实验十一   集合

实验时间 2018-11-8

1、实验目的与要求

(1) 掌握Vetor、Stack、Hashtable三个类的用途及常用API;

(2) 了解java集合框架体系组成;

(3) 掌握ArrayList、LinkList两个类的用途及常用API。

(4) 了解HashSet类、TreeSet类的用途及常用API。

(5)了解HashMap、TreeMap两个类的用途及常用API;

(6) 结对编程(Pair programming)练习,体验程序开发中的两人合作。

2、实验内容和步骤

实验1: 导入第9章示例程序,测试程序并进行代码注释。

测试程序1:

l 使用JDK命令运行编辑、运行以下三个示例程序,结合运行结果理解程序;

l 掌握Vetor、Stack、Hashtable三个类的用途及常用API。

//示例程序1

import java.util.Vector;

class Cat {

private int catNumber;

Cat(int i) {

catNumber = i;

}

void print() {

System.out.println("Cat #" + catNumber);

}

}

class Dog {

private int dogNumber;

Dog(int i) {

dogNumber = i;

}

void print() {

System.out.println("Dog #" + dogNumber);

}

}

public class CatsAndDogs {

public static void main(String[] args) {

Vector cats = new Vector();

for (int i = 0; i < 7; i++)

cats.addElement(new Cat(i));

cats.addElement(new Dog(7));

for (int i = 0; i < cats.size(); i++)

((Cat) cats.elementAt(i)).print();

}

}

//示例程序2

import java.util.*;

public class Stacks {

static String[] months = { "1", "2", "3", "4" };

public static void main(String[] args) {

Stack stk = new Stack();

for (int i = 0; i < months.length; i++)

stk.push(months[i]);

System.out.println(stk);

System.out.println("element 2=" + stk.elementAt(2));

while (!stk.empty())

System.out.println(stk.pop());

}

}

//示例程序3

import java.util.*;

class Counter {

int i = 1;

public String toString() {

return Integer.toString(i);

}

}

public class Statistics {

public static void main(String[] args) {

Hashtable ht = new Hashtable();

for (int i = 0; i < 10000; i++) {

Integer r = new Integer((int) (Math.random() * 20));

if (ht.containsKey(r))

((Counter) ht.get(r)).i++;

else

ht.put(r, new Counter());

}

System.out.println(ht);

}

}

示例程序1

package demo;import java.util.Vector;class Cat {private int catNumber;Cat(int i) {catNumber = i;}void print() {System.out.println("Cat #" + catNumber);}
}class Dog {private int dogNumber;Dog(int i) {dogNumber = i;}void print() {System.out.println("Dog #" + dogNumber);}
}public class CatsAndDogs {public static void main(String[] args) {Vector cats = new Vector();for (int i = 0; i < 7; i++)cats.addElement(new Cat(i));cats.addElement(new Dog(7));for (int i = 0; i < 7; i++)((Cat) cats.elementAt(i)).print();((Dog) cats.elementAt(7)).print();}
}

import java.util.*;public class Stacks {static String[] months = { "1", "2", "3", "4" };public static void main(String[] args) {Stack stk = new Stack();for (int i = 0; i < months.length; i++)stk.push(months[i]);System.out.println(stk);System.out.println("element 2=" + stk.elementAt(2));while (!stk.empty())System.out.println(stk.pop());}}

package demo;import java.util.*;class Counter {int i = 1;//default:public String toString() {return Integer.toString(i);}
}public class Statistics {public static void main(String[] args) {Hashtable ht = new Hashtable();for (int i = 0; i < 10000; i++) {Integer r = new Integer((int) (Math.random() * 20));//用Math.random()if (ht.containsKey(r))((Counter) ht.get(r)).i++;elseht.put(r, new Counter());//输出r中数据的键值对出现的次数}System.out.println(ht);}
}

 

 

 测试程序2

 

import java.util.*;

public class ArrayListDemo {

public static void main(String[] argv) {

ArrayList al = new ArrayList();

// Add lots of elements to the ArrayList...

al.add(new Integer(11));

al.add(new Integer(12));

al.add(new Integer(13));

al.add(new String("hello"));

// First print them out using a for loop.

