自考教材《java语言程序设计(一)》第三章习题解答

第三章习题解答3.1什么是面向对象技术?它有什么优点?通过面向对象的方式，将现实世界的物抽象成对象，现实世界中的关系抽象成类、继承，帮助人们实现对现实世界的抽象与数字建模。

程序设计者考虑的是对象的描述、对象间的关系、类的管理、什么时候和什么地方调用对象的哪一种方法。

面向对象技术的最大优点是有效支持重用,使得大的程序也变得相对容易维护。

3.2面积对象的程序设计和面向过程的程序设计有什么区别？面向过程语言编程模式是：程序＝数据结构+算法编程时需要考虑和内容是的程序什么、怎么做、重点考虑每个实现的细节。

面向对象的语言的编程模式是：程序＝对象+消息程序设计者考虑的是对象的描述、对象间的关系、类的管理、什么时候和什么地方调用对象的哪一种方法。

3.3在程序中类和对象有什么区别？类是同一种对象的描述，类概括了同类对象的共有性质：数据和方法。

类的每个对象都有自己的标识，但它们具有相同的一级属性和提供相同的方法。

在程序中，对象的名称用于捐弃引用对象，对象的成员变量用于存储对象的状态值，对象和方法用于描述对象的行为。

3.4 类变量和实例变量，以及类方法和实例方法的区别。

加载类之前创建对象之后调用方法访问权限成员变量实例变量不分配内存各个对象之间各自分配独立的内存空间对象名.实例变量名被实例方法，构造方法访问类变量直接分配内存各个对象之间共享这段已经分配完的内存对象名.类变量名；类名.类变量名被实例方法，类方法，构造方法访问成员方法实例方法不分配入口地址共享一个入口地址对象名.实例方法名实例变量、类变量，实例方法、类方法类方法直接分配入口地址共享这个入口地址对象名.类方法名；类名.类方法名类变量、类方法3.5 子类能继承超类的哪些成员变量和方法？同包继承不同包继承（import进来的）私有（private）不继承不继承友好（缺省默认）继承不继承受保护（protected）继承继承共有（public）继承继承3.6 子类在什么情况下能隐藏超类的成员变量和方法？解：在子类重载父类的成员变量、方法的情况下。

3.7 在子类中是否允许有一个方法和超类的方法名字相同，而类型不同？解：不允许！方法重写是指：子类中定义一个方法，并且这个方法的名字、返回类型、参数个数、和类型与从父类继承的方法完全相同。

（与方法重载不同）3.8试说出对象、类、继承和多态性的概念。

所有东西都是对象，现实世界中的对象都有状态、行为和名称。

类是同一种对象的描述，类概括了同类对象的共有性质：数据和方法。

类的每个对象都有自己的标识，但它们具有相同的一级属性和提供相同的方法。

继承就是在已有类的基础上扩充属性，或扩充或者改写其某些方法，生成新的类。

继承定义的类称为子类，被继承的类称为超类。

子类继承父类具有的属性和方法，还可增加某些特殊性，并可扩充和修改部分行为。

继承具有传递性。

多态性指同样的消息被不同类型的对象接收时导致完全不同的行为。

方法的重写、重载与动态联编构成多态性。

3.9为什么要定义抽象类？为什么抽象类没有具体的对象？如果一个类中没有包含足够的信息来描绘一个具体的对象，这样的类就是抽象类。

抽象类往往用来表征我们在对问题领域进行分析、设计中得出的抽象概念，是对一系列看上去不同，但是本质上相同的具体概念的抽象。

正是因为抽象的概念在问题领域没有对应的具体概念，所以用以表征抽象概念的抽象类是不能够实例化的，即没有具体的对象的。

3.10试比较接口和抽象类的异同。

使用接口有哪些注意事项？相同点：两者定义的方法均是抽象方法，即没有实现的代码。

不同点：(1)方法的实现者不同。

抽象类的方法实现交给每一个子类去完成，而接口则是一些列没有实现代码的方法（即抽象方法）和常量的组合，方法的实现则要在实现这个接口的类中完成，但它不限定类如何实现这些方法。

