06-数组动手动脑问题及课后实验性问题总结

一.阅读并运行示例PassArray.java，观察并分析程序输出的结果，小结，然后与下页幻灯片所讲的内容进行对照。

按引用传递与按值传送数组类型方法参数的最大关键在于：

     （1）使用前者时，如果方法中有代码更改了数组元素的值，实际上是直接修改了原始的数组元素。

     （2）使用后者则没有这个问题，方法体中修改的仅是原始数组元素的一个拷贝。

// PassArray.java
// Passing arrays and individual array elements to methods

public class PassArray {
    
    public static void main(String[] args) {
        int a[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
        String output = "The values of the original array are:
";

        for (int i = 0; i < a.length; i++)
            output += "   " + a[i];

        output += "

Effects of passing array " + "element call-by-value:
"
                + "a[3] before modifyElement: " + a[3];

        modifyElement(a[3]);

        output += "
a[3] after modifyElement: " + a[3];

        output += "
 Effects of passing entire array by reference";

        modifyArray(a); // array a passed call-by-reference

        output += "

The values of the modified array are:
";

        for (int i = 0; i < a.length; i++)
            output += "   " + a[i];
        
        System.out.println(output);
    }

    public static void modifyArray(int b[]) {
        for (int j = 0; j < b.length; j++)
            b[j] *= 2;//传递的是首个元素的地址
    }

    public static void modifyElement(int e) {
        e *= 2;//只是单独传递了一个值，并没有被赋值
    }

}

运行结果分析：

（1）因为函数modifyElement（int e）是将单个元素的值传递出来，并没有被赋值；

（2）函数modifyArray（int b[]）是将整个数组的首地址传递过去，整体在数组原地址的数值上乘以2，所以输出结果都变为原始数据的2倍。

 二.以下代码的输出结果是什么？为什么会有这个结果？

public class ArrayInRam {
    public static void main(String[] args) {
        // 定义并初始化数组，使用静态初始化
        int[] a = { 5, 7, 20 };
        System.out.println("a数组中的元素：");
        // 循环输出a数组的元素
        for (int i = 0; i < a.length; i++) {
            System.out.print(a[i] + ",");
        }
        // 定义并初始化数组b，使用动态初始化
        int[] b = new int[4];
        // 输出b数组的长度
        System.out.println("
b数组的初始长度为：" + b.length);
        // 因为a是int[]类型，b也是int[]类型，所以可以将a的值赋给b。
        // 也就是让b引用指向a引用指向的数组
        b = a;
        System.out.println("b=a,赋值之后，b数组的元素为：");
        // 循环输出b数组的元素
        for (int i = 0; i < b.length; i++) {
            System.out.print(b[i] + ",");
        }

        // 再次输出b数组的长度
        System.out.println("
赋值之后，b数组的长度为：" + b.length);
    }
}

三.阅读QiPan.java示例程序了解如何利用二维数组和循环语句绘制五子棋盘。

//棋盘
import java.io.*;
import java.util.Random;

