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《数据结构与抽象：Java语言描述（原书第4版）》一练习
本节书摘来华章计算机《数据结构与抽象：Java语言描述（原书第4版）》一书中的第1章 ，［美］弗兰克M.卡拉诺（Frank M. Carrano） 蒂莫西M.亨利（Timothy M. Henry） 着 罗得岛大学 新英格兰理工学院 辛运帏 饶一梅 译 更多章节内容可以访问云栖社区“华章计算机”公众号查看。
练习
1.考虑接口NameInterface。我们只为两个方法写了注释。为其他每个方法写出符合javadoc风格的注释。
2.考虑接口Circular和类Circle。
a.是客户还是方法setRadius负责保证圆的半径是正数？
b.为方法setRadius写一个前置条件和一个后置条件。
c.为方法setRadius写适合于javadoc风格的注释。
d.修改方法setRadius及它的前置条件和后置条件，改变问题a.中提到的职责。
3.为称为Counter的类写一个CRC卡及类图。这个类的对象用于统计，所以它将记录次数，这是一个非负整数。包括的方法有：为给定整数设置计数器；计数器加1；计数器减1。另外，还包括将当前计数器作为整数返回的方法；将当前计数器作为可显示在屏幕上的字符串返回的方法toString；测试当前计数器是否为0的方法。
4.假定想为餐馆设计软件。给出下单及结账的用例。列出可能类的列表。挑选其中的两个类，为它们写CRC。
项目
1.为练习3设计的类Counter创建一个接口。包括适用于javadoc的说明类中方法的注释。所有的方法都不允许计数器的值为负数。
2. a.为附录D中程序清单D-3给出的类CollegeStudent写一个Java接口。
b.类CollegeStudent要实现问题a.中所定义的接口，需要做哪些修改？
3.假定你想设计一个类，每次给它一个数。类计算到目前为止所给数的最小值、次小值及平均值。为这个类创建一个接口。包括说明类中方法的符合javadoc风格的注释。
4.考虑分数类Fraction。每个分数都有符号，且有整数的分子和分母。你的类应该能对两个分数进行加法、减法、乘法和除法运算。这些方法应该有一个分数作为参数，且应该将操作结果作为分数返回。类还应该能查找分数的倒数、比较两个分数、确定两个分数是否相等，以及将分数转换为字符串等。
这个类应该能处理分母为0的情况。分数总应该表示为最简的形式，且类应该负责检查这个条件。例如，如果用户试图创建一个如4/8这样的分数，则类应该将分数设置为1/2。同样，所有算术运算的结果也应该是最简的形式。注意，一个分数可能是不正确的，即，分子大于分母。这样的分数应该表示为最简的形式。
设计但不实现类Fraction。从为这个类写CRC卡入手。然后写一个Java接口，它声明每个公有方法。包括说明每个方法的javadoc风格的注释。
5.写一个Java类Fraction，它实现前一个项目中设计的接口。从写合理的构造方法入手。设计并实现有用的私有方法，包括说明它们的注释。
为将像4/8这样的分数化为最简形式，需要将分子和分母都除以它们的最大公约数。4和8的最大公约数是4，所以当将4/8的分子和分母都除以4时，得到分数1/2。下列递归算法找到两个正整数的最大公约数：
如果强制让分数的分母为正数，则很容易确定分数的正确符号。但是你的实现必须处理客户可能提供负数分母的情况。
写一个充分展示你的类的程序。
6.混合数包含整数部分和分数部分。使用前一个项目中设计的类Fraction，为混合数设计类MixedNumber。为MixedNumber提供类似于Fraction的操作。即，为混合数提供设置、获取、加法、减法、乘法及除法操作。混合数的分数部分应该是最简形式，分子应严格小于分母。
为这个类写一个Java接口，包括javadoc注释。
