ava语言程序设计实验指导书含d.doc

目 录实验G01:计算机、程序和Java概述2实验G02:基本数据类型和基本操作10实验G03:条件语句15实验G04:循环19实验G05:方法23实验G06:数组27实验G07:对象和类32实验G08:字符串和文本I/O38实验G09:继承与多态42实验G10:抽象类和接口50实验G11:面向对象设计56实验G12:图形用户界面程序设计入门61实验G13:图形65实验G14:事件驱动程序73实验G15:创建图形用户界面80实验G16:applet和多媒体85实验G17:异常处理91实验G18:二进制I/O94实验G19:递归98实验G01:计算机、程序和Java概述一、实验名称和性质所属课程面向对象程序设计实验名称计算机、程序和Java概述实验学时2实验性质验证 综合 设计必做/选做必做 选做二、实验目的1.了解Java开发运行环境，同时学会设置JDK6.0路径；2.学习在DOS环境下编译和运行Application程序。三、实验内容1.先安装JDK6.0，安装好后，进行JDK6.0路径设置（验证性实验）。2.在DOS环境下编译和运行程序HelloJava.java，观察运行成果（验证性实验）。四、实验的软硬件环境要求硬件环境要求：PC计算机；内存512MB以上使用的软件名称、版本号以及模块：操作系统：Windows XP或Windows 7软件：JDK 6.0；DOS环境五、知识准备前期要求掌握的知识： 了解如何配置JDK编译环境。实验相关理论或原理： JDK(Java Development Kit)是Sun Microsystems针对Java开发员的产品。自从Java推出以来，JDK已经成为使用最广泛的Java SDK。JDK 是整个Java的核心，包括了Java运行环境，Java工具和Java基础的类库。JDK是学好Java的第一步。而专门运行在x86平台的Jrocket在服务端运行效率也要比Sun JDK好很多。从SUN的JDK5.0开始,提供了泛型等非常实用的功能，其版本也不断更新，运行效率得到了非常大的提高。本实验指导书使用最新的jdk1.6.0_02。六、验证性实验1.JDK6.0的安装和JDK6.0路径设置（1）从网上下载JDK6.0，如：（2）双击后进行JDK6.0的安装，如图1.1所示：图1.1进入安装界面（3）点击接受后，可以自定义安装，这里使用安装程序的默认路径：C:Program FilesJavajdk1.6.0_02；如图1.2所示：图1.2设置安装路径，开始自定义安装（4）点击下一步，就可以安装了如图1.3所示：图1.3正在安装JDK6.0(5)等到安装完成会弹出“安装完成”框，如图1.4所示，则完成JDK6.0的安装：图1.4 JDK6.0安装完成（6）安装好JDK6.0后，可以打开安装的目录如图1.5所示：图1.6 JDK安装好后生成的文件如果想在系统的任意目录下编译和运行编写好的Java程序，需要先设置环境变量，请按以下步骤配置（记着JDK的默认安装路径C:Program FilesJavajdk1.6.0_02；）。（7）鼠标右键单击“我的电脑”，选择“属性”，在弹出对话框中选择“高级”下的环境变量如图1.7所示：图1.7 Windows系统特性界面（8）在“系统变量”中选择Path，单击“编辑”按钮(如图1.8所示)，在弹出的“变量值”文本框中添加“；C:Program FilesJavajdk1.6.0_02bin”，单击确定按钮（如图1.9所示）。 图1.8Windows系统变量对话框图1.9编辑系统变量Path（9）在“系统变量”中单击“新建”按钮（如图1.10所示），在弹出对话框中的“变量名”后输入java_home，“变量值”后输入“C:Program FilesJavajdk1.6.0_02bin”，单击“确定”按钮（如图1.11所示）。图1.10选择“新建”系统变量图1.11 新建系统变量java_home（10）在“环境变量”下单击“新建”按钮，在弹出对话框中的“变量名”后输入classpath，在“变量值”后输入“C:Program FilesJavajdk1.6.0_02bintools.jar; C:Program FilesJavajdk1.6.0_02jrelibrt.jar;.;”,单击“确定”按钮（如图1.12所示结果）。图1.12 新建系统变量classpath（11）至此环境变量设置完毕，用户可以通过在DOS环境下直接键入javac命令按回车来检查环境变量设置是否成功，如果设置成功则可以看到如图1.12所示结果。图1.12 javac命令的相关使用语法在以后需要进入DOS命令直接编译和运行Java程序时，只需进入Java程序所在的存放目录，通过javac和Java命令编译和执行相应程序。2. 在DOS环境下编译运行ApplicationHelloJava.java（1）实验要求在试验1所安装的JDK6.0和设置的JDK路径的基础上，使用任意文本编辑器编写程序HelloJava.java（代码见参考代码），编写好后，将文件保存成以HelloJava.java为文件名的文件。使用DOS命令进入HelloJava.java文件所放的目录（如图1.13所示，如：C:Example）,使用javac命令编译该程序，通过编译后再该文件夹中会生成一个名为HelloJava.class的class文件（如图1.14所示），该class文件包含程序的字节码，使用Java命令执行该class文件，可在控制台下看到执行的结果（如图1.16所示）。