public class QiPan
{
    //定义一个二维数组来充当棋盘
    private String[][] board;
    //定义棋盘的大小
    private static int BOARD_SIZE = 15;
    public void initBoard()
    {
        //初始化棋盘数组
        board = new String[BOARD_SIZE][BOARD_SIZE];
        //把每个元素赋为"╋"，用于在控制台画出棋盘
        for (int i = 0 ; i < BOARD_SIZE ; i++)
        {
            for ( int j = 0 ; j < BOARD_SIZE ; j++)
            {
                board[i][j] = "╋";
            }
        }
    }
    //在控制台输出棋盘的方法
    public void printBoard()
    {
        //打印每个数组元素
        for (int i = 0 ; i < BOARD_SIZE ; i++)
        {
            for ( int j = 0 ; j < BOARD_SIZE ; j++)
            {
                //打印数组元素后不换行
                System.out.print(board[i][j]);
            }
            //每打印完一行数组元素后输出一个换行符
            System.out.print("
");
        }
    }
    public static void main(String[] args)throws Exception
    {
        QiPan gb = new QiPan();
        gb.initBoard();
        gb.printBoard();
        //这是用于获取键盘输入的方法
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        String inputStr = null;
                System.out.println("请输入您下棋的座标，应以x,y的格式：");
        //br.readLine()：每当在键盘上输入一行内容按回车，刚输入的内容将被br读取到。
        while ((inputStr = br.readLine()) != null)
        {
            //将用户输入的字符串以逗号（,）作为分隔符，分隔成2个字符串
            String[] posStrArr = inputStr.split(",");
            //将2个字符串转换成用户下棋的座标
            int xPos = Integer.parseInt(posStrArr[0]);
            int yPos = Integer.parseInt(posStrArr[1]);
            //把对应的数组元素赋为"●"。
            gb.board[xPos - 1][yPos - 1] = "●";                
            /*
             电脑随机生成2个整数，作为电脑下棋的座标，赋给board数组。
             还涉及
                1.座标的有效性，只能是数字，不能超出棋盘范围
                2.如果下的棋的点，不能重复下棋。
                3.每次下棋后，需要扫描谁赢了
             */
            int heng=new Random().nextInt(15);//横坐标
            int zong=new Random().nextInt(15);//纵坐标
            while((heng==xPos)&&(zong==yPos))//判断重复，重新产生随机数
            {
                heng=new Random().nextInt(15);//横坐标
                zong=new Random().nextInt(15);//纵坐标
            }
            gb.board[heng][zong]="*";
            gb.printBoard();
            //扫描是否已分出胜负
            if(yPos-1<=10)
            {
                for(int i=0;i<5;i++)
                {
                    if(gb.board[xPos-1][yPos-1+i]=="*")
                    {
                        System.out.println("计算机赢了！");
                        break;
                    }
                }
            }
            if(zong<=10)
            {
                for(int i=0;i<5;i++)
                {
                    if(gb.board[heng][zong+i]=="●")
                    {
                        System.out.println("用户赢了！");
                        break;
                    }
                }
            }
            if(xPos-1<=10)
            {
                for(int i=0;i<5;i++)
                {
                    if(gb.board[xPos-1+i][yPos-1]=="*")
                    {
                        System.out.println("计算机赢了！");
                        break;
                    }
                }
            }
            if(heng<=10)
            {
                for(int i=0;i<5;i++)
                {
                    if(gb.board[heng+i][zong]=="●")
                    {
                        System.out.println("用户赢了！");
                        break;
                    }
                }
            }
            if((yPos-1<=10)&&(xPos-1<=10))
            {
                for(int i=0;i<5;i++)
                {
                    if(gb.board[xPos-1+i][yPos-1+i]=="*")
                    {
                        System.out.println("计算机赢了！");
                        break;
                    }
                }
            }
            if((zong<=10)&&(heng<=10))
            {
                for(int i=0;i<5;i++)
                {
                    if(gb.board[heng+i][zong+i]=="●")
                    {
                        System.out.println("用户赢了！");
                        break;
                    }
                }
            }
            if((yPos-1<=10)&&(xPos-1>=4))
            {
                for(int i=0;i<5;i++)
                {
                    if(gb.board[xPos-1-i][yPos-1+i]=="*")
                    {
                        System.out.println("计算机赢了！");
                        break;
                    }
                }
            }
            if((zong<=10)&&(heng>=4))
            {
                for(int i=0;i<5;i++)
                {
                    if(gb.board[heng-i][zong+i]=="●")
                    {
                        System.out.println("用户赢了！");
                        break;
                    }
                }
            }
            System.out.println("请输入您下棋的座标，应以x,y的格式：");
            }
        }
}

四.请编写一个程序将一个整数转换为汉字读法字符串。比如“1123”转换为“一千一百二十三”。

更进一步，能否将数字表示的金额改为“汉字表达”?比如将“￥123.52”转换为“壹佰贰拾叁元伍角贰分”。

（1）整数转换为汉字读法字符串

//将整数转换为大写
import java.util.Scanner;

public class Transform {
   private String[] shuzhi={"零","一","二","三","四","五","六","七","八","九"};
   private String[] danwei={"十","百","千","万","十万","百万"};
   
   private String transStr(String str){
       String result="";
       int len=str.length();//数字的位数
       for(int i=0;i<len;i++)
       {
           int num=str.charAt(i)-48;//每一位的数字
           if((num!=0)&&(i!=len-1))//数字不为0 且不是最后一个数字
           {
               result+=shuzhi[num]+danwei[len-i-2];
           }
           else//不加单位
           {
               if((result.length()>0)&&(shuzhi[num].equals("零"))&&(result.charAt(result.length()-1)=='零'))
                    continue;
               result+=shuzhi[num];
           }
       }
       if(result.length()==1)//位数只有一位
       {
           return result;
       }
       int index=result.length()-1;
       while(result.charAt(index)=='零')
       {
           index--;
       }
       if(index!=result.length()-1)
           return result.substring(0,index+1);
       else
       {
           return result;
       }
   }
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        Transform han=new Transform();
        System.out.print("请输入整数： ");
        Scanner scan=new Scanner(System.in);
        String str=scan.nextLine();
        System.out.print("转换成汉字："+han.transStr(str));
    }
}

