Java集合框架与泛型
ArrayList
与数组的区别
- 使用数组的局限性
如果要存放多个对象，可以使用数组，但是数组有局限性
比如 声明长度是10的数组
不用的数组就浪费了，超过10的个数，又放不下
package charactor;
public class Hero {
public String name;
public float hp;
public int damage;
public Hero() {
}
// 增加一个初始化name的构造方法
public Hero(String name) {
this.name = name;
}
// 重写toString方法
public String toString() {
return name;
}
}
package collection;
import charactor.Hero;
public class TestCollection {
public static void main(String[] args) {
//数组的局限性
Hero heros[] = new Hero[10];
//声明长度是10的数组
//不用的数组就浪费了
//超过10的个数，又放不下
heros[0] = new Hero("盖伦");
//放不下要报错
heros[20] = new Hero("提莫");
}
}
- ArrayList存放对象
为了解决数组的局限性，引入容器类的概念。
最常见的容器类就是ArrayList，容器的容量会随着对象的增加自动增长
只需要不断往容器里增加英雄即可，不用担心会出现数组的边界问题。
package collection;
import java.util.ArrayList;
import charactor.Hero;
public class TestCollection {
@SuppressWarnings("rawtypes")
public static void main(String[] args) {
//容器类ArrayList，用于存放对象
ArrayList heros = new ArrayList();
heros.add( new Hero("盖伦"));
System.out.println(heros.size());
//容器的容量"capacity"会随着对象的增加，自动增长
//只需要不断往容器里增加英雄即可，不用担心会出现数组的边界问题。
heros.add( new Hero("提莫"));
System.out.println(heros.size());
}
}
常用方法
- 增加
add 有两种用法
第一种是直接add对象，把对象加在最后面
heros.add(new Hero("hero " + i));
第二种是在指定位置加对象
heros.add(3, specialHero);
package collection;
import java.util.ArrayList;
import charactor.Hero;
public class TestCollection {
public static void main(String[] args) {
ArrayList heros = new ArrayList();
// 把5个对象加入到ArrayList中
for (int i = 0; i < 5; i++) {
heros.add(new Hero("hero " + i));
}
System.out.println(heros);
// 在指定位置增加对象
Hero specialHero = new Hero("special hero");
heros.add(3, specialHero);
System.out.println(heros.toString());
}
}
- 判断是否存在
通过方法 contains 判断一个对象是否在容器中
判断标准： 是否是同一个对象，而不是name是否相同
package collection;
import java.util.ArrayList;
import charactor.Hero;
public class TestCollection {
public static void main(String[] args) {
ArrayList heros = new ArrayList();
// 初始化5个对象
for (int i = 0; i < 5; i++) {
heros.add(new Hero("hero " + i));
}
Hero specialHero = new Hero("special hero");
heros.add(specialHero);
System.out.println(heros);
// 判断一个对象是否在容器中
// 判断标准： 是否是同一个对象，而不是name是否相同
System.out.print("虽然一个新的对象名字也叫 hero 1，但是contains的返回是:");
System.out.println(heros.contains(new Hero("hero 1")));
System.out.print("而对specialHero的判断，contains的返回是:");
System.out.println(heros.contains(specialHero));
}
}
- 获取指定位置的对象
通过 get 获取指定位置的对象，如果输入的下标越界，一样会报错
package collection;
import java.util.ArrayList;
import charactor.Hero;
public class TestCollection {
public static void main(String[] args) {
ArrayList heros = new ArrayList();
// 初始化5个对象
for (int i = 0; i < 5; i++) {
heros.add(new Hero("hero " + i));
}
Hero specialHero = new Hero("special hero");
heros.add(specialHero);
//获取指定位置的对象
System.out.println(heros.get(5));
//如果超出了范围，依然会报错
System.out.println(heros.get(6));
}
}
- 获取对象所处的位置
indexOf用于判断一个对象在ArrayList中所处的位置
与contains一样，判断标准是对象是否相同，而非对象的name值是否相等
package collection;
import java.util.ArrayList;
import charactor.Hero;
public class TestCollection {
public static void main(String[] args) {
ArrayList heros = new ArrayList();
// 初始化5个对象
for (int i = 0; i < 5; i++) {
heros.add(new Hero("hero " + i));
}
