201621123028《Java程序设计》第8周学习总结-优快云博客

本文深入探讨了Java集合框架中的ArrayList和HashSet的工作原理，包括ArrayList的存储机制、扩容策略及HashSet如何实现元素的唯一性。同时，通过实例展示了如何利用集合解决实际问题。

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作业08-集合

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。

2. 书面作业

1. ArrayList代码分析

1.1 解释ArrayList的`contains`源代码

甩图：

ArrayList的contains方法中还有一个indexOf方法，当输入的对象是空的时候，不会直接调用equals方法。判断elementData[i]是否为空，为空返回i。如果o不为空的时候，进行比较，找到放回下标值，找不到则返回-1。

1.2 解释`E remove(int index)`源代码

rangeCheck(index);检查是否符合所在的范围。rangeCheck方法是判断下表有没有超过size，超过报错。

if (numMoved > 0)
            System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
                             numMoved);
        elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work

        return oldValue;

这一段是在不为空的时候，逐一删除元素，每删除一个，将下一个向前面移动，删除完后，置为空。返回oldValue。

1.3 结合1.1与1.2，回答ArrayList存储数据时需要考虑元素的具体类型吗？

首先，在集合中操作的肯定是对象喽，那么，简单的数据类型是不可以的，然后ArrayList中继承自Object类，所以说不管你存放进什么引用类型，都会被封装成Object添加到ArrayList。所以需要不考虑元素的具体类型。

1.4 分析add源代码，回答当内部数组容量不够时，怎么办？

首先，使用ensureCapacityInternal()方法，去保证elementData数组的长度是size+1，elementData[size++] = e;在添加对象的时侯，size增加1。

DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA是一个常量，默认的长度是10，那么这里是判断elementData数组的长度，如果是默认长度，将DEFAULT_CAPACITY和minCapacity比较，较大的值赋给minCapacity。确保数组长度是新的minCapacity的长度。modCount实现++操作，if判断的是所需长度minCapacity 是不是比elementData数组的长度大，如果是，说明存储不够，调用grow(minCapacity)方法，明显是增加容量。

int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);扩容，增加至1.5倍，第一个if判断新的容量够不够存储的，够了就不要扩了，第二个if是如果不够继续扩大，然后复制给elementData数组。原来的就不要了。有个问题是如果超出了最大长度，就会报溢出错误。

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?

要判断有没有超过size，用户是不需要去关心的，用户知道是有remove的方法就行了，实现将这个方法直接封装起来。

2. 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的add()在底层调用了HashMap的put()，在HashMap的put()方法中，先判断key的存在来决定value的修改与否，这样子向HashSet中添加值的时候，相当于进行了判断key，实现了不重复添加的功能。put()方法调用putVal()方法。

2.2 将元素加入HashSet中的时间复杂度是多少？是O(n)吗？(n为HashSet中已有元素个数)

是o(1),因为添加进去的元素只需要和key进行比较一次就可以，有就不会加入，没有就加入进去。

2.3 选做：尝试分析HashSet源代码后，重新解释2.1

3. ArrayListIntegerStack

题集jmu-Java-05-集合之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`自定义接口ArrayIntegerStack`，有什么不同？(不要出现大段代码)

存储方式不同，ArrayListIntegerStack是使用动态数组实现存储的，而ArrayIntegerStack是使用普通数组来实现存储的。
ArrayIntegerStack中我用到了top，但是在ArrayListIntegerStack可以不需要top用arrList.size()也能实现。拿出栈方法来说：

3.2 结合该题简单描述接口的好处，需以3.1为例详细说明，不可泛泛而谈。

在eclipse里写两个.java文件，一个是IntegerStack.java，这是一个接口，里面就定义了一堆的方法，在另一个.Java的文件里面在写了class ArrayIntegerStack implements IntegerStack后，点下可以自动生成添加未实现的方法，很快又便利。现在我想加一个方法，在IntegerStack.java文件里面添加就OK了。感觉速度上比不用接口快好多。

4. 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(请利用Java集合中已有的类)，但不能使用java的`Stack`类（具体原因自己搜索）与数组。请粘贴你的代码，类名为`Main你的学号`。

package week9;

import java.util.LinkedList;
import java.util.Scanner;

public class Main201621123028{

    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        LinkedList<Character> stack1 = new LinkedList<Character>();
        LinkedList<Character> stack2 = new LinkedList<Character>();
        String stack =sc.next();
        for(int i=0;i<stack.length();i++){
            stack1.addFirst(stack.charAt(i));
            stack2.addLast(stack.charAt(i));
        }
        
        boolean flag = true;
        while(!stack1.isEmpty()){
            if(stack1.peek().compareTo(stack2.peek())==0){
                stack1.remove(stack1.peek());
                stack2.remove(stack2.peek());
            }
            else
                flag=false;
                break;  
        }
        if (flag) {
            System.out.println("这是回文！");
        } else {
            System.out.println("这不是回文!");
        }
        
            

    }

}

我是用了LinkedList实现。

4.2 题集`jmu-Java-05-集合`之银行业务队列简单模拟(只粘贴关键代码)。请务必使用Queue接口，并说明你使用了`Queue`接口的哪一个实现类？

Queue接口的LinkedList实现类。

for(i=0;i<N;i++)
        {
            int temp;
            temp=sc.nextInt();
            if(temp%2!=0){
                Q1.add(temp);
            }
            else
            {
                Q2.add(temp);
            }
        }