2022-2023学年华南理工大学第1学期期末考试 《Java语言程序设计》(一卷)

选择题


1. 下列哪个关键字用于定义一个类的开始?

A. interface
B. function
C. class
D. object
答案:C
解释: 在Java中,class 是用于定义类的关键字。interface 用于定义接口,function 不是Java中的关键字,object 是一种对象的实例。


2. 下列关于Java中的构造函数描述错误的是?

A. 构造函数必须与类名相同
B. 构造函数可以有返回值
C. 构造函数用于初始化对象的状态
D. 如果没有显式定义构造函数,Java编译器会提供一个默认的无参构造函数
答案:B
解释: 构造函数不能有返回值(包括void),它的作用是初始化对象的状态。A、C、D均为构造函数的正确特性。


3. 下列哪个是Java中的基本数据类型?

A. String
B. Integer
C. char
D. Boolean
答案:C、D
解释: Java中的基本数据类型包括:byteshortintlongfloatdoublecharbooleanStringInteger 是引用数据类型,属于对象。


4. 下列关于Java访问修饰符的说法正确的是?

A. private 修饰的成员只能在同一个包中的类被访问
B. protected 修饰的成员可以被任何类访问
C. public 修饰的成员可以在任何地方被访问
D. 如果没有访问修饰符,那么类的成员只能被该类访问
答案:C
解释:

  • A错误:private 修饰的成员只能在同一个类中访问。
  • B错误:protected 修饰的成员可以被同包中的类不同包的子类访问,但不能被任何类访问。
  • C正确:public 修饰的成员可以在任何地方访问。
  • D错误:没有访问修饰符时,成员有默认访问权限,即只能在同一个包中访问。

5. 在Java中,哪个关键字用于跳出当前循环?

A. break
B. continue
C. return
D. exit
答案:A
解释:

  • break 关键字用于跳出当前循环或退出switch语句。
  • continue 关键字用于跳过当前迭代,继续下一次循环。
  • return 关键字用于从方法返回值或终止方法。
  • exit 是一个方法(System.exit()),用于终止整个程序,不仅限于跳出循环。

6. 下列关于Java异常处理的说法错误的是?

A. try 块用于放置可能产生异常的代码
B. catch 块用于捕获并处理异常
C. finally 块中的代码无论是否发生异常都会执行
D. 如果一个方法声明抛出异常,那么调用该方法时可以不处理该异常
答案:D
解释:

  • try 块用于放置可能会产生异常的代码(正确)。
  • catch 块捕获并处理异常(正确)。
  • finally 块无论是否发生异常,都会执行(正确)。
  • D错误:如果一个方法声明抛出异常(throws),调用该方法时必须处理该异常,要么通过try-catch处理,要么在调用方法中继续声明抛出。

7. 在Java中,用于声明整型常量的是哪个关键字?

A. const
B. final
C. static
D. volatile
答案:B
解释:

  • Java中使用final来声明常量,包括整型常量。
  • A错误:const 是Java的保留关键字,但并未实现。
  • C错误:static 用于表示类级别的变量或方法,而非常量。
  • D错误:volatile 用于多线程中标记变量可见性,但与常量无关。

8. 下列哪个是Java中的集合框架的一部分?

A. String
B. ArrayList
C. Math
D. System
答案:B
解释:

  • ArrayList 是Java集合框架的一部分,属于List接口的实现类。
  • A、C、D均不属于集合框架。String是一个类,Math提供数学运算工具方法,System是一个标准类用于访问系统属性等。

9. 下列哪个类属于Java标准输入输出库?

A. java.io.Scanner
B. java.net.Socket
C. java.util.ArrayList
D. java.awt.Button
答案:A
解释:

  • java.io.Scanner 是Java标准输入输出库中的类,常用于读取用户输入。
  • B错误:Socket 属于java.net网络编程库。
  • C错误:ArrayList 属于java.util集合框架。
  • D错误:Button 属于java.awt图形用户界面组件。

10. 下列关于Java多线程的说法正确的是?

A. 每个Java程序至少有一个线程,即主线程
B. Thread 类是所有线程类的父类
C. 可以通过继承Thread类或实现Runnable接口来创建线程
D. run() 方法是线程的入口方法
答案:A、B、C、D
解释:

  • A正确:每个Java程序都有一个主线程,由main方法启动。
  • B正确:Thread 类是所有线程类的基类。
  • C正确:可以通过继承Thread类或实现Runnable接口来定义线程。
  • D正确:run() 是线程的入口方法,定义线程执行的代码。

填空题

**1. Java中用于创建对象的关键字是__。**

答案:new
解释: 在Java中,new 关键字用于创建对象。通过new操作符调用类的构造函数,分配内存并初始化对象,例如:MyClass obj = new MyClass();


**2. 在Java中,通过__关键字可以将类的某个成员变量定义为常量。**

答案:final
解释: 使用final关键字修饰的变量在初始化后值不能被改变。常量通常与static关键字一起使用,例如:static final int MAX_VALUE = 100;


