本節(jié)書摘來華章計算機《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與抽象：Java語言描述（原書第4版）》一書中的第2章 ，［美］弗蘭克M.卡拉諾（Frank M. Carrano）　蒂莫西M.亨利（Timothy M. Henry） 著 羅得島大學(xué)　 新英格蘭理工學(xué)院 辛運幃　饒一梅　譯 更多章節(jié)內(nèi)容可以訪問云棲社區(qū)“華章計算機”公眾號查看。

練習(xí)

1.為什么類ArrayBag中的方法getIndexOf和removeEntry是私有的而不是公有的？
2.為ADT包實現(xiàn)方法replace，用一個給定對象替換當(dāng)前包中的對象，并返回原始對象。
3.修改2.1.7節(jié)中給出的方法clear的定義，以便更有效率且僅調(diào)用checkInitialization方法。
4.修改2.1.7節(jié)的避免重復(fù)工作中給出的方法remove，以便從包中刪除一個隨機項。這個修改會影響到類ArrayBag中的其他方法嗎？
5.為類ArrayBag定義方法removeEvery，從包中刪除給定項的所有出現(xiàn)。
6.類ArrayBag的實例有固定大小，而ResizableArrayBag的實例則沒有。給出一些例子，如果包的大小是
a.固定的
b.可變的
則包是合適的。
7.假定想定義類PileOfBooks來實現(xiàn)前一章項目2中描述的接口。包是表示一堆書的合理集合嗎？解釋之。
8.考慮2.2.2節(jié)中討論的類ResizableArrayBag的實例myBag。假定myBag的初始容量是10。
a.向myBag中添加了145項后
b.向myBag中添加20項后
數(shù)組bag的長度是多少？
9.在客戶層定義一個方法，其參數(shù)是類ArrayBag的實例，并返回類ResizableArrayBag的實例，其中含有與參數(shù)所給包中相同的項。
10.假定包中含有Comparable對象，例如字符串。一個Comparable對象屬于實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)接口Comparable的一個類，所以有方法compareTo。為類ArrayBag實現(xiàn)下列方法：

• 返回包中最小對象的方法getMin
• 返回包中最大對象的方法getMax
• 刪除并返回包中最小對象的方法removeMin
• 刪除并返回包中最大對象的方法removeMax

11.假定包中含有Comparable對象，如前一個練習(xí)中所描述的那樣。為類ArrayBag定義一個方法，返回由小于某個給定項的項組成的新包。方法的頭可以如下所示：

確保你的方法不會影響原始包的狀態(tài)。
12.為類ArrayBag定義equals方法，當(dāng)兩個包的內(nèi)容相同時返回真。注意，兩個相等的包應(yīng)含有相同個數(shù)的項，每個項出現(xiàn)在每個包中的個數(shù)應(yīng)相等。每個數(shù)組中的項的次序是無關(guān)的。
13.類ResizableArrayBag有一個數(shù)組，當(dāng)向包中添加對象時其大小增大。修改這個類，使得當(dāng)從包中刪除對象時，它的數(shù)組還可以縮小。完成這個任務(wù)需要兩個新的私有方法，如下所示：
第一個新方法檢查是否應(yīng)該減小數(shù)組的大小：

如果包中的項數(shù)小于數(shù)組大小的一半且數(shù)組的大小大于20，這個方法返回真。
第二個新方法創(chuàng)建一個新數(shù)組，其大小是當(dāng)前數(shù)組大小的3/4，且數(shù)組的大小大于20。

實現(xiàn)這兩個方法，然后使用它們來定義兩個remove方法。
14.考慮前一個練習(xí)中描述的兩個私有方法。

方法isTooBig需要數(shù)組的大小大于20。如果沒有這個要求可能會發(fā)生什么問題？

方法reduceArray與方法doubleCapacity并不相同，它沒有讓數(shù)組的大小減小一半。如果數(shù)組的大小減到一半而不是3/4，可能會出現(xiàn)什么問題？
15.為類ResizableArrayBag定義前一章練習(xí)5描述的方法union。

16.為類ResizableArrayBag定義前一章練習(xí)6描述的方法intersection。
17.為類ResizableArrayBag定義前一章練習(xí)7描述的方法difference。

