pop();
139             }
140             System.out.println("sum="+sum);
141             System.out.println("interface GeneralStack");
142         }
143         else if(c.equals("Car"))
144         {
145             System.out.println("Cat Test");
146             int m=in.nextInt();
147             int n=in.nextInt();
148             ArrayListGeneralStack array = new ArrayListGeneralStack();
149             for(int i=0;i<m;i++)
150             {
151                 int id = in.nextInt();
152                 String name = in.next();
153                 Car car = new Car(id, name);
154                 System.out.println("push"+array.push(car));
155             }
156             for(int i =0;i<n;i++)
157             {
158                 System.out.println("pop"+array.pop());
159             }
160             System.out.println(array.toString());
161             int size=array.size();
162             for(int i=0;i<size;i++)
163             {
164                 Car car=(Car) array.pop();
165                 System.out.println(car.getName());
166             }
167             
168             System.out.println("interface GeneralStack");
169         }
170         else if (c.equals("quit")){
171           System.exit(0);;
172         }}
173     }
174 }

结果：

实验总结：在本节中我知道了泛型类的定义，泛型方法的声明，泛型接口的定义，类型变量的限定，包括上界，下界，还有通配符类型。收获还是可以的，就是编程的时候遇到了一些困难，然后通过上网搜查和问同学，有的问题解决了，但有的问题还是懵懵懂懂。就是在PTA上交不上去，出现了一些未经检查或不安全的操作。就这个问题弄了好长的时间。

201871010135 张玉晶《面向对象程序设计（java）》第十一周学习总结

猜你喜欢