练习：Kotlin 基础知识

练习：Kotlin 基础知识

เกี่ยวกับ Codelab นี้

subjectอัปเดตล่าสุดเมื่อ มี.ค. 13, 2023
account_circleเขียนโดย Google Developers 培训团队

1 准备工作

您已经下大力气来学习 Kotlin 编程的基础知识，现在是时候将所学知识付诸实践了。

这里的练习可以测试您对所学概念的理解程度，都是基于实际用例，其中有些用例您可能之前就遇到过。

请按照相关说明在 Kotlin 园地中寻找各项练习的解决方案。如果您遇到困难，某些练习还会给出提示来帮助您解题。各项练习的解决方案代码就在文末，不过建议您先解题，然后再看答案。

您可以按照自己的节奏来完成练习。这些练习都有估算的完成时间，但仅供参考，您不一定非要在该估算时间内完成。请尽力而为，认真解答每一个问题。提供的解决方案只是解题的方法之一，您可以放心大胆地尝试其他方法。

前提条件

所需条件

  • Kotlin 园地

2 移动设备通知

通常情况下，手机会为用户提供通知摘要。

请在以下代码段提供的初始代码中，编写相应程序来根据所收到通知的数量输出摘要消息。该消息应显示以下内容：

  • 如果通知少于 100 条，显示确切的通知数量。
  • 如果通知等于或超过 100 条，通知数量显示为 99+。
fun main() {
    val morningNotification = 51
    val eveningNotification = 135

    printNotificationSummary(morningNotification)
    printNotificationSummary(eveningNotification)
}

fun printNotificationSummary(numberOfMessages: Int) {
    // Fill in the code.
}

完成 printNotificationSummary() 函数，让程序输出以下代码行：

You have 51 notifications.
Your phone is blowing up! You have 99+ notifications.

3 电影票价格

电影票的价格通常因电影观众的年龄而异。

请在以下代码段提供的初始代码中，编写相应程序来根据年龄计算电影票价格：

  • 对于 12 岁及以下的观众，按儿童票计算，价格为 15 美元。
  • 对于年龄介于 13-60 岁的观众，按标准票计算，价格为 30 美元。每逢周一，针对这个年龄段，将标准票的价格打折至 25 美元。
  • 对于年龄在 61 岁及以上的观众，按老年票计算，价格为 20 美元。假设电影观众的最高年龄为 100 岁。
  • 如果用户输入的年龄超出规定的年龄范围，使用 -1 值来指明价格无效。
fun main() {
    val child = 5
    val adult = 28
    val senior = 87

    val isMonday = true

    println("The movie ticket price for a person aged $child is \$${ticketPrice(child, isMonday)}.")
    println("The movie ticket price for a person aged $adult is \$${ticketPrice(adult, isMonday)}.")
    println("The movie ticket price for a person aged $senior is \$${ticketPrice(senior, isMonday)}.")
}

fun ticketPrice(age: Int, isMonday: Boolean): Int {
    // Fill in the code.
}

请完成 ticketPrice() 函数，让程序输出以下代码行：

The movie ticket price for a person aged 5 is $15.
The movie ticket price for a person aged 28 is $25.
The movie ticket price for a person aged 87 is $20.

4 温度转换器

目前全球主要使用以下三种温标：摄氏度、华氏度和开尔文。

请在以下代码段提供的初始代码中，编写相应程序来按照下列公式在不同的温标之间转换温度：

  • 摄氏度转换为华氏度：° F = 9/5 (° C) + 32
  • 开尔文转换为摄氏度：° C = K - 273.15
  • 华氏度转换为开尔文：K = 5/9 (° F - 32) + 273.15

请注意，String.format("%.2f", /* measurement */ ) 方法用于将数字转换为具有 2 位小数的 String 类型。

fun main() {
    // Fill in the code.
}

fun printFinalTemperature(
    initialMeasurement: Double,
    initialUnit: String,
    finalUnit: String,
    conversionFormula: (Double) -> Double
) {
    val finalMeasurement = String.format("%.2f", conversionFormula(initialMeasurement)) // two decimal places
    println("$initialMeasurement degrees $initialUnit is $finalMeasurement degrees $finalUnit.")
}

完成 main() 函数，使其调用 printFinalTemperature() 函数并输出以下代码行。您需要传递温度和转换公式的实参。提示：您可能需要使用 Double 值来避免除法运算期间 Integer 被截断。

27.0 degrees Celsius is 80.60 degrees Fahrenheit.
350.0 degrees Kelvin is 76.85 degrees Celsius.
10.0 degrees Fahrenheit is 260.93 degrees Kelvin.

5 歌曲目录

假设您需要创建一个音乐播放器应用。

请创建一个可代表歌曲结构的类。Song 类必须包含以下代码元素：

  • 歌名、音乐人、发行年份和播放次数的属性
  • 用于指明歌曲是否流行的属性。如果播放次数少于 1,000，则将相应歌曲视为不流行。
  • 一个按照以下格式输出歌曲介绍的方法：

"[歌名], performed by [音乐人], was released in [发行年份]."