Hero specialHero = new Hero("special hero");
heros.add(specialHero);
System.out.println(heros);
System.out.println("specialHero所处的位置:"+heros.indexOf(specialHero));
System.out.println("新的英雄，但是名字是\"hero 1\"所处的位置:"+heros.indexOf(new Hero("hero 1")));
}
}
- 删除
remove用于把对象从ArrayList中删除
remove可以根据下标删除ArrayList的元素
heros.remove(2);
也可以根据对象删除
heros.remove(specialHero);
package collection;
import java.util.ArrayList;
import charactor.Hero;
public class TestCollection {
public static void main(String[] args) {
ArrayList heros = new ArrayList();
// 初始化5个对象
for (int i = 0; i < 5; i++) {
heros.add(new Hero("hero " + i));
}
Hero specialHero = new Hero("special hero");
heros.add(specialHero);
System.out.println(heros);
heros.remove(2);
System.out.println("删除下标是2的对象");
System.out.println(heros);
System.out.println("删除special hero");
heros.remove(specialHero);
System.out.println(heros);
}
}
- 替换
set用于替换指定位置的元素
package collection;
import java.util.ArrayList;
import charactor.Hero;
public class TestCollection {
public static void main(String[] args) {
ArrayList heros = new ArrayList();
// 初始化5个对象
for (int i = 0; i < 5; i++) {
heros.add(new Hero("hero " + i));
}
Hero specialHero = new Hero("special hero");
heros.add(specialHero);
System.out.println(heros);
System.out.println("把下标是5的元素，替换为\"hero 5\"");
heros.set(5, new Hero("hero 5"));
System.out.println(heros);
}
}
- 获取大小
size 用于获取ArrayList的大小
package collection;
import java.util.ArrayList;
import charactor.Hero;
public class TestCollection {
public static void main(String[] args) {
ArrayList heros = new ArrayList();
// 初始化5个对象
for (int i = 0; i < 5; i++) {
heros.add(new Hero("hero " + i));
}
Hero specialHero = new Hero("special hero");
heros.add(specialHero);
System.out.println(heros);
System.out.println("获取ArrayList的大小：");
System.out.println(heros.size());
}
}
- 转换为数组
toArray可以把一个ArrayList对象转换为数组。
需要注意的是，如果要转换为一个Hero数组，那么需要传递一个Hero数组类型的对象给toArray()，这样toArray方法才知道，你希望转换为哪种类型的数组，否则只能转换为Object数组
package collection;
import java.util.ArrayList;
import charactor.Hero;
public class TestCollection {
public static void main(String[] args) {
ArrayList heros = new ArrayList();
// 初始化5个对象
for (int i = 0; i < 5; i++) {
heros.add(new Hero("hero " + i));
}
Hero specialHero = new Hero("special hero");
heros.add(specialHero);
System.out.println(heros);
Hero hs[] = (Hero[])heros.toArray(new Hero[]{});
System.out.println("数组:" +hs);
}
}
- 把另一个容器所有对象都加进来
addAll 把另一个容器所有对象都加进来
package collection;
import java.util.ArrayList;
import charactor.Hero;
public class TestCollection {
public static void main(String[] args) {
ArrayList heros = new ArrayList();
// 初始化5个对象
for (int i = 0; i < 5; i++) {
heros.add(new Hero("hero " + i));
}
System.out.println("ArrayList heros:\t" + heros);
//把另一个容器里所有的元素，都加入到该容器里来
ArrayList anotherHeros = new ArrayList();
anotherHeros.add(new Hero("hero a"));
anotherHeros.add(new Hero("hero b"));
anotherHeros.add(new Hero("hero c"));
System.out.println("anotherHeros heros:\t" + anotherHeros);
heros.addAll(anotherHeros);
System.out.println("把另一个ArrayList的元素都加入到当前ArrayList:");
System.out.println("ArrayList heros:\t" + heros);
}
}
- 清空
clear 清空一个ArrayList
package collection;
import java.util.ArrayList;