图1.13 HelloJava.java文件的目录在DOS环境下使用【cd 文件名】格式进入下一级目录，然后键入javac HelloJava.java编译程序。（可通过cd.返回上一级目录）图1.14 编译程序HelloJava.java这样打开Example文件，将发现系统自动生成了HelloJava.class文件，如图1.15所示：图1.15 生成了HelloJava.class文件然后继续输入java HelloJava命令，按回车后可以发现输出“Hello Java!”,这也就是程序运行的结果（如图1.16所示）。图1.16 一个Application 输出Hello Java（2）源程序代码参考public class HelloJava /输出Hello Java！ /主程序入口public static void main(String args) System.out.println(Hello Java!);实验G02:基本数据类型和基本操作一、实验名称和性质所属课程面向对象程序设计实验名称基本数据类型和基本操作实验学时4实验性质验证 综合设计必做/选做必做 选做二、实验目的1.学会使用Java运算符书写表达式；2.熟悉Java的文档管理、编程风格和命名习惯；3.学会通过 JOptionPane实现对话框输入输出；4.学会在控制台上实现输入输出。三、实验内容1.编写一个程序，用来计算圆的面积 (验证性实验)。2.给出在控制台中求两个实数的最大值程序，要求使用对话框（图形界面）方式编写程序实现求两个实数的最大值（设计性实验）。四、实验的软硬件环境要求硬件环境要求：PC计算机；内存512MB以上使用的软件名称、版本号以及模块：操作系统： Windows XP或Windows 7软件：JDK 6.0；DOS环境五、知识准备前期要求掌握的知识：了解Java程序表达式基本构成和运算符的使用方法。实验相关理论或原理：表达式计算的规则：可能的情况下，从左向右依次计算所有的表达式；根据运算符的优先级进行运算；对优先级相同的相邻运算符，根据结合方向进行运算。编程风格和文档:（1）适当的注释和注释类型（2）命名习惯 变量和方法常用小写，如果包含多个单词，第二个单词之后的每个单词的首字母大写 类的每个单词首字母大写 常量中所有字母大写，两个单词之间用下划线连接（3）适当的缩进和空白（4）块的对齐方式六、验证性实验 1实验要求新建、编译、运行CircleArea.java程序，运行结果如图2.1所示。图2.1 半径为20的圆的面积显示 2源程序代码参考public class CircleArea /主程序入口 public static void main(String args) double radius; double area; radius = 20; / 计算圆的面积 area = radius * radius * 3.14159; / 输出结果 System.out.println(The area for the circle of radius +radius + is + area); 七、设计性实验1.在控制台实现输入输出的程序(1)实验要求建立编译、运行程序CompareTwoNumbers1.java ,在控制台上实现输入和输出。结果如图2.2所示。图2.2比较两个数运行结果 (2)源程序代码/ CompareTwoNumbers1.javaimport java.util.Scanner;public class CompareTwoNumbers1 double number1,number2;Scanner scanner;public CompareTwoNumbers1()System.out.println(请输入两个数：);scanner=new Scanner(System.in); /实例化一个Scanner对象number1=scanner.nextDouble(); /从键盘输入一个整数赋值给number1number2=scanner.nextDouble(); /从键盘输入一个整数赋值给number2System.out.println(较大的数是:+(number1number2?number1:number2); /将number1和number2中的较大数输出public static void main(String args) CompareTwoNumbers1 ct=new CompareTwoNumbers1();System.exit(0);2. 通过对话框实现输入输出的程序(1)实验要求建立编译、运行程序CompareTwoNumbers2.java ,通过对话框实现输入和输出。结果如图2.3所示。 图2.3通过图形界面实现输入输出(2)源程序代码/CompareTwoNumbers2.javaimport javax.swing.