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文檔簡介

1、實驗教案(首頁)實驗課程名稱Java語言程序設計實驗學時36實驗課類別1.驗證性或基礎性 2.綜合性 3.設計性 4.創(chuàng)新性和研究型授課對象年級:2012級 專業(yè):計算機科學與技術 班級:本科班教材和主要參考資料教材:Java語言程序設計(第2版),殷兆麟,范寶德,朱長征編著,高等教育出版社參考書:教 參:Java語言程序設計教程(第5版),(美)H.M.Deitel/P.J.Deitel,清華大學出版社,2004 年3月。Java程序設計基礎,楊紹方,科學出版社,2001年;Java大學簡明教程實例程序設計,(美)戴特爾,電子工業(yè)出版社,2002年;Java技術教程(基礎篇),王克宏,清華大

2、學出版社,2002年。教學目的和教學要求Java程序設計是計算機科學與技術專業(yè)的專業(yè)基礎課,它是網(wǎng)絡時代廣泛使用的面向對象的編程語言,它具有可移植性、穩(wěn)定性、安全性、多線程機制等眾多優(yōu)點,具有非常高的技術性能。上機實驗的目的是提高學生的分析問題、解決問題的能力和動手能力,通過實踐環(huán)節(jié)正確理解和熟練掌握JAVA語言的基本知識和基本技能,培養(yǎng)面向對象的程序設計思想和程序設計方法及能力。教學重點和教學難點Java面向對象編程教學進程安排課次實驗項目(實驗內容)學時備 注1安裝Java平臺并配置環(huán)境變量,編譯、運行簡單程序22Java數(shù)據(jù)類型、各種運算符的使用三種基本流程、break、continue

3、用法43數(shù)組、拷貝數(shù)組方法arraycopy、數(shù)組類Arrays字符與字符類Character常用方法的使用,String、StringBuffer、StringBuilder常用方法44類和對象的創(chuàng)建、方法的使用構造方法的重載,靜態(tài)變量與方法抽象類和抽象方法;最終類、最終方法65父類和子類編程,擴展類編程建立包和接口,多態(tài)性46try和catch語句throw和throws語句的使用,finally用法,自定義異常類47流輸入輸出文件讀寫及隨機訪問48Applet程序的編輯與編譯,代碼嵌入,Applet運行Applet生命周期,Applet的應用49多線程的兩種常用的創(chuàng)建方法編程;多線程的各

4、個狀態(tài)的編程;多線程的同步編程2實 驗 教 案課題(項目)名稱: 安裝Java平臺并配置環(huán)境變量,編譯、運行簡單程序計劃學時: 2 實驗類型: 1.驗證性或基礎性 2.綜合性 3.設計性 4.創(chuàng)新性和研究型授課日期: 年 月 日 第 周 星期 第 節(jié)【實驗目的】1. 學習JDK的開安裝和配置2. 學習Eclipse的安裝和基本使用3. 練習編寫基本的Java程序【實驗要求】1. 掌握JDK的安裝和配置2. 掌握Eclipse的安裝和基本使用3. 掌握Java程序編寫的基本方法4. 理解Java程序編譯和運行的基本過程【實驗內容與步驟】1.JDK的安裝及基本使用(1)下載JDK的安裝文件()(2

5、)按照安裝軟件提示進行安裝(3)配置path和classpath變量名變量值說明JAVA_HOMEC:j2sdk(假定JDK安裝在該目錄下)JDK所在搜索路徑PathC:j2sdkbin或%JAVA_HOME%binJava實用程序的位置CLASSPATH.;c:j2sdklibdt.jar;c:j2sdklibtools.jar或.;%JAVA_HOME%libdt.jar; %JAVA_HOME%libtools.jar;說明類和包文件的搜索路徑(4) 測試java,JDK安裝是否成功的方法在CMD中輸入java 空格 或是 javac 空格 或是 java -version(顯示的是JD

6、K版本的信息)(5)編寫HelloWorld.java程序,編譯并運行2.Eclipse安裝(1)下載Eclipse(2)解壓安裝 3. Eclipse使用 (1)設置工程區(qū)(選擇自己的目錄?。?(2)建立項目Project*(*代表學號后4位) (3)創(chuàng)建cn.pzhu.java.s*.exp1.HelloWorld類,并運行4.簡單程序編寫在包cn.pzhu.java.s*.exp1下創(chuàng)建(1)編寫下面“Hello World”程序。public class Hello public static void main (String args) System.out.println(這是一

