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今日学习目标

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

特性	List	Set	Map
是否允许重复元素	允许	不允许	仅键唯一，值可重复
是否有序	按插入顺序	HashSet: 无序	HashMap: 无序
		TreeSet: 自然排序	TreeMap: 按键排序
适用场景	需要索引访问、存储有序数据	需要去重的数据存储	需要存储键值对数据、

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

步骤	操作
1	调用 checkScore(105)，105 > 100，触发 throw new InvalidScoreException(“成绩必须在 0 到 100 之间”)
2	InvalidScoreException 被抛出，程序终止执行该方法
3	调用者需要 捕获异常（try-catch） 或 继续声明 throws

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：951. 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

集合类型	主要实现类	特点
List	ArrayList、LinkedList	允许重复元素，按插入顺序存储
Set	HashSet、TreeSet	不允许重复元素，TreeSet 具有排序功能
Map	HashMap、TreeMap	键唯一，值可重复，TreeMap 键自动排序

4.2 异常处理

异常类型	说明	处理方式
try-catch	捕获并处理异常	用于处理运行时异常
throws	声明异常	用于方法可能抛出的异常
自定义异常	继承 Exception 或 RuntimeException	用于特定业务逻辑

5. 今日生词

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