import charactor.Hero;
public class TestCollection {
public static void main(String[] args) {
ArrayList heros = new ArrayList();
// 初始化5个对象
for (int i = 0; i < 5; i++) {
heros.add(new Hero("hero " + i));
}
System.out.println("ArrayList heros:\t" + heros);
System.out.println("使用clear清空");
heros.clear();
System.out.println("ArrayList heros:\t" + heros);
}
}
List接口
- ArrayList 和 List
ArrayList实现了接口List
常见的写法会把引用声明为接口List类型
注意：是java.util.List，而不是java.awt.List
package collection;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import charactor.Hero;
public class TestCollection {
public static void main(String[] args) {
//ArrayList实现了接口List
//常见的写法会把引用声明为接口List类型
//注意：是java.util.List,而不是java.awt.List
//接口引用指向子类对象（多态）
List heros = new ArrayList();
heros.add( new Hero("盖伦"));
System.out.println(heros.size());
}
}
- List接口的方法
因为ArrayList实现了List接口，所以List接口的方法ArrayList都实现了。
泛型
- 泛型 Generic
不指定泛型的容器，可以存放任何类型的元素
指定了泛型的容器，只能存放指定类型的元素以及其子类
package property;
public class Item {
String name;
int price;
public Item(){
}
//提供一个初始化name的构造方法
public Item(String name){
this.name = name;
}
public void effect(){
System.out.println("物品使用后，可以有效果");
}
}
package collection;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import property.Item;
import charactor.APHero;
import charactor.Hero;
public class TestCollection {
public static void main(String[] args) {
//对于不使用泛型的容器，可以往里面放英雄，也可以往里面放物品
List heros = new ArrayList();
heros.add(new Hero("盖伦"));
//本来用于存放英雄的容器，现在也可以存放物品了
heros.add(new Item("冰杖"));
//对象转型会出现问题
Hero h1= (Hero) heros.get(0);
//尤其是在容器里放的对象太多的时候，就记不清楚哪个位置放的是哪种类型的对象了
Hero h2= (Hero) heros.get(1);
//引入泛型Generic
//声明容器的时候，就指定了这种容器，只能放Hero，放其他的就会出错
List<Hero> genericheros = new ArrayList<Hero>();
genericheros.add(new Hero("盖伦"));
//如果不是Hero类型，根本就放不进去
//genericheros.add(new Item("冰杖"));
//除此之外，还能存放Hero的子类
genericheros.add(new APHero());
//并且在取出数据的时候，不需要再进行转型了，因为里面肯定是放的Hero或者其子类
Hero h = genericheros.get(0);
}
}
- 泛型的简写
为了不使编译器出现警告，需要前后都使用泛型，像这样：
List<Hero> genericheros = new ArrayList<Hero>();
不过JDK7提供了一个可以略微减少代码量的泛型简写方式
List<Hero> genericheros2 = new ArrayList<>();
package collection;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import charactor.Hero;
public class TestCollection {
public static void main(String[] args) {
List<Hero> genericheros = new ArrayList<Hero>();
List<Hero> genericheros2 = new ArrayList<>();
}
}
遍历
- 用for循环遍历
package collection;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import charactor.Hero;
public class TestCollection {
public static void main(String[] args) {
List<Hero> heros = new ArrayList<Hero>();
// 放5个Hero进入容器
for (int i = 0; i < 5; i++) {
heros.add(new Hero("hero name " + i));
}
// 第一种遍历 for循环
System.out.println("--------for 循环-------");
for (int i = 0; i < heros.size(); i++) {
Hero h = heros.get(i); //获得第i个英雄对象
System.out.println(h);
}
}
}
- 迭代器遍历
迭代器有一个空的头部，直接hasNext的就是第一个
package collection;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import charactor.Hero;
public class TestCollection {
public static void main(String[] args) {
List<Hero> heros = new ArrayList<Hero>();
//放5个Hero进入容器
for (int i = 0; i < 5; i++) {
heros.add(new Hero("hero name " +i));
