Week08《Java程序設計》第八次學習總結

時間 2019-11-11

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Week08《Java程序設計》第八次學習總結

1. 本週學習總結

以你喜歡的方式（思惟導圖或其餘）概括總結集合相關內容。
答：
java

2.書面做業

1. ArrayList代碼分析

1.1 解釋ArrayList的contains源代碼

答：算法

ArrayList的contains的源代碼以下：

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;
    }
 public boolean equals(Object obj) {
    return (this == obj);
    }

從上能夠看出，contians方法是先判斷對象是否爲null,對象爲空，就返回列表中第一個null的索引，若是對象不爲空就與列表中元素逐一對比，在此過程當中會調用equals方法來比較兩個對象的引用是否相同，最終沒有包含該對象的時候返回-1。數組

1.2 解釋E remove(int index)源代碼
答：
remove源代碼

public E remove(int index) {
        RangeCheck(index);

        E oldValue = (E) elementData[index];
      
        int numMoved = size - index - 1;
        if (numMoved > 0)
            System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
                             numMoved); 
        elementData[--size] = null; 
        return oldValue;
    }

經過RangeCheck(index)檢查index是否在索引範圍內，知足條件，將要刪除的元素賦給oldValue，再將該元素刪除，最後返回oldValue。
當index不在索引範圍時，會拋出異常 IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index))。

 private void rangeCheck(int index) {         if (index >= size) 
            throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));     
}

1.3 結合1.1與1.2，回答ArrayList存儲數據時須要考慮元素的具體類型嗎？

答：函數

ArrayList構造函數源碼

public ArrayList() {　　
       super();       
      this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;//EMPTY_ELEMENTDATA是個空的Object[],將elementData初始化，elementData也是Object[]類型
    }

在構造函數中，ArrayList類中定義了elementData數組（private transient Object[] elementData）來存放對象，這個數組是Object類型，即不管放入什麼引用類型，都會包裝成Object類型存入，因此無需考慮具體類型。學習

1.4 分析add源代碼，回答當內部數組容量不夠時，怎麼辦？

答：add()有兩個方法，boolean add(E),void add(int ,E)this

public boolean add(E e) {    
    
        ensureCapacityInternal(size + 1);  
        elementData[size++] = e;
        return true;
    }

private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
        if (elementData == EMPTY_ELEMENTDATA) {
            minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
        }
        ensureExplicitCapacity(minCapacity);
    }

要添加一個元素，先判斷size+1（size是數組中數據的個數）這個個數數組可否放得下，用ensureCapacityInternal（）這個方法判斷數組長度（數組.length()）可否夠用。當數組爲空時沒有長度，就默認minCapacity變成10，即默認數組大小爲10。設計

經過 ensureExplicitCapacity(minCapacity)確認實際的容量。(elementData不是空的數組時，minCapacity=size+1,表明elemenData增長後的實際數據個數，用minCapacity與elementData.length比較)。當內部數組不夠用時，ArrayList會自動擴展數組大小。

private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
        modCount++;
      if (minCapacity - elementData.length > 0)
 
            grow(minCapacity);
    }

private void grow(int minCapacity) {
        // overflow-conscious code
        int oldCapacity = elementData.length; 
        int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1)
        if (newCapacity - minCapacity < 0)//空數組時，真正初始化elementData大小爲10
            newCapacity = minCapacity;
        if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)y
            newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
        elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);  //肯定新容量，拷貝數組，改變容量大小
    }

擴容時，會將原來數組的大小給oldCapacity,newCapacity是1.5倍的oldCapacity。newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0判斷newCapacity是否超過最大容量限制，超過就將能給的最大值給newCapacity,此時肯定新容量大小，就拷貝原來數組，並改變容量大小。3d

1.5 分析private void rangeCheck(int index)源代碼，爲何該方法應該聲明爲private而不聲明爲public?

答：rangeCheck用於判斷數組是否越界，只有本類移除、增添等方法中須要使用，就用private將其封裝起來，用戶只須要知道移除，增添等方法，不須要知道具體的實現過程。指針

2. HashSet原理

2.1 將元素加入HashSet(散列集)中，其存儲位置如何肯定?須要調用那些方法？

答：經過哈希算法進行肯定存儲位置。先調用hashCode()方法，計算出哈希值，找到對應的鏈表，調用equals方法判斷該鏈表中是否有重複的對象。code

2.2 將元素加入HashSet中的時間複雜度是多少？是O(n)嗎？(n爲HashSet中已有元素個數)

答：時間複雜度爲O(1)。經過哈希算法得出位置就將元素直接添加進表中，這個過程的時間複雜度爲O(1)。

3. ArrayListIntegerStack

題集jmu-Java-05-集合之ArrayListIntegerStack

3.1 比較本身寫的ArrayListIntegerStack與本身在題集jmu-Java-04-面向對象2-進階-多態、接口與內部類中的題目自定義接口ArrayIntegerStack，有什麼不一樣？(不要出現大段代碼)