7、個簡單的Java應用程序); Student stu=new Student(); stu.speak(We are students); class Student public void speak(String s) System.out.println(s); (2)編寫程序輸出如下字符(StarDemo.java)* * * * * * * * * * *【思考與練習】1. 盡管實際java程序開發(fā)都使用集成開發(fā)工具,但為什么首先要了解JDK?2.了解,總結Eclipse中的快捷鍵 【ALT+/】:此快捷鍵為用戶編輯的好幫手,能為用戶提供內容的輔助,不要為記不全方法和屬性名稱犯愁,當

8、記不全類、方法和屬性的名字時,多體驗一下【ALT+/】快捷鍵帶來的好處吧。【Ctrl+O】:顯示類中方法和屬性的大綱,能快速定位類的方法和屬性,在查找Bug時非常有用?!綜trl+/】:快速添加注釋,能為光標所在行或所選定行快速添加注釋或取消注釋,在調試的時候可能總會需要注釋一些東西或取消注釋,現(xiàn)在好了,不需要每行進行重復的注釋。【Ctrl+D】:刪除當前行,不用為刪除一行而按那么多次的刪除鍵?!綜trl+M】:窗口最大化和還原,用戶在窗口中進行操作時,總會覺得當前窗口?。ㄓ绕湓诰帉懘a時),現(xiàn)在好了,試試【Ctrl+M】快捷鍵。查看和定位快捷鍵:在程序中,迅速定位代碼的位置,快速找到Bug的

9、所在,是非常不容易的事,Eclipse提供了強大的查找功能,可以利用如下的快捷鍵幫助完成查找定位的工作?!綜trl+K】、【Ctrl+Shift+K】:快速向下和向上查找選定的內容,從此不再需要用鼠標單擊查找對話框了。【Ctrl+Shift+T】:查找工作空間(Workspace)構建路徑中的可找到Java類文件,不要為找不到類而痛苦,而且可以使用“*”、“?”等通配符。【Ctrl+Shift+R】和【Ctrl+Shift+T】對應,查找工作空間(Workspace)中的所有文件(包括Java文件),也可以使用通配符?!綜trl+Shift+G】查找類、方法和屬性的引用。這是一個非常實用的快捷

10、鍵,例如要修改引用某個方法的代碼,可以通過【Ctrl+Shift+G】快捷鍵迅速定位所有引用此方法的位置。【Ctrl+Shift+O】快速生成import,當從網(wǎng)上拷貝一段程序后,不知道如何import進所調用的類,試試【Ctrl+Shift+O】快捷鍵,一定會有驚喜。【Ctrl+Shift+F】格式化代碼,書寫格式規(guī)范的代碼是每一個程序員的必修之課,當看見某段代碼極不順眼時,選定后按【Ctrl+Shift+F】快捷鍵可以格式化這段代碼,如果不選定代碼則默認格式化當前文件(Java文件)?!続LT+Shift+W】:查找當前文件所在項目中的路徑,可以快速定位瀏覽器視圖的位置,如果想查找某個文件

11、所在的包時,此快捷鍵非常有用(特別在比較大的項目中)?!綜trl+L】定位到當前編輯器的某一行,對非Java文件也有效?!続lt+】、【Alt+】:后退歷史記錄和前進歷史記錄,在跟蹤代碼時非常有用,用戶可能查找了幾個有關聯(lián)的地方,但可能記不清楚了,可以通過這兩個快捷鍵定位查找的順序。【F3】快速定位光標位置的某個類、方法和屬性。【F4】顯示類的繼承關系,并打開類繼承視圖?!緦嶒瀳蟾嬉蟆?.簡述應用JDK運行環(huán)境配置和開發(fā)java程序的常用命令。2. 查找資料總結Eclipse常用的10個快捷鍵。3.請建立一個工程文件和里面的java文件,存放在你自己指定的文件目錄下。并進行編譯和執(zhí)行。寫出這

