进阶JAVA篇- Java 综合基本语法实践（习题一）

路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。—— 屈原

第一道题：集合的灵活运用

第二道题：基础编程能力

第三道题：手写 ArrayList 集合（模拟实现 ArrayList 核心API）

第四道题：二分查找的应用

第五道题：手写单链表（模拟实现 LinkedList 集合的核心API）

第一道题：集合的灵活运用

题目如下：

对题目进行分析：

可以根据囚犯的编号、所占的位置信息，可以封装成一个囚犯类，接着就是遍历 100 个人的信息了，推荐可以用 for 来遍历。这里要注意的是不能重复出现相同的编号，这里可以单独构造一个方法，去除重复的编号。对于删除奇数位置上的数据，那么新 new 一个集合来接收占位为偶数的元素就好了。这题不算难，可以根据题目自己试着敲一敲。

具体代码如下：（答案肯定是不唯一的，答案对了，还有逻辑清晰即可）

先定义了囚犯类：

public class People {private int number;private int location;public People(int number, int location) {this.number = number;this.location = location;}public People() {}public int getNumber() {return number;}public void setNumber(int number) {this.number = number;}public int getLocation() {return location;}public void setLocation(int location) {this.location = location;}@Overridepublic String toString() {return "People{" +"number=" + number +", location=" + location +'}';}
}

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Random;public class Text {private  static List<People> peopleLists = new ArrayList<>();public static void main(String[] args) {Random random = new Random();for (int i = 1; i <= 100 ; i++) {//先判断取到的数是否重复了int number = random.nextInt(200)+1;if (isRepeat(number)){i--;continue;}else{People people = new People(number,i);peopleLists.add(people);}}System.out.println("原先的排位：");System.out.println(peopleLists);//除去在位在奇数位置的人，直到剩最后一位。//1,2,3,4,5,6,7,8//0,1,2,3,4,5,6,7//可以看出来就是要保留集合中的奇数位while (peopleLists.size() > 1){List<People> temp = new ArrayList<>();for (int i = 1; i < peopleLists.size(); i+=2) {temp.add(peopleLists.get(i));}peopleLists = temp;}System.out.println("后来的排位：");System.out.println(peopleLists.get(0));}private static boolean isRepeat(int number){for (int i = 0; i < peopleLists.size(); i++) {if (peopleLists.get(i).getNumber() == number) {return true;}}return false;}
}

第二道题：基础编程能力

题目如下：

对题目进行分析：

先定义出来 User 实体类，这里难点在于将 userStrs 变量进行拆分为一个个字符串，这里就可以使用 split() 方法了，用数组来接收，先拆分 "#",再用数组接收 ":"的字符串，就拆调用两次 split() 方法即可，接着就是对数据的类型处理了，其中两个难点就是字符串 id 转变为 long 类型，就直接用 Long.valueof() 方法就行了，还有一个是转变 LocalDay birthday ，用 LocalDay.parse() 来解析字符串。再有就是封装到 Map 集合中，对原来的 list 集合遍历，再需要用到的是 containsKey() 方法来判断是否重复存在了，最后可以将数据放到 map 集合中了。

具体代码如下：（答案肯定是不唯一的，答案对了，还有逻辑清晰即可）

import java.time.LocalDate;public class User {private Long id;private String gender;private LocalDate birthday;private String name;public User() {}public User(Long id, String gender, LocalDate birthday, String name) {this.id = id;this.gender = gender;this.birthday = birthday;this.name = name;}public Long getId() {return id;}public void setId(Long id) {this.id = id;}public String getGender() {return gender;}public void setGender(String gender) {this.gender = gender;}public LocalDate getBirthday() {return birthday;}public void setBirthday(LocalDate birthday) {this.birthday = birthday;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}@Overridepublic String toString() {return "User{" +"id=" + id +", gender='" + gender + '\'' +", birthday=" + birthday +", name='" + name + '\'' +'}';}
}

