1. 本周学习总结
以你喜欢的方式（思维导图或其他）归纳总结集合相关内容。
参考资料:
2. 书面作业
Q1.ArrayList代码分析
1.1 解释ArrayList的contains源代码
下面是contains的源代码：
public boolean contains(CharSequence s) {
return indexOf(s.toString()) > -1;
}
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);
}
ArrayList的contains方法是比较是否包含某元素，调用的是对象的equals方法，其实比较的是引用是否相等。如果对象不为空的话，一一与数组中每一个元素比较，如何找到了，则indexOf(Object o)返回一个>=0的值，最终indexOf(Object o)则返回true，如果没找到，indexOf(Object o)则返回-1，最终indexOf(Object o)返回false。
1.2 解释E remove(int index)源代码
E remove(int index)源代码如下：
public E remove(int index) {
rangeCheck(index);
modCount++;
E oldValue = elementData(index);
int numMoved = size - index - 1;
if (numMoved > 0)
System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
numMoved);
elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work
return oldValue;
}
private void rangeCheck(int index) {
if (index >= size)
throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
}
E remove(int index)是删除在此数组中指定位置的元素。
int numMoved = size - index - 1;为要移动的所删除元素后面的元素个数，如果删除个数大于0，则将index位置后的元素全部往前移动一位，elementData[--size] = null;即数组大小减一，将最后一个位置的引用置为null。rangeCheck(int index)方法则是判断我们所指定的位置是否超出了size的大小，如果超出，则抛出异常。
1.3 结合1.1与1.2，回答ArrayList存储数据时需要考虑元素的类型吗？
不需要，ArrayList的初始数组数据类型是Object类型的，数组内元素可以是任何Object类可接受的数据类型。而Object类是所有类的父类，所以任何类都可以用ArrayList存储的。
1.4 分析add源代码，回答当内部数组容量不够时，怎么办？
以下是add源代码：
public boolean add(E e) {
//调用了ensureCapacity(size+1)方法，之后将元素的索引赋给elementData[size]，而后size自增
ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
elementData[size++] = e;
return true;
}
private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
}
ensureExplicitCapacity(minCapacity);
}
private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
modCount++;//存储结构修改次数
// overflow-conscious code
if (minCapacity - elementData.length > 0)
grow(minCapacity);
}
private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;
private void grow(int minCapacity) {
// overflow-conscious code
int oldCapacity = elementData.length;
int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);//新容量扩大到原容量的1.5倍，右移一位相当于原数值除以2。
if (newCapacity - minCapacity < 0)
newCapacity = minCapacity;
if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
// minCapacity is usually close to size, so this is a win:
elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
}
private static int hugeCapacity(int minCapacity) {
if (minCapacity < 0) // overflow
throw new OutOfMemoryError();
return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?
Integer.MAX_VALUE :
MAX_ARRAY_SIZE;
}
每当执行add添加元素的方法，都会检查内部数组的容量是否不够了，如果是，它就会以当前容量的1.5倍来重新构建一个数组，容量变化的规则的公式：((旧容量 * 3) / 2) + 1;将旧元素Copy到新数组中，然后丢弃旧数组，在这个临界点的扩容操作，应该来说是比较影响效率的。
1.5 分析private void rangeCheck(int index)源代码，为什么该方法应该声明为private而不声明为public?