12、個過程。實 驗 教 案課題(項目)名稱: Java數(shù)據(jù)類型、各種運算符的使用計劃學時: 2 實驗類型: 1.驗證性或基礎性 2.綜合性 3.設計性 4.創(chuàng)新性和研究型授課日期: 年 月 日 第 周 星期 第 節(jié)【實驗目的】1. 熟悉基本數(shù)據(jù)類型;變量的命名規(guī)則;常量的表達。2. 掌握各種運算符、表達式;運算符的優(yōu)先級。3. 熟悉數(shù)據(jù)類型的強制轉換和自動轉換?!緦嶒炓蟆?. 編寫一個聲明 Java 不同數(shù)據(jù)類型變量的程序。 2. 編寫一個關于變量的使用范圍的程序。3. 掌握表達式的書寫方法【實驗內容與步驟】 (一) 聲明不同數(shù)據(jù)類型的變量 1編寫聲明不同數(shù)據(jù)類型變量的程序文件 KY2_1.ja

13、va,源代碼如下。 public class KY2_1 public static void main(String args) byte b=0x55; short s=0x55ff; int i=1000000; long l=0xffffL; char c=a; float f=0.23F; double d=0.7E-3; boolean B=true; String S=這是字符串類數(shù)據(jù)類型; System.out.println(字節(jié)型變量 b = +b); System.out.println(短整型變量 s = +s); System.out.println( 整型變量 i

14、= +i); System.out.println(長整型變量 l = +l); System.out.println(字符型變量 c = +c); System.out.println(浮點型變量 f = +f); System.out.println(雙精度變量 d = +d); System.out.println(布爾型變量 B = +B); System.out.println(字符串類對象 S = +S); 2 編譯并運行該程序 3. 把程序的輸出結果寫在實驗報告中。如果不給上面程序中的變量賦初始值的話,看看該程序是否還能正確運行?如果不可以,請指出為什么?(二) 了解變量的使用范

15、圍 1建立 KY2_2.java 文件,通過本程序了解變量的使用范圍,源代碼如下。 public class KY2_2 static int i=10; public static void main(String args) int k=10; System.out.println(i=+i); System.out.println(k=+k); System.out.println(i=+i); System.out.println(k=+k); 2編譯 KY2_2.java 看看這個程序是否會出錯?為什么會出現(xiàn)編譯錯誤,請在試驗報告中給出理由! 3修改上面的程序,讓它能正確運行。 4把

16、修改后的源程序以及程序的輸出結果寫在實驗報告中。 思考:KY2_2.java 程序說明了什么問題?(三)分析表達式的運算順序,用程序驗證1分析表達式的運算順序,用程序驗證(1)x=5+3*5/3-2;(2)x=4%4+4*4-4/4;(3)x=(2*4*(2+(4*2/(2)-3)2.設x=10,y=20,z=30;求布爾表達式的值并顯示:(1)x10; (2)(2)xy&yx;(3)(xy+z)&(x+10=20); (4)z-y=x&(y-z)=x;(5)x10; (6)xy|yx;(7)!(xy+z)|!(x+10=20); (8)(!(x=y)&(x!=y)&(xy|yx)【實驗報告要

17、求】請在實驗報告中對本次實驗內容進行總結。實 驗 教 案課題(項目)名稱: 三種基本流程、break、continue用法計劃學時:4 實驗類型: 1.驗證性或基礎性 2.綜合性 3.設計性 4.創(chuàng)新性和研究型授課日期: 年 月 日 第 周 星期 第 節(jié)【實驗目的】1. 理解Java程序的三種基本結構,即順序結構、分支結構和循環(huán)結構。2. 掌握用于分支的ifelse、switchcase語句。3. 掌握用于循環(huán)的for、while、dowhile語句。4. 熟悉break、cotinue作用?!緦嶒炓蟆?. 掌握流程控制語句的使用【實驗內容與步驟】(一)使用選擇語句 輸入并運行下面的程序,說

18、明switch語句的使用方法。(Page86頁 第5題)程序代碼如下:1. 將分析程序得到的結果與實際運行結果相比較,看是否一致。若結果不一致,原因在哪里?請在實驗報告中解釋為什么?2. break語句在switch語句中起到了什么作用?3. 修改上面的程序,讓它能正確運行。把修改后的源程序以及程序的輸出結果寫在實驗報告中。(二) 使用循環(huán)語句1請編寫程序 KY2_3.java,要求程序具有如下功能:用三種循環(huán)語句實現(xiàn)輸出1050之間為3的倍數(shù)的數(shù)。(1)編譯 KY2_3.java (2)運行KY2_3.class(3)把源程序寫在實驗報告中。2請編寫程序 KY2_4.java,要求程序具有如