import java.time.LocalDate;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;public class Text {public static void main(String[] args) {List<User> userLists = new ArrayList<>();String userStrs = "10001:张三:男:1990-01-01#" +"10002:李四:女:1989-01-09#" +"10003:王五:男:1999-09-09#" +"10004:刘备:男:1899-01-01#" +"10005:孙悟空:男:1900-01-01#" +"10006:张三:女:1999-01-01#" +"10007:刘备:女:1999-01-01#" +"10008:张三:女:2003-07-01#" +"10009:猪八戒:男:1900-01-01#";String[] userInformation = userStrs.split("#");for (int i = 0; i < userInformation.length; i++) {String[] userSpilt = userInformation[i].split(":");String idString = userSpilt[0];long id = Long.valueOf(idString);String name = userSpilt[1];String gender = userSpilt[2];String birthdayString = userSpilt[3];LocalDate birthday = LocalDate.parse(birthdayString);User user = new User(id,gender,birthday,name);userLists.add(user);}System.out.println(userLists);//遍历集合中的每个名字出现的次数Map<String,Integer> map = new HashMap<>();for (User userList : userLists) {if (map.containsKey(userList.getName())){map.put(userList.getName(),map.get(userList.getName())+1);}else {map.put(userList.getName(),1);}}//遍历打印map集合map.forEach((k,v)-> System.out.println(k+" : "+v));}
}

第三道题：手写 ArrayList 集合（模拟实现 ArrayList 核心API）

题目如下：

对题目进行分析：

ArrayList 添加第一个元素时集合默认的大小为数组空间为 10 ，每当等于或者超过相关的值，就会扩容为原来的1.5倍，一直往后下去。重点在于一开始类中应该得设置一个 size = 0 ，这个成员变量很重要，即是代表了元素的个数，还可以是指向下一个应该添加元素的位置。

具体代码如下：（答案肯定是不唯一的，答案对了，还有逻辑清晰即可）

public interface MyConsumer<E> {void accept(E e);
}

import java.util.Arrays;
public class MyArrayList <E>{private int defaultLength = 10;private Object[] arr = new Object[defaultLength];private int size = 0;public MyArrayList() {}//添加数据public boolean add(E e){//先判断arr数组是否要扩容if (isExpansion()){//已经扩容成功System.out.println("已经扩容了");}arr[size++] = e;return true;}//查询数据public E get(int index){if(index >= size || index < 0){throw new RuntimeException();}else {return (E)arr[index];}}//删除数据public E remove(int index) {if (index >= size || index < 0) {throw new RuntimeException();} else {E retainData = (E) arr[index];if (index != size - 1) {//1,2,3,4,5,6//0,1,2,3,4,5//int remainder = size - index - 1;for (int i = index; i < size - 1; i++) {arr[i] = arr[i + 1];}}size--;return retainData;}}//获取集合大小sizepublic int size(){return size;}//开发一个forEach方法public void forEach(MyConsumer myConsumer){for (int i = 0; i < size; i++) {myConsumer.accept(arr[i]);}}private boolean isExpansion(){if (size >= defaultLength){defaultLength = (int) (defaultLength * (1.5));Object[] temp = new Object[defaultLength];for (int i = 0; i < size; i++) {temp[i] = arr[i];}arr = temp;return true;}else {return false;}}@Overridepublic String toString() {Object[] temp = new Object[size];for (int i = 0; i < size; i++) {temp[i] = arr[i];}return Arrays.toString(temp);}
}

public class Text {public static void main(String[] args) {MyArrayList<String> myArrayList = new MyArrayList<>();myArrayList.add("1");myArrayList.add("2");myArrayList.add("3");myArrayList.add("4");myArrayList.add("5");myArrayList.add("6");myArrayList.add("7");myArrayList.add("8");myArrayList.add("9");myArrayList.add("10");myArrayList.add("11");myArrayList.add("13");myArrayList.add("13");myArrayList.add("19");myArrayList.add("13");myArrayList.add("18");System.out.println(myArrayList);System.out.println("------------------");System.out.println(myArrayList.get(2));System.out.println("------------------");System.out.println(myArrayList.remove(3));System.out.println("删除的结果："+myArrayList);System.out.println(myArrayList.size());System.out.println("---------遍历---------");myArrayList.forEach(System.out::println);}
}

第四道题：二分查找的应用

题目如下：

对题目进行分析：

这里注明了必须是确保程序的时间复杂度是 O(log2n)，很显然就是要使用二分法来进行查找元素，用二分法来寻找目标元素的开始位置还有结束位置，那就可以用分别使用二分法来寻找开始位置还有结束位置，注意的是，若数组中不存在目标元素的话，就要返回-1。