System.out.println("Retrieving by index:");

for (int i = 0; i < al.size(); i++) {

System.out.println("Element " + i + " = " + al.get(i));

}

}

}

import java.util.*;

public class LinkedListDemo {

public static void main(String[] argv) {

LinkedList l = new LinkedList();

l.add(new Object());

l.add("Hello");

l.add("zhangsan");

ListIterator li = l.listIterator(0);

while (li.hasNext())

System.out.println(li.next());

if (l.indexOf("Hello") < 0)

System.err.println("Lookup does not work");

else

System.err.println("Lookup works");

}

}

import java.util.*;public class ArrayListDemo//ArrayList使用了数组的实现
{public static void main(String[] argv) {ArrayList al = new ArrayList();//在ArrayList中添加大量元素al.add(new Integer(11));al.add(new Integer(12));al.add(new Integer(13));al.add(new String("hello"));//下标从0开始,添加4个元素// First print them out using a for loop.System.out.println("Retrieving by index:");for (int i = 0; i < al.size(); i++) {System.out.println("Element " + i + " = " + al.get(i));}}
}

l 在Elipse环境下编辑运行调试教材360页程序9-1,结合程序运行结果理解程序;

l 掌握ArrayList、LinkList两个类的用途及常用API。

Arraylist:

package linkedList;import java.util.*;/*** This program demonstrates operations on linked lists.* @version 1.11 2012-01-26* @author Cay Horstmann*/
public class LinkedListTest
{public static void main(String[] args){List<String> a = new LinkedList<>();a.add("Amy");a.add("Carl");a.add("Erica");List<String> b = new LinkedList<>();b.add("Bob");b.add("Doug");b.add("Frances");b.add("Gloria");// merge the words from b into aListIterator<String> aIter = a.listIterator();Iterator<String> bIter = b.iterator();while (bIter.hasNext()){if (aIter.hasNext()) aIter.next();aIter.add(bIter.next());}System.out.println(a);// remove every second word from bbIter = b.iterator();while (bIter.hasNext()){bIter.next(); // skip one elementif (bIter.hasNext()){bIter.next(); // skip next elementbIter.remove(); // remove that element}}System.out.println(b);// bulk operation: remove all words in b from aa.removeAll(b);System.out.println(a);}
}

测试程序3:

l 运行SetDemo程序,结合运行结果理解程序;

import java.util.*;

public class SetDemo {

public static void main(String[] argv) {

HashSet h = new HashSet(); //也可以 Set h=new HashSet()

h.add("One");

h.add("Two");

h.add("One"); // DUPLICATE

h.add("Three");

Iterator it = h.iterator();

while (it.hasNext()) {

System.out.println(it.next());

}

}

}

l 在Elipse环境下调试教材365页程序9-2,结合运行结果理解程序;了解HashSet类的用途及常用API。

package set;
import java.util.*;/*** This program uses a set to print all unique words in System.in.* @version 1.12 2015-06-21* @author Cay Horstmann*/
public class SetTest
{public static void main(String[] args){Set<String> words = new HashSet<>(); // HashSet implements Setlong totalTime = 0;try (Scanner in = new Scanner(System.in)){while (in.hasNext()){String word = in.next();long callTime = System.currentTimeMillis();words.add(word);callTime = System.currentTimeMillis() - callTime;totalTime += callTime;}}Iterator<String> iter = words.iterator();for (int i = 1; i <= 20 && iter.hasNext(); i++)System.out.println(iter.next());System.out.println(". . .");System.out.println(words.size() + " distinct words. " + totalTime + " milliseconds.");}
}

l 在Elipse环境下调试教材367页-368程序9-3、9-4,结合程序运行结果理解程序;了解TreeSet类的用途及常用API。

package treeSet;import java.util.*;/*** An item with a description and a part number.*/
public class Item implements Comparable<Item>
{private String description;private int partNumber;/*** Constructs an item.* * @param aDescription*           the item's description* @param aPartNumber*           the item's part number*/public Item(String aDescription, int aPartNumber){description = aDescription;partNumber = aPartNumber;}/*** Gets the description of this item.* * @return the description*/public String getDescription(){return description;}public String toString(){return "[description=" + description + ", partNumber=" + partNumber + "]";}public boolean equals(Object otherObject){if (this == otherObject) return true;if (otherObject == null) return false;if (getClass() != otherObject.getClass()) return false;Item other = (Item) otherObject;return Objects.equals(description, other.description) && partNumber == other.partNumber;}public int hashCode(){return Objects.hash(description, partNumber);}public int compareTo(Item other){int diff = Integer.compare(partNumber, other.partNumber);return diff != 0 ? diff : description.compareTo(other.description);}
}