6 互联网个人资料

人们常常需要从在线网站中填写个人资料，其中会包含必填字段和选填字段。例如，您可以添加个人信息，并关联到推荐您注册相应个人资料的其他用户。

请在以下代码段提供的初始代码中，编写相应程序来输出用户的个人资料详细信息。

fun main() {
    val amanda = Person("Amanda", 33, "play tennis", null)
    val atiqah = Person("Atiqah", 28, "climb", amanda)

    amanda.showProfile()
    atiqah.showProfile()
}

class Person(val name: String, val age: Int, val hobby: String?, val referrer: Person?) {
    fun showProfile() {
       // Fill in code
    }
}

完成 showProfile() 函数，让程序输出以下代码行：

Name: Amanda
Age: 33
Likes to play tennis. Doesn't have a referrer.

Name: Atiqah
Age: 28
Likes to climb. Has a referrer named Amanda, who likes to play tennis.

7 可折叠手机

通常情况下，手机屏幕会在用户按电源按钮时开启和关闭。相反，当可折叠手机处于折叠状态时，如果按电源按钮，可折叠手机的主内屏不会开启。

请在以下代码段提供的初始代码中，编写一个继承自 Phone 类的 FoldablePhone 类。该类应包含以下元素：

  • 用于指明手机是否处于折叠状态的属性。
  • 在行为上与 Phone 类不同的 switchOn() 函数，以便让手机只有在处于展开状态时才开启相应屏幕。
  • 几个可更改折叠状态的方法。
class Phone(var isScreenLightOn: Boolean = false){
    fun switchOn() {
        isScreenLightOn = true
    }

    fun switchOff() {
        isScreenLightOn = false
    }

    fun checkPhoneScreenLight() {
        val phoneScreenLight = if (isScreenLightOn) "on" else "off"
        println("The phone screen's light is $phoneScreenLight.")
    }
}

8 特别拍卖

通常，拍卖会上是由出价最高方来决定相应商品的价格。在这种特别拍卖中，如果某件商品没有人出价，则会以最低价格自动售卖给拍卖行。

在以下代码段提供的初始代码中，您会获得一个 auctionPrice() 函数，它接受可为 null 的 Bid? 类型作为实参：

fun main() {
    val winningBid = Bid(5000, "Private Collector")

    println("Item A is sold at ${auctionPrice(winningBid, 2000)}.")
    println("Item B is sold at ${auctionPrice(null, 3000)}.")
}

class Bid(val amount: Int, val bidder: String)

fun auctionPrice(bid: Bid?, minimumPrice: Int): Int {
   // Fill in the code.
}

完成 auctionPrice() 函数，让程序输出以下代码行：

Item A is sold at 5000.
Item B is sold at 3000.

9 解决方案代码

移动设备通知

该解决方案使用 if/else 语句，根据所收到通知消息的数量来输出适当的通知摘要消息：

fun main() {
    val morningNotification = 51
    val eveningNotification = 135

    printNotificationSummary(morningNotification)
    printNotificationSummary(eveningNotification)
}

fun printNotificationSummary(numberOfMessages: Int) {
    if (numberOfMessages < 100) {
        println("You have ${numberOfMessages} notifications.")
    } else {
        println("Your phone is blowing up! You have 99+ notifications.")
    }
}

电影票价格

该解决方案使用 when 表达式，根据电影观众的年龄返回适当的电影票价格。此外，它还会针对 when 表达式中的一个分支，使用简单的 if/else 表达式为标准电影票价格添加额外条件。

如果 else 分支中的电影票价格返回 -1 值，则表示 else 分支设置的价格无效。更理想的实现方式是让 else 分支抛出异常。您将在日后学习的单元中了解异常处理。

fun main() {
    val child = 5
    val adult = 28
    val senior = 87

    val isMonday = true

    println("The movie ticket price for a person aged $child is \$${ticketPrice(child, isMonday)}.")
    println("The movie ticket price for a person aged $adult is \$${ticketPrice(adult, isMonday)}.")
    println("The movie ticket price for a person aged $senior is \$${ticketPrice(senior, isMonday)}.")
}

fun ticketPrice(age: Int, isMonday: Boolean): Int {
    return when(age) {
        in 0..12 -> 15
        in 13..60 -> if (isMonday) 25 else 30
        in 61..100 -> 20
        else -> -1
    }
}