19、下功能:輸出1100中的偶數(shù),一行5個。(1)編譯 KY2_4.java (2)運行KY2_4.class(3)把源程序寫在實驗報告中?!緦嶒瀳蟾嬉蟆空堅趯嶒瀳蟾嬷袑Ρ敬螌嶒瀮热葸M行總結。實 驗 教 案課題(項目)名稱: 數(shù)組、拷貝數(shù)組方法arraycopy、數(shù)組類Arrays 計劃學時:2 實驗類型: 1.驗證性或基礎性 2.綜合性 3.設計性 4.創(chuàng)新性和研究型授課日期: 年 月 日 第 周 星期 第 節(jié)【實驗目的】1.掌握數(shù)組的定義與訪問2.掌握拷貝數(shù)組方法arraycopy的使用3.掌握數(shù)組類Arrays的使用【實驗要求】1.編寫使用數(shù)組解決實際問題的程序。2.驗證使用arrayco

20、py方法的程序。3.驗證使用數(shù)組類的程序?!緦嶒瀮热菖c步驟】(一)數(shù)組的應用1創(chuàng)建一個數(shù)組,功能如page78頁第3-15題。2創(chuàng)建如下的二維數(shù)組,并遍歷數(shù)組 1 2 3 4 58 a b c d e 3要求:判斷一個數(shù)組中是否存在相同的元素,如果存在相同的元素則輸出“重復”,否則輸出“不重復”。該題中如果需要判斷數(shù)組中元素是否重復,則需要對數(shù)組中的元素進行兩兩比較,如果有任意一組元素相等,則該數(shù)組中的元素存在重復,如果任意一組元素都不想等,則表示數(shù)組中的元素不重復。實現(xiàn)思路:假設數(shù)組中的元素不重復,兩兩比較數(shù)組中的元素,使用數(shù)組中的第一個元素和后續(xù)所有元素比較,接著使用數(shù)組中的第二個元素和后

21、續(xù)元素比較,依次類推實現(xiàn)兩兩比較,如果有一組元素相同,則數(shù)組中存儲重復,結束循環(huán)。把比較的結果存儲在一個標志變量里,最后判斷標志變量的值即可。則實現(xiàn)的代碼如下: int n = 1,2,3,1,0; boolean flag = true; /假設不重復 for(int i = 0;i n.length 1;i+) /循環(huán)開始元素 for(int j = i + 1;j n.length;j+) /循環(huán)后續(xù)所有元素 /如果相等,則重復 if(ni = nj) flag = false; /設置標志變量為重復 break; /結束循環(huán) /判斷標志變量 if(flag) System.out.pr

22、intln(“不重復”); else System.out.println(“重復”); 在該代碼中,flag變量存儲是否重復,true代表不重復,false代表重復。外部循環(huán)中循環(huán)變量i代表第一個元素的下標,內部循環(huán)中循環(huán)變量j代表后續(xù)元素的下標,當i為零時和后續(xù)所有元素比較,然后當i為1時也和后續(xù)所有元素比較,依次類推,這樣實現(xiàn)所有元素之間的兩兩比較。然后如果元素相同,則代表有重復,把flag變量的值置成flase,結束循環(huán)。最后根據(jù)flag變量的值就可以判斷是否重復了。(二)拷貝數(shù)組方法arraycopy的使用System提供了一個靜態(tài)方法arraycopy(),我們可以使用它來實現(xiàn)數(shù)組

23、之間的復制.其函數(shù)原型是: public static void arraycopy(Object src, int srcPos, Object dest, int destPos, int length)src:源數(shù)組; srcPos:源數(shù)組要復制的起始位置;dest:目的數(shù)組; destPos:目的數(shù)組放置的起始位置;length:復制的長度.注意:src and dest都必須是同類型或者可以進行轉換類型的數(shù)組。1. 編譯和運行下面的程序,觀察并分析結果。package com.yiibai;import java.lang.*;public class SystemDemo publ

