实验二数组面向对象程序设计入门.docx
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实验二数组面向对象程序设计入门
湖北工业大学工程技术学院实验报告
课程名称：
JAVA实验内容：
实验二数组面向对象的课程设计入门
学院：
工程技术学院专业班级：
11gb软件2班
教师：
程学先成绩：
一、实验目的：
1、学习与掌握内部类、外部类、抽象类、静态方法、实例化、this、接口等的概念与应用方法
2、掌握作用域的概念，protected、private、private各自影响范围
3、学习数组定义与程序设计方法
4、掌握判断素数、使用Calendar日历类、产生随机数、矩阵及其乘法、杨辉三角形等基本算法及程序设计方法
5、学习并掌握递归程序设计方法
6、学习选择法排序、直接选择法排序、插入法排序、冒泡法排序的方法与程序设计方法
二、实验内容：
1、执行下述程序，说明各程序功能，如果题后有问题，按问题进行设计并总结。
将每题运行结果复制粘贴到一个Word文件中。
1）判断从100到500之间的数那些是素数，那些不是素数。
如果***是素数，就显示***是素数，否则显示***不是素数。
importjava.util.*;
publicclassa1{
staticlongPrimenumber（intn）{
longs1=0,i=2,m=（long）Math.sqrt（n）;
while（i<=m&&s1==0）{
if（（n%i）==0）s1=1;
elsei=i+1;
}
returns1;
}
publicstaticvoidmain（String[]args）{
for（inti=100;i<=500;i++）
if（Primenumber（i）==0）System.out.println（""+i+"是一个素数"）;
elseSystem.out.println（""+i+"不是素数"）;
}
}
//掌握静态方法的基本结构及是如何调用的。
将判断素数的程序改写为方法，再在主程序中调用完成本题
2）对如下程序进行实验，试去掉this.运行，再改用cClass1.，看报错的情况，总结this.的使用方法，什么时候不加前缀？
什么时候加类名.或对象名.?
什么时候必须用this.？
classcClass1{
publicstaticintx;//类变量
voidcClass1（intn）{//构造方法
this.x=0;//this.x表示类变量x，如果成员方法非static，就要用this.
}
staticlongcClass1（intn,intk）{//重构构造方法
x=n;returnx*3;}
publicstaticvoidsetPoint（intx,inty）{
x=x;//setPoint被申明为static，就不能用this.
//左、右面x都是形式参数，若局部变量与类的成员变量同名，则类的成员变量被隐藏。
System.out.println（"x1="+x+"cClass1.x="+cClass1.x）;}
publicstaticvoidmain（String[]args）{
setPoint（100,200）;
System.out.println（"x2="+cClass1.x+"x="+x）;
cClass1.cClass1（50,30）;//调用重构构造方法
System.out.println（"x3="+x+"cClass1.x="+cClass1.x+"cClass1.cClass1（50,30）="+cClass1.cClass1（50,30））;
//前面如果有cClass1.x=x，显示100，否则显示0
}}
3）关于作用域的实验。
将第一句的protected改为private或private，总结各自影响范围。
classPoint0{
protectedintx;
privateinty;
publicvoidsetPoint（intx,inty）{
this.x=x;//x为非静态变量，不能用Point.x
this.y=y;
Point0Point1=newPoint0（）;//新建对象，尚未调用setPoint
System.out.println（“Point1.x=“+Point1.x）;
}}
publicclassEx4_6_1{
publicstaticvoidmain（String[]args）{
Point0point2=newPoint0（）;//新生成对象，该对象下面调用setPoint
point2.x=200;//在Point中如果x被定义为private，将报错
//Point.y=100;//错误
point2.setPoint（100,100）;//如果point2改为point将报错
System.out.println（“Point2.x=“+point2.x）;
}}//结果显示Point1.x=0Point2.x=100
4）执行下列程序，总结抽象类的定义方法，使用要点。
abstractclassA{//抽象类，不能实例化
abstractintmin（intx,inty）;//抽象类可以有抽象方法，不能定义方法体
intmax（intx,inty）{
returnx>y?