package treeSet;import java.util.*;/*** This program sorts a set of item by comparing their descriptions.* @version 1.12 2015-06-21* @author Cay Horstmann*/
public class TreeSetTest
{public static void main(String[] args){SortedSet<Item> parts = new TreeSet<>();parts.add(new Item("Toaster", 1234));parts.add(new Item("Widget", 4562));parts.add(new Item("Modem", 9912));System.out.println(parts);NavigableSet<Item> sortByDescription = new TreeSet<>(Comparator.comparing(Item::getDescription));sortByDescription.addAll(parts);System.out.println(sortByDescription);}
}

测试程序4:

l 使用JDK命令运行HashMapDemo程序,结合程序运行结果理解程序;

import java.util.*;

public class HashMapDemo {

public static void main(String[] argv) {

HashMap h = new HashMap();

// The hash maps from company name to address.

h.put("Adobe", "Mountain View, CA");

h.put("IBM", "White Plains, NY");

h.put("Sun", "Mountain View, CA");

String queryString = "Adobe";

String resultString = (String)h.get(queryString);

System.out.println("They are located in: " +  resultString);

}

}

l 在Elipse环境下调试教材373页程序9-6,结合程序运行结果理解程序;

l 了解HashMap、TreeMap两个类的用途及常用API。

package map;import java.util.*;/*** This program demonstrates the use of a map with key type String and value type Employee.* @version 1.12 2015-06-21* @author Cay Horstmann*/
public class MapTest
{public static void main(String[] args){Map<String, Employee> staff = new HashMap<>();staff.put("144-25-5464", new Employee("Amy Lee"));staff.put("567-24-2546", new Employee("Harry Hacker"));staff.put("157-62-7935", new Employee("Gary Cooper"));staff.put("456-62-5527", new Employee("Francesca Cruz"));// print all entriesSystem.out.println(staff);// remove an entrystaff.remove("567-24-2546");// replace an entrystaff.put("456-62-5527", new Employee("Francesca Miller"));// look up a valueSystem.out.println(staff.get("157-62-7935"));// iterate through all entriesstaff.forEach((k, v) -> System.out.println("key=" + k + ", value=" + v));}
}

package map;import java.util.*;/*** This program demonstrates the use of a map with key type String and value type Employee.* @version 1.12 2015-06-21* @author Cay Horstmann*/
public class MapTest
{public static void main(String[] args){Map<String, Employee> staff = new HashMap<>();staff.put("144-25-5464", new Employee("Amy Lee"));staff.put("567-24-2546", new Employee("Harry Hacker"));staff.put("157-62-7935", new Employee("Gary Cooper"));staff.put("456-62-5527", new Employee("Francesca Cruz"));// print all entriesSystem.out.println(staff);// remove an entrystaff.remove("567-24-2546");// replace an entrystaff.put("456-62-5527", new Employee("Francesca Miller"));// look up a valueSystem.out.println(staff.get("157-62-7935"));// iterate through all entriesstaff.forEach((k, v) -> System.out.println("key=" + k + ", value=" + v));}
}

实验2:结对编程练习:

l 关于结对编程:以下图片是一个结对编程场景:两位学习伙伴坐在一起,面对着同一台显示器,使用着同一键盘,同一个鼠标,他们一起思考问题,一起分析问题,一起编写程序。

l 关于结对编程的阐述可参见以下链接:

http://www.cnblogs.com/xinz/archive/2011/08/07/2130332.html

http://en.wikipedia.org/wiki/Pair_programming

l 对于结对编程中代码设计规范的要求参考:

http://www.cnblogs.com/xinz/archive/2011/11/20/2255971.html

以下实验,就让我们来体验一下结对编程的魅力。

l 确定本次实验结对编程合作伙伴;

l 各自运行合作伙伴实验九编程练习1,结合使用体验对所运行程序提出完善建议;