7.实现前一个项目设计的类MixedNumber。尽可能使用Fraction中的操作。例如，为了让两个混合数相加，将它们转换为分数，使用Fraction类的加法操作进行相加，然后将结果分数转换为混合数。其他的算术操作使用类似的技术实现。
如果不仔细，混合数的符号可能是一个难处理的问题。数学上，整数部分的符号与分数部分的符号相一致是有意义的。例如，如果有一个负数分数，混合数的toString方法将得到字符串“-5 -1/2”，而不是“-5 1/2”，这是通常所期望的。下面的解决方案可能大大简化计算。
混合数的符号表示为字符数据域。一旦设置了这个符号，则让整数和分数部分都为正。当创建混合数时，如果给定的整数部分为非零，则让整数部分的符号与混合数的符号一样，而忽略分数的分子和分母的符号。但是，如果给定的整数部分为零，则让所给分数的符号与混合数的符号一致。
8.考虑两个相同的桶。一个桶挂在天花板的钩子上，装有液体。另一个桶是空的，放在地板上，正对在第一个桶的下面。突然在第一只桶的底部有一个小洞。液体从满桶流向地板上的空桶，如右图所示。液体不断地流出，直到上面的桶为空时为止。
为说明这个动作的程序设计一个类。当程序开始执行时，它应该显示泄漏发生前两个桶的原始条件。判断泄漏是否是自然发生还是当用户给出信号时，例如按下回车键或按下鼠标。如果是后者，应该让用户将光标放在桶底，用来指出泄漏发生的位置。
写CRC卡及Java接口，包括javadoc风格的注释。
9.实现前一个项目中泄漏桶程序的设计。
10.里程表记录汽车的行驶里程。机械式里程表包含多个转盘，当汽车行驶时它们会转动。每个转盘显示0～9的一位数字。最右侧的转盘转得最快，每行驶1英里其数加1。一旦转盘转到9后，下一英里时它又转回0，而它左侧转盘的值增1。可以推广这种转盘的行为，赋给它们的符号不仅仅是0～9。这种转盘计数器的示例包括：
- 一个二进制里程表，其每个转盘显示0或1。
- 有3个转盘的桌面日期显示表，分别用于显示年、月和日。
- 掷骰子显示器，每个转盘显示一个骰子上的点数。
写一个用于通用转盘计数器的Java接口，最多有4个转盘。另外，写一个Java接口，用于表示转盘的类。包括javadoc风格的注释。
11.实现前一个项目中描述的通用转盘计数器的设计。写程序计算4个骰子所显示的值的和大于12的概率。（和大于12的骰子数，除以可能的骰子总数。）使用转盘计数器实例得到所有可能的4个六面骰子。例如，如果转盘从[1, 1, 1, 1]开始，则转盘计数器将如下增加：[1, 1, 1, 2]、[1, 1, 1, 3]、[1, 1, 1, 4]、[1, 1, 1, 5]、[1, 1, 1, 6]、[1, 1, 2, 1]，等等。
12.使用前两个项目描述的通用转盘计数器的设计和实现，写一个类来表示有4个转盘的桌面日期显示器，每个转盘分别表示星期、月、日和年。注意，一天的星期名和日期数的变化速度是一样的，但它们的基点数是不一样的。它们不属于同一个转盘计数器。
自测题答案
1.客户接口描述如何使用类。它含有类中公有方法的头；告诉你如何使用这些方法的注释；以及类的公有定义常量。其实现由所有的数据域和所有方法的定义组成，包括公有的、私有的及保护的。
2.电视是一个例子。遥控器和电视上的控制键形成客户接口。电视的内部就是实现。
3.可能有3种：
7.在接口和类中，在setStudent、setName和getName中用NameInterface替换Name。另外在类中，在数据域fullName的声明和带参数的构造方法中，用NameInterface替换Name。
8.不能。类Pet必须在implements子句中声明它实现了Nameable。
9.
10.
11.增加一个从AllCourses到Course的无向关联（箭头），尾部的基数是1，头部的基数是*。
最后更新：2017-06-26 15:32:49