Java集合框架实验报告材料.doc

实验报告课程名称 Java高级程序设计 实验项目名称 Java集合框架实验 一、实验目的1. 理解Java集合框架的特点、接口与类之间的关系2. 掌握Java集合框架的List接口，以与List接口的重要实现类LinkedList、ArrayList3. 掌握Java集合框架的Set、SortedSet接口，以与重要实现类HashSet与TreeSet4. 掌握Java集合框架的Map、SortedMap接口与其重要实现类HashMap、TreeMap5. 掌握Java集合框架的Collection与Iterator接口的特点与使用方式二、实验内容1、 使用List管理对象集合2、 使用Map管理对象集合3、 使用Set管理对象集合4、 设计一个自定义的集合类三、实验步骤1、 在Eclipse中新建工程即项目2、 使用List管理对象集合1) 新建一个包listExample2) 在这个包中新建三个类：Student类，StudentList类，StudentListTest类。参考代码： Student.java, StudentList.java，Student3) 完善上面三个类，相关要求参考源代码程序的注释，即根据要求修改源代码程序，给出具体的实现代码不使用泛型类。void addStudent(Student student)/添加一个学生对象booleana=true;for(inti=0;i<students.size();i+)Student stud = (Student)students.get(i);if(stud.getId().equalsIgnoreCase(student.getId()a=false;if(a=true)students.add(student);/修改代码,保证students集合中所有学生对象的id号唯一void deleteStudentById(String id)/根据学号删除学生对象for(inti=0;i<students.size();i+)Student stud = (Student)students.get(i);if(stud.getId().equalsIgnoreCase(id)students.remove(stud); void deleteStudentByName(String name)/根据某某删除学生对象for(inti=0;i<students.size();i+)Student stud = (Student)students.get(i);if(stud.getName().equalsIgnoreCase(name)students.remove(stud); void deleteStudentByAge(intage)/根据年龄删除学生对象for(inti=0;i<students.size();i+)Student stud = (Student)students.get(i);if(stud.getAge()=age)students.remove(stud);Student findByName(String name)inta=0;for(inti=0;i<students.size();i+)Student stud = (Student)students.get(i);if(stud.getName().equalsIgnoreCase(name)a+;Student st=new Studenta;intb=0;for(inti=0;i<students.size();i+)Student stud = (Student)students.get(i);if(stud.getName().equalsIgnoreCase(name)stb=stud;b+; returnst;Student findByAge(intage)inta=0;for(inti=0;i<students.size();i+)Student stud = (Student)students.get(i);if(stud.getAge()=age)a+;Student st=new Studenta;intb=0;for(inti=0;i<students.size();i+)Student stud = (Student)students.get(i);if(stud.getAge()=age)stb=stud;b+;returnst;4) 新创建listExample2包，重新设计设计上述程序新程序都属于这个包，这时需要使用泛型类，即出现的List、ArrayList或LinkedList都使用泛型。private List<Student> students = new ArrayList<Student>();void deleteStudentById(String id)/根据学号删除学生对象 Iterator<Student> iterator = students.iterator(); while(iterator.hasNext() Student st=(Student)iterator.next();if(st.getId()=id) iterator.remove(); void deleteStudentByName(String name)/根据某某删除学生对象 Iterator<Student> iterator = students.iterator(); while(iterator.hasNext() Student st=(Student)iterator.next();if(st.getName()=name) iterator.remove(); void deleteStudentByAge(intage)/根据年龄删除学生对象 Iterator<Student> iterator = students.iterator(); while(iterator.hasNext() Student st=(Student)iterator.next();if(st.getAge()=age) iterator.remove(); List<Student> findByName(String name) List<Student> studs=new ArrayList<Student>();for(inti=0;i<students.size();i+)Student stud = (Student)students.get(i);if(stud.getName().equals(name)studs.add(stud);returnstuds;List<Student> findByAge(intage)List<Student> studs=new ArrayList<Student>();for(inti=0;i<students.size();i+)Student stud = (Student)students.get(i);if(stud.getAge()=age)studs.add(stud);returnstuds;3、 使用Map管理对象集合1) 新建一个包MapExample2) 在这个包中新建三个类：Student类，StudentMap类，StudentMapTest类。