**3. Java中用于输出信息到控制台的类是__。**

答案:System.out
解释: System.out 是Java提供的标准输出流,用于输出信息到控制台。可以使用方法如System.out.print()System.out.println()来打印文本。


**4. 在Java中,要实现一个接口,需要使用__关键字。**

答案:implements
解释: 使用implements关键字表示一个类实现一个接口。例如:

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public class MyClass implements MyInterface {
// 实现接口中的方法
}

**5. Java中用于表示字符串的类是__。**

答案:String
解释: Java中的String类是用于表示字符串的不可变类。String对象可以用双引号括起来直接赋值,例如:String str = "Hello";。常用方法包括length()charAt()substring()等。

解答题


1. 解释Java中的封装、继承和多态。

答案:

  • 封装:
    解释: 封装是面向对象编程的重要特性之一,它将类的属性和方法封装在一起,通过访问修饰符(如privateprotectedpublic)限制对类内部数据的直接访问,提供公共方法(getter和setter)暴露必要的功能,隐藏内部实现细节。
    示例:

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    public class Person {
    private String name; // 封装属性
    public String getName() { // 提供公共方法访问属性
    return name;
    }
    public void setName(String name) {
    this.name = name;
    }
    }
  • 继承:
    解释: 继承允许子类继承父类的属性和方法,从而实现代码的复用。子类可以添加新的属性或方法,或者通过方法重写(override)来修改父类的方法行为。
    示例:

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    public class Animal {
    public void eat() {
    System.out.println("This animal eats food.");
    }
    }
    public class Dog extends Animal { // Dog继承Animal
    @Override
    public void eat() {
    System.out.println("The dog eats meat.");
    }
    }
  • 多态:
    解释: 多态指同一操作在不同对象上有不同表现。它通过方法重载(compile-time polymorphism)和方法重写(runtime polymorphism)实现。
    示例:

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    public class Shape {
    public void draw() {
    System.out.println("Drawing a shape.");
    }
    }
    public class Circle extends Shape {
    @Override
    public void draw() {
    System.out.println("Drawing a circle.");
    }
    }
    public class Test {
    public static void main(String[] args) {
    Shape shape = new Circle(); // 多态:父类引用指向子类对象
    shape.draw(); // 输出:Drawing a circle.
    }
    }

2. Java中的异常处理机制是怎样的?

答案:
解释: Java使用try-catch-finally结构处理异常:

  • try块: 放置可能产生异常的代码。
  • catch块: 捕获并处理指定类型的异常。
  • finally块: 无论是否发生异常,finally块中的代码都会执行,用于释放资源(如关闭文件或数据库连接)。

如果一个方法可能抛出异常但不想在方法内部处理,可以在方法声明时使用throws关键字声明抛出的异常类型,交由调用者处理。

示例:

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public class ExceptionExample {
public static void main(String[] args) {
try {
int result = 10 / 0; // 可能抛出ArithmeticException
} catch (ArithmeticException e) {
System.out.println("Caught an exception: " + e.getMessage());
} finally {
System.out.println("This block always executes.");
}
}
}

抛出异常的声明:

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public void readFile(String filePath) throws IOException {
// 方法可能抛出IOException,调用者需处理
BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(filePath));
reader.close();
}

3. 简述Java中的集合框架及其主要组成部分。

答案:
解释: Java集合框架是一个架构,提供了一系列接口、类和方法,用于存储和操作对象的集合。集合框架的核心组成包括:

  1. 接口: 定义集合操作的方式,例如ListSetQueueMap等。
  2. 实现: 提供接口的具体实现类,例如ArrayList(实现List接口)、HashSet(实现Set接口)、PriorityQueue(实现Queue接口)、HashMap(实现Map接口)等。
  3. 算法: 提供一组静态方法,用于对集合执行常见操作,如排序、搜索和填充。这些方法由Collections类提供。

主要组成部分:

  • List(列表): 有序集合,允许重复元素,例如ArrayListLinkedList
  • Set(集合): 无序集合,不允许重复元素,例如HashSetTreeSet
  • Queue(队列): 用于按顺序处理元素,例如PriorityQueueLinkedList(也实现了Queue接口)。
  • Map(映射): 用于存储键值对,不允许键重复,例如HashMapTreeMap

4. 什么是Java中的多线程,并简述其优点。

答案:
解释:
Java中的多线程是指程序中同时运行多个线程,每个线程代表一个独立的执行路径。Java通过继承Thread类或实现Runnable接口来创建线程,并使用start()方法启动线程。

优点:

  1. 提高程序的响应速度:
    多线程使得程序可以在执行I/O操作(如文件读取或网络请求)时继续执行其他任务,从而提高响应速度。
    示例: 在一个图形界面应用中,主线程可以处理用户交互,另一个线程同时加载数据,避免界面卡顿。

  2. 充分利用多核处理器资源:
    多线程可以让程序在多核处理器上同时运行多个任务,从而提升执行效率。
    示例: 图像处理应用可以将图像分为多个部分,并用多个线程分别处理。