*;public class CompareTwoNumbers2 String inputNumber1,inputNumber2;double number1,number2;public CompareTwoNumbers2() /构造方法inputNumber1=JOptionPane.showInputDialog(null, 整数1：,请输入,JOptionPane.QUESTION_MESSAGE);/利用JOptionPane类输入数1inputNumber2=JOptionPane.showInputDialog(null, 整数2：,请输入,JOptionPane.QUESTION_MESSAGE);/利用JOptionPane类输入数2number1=Double.parseDouble(inputNumber1);number2=Double.parseDouble(inputNumber2);JOptionPane.showMessageDialog(null,较大的整数是：+(number1number2?number1:number2),运行结果,JOptionPane.INFORMATION_MESSAGE);/将两个数比较的结果在信息窗口中输出，窗口的标题为运行结果public static void main(String args) CompareTwoNumbers2 cts=new CompareTwoNumbers2();System.exit(0);实验G03:条件语句一、实验名称和性质所属课程面向对象程序设计实验名称条件语句实验学时4实验性质验证 综合设计必做/选做必做 选做二、实验目的1.了解程序设计的2种结构：顺序、条件；2. 理解Java语言中的条件语句：if（）、if（）else、嵌套if/else多分支语句和switch（）多分支语句；3.简单了解break和continue的使用方法。三、实验内容1设计一个成绩等级判断的类，要求从键盘输入学生的Java成绩，判断该学生的成绩的等级，90：A，8980：B，7970：C，6960：D，60：E(验证性实验)。2用switch语句实现Java成绩等级判断，同样要求从键盘输入学生的Java成绩，判断该学生的成绩的等级，90：A，8980：B，7970：C，6960：D，60：E(设计性实验)。四、实验的软硬件环境要求硬件环境要求：PC计算机；内存512MB以上使用的软件名称、版本号以及模块：操作系统： Windows XP或Windows 7软件：JDK 6.0；DOS环境五、知识准备前期要求掌握的知识：了解Java的条件语句使用方法。实验相关理论或原理：条件语句有4种基本语句： if（）、if（）else、嵌套if/else多分支语句和switch（）多分支语句；其中switch语句往往和break语句相结合，形成对某种特定条件的判断。Java中，有三种可以实现跳转功能的语句：break、continue、return。break含义：终止本次条件判断，从switch语句中退出或终止循环，从循环中退出。continue含义：无条件使控制转移到循环语句的条件判断部分，终止本次循环，直接进入下一次循环。return语句是方法中的返回语句。六、验证性实验1.成绩等级判断 (1)实验要求编译、运行JavaGrade1.java程序，运行结果如图3.1和图3.2所示。 图3.1输入成绩 图3.2显示等级 (2)源程序代码参考/JavaGrade1.javaimport javax.swing.*;public class JavaGrade1 String scoreStr;String grade;double score;public JavaGrade1() scoreStr=JOptionPane.showInputDialog(null,输入成绩（百分值）);score=Double.parseDouble(scoreStr);if(score100|score=90) /根据成绩，判断等级Agrade=A;else if(score=80&score=70&score=60&score70) /根据成绩，判断等级Dgrade=D;else /根据成绩，判断等级Egrade=E;JOptionPane.showMessageDialog(null,成绩为：+score+n等级为：+grade,学生的成绩等级,JOptionPane.INFORMATION_MESSAGE);public static void main(String args) JavaGrade1 gradeJudge=new JavaGrade1();System.exit(0);七、设计性实验1. 用swith语句实现Java成绩等级判断(1)实验要求编译、运行程序JavaGrade2.java ,结果如图3.3所示。 