练习题：Kotlin 基础

1. 开始之前

您已经为学习 Kotlin 编程基础付出了努力，现在是时候将所学知识付诸实践了。

这些练习测试您对所学概念的理解。它们以现实世界中的用例为主题，其中一些您可能以前遇到过。

按照说明找到每个问题的解决方案。如果您遇到困难，一些练习有提示可以帮助您。解决方案代码在最后提供，但强烈建议您在查看答案之前先解决练习。

将解决方案视为解决问题的其中一种方法，并随时以您觉得舒适的方式进行试验。您可以通过多种方式解决一些练习，并为函数和变量使用不同的名称。

以您舒适的速度完成这些问题。虽然列出了持续时间，但没有必要遵守这些时间，因为它们只是估计。鼓励您花尽可能多的时间认真解决每个问题。

建议您使用 Kotlin Playground 来解决这些练习。

先决条件

熟悉 Kotlin Playground
能够定义和调用函数
了解基本的 Kotlin 数据类型
了解不可变和可变变量
了解 println() 函数
已完成您的第一个 Kotlin 程序、在 Kotlin 中创建和使用变量和在 Kotlin 中创建和使用函数代码实验室

您需要什么

一台连接互联网的电脑和一个网页浏览器

2. 打印消息

告诉您的朋友您在这个路径中学习了什么。

您能编写一个在四行上打印以下消息的 main() 函数吗？

Use the val keyword when the value doesn't change. 
Use the var keyword when the value can change.
When you define a function, you define the parameters that can be passed to it. 
When you call a function, you pass arguments for the parameters.

3. 修复编译错误

此程序打印一条消息，通知用户他们收到了朋友的聊天消息。

fun main() { 
    println("New chat message from a friend'}
}

你能找出此程序中编译错误的根本原因并修复它们吗？
代码是否使用适当的符号来指示字符串和函数参数的开始和结束？

提示：您可以使用 Kotlin Playground 运行代码并查看编译错误。

修复错误后，程序应该可以编译通过，并且打印以下输出

New chat message from a friend

4. 字符串模板

此程序通知用户即将针对特定商品进行促销销售。它包含一个字符串模板，该模板依赖于 discountPercentage 变量来表示折扣百分比，以及 item 变量来表示促销商品。

fun main() {
    val discountPercentage: Int = 0
    val offer: String = ""
    val item = "Google Chromecast"
    discountPercentage = 20
    offer = "Sale - Up to $discountPercentage% discount on $item! Hurry up!"
    
    println(offer)
}

你能找出错误的根本原因并修复它们吗？
在您在 Kotlin Playground 中运行代码之前，您可以确定此程序的输出吗？

提示：您可以重新分配只读变量的值吗？

修复错误后，程序应该可以编译通过，并且打印以下输出

Sale - Up to 20% discount on Google Chromecast! Hurry up!

5. 字符串串联

此程序显示聚会总人数。聚会上既有成年人又有小孩。 numberOfAdults 变量保存聚会上的成年人数，而 numberOfKids 变量保存小孩人数。

fun main() {
    val numberOfAdults = "20"
    val numberOfKids = "30"
    val total = numberOfAdults + numberOfKids
    println("The total party size is: $total")
}

步骤 1

在您在 Kotlin Playground 中运行代码之前，您可以确定此程序的输出吗？

在您确定输出后，在 Kotlin Playground 中运行代码，然后检查您的输出是否与显示的输出匹配。

提示：当您对两个字符串使用 + 运算符时会发生什么？

步骤 2

代码可以运行并打印一些输出，但是输出没有显示参加聚会的人员总数。

你能找到代码中的问题并修复它，使其打印以下输出吗？

The total party size is: 50

6. 消息格式化

此程序显示员工本月收到的总工资。总工资分为两部分： baseSalary 变量，员工每月收到；以及 bonusAmount 变量，这是奖励给员工的额外奖金。

fun main() {
    val baseSalary = 5000
    val bonusAmount = 1000
    val totalSalary = "$baseSalary + $bonusAmount"
    println("Congratulations for your bonus! You will receive a total of $totalSalary (additional bonus).")
}

您可以在 Kotlin Playground 中运行它之前确定此代码的输出吗？
当您在 Kotlin Playground 中运行代码时，它是否打印了您期望的输出？