参考代码Student.java, StudentMap.java，Student3) 完善上面三个类，相关要求参考源代码程序的注释，即根据要求修改源代码程序，给出具体的实现代码不使用泛型类。void deleteStudentByName(String name)/根据学生某某删除学生对象 Collection<Student> values=students.values(); Iterator<Student> it=values.iterator();while(it.hasNext()if(it.next().getName().equals(name)it.remove(); void deleteStudentByAge(intage)/根据学生年龄删除学生对象 Collection<Student> values=students.values(); Iterator<Student> it=values.iterator();while(it.hasNext()if(it.next().getAge()=age)it.remove(); Student findByName(String name)inta=0;Collection<Student> values=students.values(); Iterator<Student> it=values.iterator();while(it.hasNext()if(it.next().getName().equals(name)a+; intb=0; Student s=new Studenta; Collection<Student> values1=students.values(); Iterator<Student> it1=values1.iterator();while(it1.hasNext() Student ss=it1.next();if(ss.getName().equals(name) sb=ss;b+; returns;Student findByAge(intage)inta=0;Collection<Student> values=students.values(); Iterator<Student> it=values.iterator();while(it.hasNext()if(it.next().getAge()=age)a+; intb=0; Student s=new Studenta; Collection<Student> values1=students.values(); Iterator<Student> it1=values1.iterator();while(it1.hasNext() Student ss=it1.next();if(ss.getAge()=age) sb=ss;b+; returns;4) 新创建MapExample2包，重新设计设计上述程序新程序都属于这个包，这时需要使用泛型类，即出现的Map、TreeMap或HashMap都使用泛型。private Map<Integer,Student> students = new HashMap<Integer,Student>();void addStudent(Student student)/添加一个学生对象students.put(new Integer(student.getId(),student);Student findById(String id)returnstudents.get(new Integer(id);4、 使用Set管理对象集合1) 新建一个包SetExample2) 在这个包中新建三个类：Student类，StudentSet类，StudentSetTest类。参考代码：这三个类的参考代码见Student.java, StudentSet.java，Student3) 完善上面三个类，相关要求参考源代码程序的注释，即根据要求修改源代码程序，给出具体的实现代码不使用泛型类。void deleteStudentById(String id)/根据学号删除学生对象for(inti=0;i<students.size();i+)Student stud = (Student)students.toArray()i;if(stud.getId().equalsIgnoreCase(id)students.remove(stud); void deleteStudentByName(String name)/根据某某删除学生对象for(inti=0;i<students.size();i+)Student stud = (Student)students.toArray()i;if(stud.getName().equalsIgnoreCase(name)students.remove(stud); void deleteStudentByAge(intage)/根据年龄删除学生对象for(inti=0;i<students.size();i+)Student stud = (Student)students.toArray()i;if(stud.getAge()=age)students.remove(stud); Student findByName(String name)inta=0;for(inti=0;i<students.size();i+)Student stud = (Student)students.toArray()i;if(stud.getName().equalsIgnoreCase(name)a+;Student st=new Studenta;intb=0;for(inti=0;i<students.size();i+)Student stud = (Student)students.toArray()i;if(stud.getName().equalsIgnoreCase(name)stb=stud;b+;returnst;Student findByAge(intage)inta=0;for(inti=0;i<students.size();i+)Student stud = (Student)students.toArray()i;if(stud.getAge()=age)a+;Student st=new Studenta;intb=0;for(inti=0;i<students.size();i+)Student stud = (Student)students.toArray()i;if(stud.getAge()=age)stb=stud;b+;returnst;4) 新创建SetExample2包，重新设计设计上述程序新程序都属于这个包，这时需要使用泛型类，即出现的Set、TreeSet或HashSet都使用泛型。 