24、ic static void main(String args) int arr1 = 0, 1, 2, 3, 4, 5 ; int arr2 = 0, 10, 20, 30, 40, 50 ; / copies an array from the specified source array System.arraycopy(arr1, 0, arr2, 0, 1); System.out.print(array2 = ); System.out.print(arr20 + ); System.out.print(arr21 + ); System.out.print(arr22 + );

25、System.out.print(arr23 + ); System.out.print(arr24 + ); (1)編譯SystemDemo.java (2)運行SystemDemo.class(3)把源程序寫在實驗報告中。(4)程序的輸出結果寫在實驗報告中。(二)數(shù)組類Arrays的應用java.util.Arrays類能方便地操作數(shù)組,它提供的所有方法都是靜態(tài)的。具有以下功能:(1)給數(shù)組賦值:通過fill方法。(2)對數(shù)組排序:通過sort方法,按升序。(3)比較數(shù)組:通過equals方法比較數(shù)組中元素值是否相等。(4)查找數(shù)組元素:通過binarySearch方法能對排序好的數(shù)組進行

26、二分查找法操作。1. 編譯和運行下面的程序,觀察并分析結果。importjava.util.Arrays;publicclassTestArrayspublicstaticvoidoutput(intarray)if(array!=null)for(inti=0;iarray.length;i+)System.out.print(arrayi+);System.out.println();publicstaticvoidmain(Stringargs)intarray=newint5;/填充數(shù)組Arrays.fill(array,5);System.out.println(填充數(shù)組:Array

27、s.fill(array,5):);TestArrays.output(array); /將數(shù)組的第2和第3個元素賦值為8Arrays.fill(array,2,4,8);System.out.println(將數(shù)組的第2和第3個元素賦值為8:Arrays.fill(array,2,4,8):);TestArrays.output(array);intarray1=7,8,3,2,12,6,3,5,4;/對數(shù)組的第2個到第6個進行排序進行排序Arrays.sort(array1,2,7);System.out.println(對數(shù)組的第2個到第6個元素進行排序進行排序:Arrays.sort(

28、array,2,7):);TestArrays.output(array1); /對整個數(shù)組進行排序Arrays.sort(array1);System.out.println(對整個數(shù)組進行排序:Arrays.sort(array1):);TestArrays.output(array1);/比較數(shù)組元素是否相等System.out.println(比較數(shù)組元素是否相等:Arrays.equals(array,array1):+n+Arrays.equals(array,array1);intarray2=array1.clone();System.out.println(克隆后數(shù)組元素是否

29、相等:Arrays.equals(array1,array2):+n+Arrays.equals(array1,array2);/使用二分搜索算法查找指定元素所在的下標(必須是排序好的,否則結果不正確)Arrays.sort(array1);System.out.println(元素3在array1中的位置:Arrays.binarySearch(array1,3):+n+Arrays.binarySearch(array1,3);/如果不存在就返回負數(shù)System.out.println(元素9在array1中的位置:Arrays.binarySearch(array1,9):+n+Arra

30、ys.binarySearch(array1,9);(1)編譯TestArrays.java (2)運行TestArrays.class(3)把源程序寫在實驗報告中。(4)程序的輸出結果寫在實驗報告中?!緦嶒瀳蟾嬉蟆空堅趯嶒瀳蟾嬷袑Ρ敬螌嶒瀮热葸M行總結。實 驗 教 案課題(項目)名稱: 字符與字符類Character常用方法的使用,String、StringBuffer、StringBuilder常用方法計劃學時:2 實驗類型: 1.驗證性或基礎性 2.綜合性 3.設計性 4.創(chuàng)新性和研究型授課日期: 年 月 日 第 周 星期 第 節(jié)【實驗目的】1. 掌握字符與字符類Character常用方

31、法的使用2. 區(qū)別String、StringBuffer、StringBuilder類3. 掌握String、StringBuffer、StringBuilder常用方法的使用【實驗要求】1. 編寫程序驗證字符與字符類Character2. 編寫程序驗證String、StringBuffer、StringBuilder類【實驗內容與步驟】(一)字符與字符類Character常用方法的使用Character類提供了一些有用的類(即靜態(tài))方法操作字符。可以創(chuàng)建一個字符的字符構造的對象:Character ch = new Character(a);1. 請編寫程序,要求程序具有如下功能:將一個字符