（2）金额转换为汉字表达

//将钱数转换为大写
import java.util.Scanner;

public class TransformMoney
{
    private String[] hanArr={"零","壹","贰","叁","肆","伍","陆","柒","捌","玖"};
    private String[] unitArr={"十","百","千","万","十万","百万"};
    private String toHanStr(String numString)
    {
        String point=".";
        String pointStr;
        String numStr;
        if(numString.contains(point))
        {
            pointStr=numString.substring(numString.indexOf(".")+1);
            if(pointStr.length()==1)
            {
                pointStr+="0";
            }
            numStr=numString.substring(0,numString.indexOf("."));
            String result="";
            int numLen = numStr.length();
            String result1="";
            if(((pointStr.charAt(0)-48)!=0)&&((pointStr.charAt(1))-48)!=0)
            {
                result1="元"+hanArr[pointStr.charAt(0)-48]+"角"+hanArr[pointStr.charAt(1)-48]+"分";
            }
            else if(((pointStr.charAt(0)-48)==0)&&((pointStr.charAt(1))-48)!=0)
            {
                result1="元"+hanArr[pointStr.charAt(1)-48]+"分";
            }
            else
            {
                result1="元"+hanArr[pointStr.charAt(0)-48]+"角";
            }
            //依次遍历数字字符串的每一位数字
            for(int i=0;i<numLen;i++)
            {
                //把char型数字转换成的int型数字，因为它们的ASCII码值恰好相差48
                //因此把char型数字减去48得到int型数字，例如'4'被转换成4。
                int num = numStr.charAt(i) - 48;
                //如果不是最后一位数字，而且数字不是零，则需要添加单位（千、百、十）
                if ( i != numLen - 1 && num != 0)
                {
                    result += hanArr[num] + unitArr[numLen - 2 - i];
                }
                //否则不要添加单位
                else
                {
                    //上一个数是否为“零”，不为“零”时就添加
                    if(result.length()>0 && hanArr[num].equals("零") && result.charAt(result.length()-1)=='零')
                        continue;
                    result += hanArr[num];
                }
            }
            //只有个位数，直接返回
            if(result.length()==1)
                return result+result1;
            
            int index=result.length()-1;
            while(result.charAt(index)=='零'){
                index--;
            }
            if(index!=result.length()-1)
                return result.substring(0,index+1)+result1;
            else 
            {
                return result+result1;
            }
        }
        else
        {
            numStr=numString;
            String result="";
            int numLen = numStr.length();
            //依次遍历数字字符串的每一位数字
            for(int i=0;i<numLen;i++)
            {
                //把char型数字转换成的int型数字，因为它们的ASCII码值恰好相差48
                //因此把char型数字减去48得到int型数字，例如'4'被转换成4。
                int num = numStr.charAt(i) - 48;
                //如果不是最后一位数字，而且数字不是零，则需要添加单位（千、百、十）
                if ( i != numLen - 1 && num != 0)
                {
                    result += hanArr[num] + unitArr[numLen - 2 - i];
                }
                //否则不要添加单位
                else
                {
                    //上一个数是否为“零”，不为“零”时就添加
                    if(result.length()>0 && hanArr[num].equals("零") && result.charAt(result.length()-1)=='零')
                        continue;
                    result += hanArr[num];
                }
            }
            //只有个位数，直接返回
            if(result.length()==1)
                return result;
            
            int index=result.length()-1;
            while(result.charAt(index)=='零'){
                index--;
            }
            if(index!=result.length()-1)
                return result.substring(0,index+1);
            else {
                return result;
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) 
    {        
        TransformMoney nr =new TransformMoney();
        System.out.print("请输入钱数： ");
        Scanner scan=new Scanner(System.in);
        String str=scan.nextLine();
        scan.close();
        System.out.print("转换成大写："+nr.toHanStr(str));
        