}
//第二种遍历，使用迭代器
System.out.println("--------使用while的iterator-------");
Iterator<Hero> it= heros.iterator();
//从最开始的位置判断"下一个"位置是否有数据
//如果有就通过next取出来，并且把指针向下移动
//直到"下一个"位置没有数据
while(it.hasNext()){
Hero h = it.next();
System.out.println(h);
}
//迭代器的for写法
System.out.println("--------使用for的iterator-------");
for (Iterator<Hero> iterator = heros.iterator(); iterator.hasNext();) {
Hero hero = (Hero) iterator.next();
System.out.println(hero);
}
}
}
- 用增强型for循环
使用增强型for循环可以非常方便的遍历ArrayList中的元素，这是很多开发人员的首选。
不过增强型for循环也有不足：
1.无法用来进行ArrayList的初始化
2.无法得知当前是第几个元素了，当需要只打印单数元素的时候，就做不到了，必须再自定下标变量。
package collection;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import charactor.Hero;
public class TestCollection {
public static void main(String[] args) {
List<Hero> heros = new ArrayList<Hero>();
// 放5个Hero进入容器
for (int i = 0; i < 5; i++) {
heros.add(new Hero("hero name " + i));
}
// 第三种，增强型for循环
System.out.println("--------增强型for循环-------");
for (Hero h : heros) {
System.out.println(h);
}
}
}
其他集合
LinkedList
- LinkedList 与 List接口
与ArrayList一样，LinkedList也实现了List接口，诸如add,remove,contains等等方法，在此不作赘述，接下来要讲的是LinkedList的一些特别的地方 - 双向链表 - Deque
除了实现了List接口外，LinkedList还实现了双向链表结构Deque，可以很方便的在头尾插入删除
数据什么是链表结构：与数组结构相比较，数组结构，就好像是电影院，每个位置都有标示，每个位置之间的间隔都是一样的。 而链表就相当于佛珠，每个珠子，只连接前一个和后一个，不用关心除此之外的其他佛珠在哪里。
package collection;
import java.util.LinkedList;
import charactor.Hero;
public class TestCollection {
public static void main(String[] args) {
//LinkedList是一个双向链表结构的list
LinkedList<Hero> ll =new LinkedList<Hero>();
//所以可以很方便的在头部和尾部插入数据
//在最后插入新的英雄
ll.addLast(new Hero("hero1"));
ll.addLast(new Hero("hero2"));
ll.addLast(new Hero("hero3"));
System.out.println(ll);
//在最前面插入新的英雄
ll.addFirst(new Hero("heroX"));
System.out.println(ll);
//查看最前面的英雄
System.out.println(ll.getFirst());
//查看最后面的英雄
System.out.println(ll.getLast());
//查看不会导致英雄被删除
System.out.println(ll);
//取出最前面的英雄
System.out.println(ll.removeFirst());
//取出最后面的英雄
System.out.println(ll.removeLast());
//取出会导致英雄被删除
System.out.println(ll);
}
}
- 队列 - Queue
LinkedList 除了实现了List和Deque外，还实现了Queue接口(队列)。
Queue是先进先出队列 FIFO，常用方法：
offer 在最后添加元素
poll 取出第一个元素
peek 查看第一个元素
package collection;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
import java.util.Queue;
import charactor.Hero;
public class TestCollection {
public static void main(String[] args) {
//和ArrayList一样，LinkedList也实现了List接口
List ll =new LinkedList<Hero>();
//所不同的是LinkedList还实现了Deque，进而又实现了Queue这个接口
//Queue代表FIFO 先进先出的队列
Queue<Hero> q= new LinkedList<Hero>();
//加在队列的最后面
System.out.print("初始化队列：\t");
q.offer(new Hero("Hero1"));
q.offer(new Hero("Hero2"));
q.offer(new Hero("Hero3"));
q.offer(new Hero("Hero4"));
System.out.println(q);
System.out.print("把第一个元素取poll()出来:\t");
//取出第一个Hero，FIFO 先进先出
Hero h = q.poll();
System.out.println(h);
System.out.print("取出第一个元素之后的队列:\t");
System.out.println(q);
//把第一个拿出来看一看，但是不取出来
h=q.peek();
System.out.print("查看peek()第一个元素:\t");
System.out.println(h);
System.out.print("查看并不会导致第一个元素被取出来:\t");
System.out.println(q);
}
}
- 使用LinkedList实现Stack栈
package collection;
import charactor.Hero;
public interface Stack {
//把英雄推入到最后位置
public void push(Hero h);
//把最后一个英雄取出来
public Hero pull();
//查看最后一个英雄