32、串中的小寫字母變成大寫字母,并將大寫字母變成小寫字母。(1)編譯 KY2_5.java (2)運行KY2_5.class(3)把源程序寫在實驗報告中。import java.util.*; public class KY2_5 public static void main(String args) String s=new String(abcABC123); System.out.println(s); char a=s.toCharArray(); for(int i=0;ia.length;i+) if(Character.isLowerCase(ai) ai=Character.to

33、UpperCase(ai); else if(Character.isUpperCase(ai) ai=Character.toLowerCase(ai); s=new String(a); System.out.println(s); (4)查詢資料列出Character類的常用方法并說明其作用。(二) String、StringBuffer、StringBuilder常用方法1. String 類驗證如下程序,并在實驗報告寫出運行結果并分析。public class Main public static void main(String args) String str1 = hello

34、world;String str2 = new String(hello world);String str3 = hello world;String str4 = new String(hello world);System.out.println(str1=str2);System.out.println(str1=str3);System.out.println(str2=str4);運行結果:分析:在class文件中有一部分來存儲編譯期間生成的字面常量以及符號引用,這部分叫做class文件常量池,在運行期間對應著方法區(qū)的運行時常量池。因此在上述代碼中,String str1 = he

35、llo world;和String str3 = hello world; 都在編譯期間生成了字面常量和符號引用,運行期間字面常量hello world被存儲在運行時常量池(當然只保存了一份)。通過這種方式來將String對象跟引用綁定的話,JVM執(zhí)行引擎會先在運行時常量池查找是否存在相同的字面常量,如果存在,則直接將引用指向已經(jīng)存在的字面常量;否則在運行時常量池開辟一個空間來存儲該字面常量,并將引用指向該字面常量??偹苤?,通過new關鍵字來生成對象是在堆區(qū)進行的,而在堆區(qū)進行對象生成的過程是不會去檢測該對象是否已經(jīng)存在的。因此通過new來創(chuàng)建對象,創(chuàng)建出的一定是不同的對象,即使字符串的內容

36、是相同的。2. String和StringBuilder驗證如下程序,并在實驗報告寫出運行結果并分析。代碼1:public class Main public static void main(String args) String string = ;for(int i=0;i10000;i+)string += hello;結果分析:這句 string += hello;的過程相當于將原有的string變量指向的對象內容取出與hello作字符串相加操作再存進另一個新的String對象當中,再讓string變量指向新生成的對象,即每次循環(huán)會new出一個String對象。也就是說這個循環(huán)執(zhí)行完

37、畢new出了10000個對象,這樣會造成巨大的內存資源浪費。實際上,JVM會自動將string+=hello;優(yōu)化成:StringBuilder str = new StringBuilder(string);str.append(hello);str.toString();代碼2:public class Main public static void main(String args) StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();for(int i=0;imoney)this.balance-=money;System.out.pri

38、ntln(withdraw:+money+ ok, Operator:+operator );System.out.println(Current Account Balance:+this.balance);System.out.println(Save Account change to database);elseSystem.out.println(withdraw:+money+ erro. Because of not enough balance);elseSystem.out.println(Password Erro);(2) 編寫測試類,完成如下(1)中類方法的測試2. 繼

39、承的實現(xiàn)(1) 按如下類圖編寫代碼 參考代碼class Person String id;String name;String age;public void sleep() System.out.println(I am Person,I am sleeping);public void eat() System.out.println(I am Person,I am eating);class Student extends Person String sno;public void study() System.out.println(I am Student,I am studyin

40、g);class Teacher extends Person String tid;public void tech() System.out.println(I am Student,I am taching);(2) 編寫測試類并創(chuàng)建main()方法,完成如下操作A 分別創(chuàng)建Person、Student、Teacher對象,完成屬性和每個方法的調用測試B 在Student和Teacher中完成eat()方法的重寫C 編寫類型轉化示例(向上類型轉化、向下類型轉化)3. 多態(tài)現(xiàn)象 在完成(2)中Student、Teacher類eat()方法重載后,在測試類中編寫如下代碼并在main()方法中調用static void askAllToEat(Person ps) for(int i=0;ips.length;i+) psi.eat(); psi.sleep(); 從以上代碼中體會多態(tài)現(xiàn)象。4. 抽象類的使用編寫以上類圖所示類,并編寫

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