7. 实现基本的数学运算

在此练习中，您将编写一个执行基本的数学运算并打印输出的程序。

步骤 1

此 main() 函数包含一个编译错误

fun main() {
    val firstNumber = 10
    val secondNumber = 5
    
    println("$firstNumber + $secondNumber = $result")
}

你能修复错误，使程序打印以下输出吗？

10 + 5 = 15

步骤 2

代码可以运行，但添加两个数字的逻辑位于 result 变量中，这使得您的代码难以重用。相反，您可以将加法运算提取到一个 add() 函数中，使代码可重用。为此，请使用以下代码更新您的代码。请注意，该代码现在引入了一个名为 thirdNumber 的新 val，并使用 firstNumber 打印该新变量的结果。

fun main() {
    val firstNumber = 10
    val secondNumber = 5
    val thirdNumber = 8
    
    val result = add(firstNumber, secondNumber)
    val anotherResult = add(firstNumber, thirdNumber)

    println("$firstNumber + $secondNumber = $result")
    println("$firstNumber + $thirdNumber = $anotherResult")
}

// Define add() function below this line

你能定义 add() 函数，使程序打印以下输出吗？

10 + 5 = 15
10 + 8 = 18

步骤 3

现在，您有一个可重用的函数来添加两个数字。

您能像实现 add() 函数一样实现 subtract() 函数吗？修改 main() 函数，使其也使用 subtract() 函数，以便您可以验证它按预期工作。

提示：考虑加法、减法和其他数学运算之间的区别。从那里开始解决代码。

8. 默认参数

Gmail 有一项功能，可以在新设备上尝试登录时向用户发送通知。

在此练习中，您将编写一个程序，使用以下消息模板向用户显示消息

There's a new sign-in request on operatingSystem for your Google Account emailId.

您需要实现一个函数，该函数接受一个 operatingSystem 参数和一个 emailId 参数，构建指定格式的消息，并返回该消息。

例如，如果函数使用 "Chrome OS" 作为 operatingSystem 和 "[email protected]" 作为 emailId 被调用，它应该返回以下字符串

There's a new sign-in request on Chrome OS for your Google Account [email protected].

步骤 1

你能在该程序中实现 displayAlertMessage() 函数，使其打印显示的输出吗？

fun main() {
    val operatingSystem = "Chrome OS"
    val emailId = "[email protected]"

    println(displayAlertMessage(operatingSystem, emailId))
}

// Define your displayAlertMessage() below this line.

您的程序是否打印以下输出？

There's a new sign-in request on Chrome OS for your Google Account [email protected].

步骤 2

做得很好！您显示了消息。但是，在某些情况下，您发现无法确定用户的操作系统。在这种情况下，您需要将操作系统名称指定为 Unknown OS。您可以进一步优化代码，以便不必每次调用函数时都传递 Unknown OS 参数。

你能找到一种方法，使用此信息来优化代码，使其打印以下输出吗？

There's a new sign-in request on Unknown OS for your Google Account [email protected].

There's a new sign-in request on Windows for your Google Account [email protected]. 

There's a new sign-in request on Mac OS for your Google Account [email protected].

要打印上面的消息，请使用以下代码替换 main() 函数实现

fun main() {
    val firstUserEmailId = "[email protected]"

    // The following line of code assumes that you named your parameter as emailId. 
    // If you named it differently, feel free to update the name.
    println(displayAlertMessage(emailId = firstUserEmailId))
    println()

    val secondUserOperatingSystem = "Windows"
    val secondUserEmailId = "[email protected]"

    println(displayAlertMessage(secondUserOperatingSystem, secondUserEmailId))
    println()

    val thirdUserOperatingSystem = "Mac OS"
    val thirdUserEmailId = "[email protected]"

    println(displayAlertMessage(thirdUserOperatingSystem, thirdUserEmailId))
    println()
}

9. 步数计

步数计是一种电子设备，用于计算所走步数。如今，几乎所有手机、智能手表和健身设备都内置了步数计。健康和健身应用程序使用内置的步数计来计算用户所走步数。此函数根据用户步数计算用户燃烧的卡路里数。

