《面向对象程序设计》课程实验指导书

《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, Classpath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．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! +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()，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。

(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Point2D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)、fee(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

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。

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

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1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，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。

5.从命令行读入一浮点数值，将其转化为中文金额的大写方式，如123.45，转

化为：壹佰贰拾叁元肆角伍分，中间有多个0只要一个零。

6.编程实现将数组中的值按逆序重新存放，例如：原来顺序是9、7、4、 6，

要求改为 6、4、7、9。

7.编写程序，完成打印输出杨辉三角形（要求输出的格式应在屏幕的居中位置）。杨辉三角形的格式如下：

1

1 1

1 2 1

1 3 3 1

1 4 6 4 1

1 5 10 10 5 1

1 6 15 20 15 6 1

1 7 21 35 35 21 7 1

1 8 28 56 70 56 28 8 1

1 9 36 84 126 126 84 36 9 1

8.将命令行第一个参数每个字符放入一字符数组，然后逆序输出

9..编写Application程序,从命令行参数输入10个整数并保存在数组中，求数组中最大、最小、数据的和、平均值。

10.从命令行参数一日期，如“2005-5-6”，计算与今日之间的天数间隔。

11.折半查找（前提：数据已按一定的规则（升序或降序）排列好

实验六异常处理

一、实验目的：

理解 java 语言中独特的异常处理机制;

掌握异常处理方法;

正确地使用捕获异常和声明抛弃异常的两种异常处理的方法;

理解自定义异常类的使用;

理解抛出异常和声明抛出异常的区别与联系;

二、实验内容：

1．从命令行得到5个整数，放入一整型数组，然后打印输出，要求：如果输入数据不为整数，要捕获Integer.parseInt()产生的异常，显

示“请输入整数”，捕获输入参数不足5个的异常(数组越界)，显示

“请输入至少5个整数”。

2．写一个方法void sanjiao(int a,int b,int c)，判断三个参数是否能构成一个三角形，如果不能则抛出异常IllegalArgumentException，

显示异常信息a,b,c+”不能构成三角形”，如果可以构成则显示三角

形三个边长，在主方法中得到命令行输入的三个整数，调用此方法，并

捕获异常。

3.自定义类Sanj，其中有成员 x,y,z,作为三边长，构造方法Sanj(a,b,c)

分别给x,y,z赋值,方法求面积getArea和显示三角形信息(三个边

长)showInfo，这2个方法中当三条边不能构成一个三角形时要抛出自

定义异常NotSanjiaoException，否则显示正确信息。在另外一个类中

的主方法中构造一个Sanj对象(三边为命令行输入的三个整数)，显示

三角形信息和面积，要求捕获异常。

三、实验要求：

1. 通过实验掌握捕获异常和声明抛弃异常的两种异常处理的方法；

2. 程序必须能够捕获Integer.parseInt()产生的异常并作相应的处理；

3. 程序必须能够将处理的相应的信息输出出来；

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材

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) 使用try…..catch…. finally语句对Integer.parseInt()

产生的异常进行捕获处理;

2. (第2题) 定义方法void sanjiao(int a,int b,int c)中,不符合条件

则抛出异常(if a+b<=c(或a+c<=b,b+c<=a) then throw new IllegalArgumentException(),),再定义main方法,调用此方法，用

try…..catch…. finally语句并捕获异常;

3. (第3题) 定义三角形类及相应的方法, 在定义的方法中对不符合条件则

抛出异常(如上题) ,再定义main方法,对正确的数据输出正确信息,否则

捕获异常;

五、自主实验

1.参考下面的程序，试修改程序，捕获相关异常，使得程序能正常运行。[提示：用错误数据测试，即可得到异常类名，运行时主方法参数输入 abc 测试]

public class StringIndexOutOf{

public static void main(String args[]){

System.out.println("字符串索引越界异常");

String str=args[0]; System.out.println(“第四个字符

为”+str.charAt(3));

int aa=Integer.parseInt(args[0]); System.out.println(“平方为”+aa*aa);

}

}