x:
y;
}}
classBextendsA{//建立抽象类的子类
intmin（intx,inty）{
//在A中min被声明为abstract，且因此未有实现语句，在子类中必须实现
returnx>y?
x:
y;
}}
publicclassEx4_11{
publicstaticvoidmain（String[]args）{
Bb1=newB（）;//由抽象类的子类派生对象
System.out.println（b1.max（3,19））;//调用该子类继承的抽象类的方法
}}
2、参考上面的程序，编写程序使完成下列题目要求的功能并上机实现。
将程序代码集中存放到一个WORD文件中，同时将运行结果的显示内容复制粘贴附在程序代码后面。
1）求100以内的所有素数。
要求只显示所有素数，每行显示10个素数整齐排列。
以下是程序核心部分，请补充完整后调试并运行。
for（intn=2;n<=50;n++）{
inti=0;
longm=（long）Math.sqrt（n）;
for（i=2;i<=（int）m;i++）if（（n%i）==0）break;
if（i>（int）m）System.out.print（""+n+""）;
}
2）下面是选择法排序的主要部分，求编写程序随机生成100个整型数据，再用选择法排序。
以下是程序核心部分，请补充完整后调试并运行。
for（inti=0;i{
intk=i;
for（intj=i+1;j{
if（n[j]>n[k]）//选择i之后最大的
{
inttemp=n[k];
n[k]=n[j];
n[j]=temp;
}
}
}
3）将本程序修改为直接选择法排序的程序。
写出实现程序。
4）下面是插入法排序的主要部分，求编写程序随机生成100个整型数据，再用插入法排序。
int[]arr=newint[100];
arr[0]=n[0];
for（intj=1;jarr[j]=n[j];
for（inti=j;i>0;i--）
{
if（arr[i]>arr[i-1]）break;
inta=arr[i];
arr[i]=arr[i-1];
arr[i-1]=a;
}
}
5）Calendar类是有关日历数据的类。
参考3-11题（包括题后说明），利用Calendar类设计一个程序，显示程序当前执行时间的时、分、秒值。
3、执行以下程序，总结其算法与程序设计方法。
将每题运行结果复制粘贴到同一个Word文件中。
1）编程求满足下列不等式的最小自然数n的值。
importjava.util.*;
publicclassEx2_14{
publicstaticvoidmain（String[]args）{
doubles=0;intn=1;Stringstr;
do{
s=s+1.0/n;
n++;
}while（s<=5）;
str="和数s="+Double.toString（s）+"\n\n";
str=str+"循环次数n="+Integer.toString（n）;
System.out.println（str）;
}
}
2）随机生成一组整型数据，再用冒泡法将数组排序显示。
publicclassEx3_2{
publicstaticvoidmain（Stringargs[]）
{
int[]n=newint[100];
for（inti=0;in[i]=（int）（Math.random（）*90）+10;
//产生随机数并强制转为二位整型数
for（inti=0;ifor（intj=0;j<（n.length-i-1）;j++）
if（n[j]>n[j+1]）{
intk=n[j];//次序不对交换位置
n[j]=n[j+1];
n[j+1]=k;
}
}
for（inti=0;iif（（i+1）%10!
