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课后答案正确吗?关键知识点解析了吗?

由于市面上不同版本的教材(如耿祥义、李海涛,或蔡敏等作者编写的)章节顺序和习题内容可能略有差异,我无法提供与您手中教材一字不差的答案,我会根据这门课程的核心知识点,提供一套高质量、通用性强、附带详细解析的典型习题答案。

课后答案正确吗?关键知识点解析了吗?-图1
(图片来源网络,侵删)

这套答案可以作为您完成作业、复习备考的重要参考,关键在于理解代码背后的思想,而不是简单地复制。


重要提示

  1. 理解优先:请务必先自己思考,尝试编写代码,然后再参考本答案,代码可以有多种写法,只要逻辑正确、实现功能即可。
  2. 版本差异:以下代码基于 Java 8/11/17 等主流版本编写,兼容性良好。
  3. 代码风格:遵循了Java的命名规范(类名大驼峰,方法/变量名小驼峰)和良好注释习惯。
  4. 扩展性:部分答案给出了基础版和进阶版,您可以根据自己的学习水平进行参考。

第一章:Java语言基础

典型习题 1:编写一个Java程序,打印 "Hello, World!"

答案:

// 文件名: HelloWorld.java
/**
 * 第一个Java程序,在控制台打印 "Hello, World!"
 */
public class HelloWorld {
    /**
     * 程序的入口方法
     * @param args 命令行参数
     */
    public static void main(String[] args) {
        // 使用System.out.println()方法打印字符串
        System.out.println("Hello, World!");
    }
}

解析:

  • public class HelloWorld:定义一个名为 HelloWorld 的公共类,类名必须与文件名(HelloWorld.java)完全一致。
  • public static void main(String[] args):这是Java应用程序的入口点。
    • public:表示该方法可以被任何其他类访问。
    • static:表示该方法属于类,而不是类的某个实例,因此可以直接通过类名调用,无需创建对象。
    • void:表示该方法没有返回值。
    • main:是JVM(Java虚拟机)寻找并执行的标准方法名。
    • String[] args:这是一个字符串数组,用于接收命令行传入的参数。
  • System.out.println(...):这是Java标准输出库中的一个方法,用于在控制台打印一行文本并自动换行。

第二章:类与对象

典型习题 2:定义一个“学生”类,包含姓名、年龄和学号属性,并有一个自我介绍的方法。

答案:

课后答案正确吗?关键知识点解析了吗?-图2
(图片来源网络,侵删)
// 文件名: Student.java
/**
 * 学生类,用于表示一个学生对象
 */
public class Student {
    // 成员变量(属性)
    private String name;    // 姓名
    private int age;       // 年龄
    private String studentId; // 学号
    // 构造方法,用于创建对象时初始化属性
    public Student(String name, int age, String studentId) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.studentId = studentId;
    }
    // selfIntroduction方法,用于自我介绍
    public void selfIntroduction() {
        System.out.println("大家好,我叫 " + this.name + ",今年 " + this.age + " 岁,学号是 " + this.studentId + "。");
    }
    // Getter 和 Setter 方法(封装性的体现)
    // 用于获取和修改私有属性
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        // 可以在这里添加数据校验逻辑
        if (age > 0) {
            this.age = age;
        } else {
            System.out.println("年龄必须大于0!");
        }
    }
    public String getStudentId() {
        return studentId;
    }
    public void setStudentId(String studentId) {
        this.studentId = studentId;
    }
}

解析:

  • 封装:将属性(name, age, studentId)设置为 private(私有),外部无法直接访问,只能通过公共的 gettersetter 方法进行访问和修改,这保护了数据的内部状态。
  • 构造方法public Student(...) 是一个构造方法,当使用 new Student(...) 创建对象时,该方法会被调用,用于初始化对象的属性。this.name 表示当前对象的 name 属性,用来区分方法参数 name
  • 方法selfIntroduction() 是一个实例方法,它访问了对象的属性,并打印出信息。
  • Getter/Setter:这是JavaBean的标准实践,提供了对私有属性的受控访问。

典型习题 3:创建 Student 类的对象,并调用其方法。

答案:

// 文件名: TestStudent.java
/**
 * 测试Student类的程序
 */
public class TestStudent {
    public static void main(String[] args) {
        // 1. 使用new关键字和构造方法创建Student类的对象
        Student student1 = new Student("张三", 20, "2025001");
        // 2. 调用对象的selfIntroduction方法
        student1.selfIntroduction(); // 输出: 大家好,我叫 张三,今年 20 岁,学号是 2025001。
        // 3. 使用setter方法修改学生信息
        student1.setAge(21);
        System.out.println("一年后," + student1.getName() + " 的年龄是: " + student1.getAge()); // 输出: 一年后,张三 的年龄是: 21
        // 4. 创建第二个学生对象
        Student student2 = new Student("李四", 19, "2025002");
        student2.selfIntroduction(); // 输出: 大家好,我叫 李四,今年 19 岁,学号是 2025002。
    }
}