答：

實現類中存儲數據形式不一樣，自定義接口ArrayIntegerStack中用Integer數組，而ArrayListIntegerStack中使用集合List的ArrayList類。
自定義接口ArrayIntegerStack中容易發生數組越界的問題，ArrayListIntegerStack中動態數組ArrayList會自動擴容，不用擔憂會發生越界現象。
ArrayIntegerStack中須要多一個top指針來存取元素，ArrayListIntegerStack則不用，經過ArrayList存放元素極大便利了棧的操做。

3.2 結合該題簡單描述接口的好處，需以3.1爲例詳細說明，不可泛泛而談。

答：接口IntegerStack與上次自定義接口相同， ArrayListIntegerStack實現了該接口。此時咱們無需再從新寫一個棧並重寫實現方法。實現該接口後，咱們只需編寫具體方法就能夠了，減小沒必要的代碼量，讓代碼更爲靈活。

4. Stack and Queue

4.1 編寫函數判斷一個給定字符串是不是迴文，必定要使用棧(請利用Java集合中已有的類)，但不能使用java的Stack類（具體緣由本身搜索）與數組。請粘貼你的代碼，類名爲Main你的學號。

答：

自定義棧，用ArrayList存儲字符

public class CharatorStack {
    private List<Character> list;

    public CharatorStack() {
        List<Character> list=new ArrayList<>();
        this.list = list;
    }
    //入棧
    public void push(char c) { 
        list.add(c);
    }
     //出棧，如棧爲空，則返回null。
        public Character pop(int i) {
            if(list.size()==0)
               return null;
            return list.remove(i);//出棧時注意移除出棧元素
        }
        //得到棧頂元素，如棧頂爲空，則返回null。注意：不要出棧
        public Character peek() {
            if(list.size()-1==0)
               return null;
            return list.get(list.size()-1);
        }
         //如過棧爲空返回true
        public boolean empty() {
           if(list.size()==0)
                return true;
           else
               return false;
        }
}

實現類

public class Main201621123003 {

    public static void main(String[] args) {
    Scanner sc=new Scanner(System.in);
    CharatorStack stack=new CharatorStack();

    while(true){
    String str=sc.next();
    if(str.equals("end"))
        break;
    char[] c=str.toCharArray();
    for (int i = 0; i < str.length(); i++) {
        stack.push(c[i]);
    }
    int flag=0;
  for (int i = 0; i < c.length; i++) {
    if(c[i]==stack.pop(c.length-i-1)){
        flag=1;
        }
    else{
        flag=0;
    }
}
  if(flag==1)
  {
      System.out.println("YES");
  }
  else{
      System.out.println("NO");
  }
    }
    }

}

運行

4.2 題集jmu-Java-05-集合之銀行業務隊列簡單模擬(只粘貼關鍵代碼)。請務必使用Queue接口，並說明你使用了Queue接口的哪個實現類？

答：

使用Queue接口，並用LinkedList來實現。
主要代碼

if (Integer.parseInt(strs[0]) <= 1000) {
            for (int i = 1; i < strs.length; i++) {
                int temp1 = Integer.parseInt(strs[i]);
            if (temp1 % 2 == 0) {
                    arrBQueue.add(temp1);
                } else {
                    arrAQueue.add(temp1);
                }
            }
        }
        int i=0;
        if(!arrAQueue.isEmpty())
            System.out.print(arrAQueue.poll());
        else {
            System.out.print(arrBQueue.poll());
        }
        
        while(!arrAQueue.isEmpty()||!arrBQueue.isEmpty()) {
            i++;
            if(i%2==0) {
                if(!arrAQueue.isEmpty())
                    System.out.print(" "+arrAQueue.poll());
            }else {
                if(!arrAQueue.isEmpty())
                    System.out.print(" "+arrAQueue.poll());
                if(!arrBQueue.isEmpty())
                    System.out.print(" "+arrBQueue.poll());
                
            }
        }

5. 統計文字中的單詞數量並按單詞的字母順序排序後輸出

題集jmu-Java-05-集合之5-2 統計文字中的單詞數量並按單詞的字母順序排序後輸出 (做業中不要出現大段代碼)

5.1 實驗總結

答：該題主要使用TreeSet集合存放不重複的單詞，並利用TreeSet完成按字母順序排序。

6. 選作：統計文字中的單詞數量並按出現次數排序

題集jmu-Java-05-集合之5-3 統計文字中的單詞數量並按出現次數排序(不要出現大段代碼)

6.1 僞代碼

答：

一、創建Map<String,Integer> words=new HashMap<>();
二、循環將單詞做爲鍵對象，次數做爲值對象存入words集合中；
三、創建List存入Map.Entry對象。
四、從新定義Collections.sort中的compare方法。
五、輸出List

6.2 實驗總結

答：該題難點是如何實現單詞次數按照降序排序，若是次數相同，則按照鍵值的字母升序排序。先將Map集合中每個對象存入List,再從新定義compare方法。

3.碼雲及PTA

題目集：jmu-Java-05-集合