public Hero peek();
}
package collection;
import java.util.LinkedList;
import charactor.Hero;
public class MyStack implements Stack{
LinkedList<Hero> heros = new LinkedList<Hero>();
@Override
public void push(Hero h) {
heros.addLast(h);
}
@Override
public Hero pull() {
return heros.removeLast();
}
@Override
public Hero peek() {
return heros.getLast();
}
public static void main(String[] args) {
MyStack heroStack = new MyStack();
for (int i = 0; i < 5; i++) {
Hero h = new Hero("hero name " + i);
System.out.println("压入 hero:" + h);
heroStack.push(h);
}
for (int i = 0; i < 5; i++) {
Hero h =heroStack.pull();
System.out.println("弹出 hero" + h);
}
}
}
二叉树
- 二叉树
二叉树由各种节点组成
二叉树特点：
每个节点都可以有左子节点
右子节点每一个节点都有一个值
package collection;
public class Node {
// 左子节点
public Node leftNode;
// 右子节点
public Node rightNode;
// 值
public Object value;
}
- 二叉树排序-插入数据
package collection;
public class Node {
// 左子节点
public Node leftNode;
// 右子节点
public Node rightNode;
// 值
public Object value;
// 插入 数据
public void add(Object v) {
// 如果当前节点没有值，就把数据放在当前节点上
if (null == value)
value = v;
// 如果当前节点有值，就进行判断，新增的值与当前值的大小关系
else {
// 新增的值，比当前值小或者相同
if ((Integer) v -((Integer)value) <= 0) {
if (null == leftNode)
leftNode = new Node();
leftNode.add(v);
}
// 新增的值，比当前值大
else {
if (null == rightNode)
rightNode = new Node();
rightNode.add(v);
}
}
}
public static void main(String[] args) {
int randoms[] = new int[] { 67, 7, 30, 73, 10, 0, 78, 81, 10, 74 };
Node roots = new Node();
for (int number : randoms) {
roots.add(number);
}
}
}
- 遍历
package collection;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class Node {
// 左子节点
public Node leftNode;
// 右子节点
public Node rightNode;
// 值
public Object value;
// 插入 数据
public void add(Object v) {
// 如果当前节点没有值，就把数据放在当前节点上
if (null == value)
value = v;
// 如果当前节点有值，就进行判断，新增的值与当前值的大小关系
else {
// 新增的值，比当前值小或者相同
if ((Integer) v -((Integer)value) <= 0) {
if (null == leftNode)
leftNode = new Node();
leftNode.add(v);
}
// 新增的值，比当前值大
else {
if (null == rightNode)
rightNode = new Node();
rightNode.add(v);
}
}
}
// 中序遍历所有的节点
public List<Object> values() {
List<Object> values = new ArrayList<>();
// 左节点的遍历结果
if (null != leftNode)
values.addAll(leftNode.values());
// 当前节点
values.add(value);
// 右节点的遍历结果
if (null != rightNode)
values.addAll(rightNode.values());
return values;
}
public static void main(String[] args) {
int randoms[] = new int[] { 67, 7, 30, 73, 10, 0, 78, 81, 10, 74 };
Node roots = new Node();
for (int number : randoms) {
roots.add(number);
}
System.out.println(roots.values());
}
}
HashMap
- HashMap的键值对
HashMap储存数据的方式是——键值对
package collection;
import java.util.HashMap;
public class TestCollection {
public static void main(String[] args) {
HashMap<String,String> dictionary = new HashMap<>();
dictionary.put("adc", "物理英雄");
dictionary.put("apc", "魔法英雄");
dictionary.put("t", "坦克");
System.out.println(dictionary.get("t"));
}
}
- 键不能重复，值可以重复
对于HashMap而言，key是唯一的，不可以重复的。
所以，以相同的key 把不同的value插入到 Map中会导致旧元素被覆盖，只留下最后插入的元素。
不过，同一个对象可以作为值插入到map中，只要对应的key不一样
package collection;
import java.util.HashMap;
import charactor.Hero;
public class TestCollection {
public static void main(String[] args) {
