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1、面向对象程序设计课程实验指导书2 面向对象程序设计课程实验指导书 合肥学院计算机系 实验一 Java开发环境的安装与配置,熟悉Java程序 结构 一、实验目的： 1. 掌握JDK的安装步骤。 2. 理解环境变量PATH, CLASSPATH的作用，以及它们的设置方法。 3. 熟悉Editplus（或notePad,JCreator）编辑环境，编写简单的程序，并 编译和执行。 二、实验内容： 熟悉JDK的安装和配置，学习如何编写并运行简单的Application程序和Applet程序(能输出一条简单的问候信息)； 三、实验要求： 1. 能正确地安装JDK 2. 熟悉环境变量Path, Class
2、path设置方法，熟悉编辑环境 3. 调试程序、编译，运行后得到正确的结果 4. 写出实验报告，要求记录编译和执行Java程序当中的系统错误信息提示， 并给出解决办法。 四、实验步骤： 1从 上下载最新版本的JDK，并安装。 2设置环境变量PATH, CLASSPATH, 使得Java程序能正确编译和执行。 3在Editplus（或 Textpad）环境下编写一个HelloWorld.java程序， (1)在主方法static public void main(String args)中调用System. out.println()方法，使程序输出一条问候信息； (2) 编译运行程序，观察运行
3、情况和输出结果。（使用JDK环境，调用 javac.exe和java.exe编译和执行程序） 实验二 Java语言基础 一、实验目的： 熟悉Java基本语法，基本数据类型，各种运算符及表达式的使用，掌握运算符优先级,熟悉使用Java的选择语句,循环语句。 二、实验内容： 1.输出100以内的所有素数。 提示: 逐个判断小于a的每个正整数x，第二重循环针对x，判断其是否是质数。 2.编写程序，分别用do-while和for循环计算1+1/2!+1/3!+1/4!.的前 20项和 三、实验要求： 1. 正确使用Java语言的选择语句,循环语句； 2. 调试程序、编译，运行后得到正确的结果 3.写出
4、实验报告。要求记录编译和执行Java程序当中的系统错误信息提成 示，并给出解决办法。 四、实验步骤： 1.编写主类； 2.在static public void main(String args)方法中加入实现要求功能 的代码。 3.编译运行程序，观察输出结果是否正确。 五、自主实验（选1题完成实验报告） 1. 将所输入之正整数，以二、八、十六进制表示出来。 提示: 可写三个方法分别计算输出二、八、十六进制表示。 2用户输入的一个分数（分别输入分子和分母）进行约分，并且输出约分后的分数（分别输出分子和分母）。例如输入分子为6并且分母为12，那么输出结果为1/2。 3编程，计算e=1+1/1!
5、+2/2! +n/n!。要求e值精确到小数点第5位。 实验三类和对象 一、实验目的： 掌握Java类的结构、类的定义、方法和属性的定义以及对象的实现； 掌握类及其成员修饰符的使用；掌握构造函数的使用；方法的参数传递和返回值的用法； 掌握类变量与实例变量，以及类方法与实例方法的区别。 二、实验内容： 1、定义一个学生类(Student)，属性有private的名字(name), public的年龄(age),专业（specialty）和封装name属性的方法：setName(),getName()，getspecialty()编写Application，创建一个学生对象，设置name和age属性
6、值，然后调用一个方法（此方法将对象作为参数传递，在方法中打印出学生的名字name和年龄age）。（学生类仅包含静态成员变量和方法。） 2、定义一个复数(z=x+iy)类Complex，包含： 两个属性：实部x和虚部y 默认构造函数 Complex()，设置x=0,y=0 构造函数：Complex(int i,int j) 显示复数的方法：showComp()将其显示为如： 5+8i或5-8i 的形式。 求两个复数的和的方法：（参数是两个复数类对象，返回值是复数类对象）public Complex addComp(Complex C1,Complex C2) 求两个复数的差的方法：（参数是两个复
7、数类对象，返回值是复数类对象）public Complex subComp(Complex C1,Complex C2) 求两个复数的乘积的方法：（参数是两个复数类对象，返回值是复数类对象，新复数实部=两复数实部乘积-两复数虚部乘积，新复数虚部=两复数实部与虚部交叉乘积之和，）public Complex multiComp(Complex C1,Complex C2) 比较两个复数是否相等的方法（参数是两个复数类对象，返回值是boolean 类型）public boolean equalComp(Complex C1,Complex C2) 在Application中测试该类的方法，实部x和