private void rangeCheck(int index)源代码如下：
private void rangeCheck(int index) {
if (index >= size)
throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
}
rangeCheck(int index)方法是判断我们指定的位置index是否超出size的大小，如果超出，则抛出IndexOutOfBoundsException异常。
用private声明表明了该方法是内部方法，判断是否越界，用户只需要知道结果即可，不必知道具体的方法，所以该方法声明为private而不声明为public。
Q2.HashSet原理
2.1 将元素加入HashSet(散列集)中，其存储位置如何确定?需要调用那些方法？
HashSet继承于Set接口，不允许有重复的元素。底层使用HashMap来保存HashSet中所有元素。HashSet类按照哈希算法来存取对象，当向集合中加入一个新对象时，会调用对象的HashCode()方法得到对象的哈希码，然后根据这个码计算出对象在集合中存储的位置。需要调用
hashCode()和equals(Object o)方法，为了保证HashSet能正常工作，要求当两个对象用equals比较相等时，hashCode也要相等，否则就会有可能加入两个相同的项。即如果有元素和传入对象的hashcode相等，那么，继续进行equles()判断，如果仍然相等，那么就认为传入元素已经存在，不再添加，结束，否则仍然添加。
2.2 选做：尝试分析HashSet源代码后，重新解释1.1
- 对于HashSet中保存的对象，注意正确重写其equals和hashCode方法，以保证放入的对象的唯一性。
- 而对于ArrayList中的
contains()方法，只用到了equals()方法来判断是否存在相同的引用，所以储存对象时，只需重写equals方法。
Q3.ArrayListIntegerStack
题集jmu-Java-05-集合之5-1 ArrayListIntegerStack
3.1 比较自己写的ArrayListIntegerStack与自己在题集jmu-Java-04-面向对象2-进阶-多态、接口与内部类中的题目5-3自定义接口ArrayIntegerStack，有什么不同？(不要出现大段代码)
ArrayListIntegerStack是用ArrayList动态数组来实现栈，数组空间是不固定的，在栈满的情况下可以自动扩容；在编写代码时直接复用ArrayList中已有的方法，没有使用top指针。
ArrayIntegerStack是用Integer数组来实现栈，数组空间是固定的，需要注意栈满的情况；利用了top指针，在出栈入栈时相应的移动了top指针。
下面是两个题目的主要差别比较的代码：
//ArrayListIntegerStack
class ArrayListIntegerStack implements IntegerStack {
private List<Integer> list;
public ArrayListIntegerStack(int size) {
list=new ArrayList<Integer>();
}
}
//ArrayIntegerStack
class ArrayIntegerStack implements IntegerStack {
private Integer[] arr;
private int top=0;
public ArrayIntegerStack(int size){
arr=new Integer[size];
}
}
3.2 简单描述接口的好处.
接口定义的对象不考虑具体实现，所有实现都是在实现子类里面完成，在以上两个题目中，我们可以知道，它们的接口都是相同的，只是具体在子类中的实现不同而已，减少了代码量，更加简洁。同时在修改它们的属性时，只需在接口处修改，从而提高了代码的维护性。
Q4.Stack and Queue
4.1 编写函数判断一个给定字符串是否是回文，一定要使用栈，但不能使用java的Stack类（具体原因自己搜索）。请粘贴你的代码，类名为Main你的学号。
自己编写一个Stack类，我将实验第一题的代码稍微改动了一下，具体代码如下：
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
interface StringStack {
public String push(String item);// 如item为null，则不入栈直接返回null。如栈满，也返回null.
public String pop();// 出栈，如为空，则返回null.