图3.3输入成绩 图3.4 显示等级 (2)部分源程序代码/JavaGrade2.javaimport javax.swing.JOptionPane;public class JavaGrade2 String JavaScore;String grade;int score;public JavaGrade2() JavaScore=JOptionPane.showInputDialog(输入一位学生的Java成绩：);score=Integer.parseInt(JavaScore);if(score=0) /判断成绩是否是百分制的成绩switch(score/10)case 10:case 9:grade=等级为：A;break;case 8:grade=等级为：B;break;case 7:grade=等级为：C;break;case 6:grade=等级为：D;break;default:grade=等级为：E;elsegrade=输入错误的成绩;JOptionPane.showMessageDialog(null,grade,学生的成绩等级,JOptionPane.INFORMATION_MESSAGE);public static void main(String args) JavaGrade2 gradeJudge=new JavaGrade2();System.exit(0);实验G04:循环一、实验名称和性质所属课程面向对象程序设计实验名称循环实验学时2实验性质验证 综合设计必做/选做必做 选做二、实验目的1、了解Java提供控制结构：循环，理解循环语句的控制流程；2、熟练掌握使用while、do while和for语句来控制语句的重复。三、实验内容1.编制一个类，用循环控制结构实现简单的猜数字游戏：（验证性实验）（1）程序随机分配给客户一个1100之间的整数；（2）用户在输入对话框中输入自己的猜测；（3）程序返回提示信息，提示信息分别是：“猜大了”、“猜小了”和“猜对了”；（4）用户可根据提示信息再次输入猜测，直到提示信息是“猜对了”。2.编写一个类，在控制台中输出九九乘法表（设计性实验）。3.编写一个类，在控制台中显示数字构成的金字塔（设计性实验）。四、实验的软硬件环境要求硬件环境要求：PC计算机；内存512MB以上使用的软件名称、版本号以及模块：操作系统： Windows XP或Windows 7软件：JDK 6.0；DOS环境五、知识准备前期要求掌握的知识：了解Java程序的运行流程，能够实现循环控制。实验相关理论或原理：1.while循环的语法如下： 2. do-while循环的语法：while（循环继续条件） do/循环体； /循环体； 语句（组）； 语句（组）； while（循环继续条件） 3.for循环的语法图如下：六、验证性实验1猜数字游戏 (1)实验要求编译、运行程序GuessNumber.java,结果如图4.1所示。图4.1验证性试验运行结果(2)部分源程序代码/GuessNumber.javaimport javax.swing.JOptionPane;public class GuessNumber public static void main (String args ) JOptionPane.showMessageDialog(null,给你一个1至100之间的整数,请猜测这个数); int realNumber=(int)(Math.random()*100)+1; int yourGuess=0; String str=JOptionPane.showInputDialog(输入您的猜测:); yourGuess=Integer.parseInt(str); while(yourGuess!=realNumber) /循环条件 if(yourGuessrealNumber)/条件代码 str=JOptionPane.showInputDialog(猜大了,再输入你的猜测:); yourGuess=Integer.parseInt(str); else if(yourGuessrealNumber) /条件代码 str=JOptionPane.showInputDialog(猜小了,再输入你的猜测:); yourGuess=Integer.parseInt(str); JOptionPane.showMessageDialog(null,恭喜你猜对了！); 七、设计性实验1九九乘法表(1)实验要求建立MultiplyList.java，实现在控制台中输出九九乘法表。结果如图4.2所示：图4.2 输出九九乘法表(2)部分源程序代码/MultiplyListpublic class MultiplyList public static void main(String args) String output=;for(int col=1;col10;col+) /设置九九乘法表的行rowfor(int row=1;row=col;row+) /设置九九乘法表的列coloutput+=col+*+row+=+(row*col)+ ; /记录九九乘法表的内容output+=n;System.out.println(output); /输出九九乘法表System.exit(0);2九九乘法表(1)实验要求在输入框提示用户输入一个1到15的整数，并显示一个金字塔，如图4.3所示图4.3实验G05:方法一、实验名称和性质所属课程面向对象程序设计实验名称方法实验学时2实验性质验证 综合设计必做/选做必做 选做二、实验目的1学会创建方法，调用方法，给方法传递参数；2了解如何使用Math类中的方法；3掌握重载方法的特点和实现。三、实验内容1编写方法public static int reverse（int number），例如reverse（52）显示25（验证性内容）。2使用Math类中的Math.pow（）函数，通过编写重载方法实现求不同类型的数的立方值。四、实验的软硬件环境要求硬件环境要求：PC计算机；内存512MB以上使用的软件名称、版本号以及模块：操作系统： Windows XP或Windows 7软件：JDK 6.0；DOS环境五、知识准备前期要求掌握的知识： 了解Math类，掌握对Java提供的类的使用方法。