(2)继承方式不同。

接口使得类不必受限于单一继承的关系，接口本身可以继承多个父接口，而实现接口的类也可以继承一个类和实现多个接口。

对有继承并实现接口的类来说，实际上实现了有控制的多继承，而抽象类的子类则不能实现多继承。

（3）实现某个接口的类必须实现该接口的所有方法，而抽象类的子类实现其超类的方法早则没有这种限制。

3.11指出Applet的程序结构及各方法的作用。

程序结构：public class Applet程序名 extends java.applet.Applet{public void init(){…}public void start(){…}public void stop(){…}public void destroy(){…}public void paint(Graphic g){…}…}方法：Java API 的 Applet 类为您提供设计 applet 程序外观并管理其动作时所需要的支持。

该类提供一种叫做 Panel（面板）的图形用户界面（GUI）组件以及大量方法。

其基本方法有：(P63－64)init()方法、start()、stop()、destroy()、paint()、repaint()、update()要创建一个 applet 程序，就需要扩展该 Applet 类（或创建子类）并实现您所需要的外观和动作。

3.12 以下程序有什么错误？public class Takecare{int a=90;static float b=10.98f;public static void main(String args[]){float c=a+b;System.out.println(“=”+c);}}解：类方法main()调用了类的实例变量，main方法是类方法，不能调用类的实例变量a，导致错误！3.13 声明一个复数类Complex。

要求该类提供：由已知实部和虚部构造复数的方法；复数与实数和复数与复数的四则运算方法；取复数对象的实部、虚部的方法；输出复数的方法。

并要求编写一个应用程序实现对复数类的完整测试。

class Complex{double a,b;Complex(){}Complex(double a, double b){this.a=a;this.b=b;}public String Print()//输出复数的字符串表示{String result= new String(this.a+ (b>0?"+":"") + (b!=0?this.b+ "i":""));//此处很有技巧：//如果虚部b大于0，则输出格式为“a+bi”，如果虚部b小于0.则第一个条件表达式的值为空，输出格式为“abi”，而因b前有负号，故自动成为“a-bi”格式//如果虚部b为0，则第一个和第二个条件表达式值均为空，输出格式为“a”。

return result;}public Complex add(Complex val)//复数加法{Complex result = new Complex();result.a = this.a + val.a;result.b = this.b + val.b;return result;}public Complex subtract(Complex val)//复数减法{Complex result = new Complex();result.a = this.a - val.a;result.b = this.b - val.b;return result;}public Complex multiply(Complex val)//复数乘法{Complex result = new Complex();result.a = this.a * val.a-this.b*val.b;result.b = this.a * val.b+this.b*val.a;return result;}public Complex divide(Complex val)//复数除法{Complex result = new Complex();result.a = (this.a * val.a+this.b*val.b)/(val.a*val.a+val.b*val.b);result.b = (this.b * val.a-this.a*val.b)/(val.a*val.a+val.b*val.b);return result;}public double getReal()//取复数的实部{return this.a;}public double getimage()//取复数的虚部{return this.b;}}class TestComplex{public static void main(String[] args){Complex complex1 = new Complex(2.0,4.0);Complex complex2 = new Complex(3.0,-1.0);System.out.println("复数1："+ complex1.Print()+" 其实部："+complex1.getReal()+"虚部："+complex1.getimage());System.out.println("复数2："+ complex2.Print()+" 其实部："+complex2.getReal()+"虚部："+complex2.getimage());System.out.println("复数1与复数2之和为"+complex1.add(complex2).Print());System.out.println("复数1与复数2之差为"+complex1.subtract(complex2).Print());System.out.println("复数1与复数2之积为"+complex1.multiply(complex2).Print());System.out.println("复数1除以复数2之商为"+complex1.divide(complex2).Print());}}运行结果：3.14 声明一个有理数类RationalNum。