=0）
System.out.print（""+n[i]+""）;
elseSystem.out.println（n[i]）;
}
}
}
3）随机生成两个矩阵，然后将两个矩阵相乘。
矩阵乘法：
设A=[aij]m×n,B=[bij]n×s;其中，m×n中m表示a行数，n表示列数；n×s中n表示b行数，s表示列数；
那么，A×B的积为：
C=[cij]m×s
其中，Cij=ai1b1j+ai2b2j+……+ainbnj
（i=1,2,……,m;j=1,2,……,s）
例如，C11=a11b11+a12b21+……+a1nbn1
又例如，C12=a11b12+a12b22+……+a1nbn2
C21=a21b11+a22b21+……+a2nbn1
如果改为从0开始计数，那么：
C00=a00b00+a01b10+……+a0nbn0
C01=a00b01+a01b11+……+a0nbn1
C10=a10b00+a11b10+……+a1nbn0
首先看懂上面算法，再思考程序应当如何设计，之后上机操作，最后看懂程序设计方法。
publicclassa1
{
publicstaticvoidmain（Stringargs[]）
{
inta[][]=newint[3][4];//动态初始化一个二维数组
intb[][]=newint[4][3];//动态初始化一个二维数组
intc[][]=newint[3][3];//动态初始化一个二维数组
for（inti=0;i<3;i++）
for（intj=0;j<4;j++）{//随机生成矩阵数据
a[i][j]=（int）（Math.random（）*90）+10;
}
for（inti=0;i<4;i++）
for（intj=0;j<3;j++）{
b[i][j]=（int）（Math.random（）*90）+10;
}
System.out.println（"第一个矩阵数据:
"）;
for（inti=0;i<3;i++）{
for（intj=0;j<4;j++）
System.out.print（""+a[i][j]+""）;
System.out.println（""）;
}
System.out.println（"第二个矩阵数据:
"）;
for（inti=0;i<4;i++）{
for（intj=0;j<3;j++）
System.out.print（""+b[i][j]+""）;
System.out.println（""）;
}
for（inti1=0;i1<3;i1++）//0到m-1；
for（intj=0;j<3;j++）{//0到s-1；
c[i1][j]=0;//计算乘积
for（intk=0;k<4;k++）c[i1][j]=c[i1][j]+a[i1][k]*b[k][j];
}
System.out.println（"二个矩阵之积:
"）;//显示结果
for（inti1=0;i1<3;i1++）{
for（intj=0;j<3;j++）System.out.print（""+c[i1][j]+""）;
System.out.println（""）;
}
}
}
4）创建杨辉三角形。
分析：
杨辉三角形中的各行是二项式（a+b）n展开式中各项的系数。
注意到
注意到第一列全1
如果用i表示行，j表示列，那么每行从第2列起有：
aij=a（i-1）（j-1）+a（i-1）j
importjava.util.Scanner;
publicclassEx3_5{
publicstaticvoidmain（String[]args）{
int[][]a=newint[9][9];//假设打印9行，各元素自动初始化为0
a[0][0]=1;//最上面第一个数
for（inti=1;i<9;i++）{//从第2行开始递推
a[i][0]=1;//第i行的数据个数等于i
for（intj=1;j}
for（inti=0;i<9;i++）{
for（intj=0;jSystem.out.println（""）;
}
}
}
5）将上面程序改由递归求解，分析递归的可能性及程序实现方法
importjava.util.Scanner;
publicclassEx3_5_1{//非主方法必须声明静态
staticlongc（intn,intk）{
if（k<=0||k>=n）return1;
return（c（n-1,k）+c（n-1,k-1））;
}
publicstaticvoidmain（String[]args）{//主方法，可以不加publicstatic
for（inti=0;i<=9;i++）{
for（intj=0;j<=i;j++）System.out.print（c（i,j）+"\t"）;
System.out.print（"\n"）;
}}}
6）将上题中方法c设计为内部类的方法
publicclassEx3_5_4{//主类
staticclassc0{//类Ex3_5_4的内部类，加static
staticlongc0（intn,intk）{//构造方法，也可改为非构造方法
if（k<=0||k>=n）return1;
return（c0（n-1,k）+c0（n-1,k-1））;
}
}
publicstaticvoidmain（String[]args）{
for（inti=0;i<=9;i++）{
for（intj=0;j<=i;j++）System.out.print（c0.c0（i,j）+"\t"）;
System.out.print（"\n"）;//上面引用c0（i,j）要求c0（i,j）为静态