解析:

  • Student student1 = new Student(...);:这是创建对象的标准语法。
    • Student student1:声明一个 Student 类型的引用变量 student1
    • new Student(...):在内存中创建一个新的 Student 对象,并调用其构造方法进行初始化。
    • 将新创建的对象的内存地址赋给 student1 变量。
  • student1.selfIntroduction();:通过 操作符调用 student1 对象的方法。

第三章:继承与多态

典型习题 4:定义一个“动物”基类和“狗”/“猫”子类,实现多态。

答案:

课后答案正确吗?关键知识点解析了吗?-图3
(图片来源网络,侵删)
// 文件名: Animal.java
// 基类:动物
class Animal {
    private String name;
    public Animal(String name) {
        this.name = name;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    // 父类的方法,子类可以重写
    public void makeSound() {
        System.out.println(this.name + " 发出声音");
    }
}
// 文件名: Dog.java
// 子类:狗
class Dog extends Animal {
    public Dog(String name) {
        super(name); // 调用父类的构造方法
    }
    // 重写父类的方法
    @Override
    public void makeSound() {
        System.out.println(this.getName() + " 汪汪叫");
    }
}
// 文件名: Cat.java
// 子类:猫
class Cat extends Animal {
    public Cat(String name) {
        super(name); // 调用父类的构造方法
    }
    // 重写父类的方法
    @Override
    public void makeSound() {
        System.out.println(this.getName() + " 喵喵叫");
    }
}
// 文件名: TestPolymorphism.java
// 测试多态的程序
public class TestPolymorphism {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建父类引用,指向子类对象
        Animal animal1 = new Dog("旺财");
        Animal animal2 = new Cat("咪咪");
        // 调用方法,会根据实际的对象类型(Dog或Cat)来执行相应的方法
        // 这就是多态:同一个接口(makeSound),不同的实现
        animal1.makeSound(); // 输出: 旺财 汪汪叫
        animal2.makeSound(); // 输出: 咪咪 喵喵叫
        // 使用一个方法来处理所有动物
        processAnimal(animal1);
        processAnimal(animal2);
    }
    /**
     * 一个方法可以接受任何Animal类型的子类对象
     * @param animal 动物对象
     */
    public static void processAnimal(Animal animal) {
        System.out.print("正在处理动物: ");
        animal.makeSound();
    }
}

解析:

  • 继承class Dog extends Animal 表示 Dog 类继承自 Animal 类,Dog 类获得了 Animal 类的所有非私有属性和方法。
  • supersuper(name) 用于在子类构造方法中调用父类的构造方法,必须放在子类构造方法的第一行。
  • 方法重写@Override 是一个注解,告诉编译器我们正在重写父类的方法。DogCat 类都提供了 makeSound() 方法的自己的实现。
  • 多态Animal animal1 = new Dog(...); 是多态的核心,父类类型的引用 animal1 可以指向子类 Dog 的对象,当调用 animal1.makeSound() 时,JVM会根据 animal1 实际指向的对象类型(Dog)来调用 Dog 类的 makeSound() 方法,而不是 Animal 类的,这使得代码更加灵活和可扩展。

第四章:抽象类与接口

典型习题 5:定义一个“飞行器”接口,并创建“飞机”和“鸟”类实现它。

答案:

// 文件名: Flyable.java
// 接口:飞行器
interface Flyable {
    // 接口中所有的方法默认是 public abstract 的,可以省略关键字
    void fly();
    // Java 8+ 接口可以有默认实现的方法
    default void takeOff() {
        System.out.println("准备起飞...");
    }
}
// 文件名: Airplane.java
// 实现类:飞机
class Airplane implements Flyable {
    private String model;
    public Airplane(String model) {
        this.model = model;
    }
    @Override
    public void fly() {
        System.out.println(this.model + " 正在高速飞行,依靠引擎动力。");
    }
    // 可以选择不重写默认方法,或者重写它
    @Override
    public void takeOff() {
        System.out.println(this.model + " 在跑道上加速起飞!");
    }
}
// 文件名: Bird.java
// 实现类:鸟
class Bird implements Flyable {
    private String species;
    public Bird(String species) {
        this.species = species;
    }
    @Override
    public void fly() {
        System.out.println(this.species + " 正在扇动翅膀飞行,依靠生物本能。");
    }
    // 鸟类可以有自己的特有方法
    public void buildNest() {
        System.out.println(this.species + " 正在筑巢。");
    }
}
// 文件名: TestInterface.java
// 测试接口的程序
public class TestInterface {
    public static void main(String[] args) {
        Flyable airplane = new Airplane("波音747");
        Flyable bird = new Bird("麻雀");
        // 通过接口引用调用方法
        airplane.takeOff(); // 输出: 波音747 在跑道上加速起飞!
        airplane.fly();     // 输出: 波音747 正在高速飞行,依靠引擎动力。
        bird.takeOff();     // 输出: 准备起飞... (使用了接口的默认方法)
        bird.fly();         // 输出: 麻雀 正在扇动翅膀飞行,依靠生物本能。
        // 鸟类特有的方法不能通过Flyable接口调用
        // bird.buildNest(); // 编译错误!
        // 必须将其转换为Bird类型才能调用
        if (bird instanceof Bird) {
            Bird myBird = (Bird) bird;
            myBird.buildNest(); // 输出: 麻雀 正在筑巢。
        }
    }
}

