Java学习——day13

1. 复习集合框架

1.1 List、Set 和 Map 的基本使用

（1）List（有序、可重复）

• 主要实现类：ArrayList、LinkedList
• 特点：
  • 允许存储重复元素
  • 保持插入顺序
  • 可以通过索引访问元素
• 常见操作：

List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("Alice");
list.add("Bob");
list.add("Alice");  // 允许重复元素
list.remove("Bob");
System.out.println(list.contains("Alice"));  // true
for (String name : list) {
    System.out.println(name);
}

（2）Set（无序、不重复）

• 主要实现类：HashSet（无序）、TreeSet（有序）
• 特点：
  • 不允许存储重复元素
  • TreeSet 默认按自然顺序排序
• 常见操作：

Set<String> set = new HashSet<>();
set.add("Alice");
set.add("Bob");
set.add("Alice");  // 不会重复
System.out.println(set.contains("Alice"));  // true
for (String name : set) {
    System.out.println(name);
}

（3）Map（键值对存储）

• 主要实现类：HashMap（无序）、TreeMap（有序）
• 特点：
  • HashMap 允许 null 作为键
  • TreeMap 会对键自动排序
• 常见操作：

Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
map.put("Alice", 90);
map.put("Bob", 85);
map.put("Charlie", 92);
System.out.println(map.get("Alice"));  // 90
map.remove("Bob");
for (String key : map.keySet()) {
    System.out.println(key + ": " + map.get(key));
}

1.2 对比 List、Set 和 Map

2. 复习异常处理

2.1 try-catch 语句

try {
    int result = 10 / 0;
} catch (ArithmeticException e) {
    System.out.println("发生除零错误：" + e.getMessage());
}

分析：
代码执行流程
1）进入 try 块

• 代码尝试执行 10 / 0。
• 由于 0 不能作为除数，Java 在运行时会抛出 ArithmeticException。

2）异常抛出

• 10 / 0 违反了数学运算规则，因此抛出 ArithmeticException，异常信息为：by zero。

3）进入 catch 块

• catch (ArithmeticException e) 捕获到 ArithmeticException，程序不会直接崩溃，而是执行catch内部代码。

4）输出错误信息

• e.getMessage() 返回异常的详细信息（/ by zero）。
• System.out.println("发生除零错误：" + e.getMessage()); 的输出结果为：

发生除零错误：/ by zero

2.2 throws 关键字

public void readFile(String fileName) throws IOException {
    FileReader file = new FileReader(fileName);
}

• 代码执行流程
  1）方法声明

• readFile(String fileName)：一个公共方法，接收文件名作为参数。

• throws IOException：声明该方法可能抛出IOException异常，调用此方法时，调用者必须处理这个异常。
  2）文件读取

• FileReader file = new FileReader(fileName);试图打开 fileName 指定的文件进行读取。

• 如果文件存在且可读，则 FileReader 正常创建。

• 如果文件不存在、无权限访问或出现 I/O 错误，则 FileReader 抛出 IOException，方法执行中断。

2.3 自定义异常

class InvalidScoreException extends Exception {
    public InvalidScoreException(String message) {
        super(message);
    }
}

public class Test {
    public static void checkScore(int score) throws InvalidScoreException {
        if (score < 0 || score > 100) {
            throw new InvalidScoreException("成绩必须在 0 到 100 之间");
        }
    }
}

代码执行流程

作用

• InvalidScoreException（自定义异常）

  • 继承 Exception，表示它是一个 已检查异常（Checked Exception）。
  • 通过 super(message) 传递错误信息，方便在异常发生时输出具体信息。

• checkScore(int score) 方法

  • 接收一个整数 score（成绩）。
  • 如果成绩小于 0 或大于 100，则抛出 InvalidScoreException，表示成绩不合法。
  • 由于 throws InvalidScoreException，调用 checkScore() 时 必须 处理异常（try-catch）或继续 throws 传递。

3. 实践项目：学生管理系统

功能需求

• 使用 HashMap<String, Integer> 存储学生的姓名和成绩。
• 允许用户输入学生姓名和成绩，并存入 HashMap。
• 如果用户输入无效成绩（如负数或大于 100），则抛出 InvalidScoreException 并处理。
• 允许用户查询学生成绩。

3.1 代码实现

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Scanner;

// 自定义异常
class InvalidScoreException extends Exception {
    public InvalidScoreException(String message) {
        super(message);
    }
}

public class StudentManager {
    private static Map<String, Integer> studentMap = new HashMap<>();
    private static Scanner scanner = new Scanner(System.in);

    // 添加学生信息
    public static void addStudent(String name, int score) throws InvalidScoreException {
        if (score < 0 || score > 100) {
            throw new InvalidScoreException("成绩必须在 0 到 100 之间！");
        }
        studentMap.put(name, score);
        System.out.println("学生 " + name + " 添加成功，成绩：" + score);
    }

    // 查询学生成绩
    public static void getStudentScore(String name) {
        if (studentMap.containsKey(name)) {
            System.out.println(name + " 的成绩是：" + studentMap.get(name));
        } else {
            System.out.println("学生 " + name + " 不存在！");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        while (true) {
            System.out.println("\n1. 添加学生信息\n2. 查询学生成绩\n3. 退出");
            System.out.print("请选择操作：");
            int choice = scanner.nextInt();
            scanner.nextLine(); // 清除换行符

            if (choice == 1) {
                try {
                    System.out.print("请输入学生姓名：");
                    String name = scanner.nextLine();
                    System.out.print("请输入学生成绩：");
                    int score = scanner.nextInt();
                    scanner.nextLine();
                    addStudent(name, score);
                } catch (InvalidScoreException e) {
                    System.out.println("输入错误：" + e.getMessage());
                } catch (Exception e) {
                    System.out.println("输入无效，请重试！");
                }
            } else if (choice == 2) {
                System.out.print("请输入要查询的学生姓名：");
                String name = scanner.nextLine();
                getStudentScore(name);
            } else if (choice == 3) {
                System.out.println("退出系统！");
                break;
            } else {
                System.out.println("无效选项，请重新选择！");
            }
        }
    }
}

3.2 运行示例

1. 添加学生信息
2. 查询学生成绩
3. 退出
请选择操作：1
请输入学生姓名：Alice
请输入学生成绩：95
学生 Alice 添加成功，成绩：95

1. 添加学生信息
2. 查询学生成绩
3. 退出
请选择操作：1
请输入学生姓名：Bob
请输入学生成绩：110
输入错误：成绩必须在 0 到 100 之间！

1. 添加学生信息
2. 查询学生成绩
3. 退出
请选择操作：2
请输入要查询的学生姓名：Alice
Alice 的成绩是：95

4. 总结

4.1 集合框架

4.2 异常处理

5. 今日生词

1.audio 2.packages 3.inspector 4.effects 5.models