你能根据最佳实践重命名此程序中的函数、函数参数和变量吗？

fun main() {
    val Steps = 4000
    val caloriesBurned = PEDOMETERstepsTOcalories(Steps);
    println("Walking $Steps steps burns $caloriesBurned calories") 
}

fun PEDOMETERstepsTOcalories(NumberOFStepS: Int): Double {
    val CaloriesBURNEDforEachStep = 0.04
    val TotalCALORIESburned = NumberOFStepS * CaloriesBURNEDforEachStep
    return TotalCALORIESburned
}

10. 比较两个数字

现代手机内置了一项功能，用于跟踪屏幕时间，即您每天在手机上花费的时间。

在此练习中，您将实现一个函数，该函数比较您今天在手机上花费的时间（以分钟为单位）与昨天花费的时间。该函数接受两个整数参数，并返回一个布尔值。

第一个参数保存您今天花费的分钟数，第二个参数保存您昨天花费的分钟数。如果今天在手机上花费的时间比昨天多，则该函数返回 true 值。否则，它返回 false 值。

例如，如果您使用以下命名参数调用该函数

timeSpentToday = 300 和 timeSpentYesterday = 250，则该函数返回 true 值。
timeSpentToday = 300 和 timeSpentYesterday = 300，则该函数返回 false 值。
timeSpentToday = 200 和 timeSpentYesterday = 220，则该函数返回 false 值。

提示：如果运算符之前的数值大于运算符之后的数值，则 > 比较运算符返回 true 值。否则，它返回 false 值。

11. 将重复代码移入函数

此程序显示不同城市的实时天气情况。它包括城市名称、当天的最高和最低温度以及降雨概率。

fun main() {
    println("City: Ankara")
    println("Low temperature: 27, High temperature: 31")
    println("Chance of rain: 82%")
    println()

    println("City: Tokyo")
    println("Low temperature: 32, High temperature: 36")
    println("Chance of rain: 10%")
    println()
    
    println("City: Cape Town")
    println("Low temperature: 59, High temperature: 64")
    println("Chance of rain: 2%")
    println()
    
    println("City: Guatemala City")
    println("Low temperature: 50, High temperature: 55")
    println("Chance of rain: 7%")
    println()
}

打印每个城市天气的代码有很多相似之处。例如，一些短语重复出现多次，例如 "City:" 和 "Low temperature:"。类似的重复代码会增加程序中出现错误的风险。对于某个城市，您可能会有一个拼写错误，或者您可能会忘记一些天气细节。

你能创建一个函数来打印单个城市的天气信息，以减少 main() 函数中的重复，然后对其余城市执行相同的操作吗？
你能更新 main() 函数，使其为每个城市调用你创建的函数，并将适当的天气信息作为参数传递吗？

12. 解决方案代码

打印消息

该解决方案使用 println() 函数在每行上打印消息。

fun main() {
    println("Use the val keyword when the value doesn't change.")
    println("Use the var keyword when the value can change.")
    println("When you define a function, you define the parameters that can be passed to it.")
    println("When you call a function, you pass arguments for the parameters.")
}

修复编译错误

该代码包含两个编译错误

字符串应该以双引号而不是单引号结束。
函数参数应该以括号而不是大括号结束。

fun main() { 
    println("New chat message from a friend")
}

字符串模板

编译错误是由于 discountPercentage 和 offer 只读变量被分配给新值造成的；不允许这种分配。

fun main() {
    val discountPercentage = 20
    val item = "Google Chromecast"
    val offer = "Sale  - Up to $discountPercentage% discount off $item! Hurry Up!"

    println(offer)
}

作为替代方案，你可以使用 var 关键字声明 discountPercentage 整数和 offer 字符串。但是，它们的值在程序上下文中是不可变的，所以你可以坚持使用 val 关键字。

字符串连接

步骤 1

程序打印以下输出

The total party size is: 2030

这是一个技巧问题。当 + 运算符用于 String 值时，它会产生一个连接的字符串。整数被包装在双引号中，所以它们被视为字符串而不是整数，因此输出为 2030。

步骤 2

可以删除 numberOfAdults 和 numberOfKids 变量周围的双引号，将其转换为 Int 变量。

fun main() {
    val numberOfAdults = 20
    val numberOfKids = 30
    val total = numberOfAdults + numberOfKids
    println("The total party size is: $total")
}

如果你记得，Kotlin 编译器可以根据分配给变量的值推断变量的类型。在本例中，编译器推断 numberOfAdults 和 numberOfKids 变量为 Int 类型。

消息格式

程序打印以下输出

Congratulations for your bonus! You will receive a total of 5000 + 1000 (additional bonus).