温度转换器

该解决方案需要您将函数作为形参传递给 printFinalTemperature() 函数。最简洁的解决方案是将 lambda 表达式作为实参来传递，使用 it 形参引用来代替形参名称，并使用尾随 lambda 语法。

fun main() {
        printFinalTemperature(27.0, "Celsius", "Fahrenheit") { 9.0 / 5.0 * it + 32 }
        printFinalTemperature(350.0, "Kelvin", "Celsius") { it - 273.15 }
        printFinalTemperature(10.0, "Fahrenheit", "Kelvin") { 5.0 / 9.0 * (it - 32) + 273.15 }
}

fun printFinalTemperature(
    initialMeasurement: Double,
    initialUnit: String,
    finalUnit: String,
    conversionFormula: (Double) -> Double
) {
    val finalMeasurement = String.format("%.2f", conversionFormula(initialMeasurement)) // two decimal places
    println("$initialMeasurement degrees $initialUnit is $finalMeasurement degrees $finalUnit.")
}

歌曲目录

该解决方案包含一个具有默认构造函数的 Song 类，该构造函数接受所有必需形参。Song 类还包含一个使用自定义 getter 函数的 isPopular 属性和一个用于输出自身说明的方法。您可以在 main() 函数中创建该类的实例，并调用其方法来测试实现是否正确。在写入数值较大的数字（例如 1_000_000 值）时，您可以使用下划线，让数字更易于阅读。

fun main() {
    val brunoSong = Song("We Don't Talk About Bruno", "Encanto Cast", 2022, 1_000_000)
    brunoSong.printDescription()
    println(brunoSong.isPopular)
}

class Song(
    val title: String,
    val artist: String,
    val yearPublished: Int,
    val playCount: Int
){
    val isPopular: Boolean
        get() = playCount >= 1000

    fun printDescription() {
        println("$title, performed by $artist, was released in $yearPublished.")
    }
}

对实例的方法调用 println() 函数时，程序可能会输出以下内容：

We Don't Talk About Bruno, performed by Encanto Cast, was released in 2022.
true

互联网个人资料

该解决方案在不同的 if/else 语句中纳入 null 检查，以根据各种类属性是否为 null 来输出不同的文本：

fun main() {
    val amanda = Person("Amanda", 33, "play tennis", null)
    val atiqah = Person("Atiqah", 28, "climb", amanda)

    amanda.showProfile()
    atiqah.showProfile()
}

class Person(val name: String, val age: Int, val hobby: String?, val referrer: Person?) {
    fun showProfile() {
        println("Name: $name")
        println("Age: $age")
        if(hobby != null) {
            print("Likes to $hobby. ")
        }
        if(referrer != null) {
            print("Has a referrer named ${referrer.name}")
            if(referrer.hobby != null) {
                print(", who likes to ${referrer.hobby}.")
            } else {
                print(".")
            }
        } else {
            print("Doesn't have a referrer.")
        }
        print("\n\n")
    }
}

可折叠手机

若要让 Phone 类成为父类，您需要在类名称前添加 open 关键字，使该类可子类化。如需替换 FoldablePhone 类中的 switchOn() 方法，您需要将 Phone 类中的方法设置为可覆盖，具体方法是在该方法前面添加 open 关键字。

该解决方案包含一个具有默认构造函数的 FoldablePhone 类，该构造函数内含 isFolded 形参的默认实参。FoldablePhone 类也有两种可将 isFolded 属性更改为 true 或 false 值的方法，并且还会替换继承自 Phone 类的 switchOn() 方法。

您可以在 main() 函数中创建该类的实例，并调用其方法来测试实现是否正确。

open class Phone(var isScreenLightOn: Boolean = false){
    open fun switchOn() {
        isScreenLightOn = true
    }

    fun switchOff() {
        isScreenLightOn = false
    }

    fun checkPhoneScreenLight() {
        val phoneScreenLight = if (isScreenLightOn) "on" else "off"
        println("The phone screen's light is $phoneScreenLight.")
    }
}

class FoldablePhone(var isFolded: Boolean = true): Phone() {
    override fun switchOn() {
        if (!isFolded) {
            isScreenLightOn = true
        }
    }

    fun fold() {
        isFolded = true
    }

    fun unfold() {
        isFolded = false
    }
}

fun main() {
    val newFoldablePhone = FoldablePhone()

    newFoldablePhone.switchOn()
    newFoldablePhone.checkPhoneScreenLight()
    newFoldablePhone.unfold()
    newFoldablePhone.switchOn()
    newFoldablePhone.checkPhoneScreenLight()
}

输出如下所示：

The phone screen's light is off.
The phone screen's light is on.

特别拍卖

该解决方案使用 ?. 安全调用运算符和 ?: Elvis 运算符来返回正确的价格：

fun main() {
    val winningBid = Bid(5000, "Private Collector")

    println("Item A is sold at ${auctionPrice(winningBid, 2000)}.")
    println("Item B is sold at ${auctionPrice(null, 3000)}.")
}

class Bid(val amount: Int, val bidder: String)

fun auctionPrice(bid: Bid?, minimumPrice: Int): Int {
    return bid?.amount ?: minimumPrice
}

10 其他练习

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