    }
}

五.动手动脑：前面几讲介绍过JDK所提供的BigInteger能完成大数计算，如果不用它，直接使用数组表达大数，你能实现相同的功能吗？

要求：

（1）用你的大数类实现加和减两个功能

①源代码：

//用数组实现大数的加法和减法

package Work;

import java.util.Scanner;

public class BigNum {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
      
      int aa,bb;
      System.out.println("用数组实现大数的加法和减法");
      System.out.print("请输入大数a:");
      Scanner scan=new Scanner(System.in);
      String a=scan.next();
      System.out.print("请输入大数b:");
     String b=scan.next();
     int A[]=new int[100];
     int B[]=new int[100];
     
     for(int i=0;i<a.length();i++){
         A[i]=(int) ((a.charAt(i)-48)*Math.pow(10,a.length()-i-1));
     }
     for(int i=0;i<b.length();i++){
         B[i]=(int) ((b.charAt(i)-48)*Math.pow(10,b.length()-i-1));
     }
     int sum=0;
     int sub=0;
     for(int i=0;i<a.length();i++){
         sum+=A[i]+B[i];
         sub+=A[i]-B[i];
     }
     System.out.print("a+b="+sum);
      System.out.println();
      System.out.print("a-b="+sub);
    }

}

②运行结果截图：

 

（2）阅读BigInteger类源码，弄清楚它是使用什么算法实现加减乘除四种运算符的？

BigInteger是不可变的任意精度的整数。所有操作中，都以二进制补码形式表示BigInteger(如Java的基本整数类型)。

BigInteger 提供所有 Java 的基本整数操作符的对应物，并提供 java.lang.Math 的所有相关方法。

另外，BigInteger 还提供以下运算：模算术、GCD 计算、质数测试、素数生成、位操作以及一些其他操作。

（3）通过互联网查找大数运算的相关资料，给你的大数类添加乘、除、求阶乘等其它功能。

①源代码：

//用数组实现大数的加法和减法

package Work;

import java.util.Scanner;
import java.math.BigDecimal;

public class BigNum {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
      
      int aa,bb;
      System.out.println("用数组实现大数的加法和减法");
      System.out.print("请输入大数a:");
      Scanner scan=new Scanner(System.in);
      String a=scan.next();
      System.out.print("请输入大数b:");
     String b=scan.next();
     int A[]=new int[100];
     int B[]=new int[100];
     //用于复杂的乘法和除法
     BigDecimal b1 = new BigDecimal(a) ;
     BigDecimal b2 = new BigDecimal(b) ;
     for(int i=0;i<a.length();i++){
         A[i]=(int) ((a.charAt(i)-48)*Math.pow(10,a.length()-i-1));
     }
     for(int i=0;i<b.length();i++){
         B[i]=(int) ((b.charAt(i)-48)*Math.pow(10,b.length()-i-1));
     }
     int sum=0;
     int sub=0;
     for(int i=0;i<a.length();i++){
         sum+=A[i]+B[i];
         sub+=A[i]-B[i];
     }
     System.out.print("a+b="+sum);
      System.out.println();
      System.out.print("a-b="+sub);
      System.out.println();
      System.out.print("a*b="+b1.multiply(b2));
      System.out.println();
      System.out.print("a/b="+b1.divideToIntegralValue(b2));
    }
    

}

②运行结果截图：

六.随机生成10个数，填充一个数组，然后用消息框显示数组内容，接着计算数组元素的和，将结果也显示在消息框中。

要求将设计思路、程序流程图、源程序代码、结果截图、编程总结等发表在博客园，并备份在课堂派。

（1）设计思路：首先设置长度为10的数组，设置Random引用对象，以便产生随机数，在循环中生成一个随机数存储在数组中，累加和，利用对话框输出结果。

（2）程序流程图：

（3）源程序代码：

 1 //2016/11/06
 2 //随机生成10个数，填充一个数组，然后用消息框显示数组内容，接着计算数组元素的和，将结果也显示在消息框中。
 3 
 4 import java.util.Random;
 5 import javax.swing.*;
 6 public class RandomInShuzu {
 7 
 8     public static void main(String[] args) {
 9         // TODO Auto-generated method stub
10         
11         Random rand = new Random();
12         int[] a = new int[10];
13         String output = "";
14         int sum = 0;
15         
16         for(int i=0;i<10;i++)
17         {
18             a[i]=rand.nextInt(5000);
19             output += a[i]+ "
";
20             sum += a[i];
21         }
22         
23         output += "
The sum is:" + sum;
24         JOptionPane.showMessageDialog(null, output);   
25     }
26 
27 }

（4）结果截图：

（5）编程总结：主要编码是随机数的产生以及对话框的生成。