201871010109胡欢欢《面向对象程序设计（java）》第十一周学习总结 201871010109

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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/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。

第一部分：第八章理论知识总结（25分）

一.为什么要使用泛型程序设计

1.使用泛型机制编写的程序代码要比那些杂乱的使用object变量，然后再进行强制类型转换的代码具有更好的安全性和可读性
2.泛型程序设计意味着编写的代码可以被很多不同类型的对象所重用。
   在Java中增加泛型类之前，泛型程序设计是用继承实现的。但是有两个问题：当获取一个值时必须进行强制类型转换,，这里没有错误检查，可以向数组列表中添加任何类的对象
3.类型参数的魅力在于：使得程序具有更好的可读性和安全性

二.什么是泛型程序设计

• JDK5.0中增加的泛型类型，是java语言中类型安全的一次重要改进。
• 泛型：也称参数化类型，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。
• 泛型程序设计：编写代码可以被很多不同类型的对象所重用

三.定义简单泛型类
      。 类型变量使用大写形式，且比较短，这是很常见的。在Java库中，使用变量E来表示集合的元素类型，K和V来表示关键字与值的类型。T表示“任意类型”

      。泛型：具有类型参数(类型变量)，可以用其他具体的类来替代此参数，从而扩大方法的实用范围以及提高程序的安全性。 
泛型类：具有一个或多个类型变量的类，用具体的类替换类型变量即为实例化泛型类。

           public class Pair<T,U>

               {        ...               //两个以上类型变量用,隔开

                                }

四、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。

五、泛型接口的定义
●定义
public interface IPool <T>{
           T get();
           int add(T t); 
}
●实现
public class GenericPool <T> implements IPool<T>
{

.....

}
public class GenericPool implements IPool< Account>

{

.....

}

第二部分：实验部分

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：（6分）

● 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；

● 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。 

代码如下：

Pair类：

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());
      System.out.println("max = " + mm.getSecond());
   }
}
 
class ArrayAlg
{
 /**
         * 获取字符串数组的最小值和最大值。.
         * @param a an array of strings
         * @return 一个具有最小值和最大值的对，如果A为空或空，则为null
     */
   public static Pair<String> minmax(String[] a)//Pair<String>实例化泛型类型
   {
      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];//
         if (max.compareTo(a[i]) < 0) max = a[i];
      }
      return new Pair<>(min, max);//返回新的泛型类
   }
}

PairTest类

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());
      System.out.println("max = " + mm.getSecond());
   }
}
 
class ArrayAlg
{
 /**
         * 获取字符串数组的最小值和最大值。.
         * @param a an array of strings
         * @return 一个具有最小值和最大值的对，如果A为空或空，则为null
     */
   public static Pair<String> minmax(String[] a)//Pair<String>实例化泛型类型
   {
      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];//
         if (max.compareTo(a[i]) < 0) max = a[i];
      }
      return new Pair<>(min, max);//返回新泛型类
   }
}

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 了解泛型方法、泛型变量限定的定义及用途。

PairTest2.java:

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
         };
      Pair<LocalDate> mm = ArrayAlg.minmax(birthdays);//实例化泛型类
      System.out.println("min = " + mm.getFirst());
      System.out.println("max = " + mm.getSecond());
   }
}
 
class ArrayAlg
{
    /**
          获取T类型对象数组的最小值和最大值。
@param  T类型的对象数组
@return 一个具有最小值和最大值的对，如果A为空或空，则为null
*/
   public static <T extends Comparable> Pair<T> minmax(T[] a) //泛型方法minmax
   {
      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);//返回泛型类
   }
}

运行结果：

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。

PairTest3.java：

package pair3;
 
/**
 * @version 1.01 2012-01-26
 * @author Cay Horstmann
 */
public class PairTest3
{
   public static void main(String[] args)
   {
      var ceo = new Manager("Gus Greedy", 800000, 2003, 12, 15);
      var cfo = new Manager("Sid Sneaky", 600000, 2003, 12, 15);
      var buddies = new Pair<Manager>(ceo, cfo);     
      printBuddies(buddies);
 
      ceo.setBonus(1000000);
      cfo.setBonus(500000);
      Manager[] managers = { ceo, cfo };
 
      var result = new Pair<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)//通配符类型可将子类传递给父类
   {
      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)
   {
      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捕获通配符类型
   }
   // can't write public static <T super manager> . . .无法写入公共静态
}
 
class PairAlg
{
   public static boolean hasNulls(Pair<?> p)
   {
      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;
 
/**
 * @version 1.00 2004-05-10
 * @author Cay Horstmann
 */
public class Pair<T> //Pair引入一个类型变量T（泛型类可以有多个类型变量）
{
   private T first;//类定义中的类型变量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 pair3;
 
public class Manager extends 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);
      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
{ 
   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：结对编程练习