"$baseSalary + $bonusAmount" 使用模板表达式语法。在模板表达式中，代码首先被求值，然后结果被连接到字符串中。

在问题中，$baseSalary 变量被求值为 5000，$bonusAmount 变量被求值为 1000。然后，结果被连接起来生成 "5000 + 1000" 并赋值给 result 变量。

实现基本的数学运算

步骤 1

使用 val 关键字定义一个不可变的 result 变量，然后将加法运算的结果赋值给它

fun main() {
    val firstNumber = 10
    val secondNumber = 5
    
    val result = firstNumber + secondNumber
    println("$firstNumber + $secondNumber = $result")
}

步骤 2

创建一个 add() 函数，该函数接受一个 firstNumber 参数和一个 secondNumber 参数，两者都是 Int 类型，并返回一个 Int 值。
在 add() 函数体中输入加法运算的代码，然后使用 return 关键字返回运算的结果。

fun add(firstNumber: Int, secondNumber: Int): Int {
    return firstNumber + secondNumber
}

步骤 3

定义一个 subtract() 函数，该函数接受一个 firstNumber 参数和一个 secondNumber 参数，两者都是 Int 类型，并返回一个 Int 值。
在 subtract() 函数体中输入减法运算的代码，然后使用 return 关键字返回运算的结果。

fun subtract(firstNumber: Int, secondNumber: Int): Int {
    return firstNumber - secondNumber
}

修改 main() 函数以使用新的 subtract() 函数。一个示例解决方案可能如下所示

fun main() {
    val firstNumber = 10
    val secondNumber = 5
    val thirdNumber = 8
    
    val result = add(firstNumber, secondNumber)
    val anotherResult = subtract(firstNumber, thirdNumber)

    println("$firstNumber + $secondNumber = $result")
    println("$firstNumber - $thirdNumber = $anotherResult")
}

fun add(firstNumber: Int, secondNumber: Int): Int {
    return firstNumber + secondNumber
}

fun subtract(firstNumber: Int, secondNumber: Int): Int {
    return firstNumber - secondNumber
}

默认参数

步骤 1

创建一个 displayAlertMessage() 函数，该函数接受一个 operatingSystem 参数和一个 emailId 参数，两者都是 String 类型，并返回一个 String 值。
在函数体中，使用模板表达式更新消息并返回它。

fun displayAlertMessage(operatingSystem: String, emailId: String): String {
    return "There is a new sign-in request on $operatingSystem for your Google Account $emailId."
}

步骤 2

将 "Unknown OS" 值分配给 operatingSystem 参数。

fun displayAlertMessage(
    operatingSystem: String = "Unknown OS",
    emailId: String
): String {
    return "There is a new sign-in request on $operatingSystem for your Google Account $emailId."
}

计步器

函数名和变量名应遵循 *骆驼命名法*。

如果名称包含多个单词，则将第一个单词的首字母小写，将后续单词的首字母大写，并删除单词之间的任何空格。

示例函数名包括

calculateTip
displayMessage
takePhoto

示例变量名包括

numberOfEmails
cityName
bookPublicationDate

要了解有关名称的更多信息，请参阅命名规则。

避免使用 Kotlin 关键字作为函数名，因为这些词在 Kotlin 语言中已经被分配了特定的含义。

你的解决方案代码应该类似于以下代码片段

fun main() {
    val steps = 4000
    val caloriesBurned = pedometerStepsToCalories(steps)
    println("Walking $steps steps burns $caloriesBurned calories") 
}

fun pedometerStepsToCalories(numberOfSteps: Int): Double {
    val caloriesBurnedForEachStep = 0.04
    val totalCaloriesBurned = numberOfSteps * caloriesBurnedForEachStep
    return totalCaloriesBurned
}

比较两个数字

创建一个 compareTime() 函数，该函数接受一个 timeSpentToday 参数和一个 timeSpentYesterday 参数，两者都是 Int 类型，并返回一个 Boolean 值。