穷吉

import java.io;2 import java.io.File;3 import java.io.FileInputStream;4 import java.io.FileNotFoundException;5 import java.io.IOException;6 import java.io.InputStreamReader;7 import java.util.ArrayList;8 import java.util.Arrays;9 import java.util.Collections;10 import java.util.Scanner;11 12 public class  Test{13     private static ArrayList<Student> studentlist;14     public static void main(String[] args) {15         studentlist = new ArrayList<>();16         Scanner scanner = new Scanner(System.in);17         File file = new File("C:\\下载\\身份证号.txt");18         try {19             FileInputStream fis = new FileInputStream(file);20             BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(fis));21             String temp = null;22             while ((temp = in.readLine()) != null) {23                 24                 Scanner linescanner = new Scanner(temp);25                 26                 linescanner.useDelimiter(" ");    27                 String name = linescanner.next();28                 String number = linescanner.next();29                 String sex = linescanner.next();30                 String age = linescanner.next();31                 String province =linescanner.nextLine();32                 Student student = new Student();33                 student.setName(name);34                 student.setnumber(number);35                 student.setsex(sex);36                 int a = Integer.parseInt(age);37                 student.setage(a);38                 student.setprovince(province);39                 studentlist.add(student);40 41             }42         } catch (FileNotFoundException e) {43             System.out.println("学生信息文件找不到");44             e.printStackTrace();45         } catch (IOException e) {46             System.out.println("学生信息文件读取错误");47             e.printStackTrace();48         }49         boolean isTrue = true;50         while (isTrue) {51             System.out.println("选择你的操作,输入正确格式的选项");52             System.out.println("1.按姓名字典序输出人员信息");53             System.out.println("2.输出年龄最大和年龄最小的人");54             System.out.println("3.查找老乡");55             System.out.println("4.查找年龄相近的人");56             System.out.println("5.退出");57             String m = scanner.next();58             switch (m) {59             case "1":60                 Collections.sort(studentlist);              61                 System.out.println(studentlist.toString());62                 break;63             case "2":64                  int max=0,min=100;65                  int j,k1 = 0,k2=0;66                  for(int i=1;i<studentlist.size();i++)67                  {68                      j=studentlist.get(i).getage();69                  if(j>max)70                  {71                      max=j; 72                      k1=i;73                  }74                  if(j<min)75                  {76                    min=j; 77                    k2=i;78                  }79                  80                  }  81                  System.out.println("年龄最大:"+studentlist.get(k1));82                  System.out.println("年龄最小:"+studentlist.get(k2));83                 break;84             case "3":85                  System.out.println("输入省份");86                  String find = scanner.next();        87                  String place=find.substring(0,3);88                  for (int i = 0; i <studentlist.size(); i++) 89                  {90                      if(studentlist.get(i).getprovince().substring(1,4).equals(place)) 91                          System.out.println("老乡"+studentlist.get(i));92                  }             93                  break;94                  95             case "4":96                 System.out.println("年龄:");97                 int yourage = scanner.nextInt();98                 int near=agenear(yourage);99                 int value=yourage-studentlist.get(near).getage();
100                 System.out.println(""+studentlist.get(near));
101                 break;
102             case "5":
103                 isTrue = false;
104                 System.out.println("退出程序!");
105                 break;
106                 default:
107                 System.out.println("输入有误");
108
109             }
110         }
111     }
112         public static int agenear(int age) {
113         int j=0,min=53,value=0,k=0;
114          for (int i = 0; i < studentlist.size(); i++)
115          {
116              value=studentlist.get(i).getage()-age;
117              if(value<0) value=-value;
118              if (value<min)
119              {
120                 min=value;
121                 k=i;
122              }
123           }
124          return k;
125       }
126
127 }