要求提供有理数的四则运算，以分数形式输出有理数和以浮点数形式输出有理数等方法。

class RationalNumber{int numerator;//分子int denominator;//分母public RationalNumber(){numerator = Integer.MIN_VALUE;//即-2147483648denominator = Integer.MIN_VALUE;}public RationalNumber(int a, int b) throws Exception//构造方法{if (b == 0){throw new Exception("发生分母为0的异常，分母不能为0");}else{this.numerator = a;this.denominator = b;}}public int getNumerator()//返回分子{return numerator;}public int getDenominator()//返回分母{return denominator;}public void setRational(int fenzi, int fenmu)//设置分子分母{this.numerator = fenzi;this.denominator = fenmu;}public RationalNumber add(RationalNumber r)//有理数加法{int a = this.numerator* r.getDenominator() + this.denominator* r.getNumerator();int b = this.denominator * r.getDenominator();RationalNumber result = new RationalNumber();result.setRational(a,b);result.yuefen();//约分return result;}public RationalNumber subtract(RationalNumber r)//有理数减法{int a = this.numerator* r.getDenominator() - this.denominator* r.getNumerator();int b = this.denominator * r.getDenominator();RationalNumber result = new RationalNumber();result.setRational(a, b);result.yuefen();//约分return result;}public RationalNumber multiply(RationalNumber r)//有理数乘法{int a = this.numerator * r.getNumerator();int b = this.denominator * r.getDenominator();RationalNumber result = new RationalNumber();result.setRational(a, b);result.yuefen();//约分return result;}public RationalNumber divide(RationalNumber r){r.setRational(r.getDenominator(), r.getNumerator());//分子分母颠倒RationalNumber result = this.multiply(r);//与颠倒后的有理数相乘result.yuefen();//约分return result;}public void yuefen()//约分，没有使用求最大公约数函数，此处还可使用，请读者自行编程{int a = Math.abs(this.numerator);// 分子int b = Math.abs(this.denominator);// 分母int small = a < b ? a : b;for (int i = 2; i <= small; i++){while ((a % i == 0) && (b % i == 0)){a = a / i;b = b / i;}}if (this.numerator < 0)this.numerator = -a;elsethis.numerator = a;if (this.denominator < 0)this.denominator = -b;elsethis.denominator = b;}public String toString()//返回该有理数的分数表示形式{if (this.numerator == 0)return"0";elsereturn this.numerator + "/" + this.denominator;}public double toDouble()// 返回该有理数的浮点数形式,注意技巧{double a = (1.0 * this.numerator) / (this.denominator * 1.0);return a;}}class TestRational{public static void main(String[] args){RationalNumber r1 = null;RationalNumber r2 = null;try{r1 = new RationalNumber(5, -105);//生成两个有理数对象r2 = new RationalNumber(8, 18);}catch (Exception e)//异常处理{System.out.println( e.toString() );}System.out.print("有理数1：" + r1.toString());r1.yuefen();System.out.println("，约分后 = " + r1.toString());System.out.print("有理数2：" + r2.toString());r2.yuefen();System.out.println("，约分后 = " + r2.toString());RationalNumber resultAdd = r1.add(r2);// 相加System.out.print(r1.toString() + " + " + r2.toString() + " = ");System.out.println(resultAdd.toString() + " = " + resultAdd.toDouble());RationalNumber resultSubtract = r1.subtract(r2);//相减System.out.print(r1.toString() + " - " + r2.toString() + " = ");System.out.println(resultSubtract.toString() + " = "+ resultSubtract.toDouble());RationalNumber resultMultiply = r1.multiply(r2);// 相乘System.out.print(r1.toString() + " × " + r2.toString() + " = ");System.out.println(resultMultiply.toString() + " = "+ resultMultiply.toDouble());RationalNumber resultDivide = r1.divide(r2);//相除System.out.print(r1.toString() + " ÷ " + r2.toString() + " = ");System.out.println(resultDivide.toString() + " = "+ resultDivide.toDouble());}}运行结果：上面的约分如果使用最大公约数法，则代码为：public int gcd(int a1, int b1)//求最大公约数{int c1;do {c1 = a1 % b1;a1 = b1;b1 = c1;}while (b1 > 0);return a1;}public void yuefen_gcd()//约分函数，注意与上面不使用最大公约数函数的方法比较{int a = Math.abs(this.numerator);// 分子int b = Math.abs(this.denominator);// 分母int gcdvalue;gcdvalue = this.gcd(a,b);//调用求最大公约数函数if (gcdvalue>1){a = a / gcdvalue;//约分b = b / gcdvalue;}if (this.numerator < 0)this.numerator = -a;elsethis.numerator = a;if (this.denominator < 0)this.denominator = -b;elsethis.denominator = b;}。