第六知识单元

综合应用

Java程序设计第15讲，主讲人：李欣

Created: 2024-09-04 Wed 20:53

0.1. 互动课堂

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0.2. 签到

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1. 例题

编写程序练习使用 String 类的 public String toUpperCase() 方法、 public String toLowerCase() 方法、以及 public String concat(String str) 方法。

public class Exercise {
    public static void main (String[] args) {
        String s1, s2, t1 = "ABCDabcd";
        s1 = t1.toUpperCase();
        s2 = t1.toLowerCase(); 
        System.out.println(s1);
        System.out.println(s2);
        String s3 = s1.concat(s2);
        System.out.println(s3);
    }
}

ABCDABCD
abcdabcd
ABCDABCDabcdabcd

2. 例题

编写程序使用 String 类的 public char charAt(int index) 方法得到一个字符串的第一个和最后一个字符。

public class Exercise {
    public static void main (String[] args) {
        String s = "ABCDabcd";
        char cStart = s.charAt(0);
        char cEnd = s.charAt(s.length() - 1);
        System.out.println(cStart);
        System.out.println(cEnd);
    }
}

A
d

3. 例题

编写程序剔除一个字符串中的全部非数字字符。

public class Exercise {
    public static void main (String[] args) {
        String str = "ab123you你是谁？";
        String regex = "\\D+";
        str = str.replaceAll(regex, "");
        System.out.println(str);
    }
}

4. 例题

编程练习 Math 类的常用方法。

import java.util.*;
public class Exercise {
    public static void main (String[] args) {
        double a = 0, b = 0, c = 0;
        a = 12;
        b = 24;
        c = Math.asin(0.56);
        System.out.println(c);
        c = Math.cos(3.14);
        System.out.println(c);
        c = Math.exp(1);
        System.out.println(c);
        c = Math.log(8);
        System.out.println(c);
    }
}

0.5943858000010622
-0.9999987317275395
2.718281828459045
2.0794415416798357

5. 例题

编写程序接受用户输入某两天的年、月、日信息，并计算这两天之间的天数间隔。

import java.util.*;
public class Exercise {
    public static void main (String[] args) {
        Scanner read = new Scanner(System.in);
        int year1, month1, day1,
            year2, month2, day2;
        System.out.println("输入第一个日期（年月日用空格或回车分隔）：");
        year1 = read.nextInt();
        month1 = read.nextInt();
        day1 = read.nextInt();
        System.out.println("输入第二个日期（年月日用空格或回车分隔）：");
        year2 = read.nextInt();
        month2 = read.nextInt();
        day2 = read.nextInt();
        Calendar calendar = Calendar.getInstance(); 
        calendar.set(year1, month1 - 1, day1);  
        long timeYear1 = calendar.getTimeInMillis();
        calendar.set(year2, month2 - 1, day2);  
        long timeYear2 = calendar.getTimeInMillis();
        long days = Math.abs((timeYear1 - timeYear2) /
                             (1000 * 60 * 60 * 24));
        System.out.println("" + year1 + "年" + month1 + "月" + day1 + "日和" +
                           year2 + "年" + month2 + "月" + day2 + "日相隔" + days + "天");
    }
}
// Output
// 输入第一个日期（年月日用空格或回车分隔）：
// 2020 8 1
// 输入第二个日期（年月日用空格或回车分隔）：
// 2021 8 15
// 2020年8月1日和2021年8月15日相隔379天

6. 例题

编写程序接受用户输入的年份和月份，输出相应的日历牌。利用工具类 Calendar ，并定义 MyCalendar 类的 getCalendar() 方法来实现。

import java.util.*;
public class Exercise {
    public static void main(String args[]) {
        Scanner read=new Scanner(System.in);
        MyCalendar cb=new MyCalendar();
        int year = 2000, month = 1;
        System.out.println("输入年：");
        year = read.nextInt();
        System.out.println("输入月：");
        month = read.nextInt();
        cb.setYear(year);
        cb.setMonth(month);
        String[] a = cb.getCalendar(); // 返回号码的一维数组
        char[] str = "日一二三四五六".toCharArray();
        for( char c : str ) {
            System.out.printf("%3c", c);
        }
        for( int i=0; i < a.length; i++ ) { // 输出数组a
            if( i % 7 == 0 )
                System.out.println(""); // 换行
            System.out.printf("%4s", a[i]);
        }
    }
}
class MyCalendar {
    String[] day;
    int year = 0, month = 0;
    public void setYear(int year) {
        this.year = year;
    }
    public void setMonth(int month) {
        this.month = month;
    }
    public String[] getCalendar() {
        String[] a = new String[42];
        Calendar rili = Calendar.getInstance();
        rili.set(year, month-1, 1);
        int weekDay = rili.get(Calendar.DAY_OF_WEEK) - 1; // 计算出1号的星期
        int day = 0;
        if( month == 1 || month == 3 || month == 5 || month == 7 ||
            month == 8 || month == 10 || month == 12 )
            day = 31;
        if( month == 4 || month == 6 || month == 9 || month == 11 )
            day = 30;
        if( month == 2 ) {
            if( ( (year % 4 == 0) && (year % 100 != 0) ) ||
                (year % 400 == 0) )
                day = 29;
            else
                day = 28;
        }
        for( int i = 0; i < weekDay; i++ )
            a[i] = " ";
        for( int i = weekDay, n = 1; i < weekDay + day; i++ ) {
            a[i] = String.valueOf(n) ;
            n++;
        }
        for( int i = weekDay + day; i < a.length; i++ )
            a[i] = " ";
        return a;
    }
}
// Output
// 输入年：
// 2022
// 输入月：
// 10
//   日  一  二  三  四  五  六
//                            1
//    2   3   4   5   6   7   8
//    9  10  11  12  13  14  15
//   16  17  18  19  20  21  22
//   23  24  25  26  27  28  29
//   30  31