实验相关理论或原理：1.在一个类中定义几个同名的方法，这些方法具有不同的参数类型，或参数数量不同，或参数次序不同，这种方法就叫做方法的重载。当调用类中的重载方法时，Java会自动根据提供的参数类型、数量、次序选择相应的方法来调用。2.Math类常用值与函数：Math.PI 记录的圆周率 Math.abs 求绝对值 Math.sin 正弦函数 Math.asin 反正弦函数 Math.max 求两数中最大 Math.min 求两数中最小 Math.sqrt 求开方 Math.pow 求某数的任意次方, 抛出ArithmeticException处理溢出异常 Math.random 返回0，1之间的一个随机数 用法实例： double s=Math.sqrt(7); double x=Math.pow(2,3) /计算2的3次方六、验证性实验1.数字倒置(1)实验要求要求使用递归方法编写GetReverse.java文件，并编译运行该程序，结果如图5.1所示：图5.1倒置整数的实现(2)程序参考代码/GetReverse.javaimport java.util.Scanner;public class GetReverse public static void reverse(int number) /reverse 方法的实现if(number10) /判断number的值System.out.print(number); else int num = number%10; System.out.print(num); reverse(number/10); /递归方式实现 public static void main(String args) System.out.println(请输入任意整数：);Scanner scanner;scanner=new Scanner(System.in); int intNumber=scanner.nextInt();System.out.println(倒置后的整数为：);reverse(intNumber);七、设计性实验1.求数的立方值(1)实验要求用重载方法编写程序NumCube.java文件，求不同类型数的立方。实验结果如图5.2所示：图5.2 程序运行结果(2)程序参考代码/NumCube.javapublic class NumCube static int cube(int i)System.out.println(调用int cube（）方法);return (int)Math.pow(i,3);static float cube(float i)System.out.println(调用float cube（）方法);return (float)Math.pow(i,3);static double cube(double i)System.out.println(调用double cube（）方法);return Math.pow(i,3);public static void main(String args) int a=5;System.out.println(a的立方是：+cube(a);float b=5.0f;System.out.println(b的立方是：+cube(b);double c=5.0d;System.out.println(c的立方是：+cube(c);实验G06:数组一、实验名称和性质所属课程面向对象程序设计实验名称数组实验学时2实验性质验证 综合设计必做/选做必做 选做二、实验目的1、理解和掌握数组的声明、初始化、复制、应用等内容；2、熟练掌握和使用数组来解决实际问题；3、了解和初步应用java.lang.Math类的random()方法处理实际问题；4、了解并掌握JDK5.0中新增的增强for循环，并用其访问数组元素。三、实验内容1.编制一个类，实现以下功能：（验证性实验）（1）从控制台输入10个整数，并存放将它们在一个数组中；（2）通过数组对这些数字用冒泡排序的方法进行排序，并输出到控制台上.2.编写一个类，随机地输出几个学生的成绩，已经给出的10个学生选择的答案，实现以下要求：（设计性实验）。 （1）随机产生3个学生的学号； （2）输出这3个学生选择的学号和答案； （3）计算并输出这3个学生的成绩。四、实验的软硬件环境要求硬件环境要求：PC计算机；内存512MB以上使用的软件名称、版本号以及模块：操作系统： Windows XP或Windows 7软件：JDK 6.0；DOS环境五、知识准备前期要求掌握的知识：数组的声明与初始化，数组的创建，对数组元素的访问。实验相关理论或原理：数组是很重要的数据结构，由同一类型相关的数据结构组成是静态实体，有链表，队列，堆栈，数等数据结构，java还提出了类数组的类vector.这些都是java数据结构的组成部分，正如我们学过的版的数据结构。数组查找:分线性插找和折半查找:对于小型的数组线性查找效果可能很好，对于大型数据效率就很低了，可以用折半查找，效率会很大的提高，折半查找的方法是，例如查找含63个元素只需要比较6次大小第一次查找下标/2=32查找若大于关键子，则到下标为1-32中查找，若小与关键子，则到33-63中查找，若找不到，继续到下一个范围中找，就是在将32分半，以上面的方法以此类推，直到找到为止.