java基础实验报告5



*本文是博主对Java各种实验的再整理与详解，除了代码部分和解析部分，一些题目还增加了拓展部分（⭐）。拓展部分不是实验报告中原有的内容，而是博主本人自己的补充，以方便大家额外学习、参考。

目录

一、实验目的

二、实验内容

1、实验题目：基本语法

（1）求任意输入的10个数的和。

（2）实验题目：获取三个整数中的最大值（用三元运算符）

        ⭐拓展-通过泛型类获取任意类型的三个数的最大值

2、实验题目：选择结构的应用 

（1）键盘录入月份的值，输出对应的季节

（2）输入年份和月份，输出该年月的天数

        ⭐拓展-输入年、月、日，输出这天是该年的第几天

（3）出租车计费问题

3、实验题目：循环结构的应用

（1）分别用do-while和for循环计算1+1/2!-1/3!+1/4!-1/5!…的前20项之和。 

（2）求1000以内的完全数（一个数等于它的因子之和称为完全数） 

（3）微信中的一个拿鸡蛋问题

5、实验题目：课后作业题

（1）求六边形面积，六边形面积可以通过下面公式计算（s是边长)

（2）实现会员注册，要求用户名长度不小于3，密码长度不小于6，若不满足需有提示信息，提示输入有误；注册时两次输入密码必须相同（字符串）

（3）找出两个分教最高的学生：编写程序，提示输入学生的个数、每个学生的名字及其分数，最后显示获得最高分的学生和第二高分的学生

（4）定义一维数组并初始化，通过键盘任意输入一个数，查找该数是否存在（结果返回下标值）

（5）编写一个程序，将二维数组a转置后存入数组b（所谓转置就是行列互换）

三、实验总结

一、实验目的

1、掌握变量的命名是否符合Java关于标识符的命名规则。

2、掌握8种基本数据类型和3种类型转换的方法。

3、熟悉各种运算符的优先级和结合方向。

4、掌握控制结构的3种语句。

5、掌握Java输入数据的基本方法；Scanner。

6、掌握方法的定义、调用格式，理解方法调用和参数传递的原理，掌握方法的重载，理解方法的递归调用。

7、掌握数组的定义、动态和静态初始化格式，数组的遍历和应用，Array工具类的使用。

二、实验内容

1、实验题目：基本语法

（1）求任意输入的10个数的和。

源代码：

常规方式for循环输入并求和。该题逻辑非常基础，不作过多说明。对于Scanner不了解的同学可以查看该文档：Scanner

列出测试数据和实验结果截图：

java基础实验报告5

（2）实验题目：获取三个整数中的最大值（用三元运算符）

源代码：

代码1：直接使用三目运算符。

代码2：将求最大值的程序封装成方法，通过调用方法获取最大值。 

列出测试数据和实验结果截图：

⭐拓展-通过泛型类获取任意类型的三个数的最大值

提问：如果想要比较的对象不仅是整数，而是任意的基本数据类型，那该怎么办呢？

当然，我们可以采用方法重载，枚举多种情况、写多个方法。但这样依旧有些费劲，毕竟光是可以比较的数值类型就有7种，更何况可能还需要比较自定义类型。这时，我们可以借助泛型来实现。详解部分可以查阅下面这篇文章：

🔗Java初识泛型 | 如何通过泛型类/泛型方法获取任意类型的三个数的最大值？

2、实验题目：选择结构的应用 

（1）键盘录入月份的值，输出对应的季节

源代码：

用switch或if来进行分支判断都是简便且可行的，这里给出用if实现的代码。 

列出测试数据和实验结果截图：

（2）输入年份和月份，输出该年月的天数

⭐拓展-输入年、月、日，输出这天是该年的第几天

我们写分支结构时，当发现既可以使用switch-case（同时switch中表达式的取值情况不太多），又可以使用if-else时，我们可以优先选择使用switch-case，因为switch-case的执行效率稍高。 

（3）出租车计费问题

• KF市的出租车计费方式为：起步2公里内5元，2公里以上每公里收费1.3元，9公里以上每公里收费2元，燃油附加费1元。

• 编写程序，输入公里数，计算出所需的出租车费用。

源代码：

列出测试数据和实验结果截图：

3、实验题目：循环结构的应用

（1）分别用do-while和for循环计算1+1/2!-1/3!+1/4!-1/5!…的前20项之和。 

本题是基础的累加、阶乘的运用。较为基础，故不多作说明。

源代码：

for循环实现

do-while循环实现

列出测试数据和实验结果截图：

（2）求1000以内的完全数（一个数等于它的因子之和称为完全数） 

通过试除法，找到数n所有的因子并相加，最后作判断即可。 

源代码：

（3）微信中的一个拿鸡蛋问题

一筐鸡蛋，1个1个拿，正好拿完。

     2个2个拿，还剩1个。

     3个3个拿，正好拿完。

     4个4个拿，还剩1个。

     5个5个拿，还差1个。

     6个6个拿，还剩3个。

     7个7个拿，正好拿完。

     8个8个拿，还剩1个。

     9个9个拿，正好拿完。

问：筐里最少有多少鸡蛋？

这个问题非常简单，但必须注意细节：5个5个拿时，是还“差”一个，而不是还“剩”一个。假设有4个鸡蛋，那么此时5个5个拿，就是还差一个的情景。因此，此时的鸡蛋数加上差的1个，恰好是5的倍数。