解析:

  • 接口interface Flyable 定义了一个契约,任何实现 Flyable 接口的类都必须提供 fly() 方法的实现。
  • 实现class Airplane implements Flyable 表示 Airplane 类承诺实现 Flyable 接口的所有方法。
  • 默认方法default void takeOff() 是Java 8引入的特性,允许在接口中提供方法的默认实现,实现类可以选择是否重写它。
  • instanceof 和类型转换bird instanceof Bird 用于检查 bird 引用指向的对象是否是 Bird 类的实例,如果是,才能安全地将其转换为 Bird 类型,从而调用 Bird 类特有的 buildNest() 方法。

第五章:异常处理

典型习题 6:编写一个程序,读取用户输入的两个整数,计算并输出它们的商,要求处理除数为0和输入非整数的情况。

答案:

// 文件名: ExceptionHandlingDemo.java
import java.util.InputMismatchException;
import java.util.Scanner;
public class ExceptionHandlingDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        try {
            System.out.print("请输入第一个整数: ");
            int num1 = scanner.nextInt();
            System.out.print("请输入第二个整数: ");
            int num2 = scanner.nextInt();
            // 计算商,可能会抛出ArithmeticException
            int result = divide(num1, num2);
            System.out.println("结果是: " + result);
        } catch (InputMismatchException e) {
            // 捕获输入不匹配的异常(比如输入了字母)
            System.out.println("输入错误:请输入有效的整数!");
        } catch (ArithmeticException e) {
            // 捕获算术异常(比如除数为0)
            System.out.println("算术错误:" + e.getMessage());
        } finally {
            // 无论是否发生异常,finally块中的代码都会被执行
            System.out.println("程序执行完毕。");
            scanner.close(); // 关闭Scanner,释放资源
        }
    }
    /**
     * 计算两个整数的商
     * @param a 被除数
     * @param b 除数
     * @return 商
     * @throws ArithmeticException 如果除数为0
     */
    public static int divide(int a, int b) throws ArithmeticException {
        if (b == 0) {
            // 显式地抛出一个算术异常
            throw new ArithmeticException("除数不能为0");
        }
        return a / b;
    }
}

解析:

  • try-catch-finally:这是异常处理的标准结构。
    • try:将可能抛出异常的代码块包裹起来。
    • catch:捕获特定类型的异常,并执行相应的处理逻辑,可以有多个 catch 块。
    • finally:无论 try 块中是否发生异常,finally 块中的代码都一定会被执行,通常用于释放资源(如关闭文件、网络连接等)。
  • InputMismatchException:当 Scanner.nextInt() 读取到的输入不是一个整数时,会抛出此异常。
  • ArithmeticException:当整数除法中除数为0时,JVM会自动抛出此异常。
  • throwthrow new ArithmeticException(...) 是手动抛出一个异常。
  • throws:在方法签名中使用 throws,表示该方法不处理异常,而是将异常抛给它的调用者处理。

总结与建议

这份答案涵盖了面向对象和Java程序设计的核心概念,学习编程最好的方式就是动手实践

  1. 敲一遍代码:不要只看不练,亲手将代码敲入IDE(如IntelliJ IDEA或Eclipse)并运行,观察结果。
  2. 修改和扩展:尝试修改这些例子,比如给 Student 类增加一个 score 属性,或者给 Animal 类增加一个 eat() 方法。
  3. 阅读官方文档:遇到不确定的类或方法(如 System.out.println),可以去Oracle的官方Java文档中查找,这是最权威的资料。
  4. 调试:学习使用IDE的调试功能,单步执行代码,观察变量的变化,这能帮助你更深刻地理解程序的执行流程。

希望这份详尽的答案和解析能对您的学习有所帮助!祝您学习顺利!

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