Java集合、映射与SCJP1.6考试全解析

# Java集合、映射与SCJP 1.6考试全解析 ## 1. 集合与映射基础 ### 1.1 映射的功能与实现 映射（Maps）在Java编程中扮演着重要角色，其功能由`Map`接口定义，并由`HashMap`、`LinkedHashMap`和`Hashtable`等类实现。`HashMap`是最常用的实现类，它不保证元素的顺序；`LinkedHashMap`则能保持元素插入的顺序；`Hashtable`是线程安全的，但性能相对较低。 ### 1.2 排序与导航映射 排序映射（SortedMap）和导航映射（NavigableMap）的功能分别由`SortedMap`和`NavigableMap`接口定义，`TreeMap`是它们的实现类。`TreeMap`能够根据键的自然顺序或指定的比较器对元素进行排序，提供了诸如获取键的范围、查找最近的键等导航功能。 ### 1.3 集合与数组的实用方法 `Collections`和`Arrays`类提供了许多实用方法，重点在于列表和数组的排序与搜索。例如，`Collections.sort()`方法可以对列表进行排序，`Arrays.binarySearch()`方法可以在有序数组中进行二分查找。 ## 2. 编程练习 ### 2.1 计算字符串中唯一字符的数量 编写一个方法，该方法接受一个字符串并返回该字符串中唯一字符的数量。为了提高性能，该方法应缓存结果，避免重复计算。以下是示例代码： ```java import java.util.HashMap; import java.util.Map; public class UniqueCharacterCounter { private static Map<String, Integer> cache = new HashMap<>(); public static int countUniqueCharacters(String str) { if (cache.containsKey(str)) { return cache.get(str); } boolean[] charSet = new boolean[256]; int count = 0; for (char c : str.toCharArray()) { if (!charSet[c]) { charSet[c] = true; count++; } } cache.put(str, count); return count; } } ``` ### 2.2 创建字符串中字符的索引表 编写一个程序，创建字符串中字符的索引表，即指出每个字符在字符串中出现的位置。程序应从命令行读取字符串。以下是示例代码： ```java import java.util.*; public class Concordance { public static void main(String[] args) { if (args.length == 0) { System.out.println("Please provide a string as an argument."); return; } String input = args[0]; Map<Character, List<Integer>> concordance = new HashMap<>(); for (int i = 0; i < input.length(); i++) { char c = input.charAt(i); concordance.computeIfAbsent(c, k -> new ArrayList<>()).add(i); } System.out.println(concordance); } } ``` 运行示例： ``` >java Concordance Hello World {d=[9], o=[4, 6], r=[7], W=[5], H=[0], l=[2, 3, 8], e=[1]} ``` ## 3. SCJP 1.6 考试概述 ### 3.1 考试简介 SCJP 1.6 考试（Sun Certified Programmer for the Java Platform Standard Edition 6）是许多Java技术认证考试的先决条件。该考试旨在测试考生对Java语言的实际应用能力，涵盖了从基本语法到线程控制、核心API等广泛的主题。 ### 3.2 考试准备 - **实践经验**：考试需要考生具备实际的Java编程经验，仅仅阅读书籍是不够的。建议考生在学习过程中多进行实践，尝试编写代码、运行示例程序，并完成编程练习。 - **复习问题与模拟考试**：利用每章后的复习问题检验自己的知识掌握程度。当感觉准备充分时，可以进行书中提供的模拟考试，以评估自己的考试准备情况，找出需要进一步学习的主题。 ### 3.3 考试注册 - **获取考试凭证**：考试凭证由Sun出售，部分考试中心可能会协助获取。确保获取正确的程序员考试凭证，SCJP 1.6 考试的编号为 CX - 310 - 065。凭证费用因国家而异，美国居民需支付 300 美元。凭证通过联邦快递发送，通常在一个工作日内到达。 - **报名考试**：获取考试凭证后，可联系Prometric在当地考试中心预约考试。