源代码：

列出测试数据和实验结果截图：

5、实验题目：课后作业题

（1）求六边形面积，六边形面积可以通过下面公式计算（s是边长)

注：使用Math类中的方法计算tan值。 

源代码： 

列出测试数据和实验结果截图： 

（2）实现会员注册，要求用户名长度不小于3，密码长度不小于6，若不满足需有提示信息，提示输入有误；注册时两次输入密码必须相同（字符串）

本题的关键是字符串的输入与两个字符串之间的比较方法equals的运用。注意，若要求忽略大小写比较，则用到equalsIgnoreCase()方法。

源代码：

 列出测试数据和实验结果截图：

（3）找出两个分教最高的学生：编写程序，提示输入学生的个数、每个学生的名字及其分数，最后显示获得最高分的学生和第二高分的学生

方法一：直接求解

该代码没有用到面向对象的思想，编程思路是分别创建两个数组：分数数组与姓名数组进行分开存储。通过排序代码，以分数为标准对姓名数组进行排序，最后输出前两项的姓名。 

源代码：

列出测试数据和实验结果截图：

方法二：面向对象

该方法是上一种方式的优化，核心思路是实现Student类，创建Student数组，并通过直接对Student数组排序的方式最高分的Student对象与第二高分的Student对象。

注意：由于数组排序的过程中设计对象的比较，因此需要重写compareTo()方法才能进行Student数组的排序。

源代码：

代码详解： 

1. 注释①处写成.next()和.nextLine()在此是有区别的。正确的方式应当是写成reader.next(); 一方面，.next()不会因为获取到上一个输入遗留下来的换行空白符而停止读取；另一方面，在用户实际输入的时候既可以将“姓名”和“分数”用换行隔开，也可以用空格等非换行符隔开。若写成.nextLine()。则会有上面的两个问题，会抛出InputMismatchException

   

2.  ③处代码是创建新的Student对象。注意，在创建Student数组的时候，并没有实例化Student对象。数组没有初始化，因此Student数组内均为null。通过构造方法给Student对象的name和score赋值，并实例化数组中的元素。
3. ④直接调用Arrays中的方法sort给数组中的元素进行排序。注意：该数组是引用类型，要实现排序必须重写Comparable或Comparator接口，并重写相应的比较方法，也就是指定比较的规则。
4. ⑤处实现了Comparable接口。

列出测试数据和实验结果截图： 

（4）定义一维数组并初始化，通过键盘任意输入一个数，查找该数是否存在（结果返回下标值）

方法一：数组中查找比对

源代码：

 列出测试数据和实验结果截图： 

方法二：将数组转变为字符串后，调用indexOf()方法

注意，将int数组转换为String，不能直接调用Arrays.toString()方法。因为该方法输出的内容并不完全是原数组中的，而是还有分隔符逗号、前后中括号[] 等。通过调试可以看到：

我们希望0下标的位置是"0"，但这里却是"["。Java中没有库函数可以实现int数组直接转换成String的方法，因此我们需要自己实现一个myToString()来完成，逻辑也并不难。 

源代码：

列出测试数据和实验结果截图：

方法三：调用Arrays工具类中的binarySearch()方法

如图，这是binarySearch()一个方法的api文档。通过文档可知，配合sort()方法，可以直接调用二分查找方法实现查找。 

源代码：

（5）编写一个程序，将二维数组a转置后存入数组b（所谓转置就是行列互换）

例如： 

 源代码：

列出测试数据和实验结果截图：

三、实验总结

1. 完成上述实验，我更熟地掌握了Java的基础语法，包括：
   1. Java关于标识符的命名规则，Java标识符可以字母、数字、下划线和美元符构成，且数字不能开头。类名用大驼峰，变量名、方法名用小驼峰。
   2. 掌握了8种基本数据类型int，byte，short，char，long，float，double，Boolean的使用情况和相应的类型转换方法。
   3. 我熟悉了各种运算符包括自增、自减、三目运算符等的优先级和结合方向。
   4. 我掌握了控制结构的3种语句，包括if、switch选择语句、while、do-while、for、for-each循环语句。
   5. 我掌握了Java输入数据的基本方法：Scanner。我可以熟练地通过调用Scanner对象输入各种数据类型的数据进行编程。
   6. 我掌握了方法的定义和调用格式，能正确写出Java定义方法的语法。也理解了方法调用和参数传递的原理，包括值传递和址传递。
   7. 我掌握了方法的重载，重载的条件是方法的名称必须相同，参数列表必须不同，返回值类型不做要求。
   8. 我也理解了方法的递归调用，递归就是方法自己调用自己，会在虚拟机栈中建立栈帧。

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