7. 例题

使用 Scanner 类的实例解析字符串 数学87分，物理76分，英语96分 中的考试成绩，并计算出总成绩以及平均分数。

import java.util.*;
public class Exercise {
    public static void main(String[] args) {
        String cost = "数学87分，物理76分，英语96分";
        Scanner scanner = new Scanner(cost);
        scanner.useDelimiter("[^0123456789.]+");
        double sum = 0;
        int count = 0;
        while(scanner.hasNext()){
            try {
                double score = scanner.nextDouble();
                count++;
                sum = sum + score;
                System.out.println(score);
            } 
            catch(InputMismatchException exp){
                String t = scanner.next();
            }   
        }
        System.out.println("总分：" + sum + "分");
        System.out.println("平均分：" + sum / count + "分");
    }
}

87.0
76.0
96.0
总分：259.0分
平均分：86.33333333333333分

8. 例题

求解约瑟夫问题：12个人排成一圈，从1号报数，凡是数到5的人就出队列（出局），然后继续报数，试问最后一个出局的人是谁。

import java.io.*;
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int N = 12;
        boolean[] a = new boolean[N]; // 队列状态
        for( int i = 0; i < N; i++ ) {
            a[i] = true;
        }
        int i = 0; // 当前报数的人的下标
        int s = 0; // 当前报的数字
        int cnt = 0; // 已有多少人出局
        while(true) {
            if( a[i] ) s++;  // 如果在队列中，则报数
            if( s == 5 ) { // 如果数到5
                System.out.println( (i + 1) ); // 显示该人的序号
                a[i] = false; // 该人出局
                s = 0; // 报的数归0
                cnt++;
                if( N - cnt < 5 ) break; // 剩余人数不足5人，游戏结束
            }
            i++; // 到下一个人
            if( i == N ) i = 0; // 因为队伍是一个圆圈
        }
        System.out.println( "最后一个出局的人序号为：" + (i + 1) );
    }
}

5
10
3
9
4
12
8
7
最后一个出局的人序号为：7

9. 例题

一个数如果恰好等于它的因子之和，这个数就称为完数。编写程序求1000以内的所有完数。

public class Exercise {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.print("1000之内的完数有: ");
        for (int i = 1; i <= 1000; i++) {
            int sum = 0;
            for (int j = 1; j < i; j++) {
                if (i % j == 0) {
                    sum += j;
                }
            }
            if (sum == i) {
                System.out.print(i + " ");
            }
        }
    }
}

1000之内的完数有: 6 28 496

10. 例题

编程实现二分查找法，查找某个单词是否在给定的字典里。

import java.util.Arrays;
public class Exercise {
    public static boolean search(String[] dictionary, String wordToFind) {
        if (dictionary == null) {
            return false;
        }
        if (dictionary.length == 0) {
            return false;
        }
        int left = 0, right = dictionary.length - 1;
        while (left <= right) {
            int middle = (left + right) / 2;
            if (dictionary[middle].equals(wordToFind)) {
                return true;
            } else {
                if (dictionary[middle].compareTo(wordToFind) > 0) {
                    right = middle - 1;
                } else {
                    left = middle + 1;
                }
            }
        }
        return false;
    }
    public static void main(String[] args) {
        String[] dictionary = {"java", "c", "c++", "python", "php", "sql", "html", "js"};
        Arrays.sort(dictionary);
        String wordToFind = "java";
        boolean found = Exercise.search(dictionary, wordToFind);
        if (found) {
            System.out.println(String.format("找到了单词 %s", wordToFind));
        } else {
            System.out.println(String.format("未能找到单词 %s", wordToFind));
        }
    }
}

找到了单词 java