注意：Student类实现parable接口的作用。void deleteStudentById(String id)/根据学号删除学生对象 Iterator<Student>it=students.iterator();while(it.hasNext()if(it.next().getId().equalsIgnoreCase(id)it.remove(); void deleteStudentByName(String name)/根据某某删除学生对象 Iterator<Student>it=students.iterator();while(it.hasNext()if(it.next().getName().equalsIgnoreCase(name)it.remove(); void deleteStudentByAge(intage)/根据年龄删除学生对象 Iterator<Student>it=students.iterator();while(it.hasNext()if(it.next().getAge()=age)it.remove(); publicclassStudentimplementsparable/实现parable接口对于TreeSet排序有用publicint pareTo(Object arg0) Student stud = (Student)arg0;returnthis.getId() pareTo(stud.getId();实现是自定义排序功能5、 设计一个自定义的集合类四. 实验结果与分析1. 请说明采用接口变量操作集合对象的方式，并阐述这么做的主要优点。提示：在“使用List管理对象集合的实验中，LinkedList、ArrayList两个类都可以管理一批对象，但是程序中使用List接口变量引用LinkedList、ArrayList对象，即使用如下方式：private List students = new ArrayList();而不是直接使用LinkedList、ArrayList类型变量，比如：private ArrayListstudents = new ArrayList();这样做有什么用意，有什么好处？这是一种很好的设计模式.一个接口有多种实现，这种写法是java面向对象的一种思想，依赖倒置原如此,即依赖于抽象不依赖于实现(具体)。 给调用者提供的应该是接口或者抽象类，而实现者可以实现或者继承接口或者抽象类来满足调用者，这样调用者不必知道实现者怎样操作，实现者也可以根据具体情况去实现，这样去除了耦合。这就是java设计模式的根底思想之一。 从Java语法上，这种方式是使用接口引用指向具体实现，这样大大提高了代码使用的灵活性。2.请说明LinkedList、ArrayList有何不同，各自适用于哪些场合？LinkedList：采用链表来管理集合的元素。优点是可以方便地进展元素的增加，删除。即元素个数变化的代价较小，但是查询性能比数组差。ArrayList：使用可变长度的数组来管理集合的元素。优点是查询性能比链表好，缺点是长度不可变化，删除元素代价大。LinkedList适用于元素增加删除频繁的场合。ArrayList适用于查询元素较频繁的场合3.请说明HashSet，TreeSet有何不同，各自适用于哪些场合？1、TreeSet中的数据是自动排好序的，不允许放入null值2、HashSet中的数据是无序的，可以放入null，但只能放入一个null，两者中的值都不能重复，就如数据库中唯一约束3、HashSet要求放入的对象必须实现HashCode()方法，放入的对象，是以hashcode码作为标识的，而具有一样内容的String对象，hashcode是一样，所以放入的内容不能重复。但是同一个类的对象可以放入不同的实例4. 请说明HashMap、TreeMap有何不同，各自适用于哪些场合？HashMap通过hashcode对其内容进展快速查找，而TreeMap中所有的元素都保持着某种固定的顺序，如果你需要得到一个有序的结果你就应该使用TreeMapHashMap中元素的排列顺序是不固定的。5. Iterator与For循环都可以用于遍历集合中的元素，请问有何不同之处。Iterator：通用，对于所有集合，使用Iterator性能都一样, 客户端自身不维护遍历集合的"指针"，所有的内部状态如当前元素位置，是否有下一个元素都由Iterator来维护，而这个Iterator由集合类通过工厂方法生成，因此，它知道如何遍历整个集合。客户端从不直接和集合类打交道，它总是控制Iterator，向它发送"向前"，"向后"，"取当前元素"的命令，就可以间接遍历整个集合。For循环：虽然和Iterator性能差不多，但是在查找链表如LinkedList的时候遍历集合的开销会差异很大! 就以LinkedList来说,用get(i)方法来取元素的主要代码, 我们可以看到，LinkedList 内的get(i)方法，用了循环方式来返回元素，性能肯定会差.6. 简单地分析比拟不同集合类在选用上的主要原如此。 List接口 可以存储重复的数据。并且可以基于位置下标操作集合。 当增删改频繁的时候用LinkedList。当查询频繁时用ArrayList Map接口类似数学中的映射。对象的管理是一组 键-值得映射关系。主要是适用于数 量较多的对象管理。希望通过KEY快速的查到对应的value。 HashMap是通过哈希表管理的，允许null TreeMap该映射按照键自然排序。不允许为空 Set接口不允许有重复的元素。 HashSet通过哈希算法管理 允许null TreeSet按照元素自然的排序五讨论、心得可写遇到的问题与解决方法，或者对技术的理解等