}
}
}
//将方法c改为内部类c0的方法c0（静态方法），类c0的前面也要加static。
编译时生成Ex3_5_1$c0.class。
7）将内部类改为外部类
classc0_1{//外部类，不加static
staticlongc0_1（intn,intk）{
if（k<=0||k>=n）return1;
return（c0_1（n-1,k）+c0_1（n-1,k-1））;
}
}
publicclassEx3_5_5{//主类
publicstaticvoidmain（String[]args）{
for（inti=0;i<=9;i++）{
for（intj=0;j<=i;j++）System.out.print（c0_1.c0_1（i,j）+"\t"）;
System.out.print（"\n"）;//上面引用c0（i,j）要求c0（i,j）为静态
}
}
}
//将内部类c0改外部类c0_1，方法c0_1设计为静态方法。
8）同一目录下建二个类文件，调用静态方法（类方法）递归。
源程序文件Ex3_5_2.java：
publicclassEx3_5_2{
publicstaticvoidmain（String[]args）{
for（inti=0;i<=9;i++）{
for（intj=0;j<=i;j++）System.out.print（c.c（i,j）+"\t"）;
System.out.print（"\n"）;//上面引用c（i,j）要求c（i,j）为静态
}}}
源程序文件c.java
classc{
staticlongc（intn,intk）{
if（k<=0||k>=n）return1;
return（c（n-1,k）+c（n-1,k-1））;
}}
对Ex3_5_1.java编译，生成Ex3_5_1.class和c.class二个类文件
9）实例化
classcClass{
longc1（intn,intk）{
if（k<=0||k>=n）return1;
return（c1（n-1,k）+c1（n-1,k-1））;
}}
publicclassEx3_5_3{
publicstaticvoidmain（String[]args）{
cClasscObject=newcClass（）;//实例化：
建立类cClass的对象
for（inti=0;i<=9;i++）{
for（intj=0;j<=i;j++）System.out.print（cObject.c1（i,j）+"\t"）;
System.out.print（“\n”）;//上面引用c（i,j）不再要求c（i,j）为静态
}}}
10）改为接口实现
interfacecface{//定义接口
longc（intn,intk）;
//方法不许实现，即不能有方法体，用分号结束
}
publicclassEx3_5_6implementscface{//调用接口
//必须实现接口中所有方法，且方法的名字、类型、参数个数及类型必须与接口中的完全一致
publiclongc（intn,intk）{//不要忘了public
if（k<=0||k>=n）return1;
return（c（n-1,k）+c（n-1,k-1））;
}
publicstaticvoidmain（String[]args）{
for（inti=0;i<=9;i++）{
for（intj=0;j<=i;j++）
System.out.print（c.c（i,j）+"\t"）;
//上面引用接口中c（n,k）要求c（n,k）为public
System.out.print（"\n"）;
}}}
比较以上各题，全面了解面向对象的程序设计主要的语言元素，学习各概念的意义、应用方法，特别注意其区别与设计要点。
11）画出实验当天所在月的日历表。
importjava.util.Calendar;
publicclassEx4_27{
/**
*@paramargs
*/
publicstaticvoidmain（String[]args）{
System.out.println（"日一二三四五六"）;
Calendarcalendar=Calendar.getInstance（）;
intm=9;
calendar.set（2012,m-1,1）;//设置日历表起始年月日的值
//在表中该日期算作该月1日在列出日历
intday_of_week=calendar.get（Calendar.DAY_OF_WEEK）-1;
System.out.print（day_of_week）;//该日期是星期几？
Stringa[]=newString[day_of_week+31];
for（inti=0;ia[i]="*";
}
for（inti=day_of_week,n=1;iif（n<=9）
a[i]=String.valueOf（n）+"";
else
a[i]=String.valueOf（n）;
n++;
}
for（inti=0;iif（i%7==0）
System.out.println（""）;
System.out.print（""+a[i]）;
}
}
}
//返回当前时间小时数：
calendar.get（Calendar.HOUR_OF_DAY）
//例如显示当前小时数语句：
System.out.println（calendar.get（
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