六、验证性实验1、数组(1)实验要求：编译、运行程序InsertionSort.java,结果如图6.1所示。 图6.1程序运行结果(2)部分源程序代码 / InsertionSort.javaimport java.util.*;public class InsertionSort Scanner scanner;int myList;public InsertionSort()myList = new int10;scanner = new Scanner(System.in);/ 输入10个整数System.out.println(请输入10个整数: );for(int i = 0;i10;i+)myListi = scanner.nextInt();sorting_myList(myList); /对myList数组进行冒泡排序System.out.println(排序后的结果是: );printList(myList);/ 输出数组的元素static void printList(int list) for (int i = 0; i list.length; i+) System.out.print(listi + ); System.out.println(); / 排序的方法 public void sorting_myList(int list) for (int i = 1; i = 0 & listk currentElement;k-) listk+1 = listk; listk+1 = currentElement; / 对10个整数进行冒泡排序 public static void main(String args) InsertionSort insertSort = new InsertionSort(); System.exit(0); 七、设计性实验1.学生成绩的输出(1)实验要求建立Arrayxy_random.java，实现在控制台中随机输出几个学生的成绩。结果如图6.2所示： 图6.2程序运行结果(2)部分源程序代码/Arrayxy_random.javapublic class Arrayxy_random char StuAnswers = A,B,B,C,A,D,A,D,B,D,A,C,B,D,D,C,B,D,D,B,B,D,C,A,C,C,A,B,A,D,B,C,C,A,D,B,C,A,A,B,D,C,C,C,B,A,D,A,D,A,C,B,A,D,B,B,A,D,C,B,; /10个学生选择的答案char key = A,B,A,D,C,A; /题目的标准答案public Arrayxy_random() int Stu_number; /学生的学号（110号）for(int i=0;i3;i+)Stu_number = (int)(100*Math.random()%10)+1; /随机地产生学生的学号int grade = JudgeGrade(Stu_number); / 调用JudgeGrade函数，计算学号为Stu_number的学生的成绩System.out.println( 成绩是：+grade);/输出随机产生的学号的学生的答案，并计算其成绩（一个题一分）public int JudgeGrade(int num)int count = 0; System.out.print(学号为+num+的答案是：);for(int i = 0;i key.length;i+)System.out.print(StuAnswersnum-1i+ );if(StuAnswersnum-1i=keyi)count+;return count;public static void main(String args) Arrayxy_random arrandom = new Arrayxy_random();System.exit(0);实验G07:对象和类一、实验名称和性质所属课程面向对象程序设计实验名称对象和类实验学时2实验性质验证 综合设计必做/选做必做 选做二、实验目的1理解对象和类，用类建立对象模型；2学会如何定义类和创建类的对象；3. 在用构造方法创建对象时理解构造方法的作用；4. 学会使用关键字this访问对象。三、实验内容1.编写日期类MyDate，定义日期所用变量并进行初始化，定义修改日期的方法changeDate() 用布尔变量flag来实现程序的结束与否，用displayDate() 输出日期，用方法showTips() 制出菜单，写出main（）方法演示程序功能（验证性实验）。2. 编写一个圆类Circle，其中有圆周率，半径和圆对象个数，其中圆周率和圆对象个数为static成员，此外，Circle中还有两个static方法分别是设置圆周率和显示当前圆对象个数的，其余都是实例成员（设计性实验）。3.编写一个复数类，包含实部和虚部属性，还有复数相加、相减以及复数的求模、输出复数字符串“a+bi” （设计性实验）。四、实验的软硬件环境要求硬件环境要求：PC计算机；内存512MB以上使用的软件名称、版本号以及模块：操作系统： Windows XP或Windows 7软件：JDK 6.0；DOS环境五、知识准备前期要求掌握的知识：了解Java中类的创建，对象的创建和使用。实验相关理论或原理：（1） 在Ja