項目

1.設(shè)計并實現(xiàn)單人猜謎游戲，選擇n個1～m之間的隨機整數(shù)，要求用戶來猜它們。同一個整數(shù)可能被選中多次。例如，游戲可能選中1～10之間的以下4個整數(shù)：4,6,1,6。用戶和游戲之間的交互可能是：
輸入你猜測的1～10之間選中的4個整數(shù)：
1 2 3 4
你猜的2是正確的，再猜。
輸入你猜測的1～10之間選中的4個整數(shù)：
2 4 6 8
你猜的2是正確的，再猜。
1 4 6 6
正確！再玩一次？不
再見！
設(shè)計作為ADT的游戲。使用包來保存游戲選擇的整數(shù)。整數(shù)m和n由客戶指定。
2.定義一個表示1.5節(jié)描述的集合（set）并實現(xiàn)接口的類ArraySet。在實現(xiàn)中使用類ResizableArrayBag。然后寫一個程序，充分論證你的實現(xiàn)。
3.重復(fù)前一個項目，使用可變大小的數(shù)組而不是使用類ResizableArrayBag。
4.定義類PileOfBooks，實現(xiàn)前一章項目2中描述的接口。在實現(xiàn)中使用可變大小的數(shù)組。然后寫一個程序，充分論證你的實現(xiàn)。
5.定義類Ring，實現(xiàn)前一章項目3描述的接口。在實現(xiàn)中使用可變大小的數(shù)組。然后寫一個程序，充分論證你的實現(xiàn)。
6.可以寫一個集合或一個包，創(chuàng)建拼寫檢查器。集合或包用作字典，且含有一組正確拼寫的字。要看一個字是否拼寫正確，可以看它是否含在字典中。使用這種方法對外部文件中保存的字創(chuàng)建拼寫檢查器。為簡化任務(wù)，限制字典的規(guī)模。
7.重做前一個項目，創(chuàng)建拼寫檢查器，但是將你要檢查拼寫的字放入包中。字典（含有正確拼寫字的集合或包）與要檢查的字的包之間的差，是拼寫錯誤的字的包。
自測題答案
1.學(xué)生仍然在連續(xù)編號的椅子上。不需要記錄空椅子的位置。
2.不移動學(xué)生從而節(jié)省時間。
3.最大編號椅子中的學(xué)生。
4.不相等。僅當(dāng)包滿時兩個值才相等。
5.如果客戶含有如下的一條語句

則myBag.getCurrentSize()將是數(shù)組bagContents中項的個數(shù)。根據(jù)設(shè)計，bagContents.length可以大于包中項的個數(shù)。
6.該語句將包的第一個元素設(shè)置為null。numberOfEntries的值不改變，所以它是5。
7.

8.包aBag為空。當(dāng)調(diào)用displayBag時，執(zhí)行語句

當(dāng)調(diào)用toArray時，執(zhí)行語句

因為aBag為空，所以numberOfEntries是0。因此新數(shù)組result是空的。跳過toArray中的循環(huán)，返回空數(shù)組且賦給bagArray。因為bagArray.length是0，所以跳過displayBag中的循環(huán)。調(diào)用displayBag(aBag)的結(jié)果是簡單的一行：

9.優(yōu)點：這個定義易寫，所以可能少犯錯誤。
缺點：這個定義要花更多的執(zhí)行時間，如果anEntry在包中出現(xiàn)多次時。注意，方法getFrequencyOf中的循環(huán)對包中的所有項重復(fù)，而2.1.6節(jié)中所給的方法contains中的循環(huán)一旦找到所需的項立即結(jié)束。
10.

11.雖然對于客戶的方法和ArrayBag中的其他方法，包會變?yōu)榭盏?#xff0c;但被刪除對象的引用仍保留在數(shù)組bag中。即使客戶不保留指向這些對象的引用，與它們相關(guān)的內(nèi)存也沒被釋放。
12.設(shè)置bag[numberOfEntries]為null，該方法使得分配給被刪項的內(nèi)存被回收，除非客戶還有另一個指向這個項的引用。
13.數(shù)組bag中不是最后一項的項設(shè)置為null。其余的項不再位于數(shù)組的連續(xù)元素中。可以重新安排項來去掉null項，或者修改其他方法跳過null項。

a.不能。如果result是null（且這十分可能），則將出現(xiàn)NullPointerException。
b.能。

15.在包中找到"B"后，remove方法將它替換為數(shù)組bag中的最后項，即"C"。然后將最后項替換為null。雖然可以定義remove來得到問題中所給出的兩個其他可能的結(jié)果，但每個結(jié)果都是不好的。例如，要得到"A"，"A"，"A"，"C"，null，remove應(yīng)該移動數(shù)組元素，需要更多的運行時間。在數(shù)組中留下空隙，如"A"，"A"，null，"A"，"C"，對remove來說容易辦到，但對其他方法邏輯就復(fù)雜了。
16.

17.

或者

18.
或者

19.

20.

21.簡單的賦值語句可能不是好的選擇，因為客戶可能使用指向作為參數(shù)傳給構(gòu)造方法的數(shù)組的引用來破壞包的數(shù)據(jù)。復(fù)制參數(shù)數(shù)組到數(shù)組bag中是必需的，以保護包數(shù)據(jù)的完整性。
22.優(yōu)點：如果你知道下標(biāo)，可以直接訪問任意數(shù)組位置。
缺點：數(shù)組有固定的大小，所以或者浪費空間或者超界。調(diào)整數(shù)組大小可以避免后一個缺點，但需要將原始數(shù)組的內(nèi)容復(fù)制到更大的數(shù)組中。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的《数据结构与抽象：Java语言描述（原书第4版）》一练习的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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