具体代码如下：（答案肯定是不唯一的，答案对了，还有逻辑清晰即可）

import java.util.Arrays;
public class BinaryLookup {public static void main(String[] args) {int[] arr = {7,7,7,8,8,8,10};int target = 9;int[] a = lookupRightAndLeft(arr,target);System.out.println(Arrays.toString(a));}public static int lookupLeft(int[] arr, int target){int left = 0;int right = arr.length-1;int isLeft = - 1;while (left <= right){int index = (left+right)/2;if ( arr[index] == target){isLeft = index;right = index - 1;} else if (arr[index] > target) {right = index - 1;}else {left = index + 1;}}return isLeft;}public static int lookupRight(int[] arr, int target){int left = 0;int right = arr.length-1;int isRight = - 1;while (left <= right){int index = (left+right)/2;if ( arr[index] == target){isRight = index;left = index + 1;} else if (arr[index] > target) {right = index - 1;}else {left = index + 1;}}return isRight;}public static int[] lookupRightAndLeft(int[] arr,int target){int[] returnArr = new int[2];int isLeft = lookupLeft(arr,target);int isRight = lookupRight(arr,target);returnArr[0] = isLeft;returnArr[1] = isRight;return returnArr;}
}

第五道题：手写单链表（模拟实现 LinkedList 集合的核心API）

题目如下：

对题目进行分析：

由于官方的 LinkedList 集合使用了内部类来实现的，所以为了保持一致，我们也使用内部类来模拟实现，单链表需要一个个节点来组成，因此，定义一个内部类来封装节点，节点无非就是数据还有该类型对象的引用，需要注意的是，这里需要设置泛型类，我感觉用以上的题目给的信息来实现 LinkedList 集合与原 LinkedList 集合差别会很大而且很乱，所以我做了一些改进。

具体代码如下：（答案肯定是不唯一的，答案对了，还有逻辑清晰即可）

public interface MyConsumer<E> {void accept(E e);
}

public class MyLinkedList<E> {private int size = 0;private NodeCode hand;class NodeCode{E data;NodeCode nextNodeCode;public  NodeCode(E data, NodeCode nextNodeCode) {this.data = data;this.nextNodeCode = nextNodeCode;}}public NodeCode add(E e){if (hand == null){hand = new NodeCode(e,null);}else {NodeCode temp = hand;while (temp.nextNodeCode != null){temp = temp.nextNodeCode;}temp.nextNodeCode = new NodeCode(e,null);}size++;return hand;}public void forEach(MyConsumer<E> myConsumer){NodeCode first = hand;while ( first!=null ){myConsumer.accept(first.data);first = first.nextNodeCode;}}public void reverse(int left,int right){NodeCode first = hand;int count = 1;NodeCode tempLeft = null;Object[] arr = new Object[right-left + 1];while (count <= right){if (count == left){tempLeft = first;}if (count >= left ) {arr[count-left] = first.data;}first = first.nextNodeCode;count++;/* if (count == right){arr[count-left] = first.data;}*/}for (int i = arr.length - 1; i >= 0; i--) {tempLeft.data = (E) arr[i];tempLeft = tempLeft.nextNodeCode;}}
}

public class Text {public static void main(String[] args) {MyLinkedList<Integer> myLinkedList = new MyLinkedList<>();myLinkedList.add(1);myLinkedList.add(2);myLinkedList.add(3);myLinkedList.add(4);myLinkedList.add(5);myLinkedList.add(6);myLinkedList.reverse(2,5);myLinkedList.forEach(new MyConsumer<Integer>() {@Overridepublic void accept(Integer integer) {System.out.println(integer);}});/*        MyLinkedList<String> myLinkedList = new MyLinkedList<>();myLinkedList.add("1");myLinkedList.add("2");myLinkedList.add("3");myLinkedList.add("4");myLinkedList.add("5");myLinkedList.add("5");myLinkedList.add("6");myLinkedList.add("6");myLinkedList.forEach(System.out::println);*//*        System.out.println("-----------------");LinkedList<String> list = new LinkedList<>();list.add("1");list.add("2");list.add("3");list.add("4");list.add("5");list.add("5");list.add("6");list.forEach(new Consumer<String>() {@Overridepublic void accept(String s) {System.out.println(s);}});*/}
}