  3. 简化程序设计:
    多线程将复杂任务拆分成多个简单的子任务,每个子任务由独立线程完成,逻辑更加清晰。
    示例: 在服务器应用中,一个线程可以处理一个用户的请求,多个线程并发运行实现高效服务。


代码示例:

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class MyThread extends Thread {
public void run() {
System.out.println("Thread is running.");
}
}

public class TestThread {
public static void main(String[] args) {
MyThread thread = new MyThread(); // 创建线程
thread.start(); // 启动线程
}
}

编程题


1. 编写一个Java程序,定义一个名为Person的类,包含nameage两个属性,以及一个构造函数用于初始化这两个属性。并添加一个toString方法用于返回该人的信息(如:姓名和年龄)。

答案:

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public class Person {
private String name; // 姓名属性
private int age; // 年龄属性

// 构造函数用于初始化姓名和年龄
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}

// 重写toString方法,用于返回Person对象的信息
@Override
public String toString() {
return "Person{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}

// 测试代码
public static void main(String[] args) {
Person person = new Person("Alice", 25);
System.out.println(person); // 输出:Person{name='Alice', age=25}
}
}

解释:

  1. 属性定义: nameageprivate修饰的属性,表示封装性,避免直接访问。
  2. 构造函数: Person(String name, int age)用于初始化nameage
  3. toString方法: 重写Object类的toString方法,用于返回对象的字符串表示形式,便于打印或调试。
  4. 测试:main方法中创建Person对象并打印信息。

2. 编写一个Java方法,该方法接收一个整数数组作为参数,并返回数组中所有元素的和。

答案:

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public class ArraySum {
// 方法接收整数数组作为参数,并返回数组中所有元素的和
public static int sumOfArray(int[] array) {
int sum = 0; // 初始化和为0
for (int num : array) { // 遍历数组中的每个元素
sum += num; // 将当前元素累加到sum
}
return sum; // 返回最终的和
}

// 测试代码
public static void main(String[] args) {
int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5};
System.out.println("数组的和是:" + sumOfArray(numbers)); // 输出:数组的和是:15
}
}

解释:

  1. 方法定义: sumOfArray方法接收一个int[]类型的数组作为参数,返回数组中元素的累加和。
  2. 遍历数组: 使用增强的for循环遍历数组中的每个元素,并将其值累加到变量sum中。
  3. 返回结果: 方法返回最终计算得到的数组和。
  4. 测试:main方法中定义一个测试数组并调用方法验证结果。

优势:

  • 使用增强的for循环简化了代码。
  • 方法的逻辑清晰,易于理解和扩展。

3. 编写一个Java程序,该程序创建两个线程,一个线程打印从1到10的奇数,另一个线程打印从1到10的偶数。

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// 定义一个实现Runnable接口的类,用于打印奇数
class OddNumberPrinter implements Runnable {
private int limit;

public OddNumberPrinter(int limit) {
this.limit = limit;
}

@Override
public void run() {
for (int i = 1; i <= limit; i += 2) { // 打印奇数
System.out.println("Odd: " + i);
try {
Thread.sleep(100); // 休眠以让偶数线程有机会运行
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}

// 定义一个实现Runnable接口的类,用于打印偶数
class EvenNumberPrinter implements Runnable {
private int limit;

public EvenNumberPrinter(int limit) {
this.limit = limit;
}

@Override
public void run() {
for (int i = 2; i <= limit; i += 2) { // 打印偶数
System.out.println("Even: " + i);
try {
Thread.sleep(100); // 休眠以让奇数线程有机会运行
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}

// 主类用于创建和启动线程
public class NumberPrinter {
public static void main(String[] args) {
// 创建打印奇数和偶数的线程
Thread oddThread = new Thread(new OddNumberPrinter(10));
Thread evenThread = new Thread(new EvenNumberPrinter(10));

// 启动线程
oddThread.start();
evenThread.start();
}
}

解释:

  1. 创建线程任务类:

    • OddNumberPrinterEvenNumberPrinter 类实现了 Runnable 接口,分别定义了打印奇数和偶数的逻辑。
    • 使用构造方法接受参数limit,用于限制打印的最大值(如10)。
  2. 线程逻辑:

    • run方法中使用for循环打印奇数或偶数,每次循环中输出当前数字。
    • 使用Thread.sleep(100)让线程短暂休眠,确保两个线程能交替运行,避免线程“抢占”导致一次性打印多个连续的奇数或偶数。
  3. 启动线程:

    • main方法中,创建两个Thread对象,将OddNumberPrinterEvenNumberPrinter作为参数传入。
    • 调用start方法启动线程。
  4. 运行效果:
    程序运行后,会交替打印奇数和偶数,例如:

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    Even: 2
    Odd: 3
    Even: 4
    Odd: 5
    Even: 6
    Odd: 7
    Even: 8
    Odd: 9
    Even: 10

优势:

  • 使用Runnable接口实现线程,代码解耦性更好,可以灵活复用任务逻辑。
  • 使用Thread.sleep控制线程交替执行,避免输出混乱。