该解决方案依赖于 > 比较运算符。运算符被求值为一个 Boolean 值，因此 compareTime() 函数只是返回 timeSpentToday > timeSpentYesterday 的结果。

例如，如果你将 300 参数传递给 timeSpentToday 参数，并将 250 参数传递给 timeSpentYesterday 参数，则函数体被求值为 300 > 250，它返回一个 true 值，因为 300 大于 250。

fun main() {
    println("Have I spent more time using my phone today: ${compareTime(300, 250)}")
    println("Have I spent more time using my phone today: ${compareTime(300, 300)}")
    println("Have I spent more time using my phone today: ${compareTime(200, 220)}")
}

fun compareTime(timeSpentToday: Int, timeSpentYesterday: Int): Boolean {
    return timeSpentToday > timeSpentYesterday
}

Have I spent more time using my phone today: true
Have I spent more time using my phone today: false
Have I spent more time using my phone today: false

将重复代码移到函数中

在 main() 函数之后创建一个函数，该函数打印出安卡拉市的天气详细信息。

对于函数名，可以使用 printWeatherForCity() 或类似名称。

从 main() 函数调用该函数。

程序应打印安卡拉的天气详细信息。

fun main() {
    printWeatherForCity()
}

fun printWeatherForCity() {
    println("City: Ankara")
    println("Low temperature: 27, High temperature: 31")
    println("Chance of rain: 82%")
    println()
}

现在你可以创建另一个更灵活的函数，以便它可以打印其他城市的天气详细信息。

用变量替换 println() 语句中特定于安卡拉的部分。

请记住，对变量名使用骆驼命名法，并在变量之前使用 $ 符号，以便使用变量的值而不是变量名。这些是你在之前的代码实验室中学习过的字符串模板。

fun printWeatherForCity() {
    println("City: $cityName")
    println("Low temperature: $lowTemp, High temperature: $highTemp")
    println("Chance of rain: $chanceOfRain%")
    println()
}

更改函数定义，以便这些变量是调用函数时必须传递的参数，并为每个参数指定数据类型。

cityName 参数为 String 类型，而 lowTemp、highTemp 和 chanceOfRain 参数为 Int 类型。

函数定义中不需要 return 值，因为消息被打印到输出中。

fun printWeatherForCity(cityName: String, lowTemp: Int, highTemp: Int, chanceOfRain: Int) {
    println("City: $cityName")
    println("Low temperature: $lowTemp, High temperature: $highTemp")
    println("Chance of rain: $chanceOfRain%")
    println()
}

更新 main() 函数以调用 printWeatherForCity() 函数并将安卡拉的天气详细信息传递进来。

城市名称为 "Ankara"，最低气温为 27，最高气温为 31，降雨概率为 82。

fun main() {
    printWeatherForCity("Ankara", 27, 31, 82)
}

fun printWeatherForCity(cityName: String, lowTemp: Int, highTemp: Int, chanceOfRain: Int) {
    println("City: $cityName")
    println("Low temperature: $lowTemp, High temperature: $highTemp")
    println("Chance of rain: $chanceOfRain%")
    println()
}

运行程序以验证输出是否显示安卡拉的天气详细信息。
使用其他城市的天气详细信息调用 printWeatherForCity() 函数。

fun main() {
    printWeatherForCity("Ankara", 27, 31, 82)
    printWeatherForCity("Tokyo", 32, 36, 10)
    printWeatherForCity("Cape Town", 59, 64, 2)
    printWeatherForCity("Guatemala City", 50, 55, 7)
}

fun printWeatherForCity(cityName: String, lowTemp: Int, highTemp: Int, chanceOfRain: Int) {
    println("City: $cityName")
    println("Low temperature: $lowTemp, High temperature: $highTemp")
    println("Chance of rain: $chanceOfRain%")
    println()
}

运行程序。

它应该打印与原始程序相同的输出，但是现在你的代码更简洁，不包含不必要的重复！打印城市天气详细信息的所有代码都集中在一个地方：printWeatherForCity() 函数。如果你想更改天气详细信息的显示方式，你可以在一个适用于所有城市的地方更改它们。

13. 额外练习

要练习 Kotlin 语言，请查看 JetBrains Academy 的 Kotlin 核心轨道。要跳转到特定主题，请转到知识图以查看轨道中涵盖的主题列表。