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：

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

5

2

1 2 3 4 5

Double

5

3

1.1 2.0 4.9 5.7 7.2

Car

3

2

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

结对编程实验代码:

package week111;

public interface GeneralStack<T> {
   public T push(T item);//判断栈是否为空
   public T pop();//出栈，如果栈为空则返回null
   public T peek();//获得栈顶元素，如果为空，则返回null
   public boolean empty();//如为空返回true
   public int size();     //返回栈中元素数量
}

package week111;

public class Car {
        private int id;
        private String name;
        
        public String toString() {
            return "Car ["+"id="+id+",name="+name+']';
        }
        
        public int getId() {
            return id;
        }
        public void setId()
        {
            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;
        }
    }

package week111;

import java.util.ArrayList;

public class ArrayListGeneralStack<E> implements GeneralStack {
    ArrayList  list=new ArrayList<E>();
    public String toString() {
        return list.toString();
    }
    @Override
    public Object push(Object item) {
        // TODO Auto-generated method stub
        if(list.add(item)) {
            return item;
        }
        else
        {
            return false;
        }
    }
    @Override
    public Object pop() {
        // TODO Auto-generated method stub
        if(list.size()==0) {
            return null;
        }
        return list.remove(list.size()-1);
    }

    @Override
    public Object peek() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return list.get(list.size()-1);
    }

    @Override
    public boolean empty() {
        // TODO Auto-generated method stub
        if(list.size()==0) {
        return true;
    }else {
        return false;
    }
    }

    @Override
    public int size() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return list.size();
    }

}

package week111;

import java.util.Scanner;

public class Main {
   public static void main(String[] args) {
       Scanner sc=new Scanner(System.in);
       while(true) {
           String s=sc.next();
           if(s.equals("Double")) {
               System.out.println("Double Test");
               int count=sc.nextInt();
               int pop_time=sc.nextInt();
             ArrayListGeneralStack  generalStack=new ArrayListGeneralStack();
               for(int i=0;i<count;i++) {
                   System.out.println("push:"+generalStack.push(sc.nextDouble()));
               }
               for(int j=0;j<pop_time;j++)
               {
                   System.out.println("pop:"+generalStack.pop());
               }
               System.out.println(generalStack.toString());
               double sum=0;
               int size=generalStack.size();
               for(int i=0;i<size;i++) {
                   sum+=(double)generalStack.pop();
               }
               System.out.println("sum="+sum);
               System.out.println("interface GeneralStack");
           }else if(s.equals("Integer")) {
               System.out.println("Integer Test");
               int count=sc.nextInt();
               int pop_time=sc.nextInt();
               ArrayListGeneralStack generalStack=new ArrayListGeneralStack();
                   for(int i=0;i<count;i++)
                   {
                       System.out.println("push:"+generalStack.push(sc.nextInt()));
                   }
                   for(int j=0;j<pop_time;j++)
                   {
                       System.out.println("pop:"+generalStack.pop());
                   }
                   System.out.println(generalStack.toString());
                   int sum=0;
                   int size=generalStack.size();
                   for(int i=0;i<size;i++) {
                       sum+=(int)generalStack.pop();
                   }
                   System.out.println("sum="+sum);
                   System.out.println("interface GeneralStack");
           }else if (s.equals("Car")){
                        System.out.println("Car Test");
                        int count=sc.nextInt();
                        int pop_time=sc.nextInt();
                        ArrayListGeneralStack     generalStack = new ArrayListGeneralStack();
                        for (int i=0;i<count;i++){
                            int id=sc.nextInt();
                            String name=sc.next();
                            Car car = new Car(id,name);
                            System.out.println("push:"+generalStack.push(car));
                        }
                        for (int i=0;i<pop_time;i++){
                            System.out.println("pop:"+generalStack.pop());
                        }
                        System.out.println(generalStack.toString());
                        if (generalStack.size()>0){
                            int size=generalStack.size();
                            for (int i=0;i<size;i++){
                                Car car=(Car) generalStack.pop();
                                System.out.println(car.getName());
                            }
                        }
                        System.out.println("interface GeneralStack");
                    }else if (s.equals("quit")){
                        break;
                    }
                } 
        }
}

实验总结：

1 泛型的概念定义：

         i.引入了参数化类型（Parameterized Type）的概念，改造了所有的Java集合，使之都实现泛型，允许程序在创建集合时就可以指定集合元素的类型，比如List<String>就表名这是一个只能存放String类型的List；

         ii. 泛型（Generic）：就是指参数化类型，上面的List<String>就是参数化类型，因此就是泛型，而String就是该List<String>泛型的类型参数；

    3) 泛型的好处：

         i. 使集合可以记住元素类型，即取出元素的时候无需进行强制类型转化了，可以直接用原类型的引用接收；

         ii. 一旦指定了性参数那么集合中元素的类型就确定了，不能添加其他类型的元素，否则会直接编译保存，这就可以避免了“不小心放入其他类型元素”的可能；

 2,通配符

1.）在实例化对象的时候，不确定泛型参数的具体类型时，可以使用通配符进行对象定义。

2）<? extends Object>代表上边界限定通配符

3） <? super Object>代表下边界限定通配符。

实验心得：

通过本周的学习，我掌握了泛型类、泛型方法及泛型接口的定义及泛型变量的限定，通过上课时老师的讲解，我对知识点的理解得以加深。

在本周结对编程训练时，我发现自己对于Java程序的编写还不是很熟练，今后我会加大训练量，争取做的更好。