以下是相关的联系方式： - Sun Java认证：[http://www.sun.com/training/catalog/courses/CX - 310 - 065.xml](http://www.sun.com/training/catalog/courses/CX - 310 - 065.xml) - Prometric：[http://www.prometric.com/Candidates/default.htm](http://www.prometric.com/Candidates/default.htm) ### 3.4 考试形式与规则 - **考试类型**：多项选择题和拖放题。 - **题目数量**：72 道题。 - **及格分数**：65%（72 道题中答对 47 道）。 - **时间限制**：210 分钟。 考试在当地考试中心的小隔间内进行，考生只能携带一支笔和一张用于做笔记的纸，考试结束后笔记不能带出。考试区域通常配备有安全摄像头。 ### 3.5 考试时间利用 由于每道题的答题时间不到 3 分钟，考生不应在难题上花费过多时间。如果在合理时间内无法得出答案，建议先跳过，后续有时间再返回解答。有经验的Java程序员应能在规定时间内完成考试，剩余时间可用于检查答案。 ### 3.6 考试程序 考试程序会随机选择一组问题，并通过图形用户界面呈现给考生。考生可以在问题之间来回切换进行复习，也可以暂时不回答问题，稍后再返回解答。考试前，考生有机会进行一次与Java考试无关的演示测试，以熟悉考试程序。 考试结束后，程序会立即显示以下信息： - 考生是否通过考试。 - 总分数。 - 考生在各个考试目标类别中的表现。 但程序不会透露哪些问题回答正确。 ## 4. 考试问题分析 ### 4.1 问题类型 #### 4.1.1 分析程序代码 此类问题提供一段源代码片段，并询问与该片段相关的具体问题，如程序运行的预期结果、标准输出的内容、代码是否能编译、填充缺失的代码以使程序正常工作等。 #### 4.1.2 识别真假陈述 在分析程序代码时，应像编译器一样严格检查语法，而不是根据代码的意图进行假设。问题的表述非常精确，要求考生在多项选择题中做出精确的选择。 ### 4.2 答案类型 #### 4.2.1 多项选择题 大多数问题是多项选择题，问题会指定需要选择的正确选项数量，只有选择了所有正确选项才能算答对该问题。当只需要选择一个正确答案时，使用单选按钮；当需要选择所有合适的答案时，使用复选框。 #### 4.2.2 拖放题 另一种类型的问题要求考生将代码片段拖放到程序中缺失代码的合适位置，以使整个程序正常工作。 ### 4.3 问题涵盖的主题 考试问题涵盖的主题基本来源于Sun为程序员考试定义的目标，这些目标在附录B中有详细说明。一些新Java程序员通常觉得困难的主题包括： - 类型转换和转换 - 多态、方法重写和重载 - 异常处理和`try - catch - finally`块 - 线程控制 - 嵌套类 - 集合和映射 有C++背景的程序员在答题时应特别注意Java与C++的差异，如使用`null`而不是`NULL`，使用`true`和`false`而不是 1 和 0 等。 部分问题可能需要深入了解核心API，建议考生查阅JDK的Java API参考文档，熟悉相关部分的内容。考试的最终目标是区分有经验的Java程序员和其他人员。 ## 5. 后续Java技术考试 通过程序员考试的考生可以考虑参加其他Java技术考试，除了第一个考试外，其他考试都要求先通过SCJP 1.6 考试： - Sun Certified Java Associate (SCJA) - Sun Certified Java Developer (SCJD) - Sun Certified Web Component Developer (SCWCD) - Sun Certified Business Component Developer (SCBCD) - Sun Certified Developer For Java Web Services (SCDJWS) - Sun Certified Mobile Application Developer (SCMAD) - Sun Certified Enterprise Architect (SCEA) ## 6. SCJP 1.6 考试目标 ### 6.1 声明、初始化和作用域 - 开发声明类（包括抽象类和各种嵌套类）、接口和枚举的代码，并正确使用包和导入语句（包括静态导入）。 - 开发声明接口、实现或扩展一个或多个接口、声明抽象类和扩展抽象类的代码。 - 开发声明、初始化和使用基本类型、数组、枚举和对象作为静态、实例和局部变量的代码，并使用合法的标识符作为变量名。 - 开发声明静态和非静态方法的代码，并在适当的情况下使用符合JavaBeans命名标准的方法名，同时开发声明和使用可变长度参数列表的代码。 - 根据代码示例，确定方法是否正确重写或重载另一个方法，并识别该方法的合法返回值（包括协变返回值）。 - 根据一组类和超类，为一个或多个类开发构造函数；根据类声明，确定是否会创建默认构造函数，并确定该构造函数的行为；根据嵌套或非嵌套类的列表，编写实例化该类的代码。 ### 6.2 流程控制 - 开发实现`if`或`switch`语句的代码，并识别这些语句的合法参数类型。 - 开发实现各种循环和迭代器的代码，包括`for`、增强`for`循环（`for - each`）、`do`、`while`、标签、`break`和`