}
class ArrayListStack implements StringStack {
private List<String> list;
public ArrayListStack(){
list=new ArrayList<String>();
}
@Override
public String push(String item) {
// TODO Auto-generated method stub
if (item == null)
return null;
list.add(item);
return item;
}
@Override
public String pop() {
// TODO Auto-generated method stub
if (list.isEmpty())
return null;
return list.remove(list.size() - 1);
}
@Override
public String toString() {
return list.toString();
}
}
public class Main201521123003 {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
ArrayListStack stack=new ArrayListStack();
String str="201521123003";
char c;
for(int i=0;i<str.length();i++){
c=str.charAt(i);
stack.push(String.valueOf(c));
}
int f=1;
for(int i=0;i<str.length();i++){
if(!stack.pop().equals(str.charAt(i))){
f=-1;
break;
}
}
System.out.println("学号：201521123003");
if(f==1)
System.out.println("你的学号是回文");
else
System.out.println("你的学号不是回文");
}
}
运行结果如下：
4.2 题集jmu-Java-05-集合之5-6 银行业务队列简单模拟。(不要出现大段代码)
for (int i = 1; i <= N; i++) {//根据数值奇偶加入两个链表
int e = sc.nextInt();
if ( e% 2 == 0) {
list2.add(e);
} else {
list1.add(e);
}
}
for(int i=0;!list2.isEmpty()||!list1.isEmpty();){//依照题目先输出A窗口2个，再输出B窗口1个，以此类推。
if(!list1.isEmpty()){
if(i==N)
System.out.print(list1.poll());
else if(list1.size()==2&&i==N-1)
System.out.print(list1.poll()+" "+list1.poll());
else{
if(list1.size()==1){
System.out.print(list1.poll()+" ");
i++;
}
else{
System.out.print(list1.poll()+" "+list1.poll()+" ");
i=i+2;
}
}
}
if(!list2.isEmpty()){
if(i==N)System.out.print(list2.poll());
else
System.out.print(list2.poll()+" ");
i++;
}
}
运行结果如下：
Q5.统计文字中的单词数量并按单词的字母顺序排序后输出
题集jmu-Java-05-集合之5-2 统计文字中的单词数量并按单词的字母顺序排序后输出 (不要出现大段代码)
5.1 实验总结
- 这道题题目提及了统计文章单词数量，则表明了不能有重复的元素，于是想到了用Set集合。
- 而后题目进一步要求前10个(按字母顺序)单词输出，HashSet不能保证元素的排列顺序，顺序有可能发生变化，所以，选择采用TreeSet。TreeSet支持两种排序方式，自然排序和定制排序，其中自然排序为默认的排序方式。自然排序是使排序元素用CompareTo（Object obj）方法来比较元素之间大小关系，然后将元素按照升序排列，正好符合该题目的要求。
附上主要代码：
public class Main1 {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
Set<String> set = new TreeSet<String>();
Scanner sc = new Scanner(System.in);
String str = sc.next();
while (!str.equals("!!!!!")) {
set.add(str);
str = sc.next();
}
}
}
Q6.选做：加分考察-统计文字中的单词数量并按出现次数排序
题集jmu-Java-05-集合之5-3 统计文字中的单词数量并按出现次数排序(不要出现大段代码)
6.1 伪代码
Map<String,Integer> map =new TreeMap<String,Integer>();
List<Map.Entry<String,Integer>> list = new ArrayList<Map.Entry<String,Integer>>(map.entrySet());
while (!str.equals("!!!!!")) {
str = sc.next();
if (set.contains(str)) {
if (map.containsKey(str))
map.put(str, map.get(str) + 1);
else
map.put(str, 1);
}
set.add(str);
}//将文章映射到map中，同时对每个单词进行计数
Collections.sort(list, new Comparator<Map.Entry<String, Integer>>() {...});//对单词出现次数进行排序
6.2 实验总结
主要是对单词出现次数进行排序，这就需要将键/值放入Arraylist中，通过Collections.sort()进行排序。
Collections.sort(list, new Comparator<Map.Entry<String, Integer>>() {
@Override
public int compare(Entry<String, Integer> o1, Entry<String, Integer> o2) {
if(o2.getValue() - o1.getValue()!=0)
return o2.getValue() - o1.getValue();
return o1.getKey().compareTo(o2.getKey());
}
});
Q7.面向对象设计大作业-改进
7.1 完善图形界面(说明与上次作业相比增加与修改了些什么)
7.2 使用集合类改进大作业
参考资料:
JTable参考项目
主要改动的是进入查看购物车的界面，以及后台用户名改用了Set来进行存储，保证了用户名不会重复。
3. 码云上代码提交记录及PTA实验总结
题目集：jmu-Java-05-集合
3.1. 码云代码提交记录
在码云的项目中，依次选择“统计-Commits历史-设置时间段”, 然后搜索并截图
3.2. PTA实验
编程(5-1, 5-2, 5-3(选做), 5-6)
实验总结已经在作业中体现，不用写。