public class Student implements Comparable<Student> {2 3     private String name;4     private String number ;5     private String sex ;6     private int age;7     private String province;8    9     public String getName() {
10         return name;
11     }
12     public void setName(String name) {
13         this.name = name;
14     }
15     public String getnumber() {
16         return number;
17     }
18     public void setnumber(String number) {
19         this.number = number;
20     }
21     public String getsex() {
22         return sex ;
23     }
24     public void setsex(String sex ) {
25         this.sex =sex ;
26     }
27     public int getage() {
28
29         return age;
30         }
31         public void setage(int age) {
32             // int a = Integer.parseInt(age);
33         this.age= age;
34         }
35
36     public String getprovince() {
37         return province;
38     }
39     public void setprovince(String province) {
40         this.province=province ;
41     }
42
43     public int compareTo(Student o) {
44        return this.name.compareTo(o.getName());
45     }
46
47     public String toString() {
48         return  name+"\t"+sex+"\t"+age+"\t"+number+"\t"+province+"\n";
49     }
50 }

l 各自运行合作伙伴实验十编程练习2,结合使用体验对所运行程序提出完善建议;

穷吉

package 运算;import java.util.Scanner;public class Demo {public static void main(String[] args) {// 用户的答案要从键盘输入,因此需要一个键盘输入流
@SuppressWarnings("resource")Scanner in = new Scanner(System.in);// 定义一个变量用来统计得分
int sum = 0;// 通过循环生成10道题
for (int i = 0; i < 10; i++) {// 随机生成两个10以内的随机数作为被除数和除数
int a = (int) Math.round(Math.random() * 10);int b = (int) Math.round(Math.random() * 10);System.out.println(a + "/" + b + "=");// 定义一个整数用来接收用户输入的答案
int c = in.nextInt();// 判断用户输入的答案是否正确,正确给10分,错误不给分
if (c == a / b) {sum += 10;System.out.println("恭喜答案正确");}
else {System.out.println("抱歉,答案错误");}}//输出用户的成绩
System.out.println("你的得分为"+sum);}
}package 运算;public class Yuns {public int add(int a,int b){return a+b;}public int reduce(int a,int b){if((a-b)>0)return a-b;else return 0;}public int multiply(int a,int b){return a*b;}public int devision(int a,int b){if(b!=0)return a/b;else return 0;}

l 采用结对编程方式,与学习伙伴合作完成实验九编程练习1;

import java.io;2 import java.io.File;3 import java.io.FileInputStream;4 import java.io.FileNotFoundException;5 import java.io.IOException;6 import java.io.InputStreamReader;7 import java.util.ArrayList;8 import java.util.Arrays;9 import java.util.Collections;10 import java.util.Scanner;11 12 public class  Test{13     private static ArrayList<Student> studentlist;14     public static void main(String[] args) {15         studentlist = new ArrayList<>();16         Scanner scanner = new Scanner(System.in);17         File file = new File("C:\\下载\\身份证号.txt");18         try {19             FileInputStream fis = new FileInputStream(file);20             BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(fis));21             String temp = null;22             while ((temp = in.readLine()) != null) {23                 24                 Scanner linescanner = new Scanner(temp);25                 26                 linescanner.useDelimiter(" ");    27                 String name = linescanner.next();28                 String number = linescanner.next();29                 String sex = linescanner.next();30                 String age = linescanner.next();31                 String province =linescanner.nextLine();32                 Student student = new Student();33                 student.setName(name);34                 student.setnumber(number);35                 student.setsex(sex);36                 int a = Integer.parseInt(age);37                 student.setage(a);38                 student.setprovince(province);39                 studentlist.add(student);40 41             }42         } catch (FileNotFoundException e) {43             System.out.println("学生信息文件找不到");44             e.printStackTrace();45         } catch (IOException e) {46             System.out.println("学生信息文件读取错误");47             e.printStackTrace();48         }49         boolean isTrue = true;50         while (isTrue) {51             System.out.println("选择你的操作,输入正确格式的选项");52             System.out.println("1.按姓名字典序输出人员信息");53             System.out.println("2.输出年龄最大和年龄最小的人");54             System.out.println("3.查找老乡");55             System.out.println("4.查找年龄相近的人");56             System.out.println("5.退出");57             String m = scanner.next();58             switch (m) {59             case "1":60                 Collections.sort(studentlist);              61                 System.out.println(studentlist.toString());62                 break;63             case "2":64                  int max=0,min=100;65                  int j,k1 = 0,k2=0;66                  for(int i=1;i<studentlist.size();i++)67                  {68                      j=studentlist.get(i).getage();69                  if(j>max)70                  {71                      max=j; 72                      k1=i;73                  }74                  if(j<min)75                  {76                    min=j; 77                    k2=i;78                  }79                  80                  }  81                  System.out.println("年龄最大:"+studentlist.get(k1));82                  System.out.println("年龄最小:"+studentlist.get(k2));83                 break;84             case "3":85                  System.out.println("输入省份");86                  String find = scanner.next();        87                  String place=find.substring(0,3);88                  for (int i = 0; i <studentlist.size(); i++) 89                  {90                      if(studentlist.get(i).getprovince().substring(1,4).equals(place)) 91                          System.out.println("老乡"+studentlist.get(i));92                  }             93                  break;94                  95             case "4":96                 System.out.println("年龄:");97                 int yourage = scanner.nextInt();98                 int near=agenear(yourage);99                 int value=yourage-studentlist.get(near).getage();
100                 System.out.println(""+studentlist.get(near));
101                 break;
102             case "5":
103                 isTrue = false;
104                 System.out.println("退出程序!");
105                 break;
106                 default:
107                 System.out.println("输入有误");
108
109             }
110         }
111     }
112         public static int agenear(int age) {
113         int j=0,min=53,value=0,k=0;
114          for (int i = 0; i < studentlist.size(); i++)
115          {
116              value=studentlist.get(i).getage()-age;
117              if(value<0) value=-value;
118              if (value<min)
119              {
120                 min=value;
121                 k=i;
122              }
123           }
124          return k;
125       }
126
127 }