8、虚部y可由main方法参数提供输入。 三、实验要求： 1. 正确地定义类、方法和属性; 2. 学会方法的参数传递和返回值的用法； 3. 熟练使用类及其成员修饰符 4.使用构造函数创建类的对象； 5.类变量与实例变量，以及类方法与实例方法的使用 6.程序应包括各个被调用方法的执行结果的显示。 7.写出实验报告。要求记录编译和执行Java程序当中的系统错误信息提示， 并给出解决办法。（附运行界面、源代码）。 四、实验步骤： 1(第1题)定义一个学生类(Student)及它的属性和方法；定义主类和main()，在main()方法中创建学生对象,并通过对象调用它的方法setName(),getName
9、()，输出学生的名字name和年龄age。 2. (第2题)定义一个复数(z=x+iy)类Complex，及它的属性、方法和构造函 数；定义主类和main()方法，在main()方法中创建两个复数类Complex 对象，并通过复数类对象调用它们的属性和方法，输出方法执行结果。 五、自主实验（选1题完成实验报告） 1.构造一个类来描述屏幕上的一个点，该类的构成包括点的x和y两个坐标， 以及一些对点进行的操作，包括：取得点的坐标值，对点的坐标进行赋值，编写应用程序生成该类的对象并对其进行操作。 2.编写实现:有一个三角形类Triangle，成员变量有底边x和另一条边y，和两 边的夹角a（0 3.编
10、写实现: 构造函数为 Triangle(int xx,int yy,int aa) 参数分别为x,y,a 赋值在main方法中构造两个对象，求出其面积，然后使用修改角度的方法，修改两边的夹角，再求出面积值。(提示：求高的方法 h=y*Math.sin(a) ) 注意：构造方法用于对成员变量初始化，无参数的构造方法将成员变量初始化为0值。 4、定义一个类Point，代表一个点，public属性有x和y，方法有显示点坐标show（），构造函数有两个参数分别给x,y赋值，在main方法中构造两个对象， 再创建一方法(getMiddle)为取两个点构成线段的中点的坐标，参数为2个点对象，调用此方法后得
11、到一个新的点，编写Application，显示该对象的坐标值。 实验四 java继承与多态 一、实验目的： 掌握继承、多态的概念与实现方法； 掌握包和接口的定义和使用方法； 掌握JA V A语言实现多继承的途径； 二、实验内容： 1分别编写两个类Point2D，Point3D来表示二维空间和三维空间的点，使之满足下列要求： (1) Point2D有两个整型成员变量x, y (分别为二维空间的X,Y方向坐标)， Point2D的构造方法要实现对其成员变量x, y的初始化。 (2)Point2D有一个void型成员方法offset(int a, int b)，它可以实现Point2D的 平移。 (
12、3)Point3D是Point2D的直接子类，它有有三个整型成员变量x,y,z (分别为 三维空间的X,Y,Z方向坐标)，Point3D有两个构造方法：Point3D(int x,int y,int z)和Point3D(Point2D p,int z)，两者均可实现对Point3D的成员变量x, y,z的初始化。 (4)Point3D有一个void型成员方法offset(int a, int b,int c)，该方法可以实现 Point3D的平移。 (5)在Point3D中的主函数main()中实例化两个Point2D的对象p2d1，p2d2， 打印出它们之间的距离，再实例化两个Point2
13、D的对象p3d1，p3d2，打印出他们之间的距离。 2定义抽象类Shape，抽象方法为showArea()，求出面积并显示，定义矩形类Rectangle,正方形类Square,圆类 Circle，根据各自的属性，用showArea方法求出各自的面积，在main方法中构造3个对象，调用showArea方法。 定义接口DiagArea，其中包含方法double getDiagonal()求对角线长, double getArea()求面积，定义一个矩形类，实现此接口，并自行扩充成员变量和方法，定义一个正方形类继承矩形类（如矩形有长w和宽h，正 方形有边x，并有相应的构造函数，有一个方法中一次直接显
14、示边长、面积和对角线长）,在另一类中的主方法里使用测试该类。 三、实验要求： 1. 能实现类的继承关系； 2. 用多种方法创建各个类的对象； 3. 程序应包括各个被调用方法的执行结果的显示。 4. 写出实验报告。要求记录编译和执行Java程序当中的系统错误信息提示， 并给出解决办法。（附运行界面、源代码）。 四、实验步骤： 1(第1题)定义Point2D，及定义它的属性和方法； 定义子类Point3D，及定义它的属性和方法；在Point3D中的主函数main()中实例化两个Point2D的对象，并通过这两个对象调用它们的属性和方法，输出方法执行结果。 2(第2题)定义抽象类Shape，抽象方法
15、为showArea()，再定义矩形类Rectangle,正方形类Square,圆类 Circle，和各自的属性。定义主类、主方法，在main 方法中构造3个对象，调用showArea方法；定义接口DiagArea，其中包含方法double getDiagonal()，在主main方法中输出方法执行结果。 五、自主实验（选1题完成实验报告） 1、定义一个描述人的基本类，该类包括人的性别和出生日期两个数据成员，以及设置和获取这些属性值的方法成员；再定义一个大学生类，使大学生类具有人的所有属性外，还具有姓名、学号，大学入学成绩，籍贯属性以及设置和获取这些属性值的方法成员；编写完整的程序，完成一个具有
