1、浙江大学城市学院实验报告课程名称 Java 高级程序设计 实验项目名称 Java 集合框架实验 学生姓名 专业班级 学号 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，以及 List 接口的重要实现类LinkedList、ArrayList3. 掌握 Java 集合框架的 Set、SortedSet 接口，以及重要实现类 HashSet 与 TreeSet4. 掌握 Java 集合框架的 Map、SortedMap 接口及其重要实现类 HashMap、TreeMap5. 掌握 Java 集合框架的 Collection 与
2、 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，StudentListTest.java3) 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
3、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boolean a=true;for(int i=0;i students = new ArrayList(); void deleteStudentById(String id)/根据学号删除学生对象Iterator iterator = students.iterator(); while(iterator.hasNext()Student st=(Student)iterator.next();if(st.getId()=id) iterator.rem
4、ove();void deleteStudentByName(String name)/根据姓名删除学生对象Iterator iterator = students.iterator(); while(iterator.hasNext()Student st=(Student)iterator.next();if(st.getName()=name) iterator.remove();void deleteStudentByAge(int age)/根据年龄删除学生对象Iterator iterator = students.iterator(); while(iterator.hasNex
5、t()Student st=(Student)iterator.next();if(st.getAge()=age) iterator.remove();List findByName(String name)List studs=new ArrayList();for(int i=0;i findByAge(int age)List studs=new ArrayList();for(int i=0;i values=students.values();Iterator it=values.iterator();while(it.hasNext()if(it.next().getName()
6、.equals(name)it.remove();void deleteStudentByAge(int age)/根据学生年龄删除学生对象Collection values=students.values();Iterator it=values.iterator();while(it.hasNext()if(it.next().getAge()=age)it.remove();Student findByName(String name)int a=0;Collection values=students.values();Iterator it=values.iterator();whi
7、le(it.hasNext()if(it.next().getName().equals(name)a+;int b=0;Student s=new Studenta;Collection values1=students.values();Iterator it1=values1.iterator();while(it1.hasNext()Student ss=it1.next();if(ss.getName().equals(name)sb=ss;b+;return s;Student findByAge(int age)int a=0;Collection values=students
8、.values();Iterator it=values.iterator();while(it.hasNext()if(it.next().getAge()=age)a+;int b=0;Student s=new Studenta;Collection values1=students.values();Iterator it1=values1.iterator();while(it1.hasNext()Student ss=it1.next();if(ss.getAge()=age)sb=ss;b+;return s;4) 新创建 MapExample2 包，重新设计设计上述程序（新程序
9、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 students = new HashMap();void addStudent(Student student)/添加一个学生对象students.put(new Integer(student.getId(),student);Student findById(String id)return students.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
10、类，StudentSet 类，StudentSetTest 类。参考代码：这三个类的参考代码见 Student.java, StudentSet.java，StudentSetTest.java3) 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(int i=0;iit=students.iterator();while(it.hasNext()if(it.next().getId().equalsIgnoreCase(id)it.rem
11、ove();void deleteStudentByName(String name)/根据姓名删除学生对象Iteratorit=students.iterator();while(it.hasNext()if(it.next().getName().equalsIgnoreCase(name)it.remove();void deleteStudentByAge(int age)/根据年龄删除学生对象Iteratorit=students.iterator();while(it.hasNext()if(it.next().getAge()=age)it.remove();public cla
12、ss Student implements Comparable /实现Comparable 接口对于TreeSet排序有用public int compareTo(Object arg0) Student stud = (Student)arg0;return this.getId().compareTo(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
13、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 ArrayList students = 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，依赖倒置原则,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
14、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 设计模式的基础思想之一。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行元素的增加，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。Arr
15、ayList 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，而具有相同内容的 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
16、何不同，各自适用于哪些场合？HashMap 通过 hashcode 对其内容进行快速查找，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 TreeMap（HashMap 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
17、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别很大! 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. 简单地分析比较不同集合类在选用上的主要原则。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 ArrayListMap 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 nullTreeMap 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 nullTreeSet 按照元素自然的排序五讨论、心得（可写遇到的问题及解决方法，或者对技术的理解等）