public class Student implements Comparable<Student> {2 3     private String name;4     private String number ;5     private String sex ;6     private int age;7     private String province;8    9     public String getName() {
10         return name;
11     }
12     public void setName(String name) {
13         this.name = name;
14     }
15     public String getnumber() {
16         return number;
17     }
18     public void setnumber(String number) {
19         this.number = number;
20     }
21     public String getsex() {
22         return sex ;
23     }
24     public void setsex(String sex ) {
25         this.sex =sex ;
26     }
27     public int getage() {
28
29         return age;
30         }
31         public void setage(int age) {
32             // int a = Integer.parseInt(age);
33         this.age= age;
34         }
35
36     public String getprovince() {
37         return province;
38     }
39     public void setprovince(String province) {
40         this.province=province ;
41     }
42
43     public int compareTo(Student o) {
44        return this.name.compareTo(o.getName());
45     }
46
47     public String toString() {
48         return  name+"\t"+sex+"\t"+age+"\t"+number+"\t"+province+"\n";
49     }
50 }

l 采用结对编程方式,与学习伙伴合作完成实验十编程练习2。

package 运算;import java.util.Scanner;public class Demo {public static void main(String[] args) {// 用户的答案要从键盘输入,因此需要一个键盘输入流
@SuppressWarnings("resource")Scanner in = new Scanner(System.in);// 定义一个变量用来统计得分
int sum = 0;// 通过循环生成10道题
for (int i = 0; i < 10; i++) {// 随机生成两个10以内的随机数作为被除数和除数
int a = (int) Math.round(Math.random() * 10);int b = (int) Math.round(Math.random() * 10);System.out.println(a + "/" + b + "=");// 定义一个整数用来接收用户输入的答案
int c = in.nextInt();// 判断用户输入的答案是否正确,正确给10分,错误不给分
if (c == a / b) {sum += 10;System.out.println("恭喜答案正确");}
else {System.out.println("抱歉,答案错误");}}//输出用户的成绩
System.out.println("你的得分为"+sum);}
}package 运算;public class Yuns {public int add(int a,int b){return a+b;}public int reduce(int a,int b){if((a-b)>0)return a-b;else return 0;}public int multiply(int a,int b){return a*b;}public int devision(int a,int b){if(b!=0)return a/b;else return 0;

}

学习总结:通过本周的学习,更懂得了Java的更多知识,也通过同学一起做一个实验时,更快地解决了自己没了解到的内容。

转载于:https://www.cnblogs.com/baimaciren/p/9930800.html

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