16、班级学生信息管理功能的程序。 2、创建一个接口Shape，其中有抽象方法area，类Circle 、Rectangle实现area方法计算其面积并返回。又有Star实现Shape的area方法，其返回值是0，Star类另有一返回值boolean型方法isStar；在main方法里创建一个Vector，根据随机数的不同向其中加入Shape的不同子类对象（如是1，生成Circle对象；如是2，生成Rectangle对象；如是3，生成Star对象）。然后将Vector中元素依次取出，判断其是否为Star类。如是返回其是个Star。否则返回其面积。 3.学校中有老师和学生两类人，而在职研究生既是老师又
17、是学生，对学生的管理和对教师的管理在他们身上都有体现。 1)设计两个信息管理接口StudentManageInterface和TeacherManageInterface。其中，StudentInterface接口包括setFee()方法和getFee()方法，分别用于设置和获取学生的学费；TeacherInterface接口包括setPay()方法和getPay()方法，分别用于设置和获取教师的工资 2) 定义一个研究生类Graduate，实现StudentInterface接口和TeacherInterface 接口，它定义的成员变量有name(姓名)、sex(性别)、age(年龄)、fe
18、e(每学期学费)、pay(月工资)。 3) 创建一个姓名为“zhangsan”的研究生，统计他的年收入和学费，如果收入减去学费不足2000元，则输出“provide a loan”(需要贷款)信息。 提示： 1)定义两个接口，分别在其中申明两个方法。 2)定义主类Graduate，实现这两个接口。 3)定义主类的成员变量，和构造方法。 4)给出四个接口方法的实现。 5)给出一个计算是否需要贷款的方法，在里面统计年收入和学费，并输 出是否需要贷款的信息。 6)写main方法。在其中创建一个姓名为“zhangsan”的研究生，调用计算 是否需要贷款的方法。 4书后练习 实验五数组与字符串 一、实验
19、目的： 掌握数组的定义和使用方法；熟悉数组的排序、查找等算法。 掌握字符串的使用方法。 二、实验内容： 1.编程,接受用户输入一段英文文字后，输出其中的字符数、单词数和句子 数（设句子以“？”、“！”、“.”结束）。 2 .编程实现冒泡排序（数据结构） 3声明一个数组，保存一个学生的数学、语文、英语、物理、化学等课程的成绩，编写一个程序，计算5门课程的平均成绩，精确到0.1分，成绩值从键盘录入。（学生成绩管理系统） 三、实验要求： 1.熟练对象数组及创建初始化和未初始化的数组的方法; 2. 熟悉从命令行参数的使用; 3. 熟悉String 和StringBuffer的使用方法 4. 熟悉常用类
20、库的使用; 5.写出实验报告。要求记录编译和执行Java程序当中的系统错误信息提示， 并给出解决办法。（附运行界面、源代码）。 四、实验步骤： 1. (第1题)利用String类的各种方法，分别判断字符是否为“？”、“！”、“.”, 用3个计数器分别计数。 2 (第2题) 从命令行输入10个数到数组，实现冒泡排序（数据结构） 3.(第3题) 定义一数组，存入数学、语文、英语、物理、化学等课程的成绩，然后计算平均成绩，精确到0.1分。 五、自主实验（选2题完成实验报告） 1.求Fibonacci序列的前n项，要求： 在main方法中定义一数组，数组的长度n为一final定义的常量,使用一单独方法
21、，无返回值，参数为一数组，在方法中给数组赋予序列的值,在main方法中调用该方法，然后打印结果数组的内容 2.声明一个矩阵类Matrix，成员变量是一个二维数组，设数组元素类型为int，请设计方法： (1)构造方法： Matrix() /构造一个10X10个元素的矩阵，没有数据 Matrix(int n,int m) /构造一个nXm个元素的矩阵，数据由随机数产生 Matrix(int table) /以一个整型的二维数组构造一个矩阵 要求使用this (2) 实例方法： public void output() /输出Matrix类中数组的元素值 public void transpose() /输出一个矩阵的转置矩阵 2.随机数求法： Math.random( )返回0-1的小数,由上题中的Matrix类派生出正方形Square 类，在构造方法中调用父类的构造方法（使用super）。 3.编程，完成以下功能： （1）声明一个名为s的String对象，并使它的内容是“My name is Carrol”； （2）打印整个字符串； （3）打印字符串的长度； （4）打印字符串的第一个字符； （5）打印最后一个字符； （6）打印字符串的第一个单词。 *4编写一个程序，用散列表实现学生成绩管理系统的存储和查询，并将若干个查询结果存放到一个向量中，通过循环将向量对象内容逐个输出。