HashMap<String,Hero> heroMap = new HashMap<String,Hero>();
heroMap.put("gareen", new Hero("gareen1"));
System.out.println(heroMap);
//key为gareen已经有value了，再以gareen作为key放入数据，会导致原英雄，被覆盖
//不会增加新的元素到Map中
heroMap.put("gareen", new Hero("gareen2"));
System.out.println(heroMap);
//清空map
heroMap.clear();
Hero gareen = new Hero("gareen");
//同一个对象可以作为值插入到map中，只要对应的key不一样
heroMap.put("hero1", gareen);
heroMap.put("hero2", gareen);
System.out.println(heroMap);
}
}
- ArrayList 和 HashMap 性能对比
import java.util.*;
public class Test02 {
public static void main(String[] args) {
HashMap<String,Hero> heroHashMap = new HashMap<>();
List<Hero> heroList = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 3000000; i++) {
heroList.add(new Hero("hero in list "+i));
heroHashMap.put("hero in hashmap "+i,new Hero("hashmap hero "+i));
}
long startL = System.currentTimeMillis();
for (Hero hero : heroList) {
if (hero.name.equals("hero in list 2626435")){
System.out.println(hero.name);
}
if (hero.name.equals("hero in list 126435")){
System.out.println(hero.name);
}
if (hero.name.equals("hero in list 326435")){
System.out.println(hero.name);
}
}
long endL = System.currentTimeMillis();
System.out.println("List查找时间："+(endL-startL)+"ms");
long startH = System.currentTimeMillis();
System.out.println(heroHashMap.get("hero in hashmap 2626435"));
System.out.println(heroHashMap.get("hero in hashmap 126435"));
System.out.println(heroHashMap.get("hero in hashmap 326435"));
long endH = System.currentTimeMillis();
System.out.println("Hashmap查找时间："+(endH-startH)+"ms");
}
}
输出
HashSet
- Set中的元素，不能重复
package collection;
import java.util.HashSet;
public class TestCollection {
public static void main(String[] args) {
HashSet<String> names = new HashSet<String>();
names.add("gareen");
System.out.println(names);
//第二次插入同样的数据，是插不进去的，容器中只会保留一个
names.add("gareen");
System.out.println(names);
}
}
- 没有顺序
Set中的元素，没有顺序。严格的说，是没有按照元素的插入顺序排列
不保证Set的迭代顺序; 确切的说，在不同条件下，元素的顺序都有可能不一样
换句话说，同样是插入0-9到HashSet中， 在JVM的不同版本中，看到的顺序都是不一样的。 所以在开发的时候，不能依赖于某种臆测的顺序，这个顺序本身是不稳定的
package collection;
import java.util.HashSet;
public class TestCollection {
public static void main(String[] args) {
HashSet<Integer> numbers = new HashSet<Integer>();
numbers.add(9);
numbers.add(5);
numbers.add(1);
// Set中的元素排列，不是按照插入顺序
System.out.println(numbers);
}
}
- 遍历
Set不提供get()来获取指定位置的元素，所以遍历需要用到迭代器，或者增强型for循环
package collection;
import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;
public class TestCollection {
public static void main(String[] args) {
HashSet<Integer> numbers = new HashSet<Integer>();
for (int i = 0; i < 20; i++) {
numbers.add(i);
}
//Set不提供get方法来获取指定位置的元素
//numbers.get(0)
//遍历Set可以采用迭代器iterator
for (Iterator<Integer> iterator = numbers.iterator(); iterator.hasNext();) {
Integer i = (Integer) iterator.next();
System.out.println(i);
}
//或者采用增强型for循环
for (Integer i : numbers) {
System.out.println(i);
}
}
}
- HashSet和HashMap的关系
HashSet自身并没有独立的实现，而是在里面封装了一个Map.HashSet是作为Map的key而存在的
Collection
Collection是 Set List Queue和 Deque的接口
Queue: 先进先出队列
Deque: 双向链表
注：Collection和Map之间没有关系，Collection是放一个一个对象的，Map 是放键值对的
注：Deque 继承 Queue，间接的继承了 Collection
Collections
Collections是一个类，容器的工具类，就如同Arrays是数组的工具类
-
方法
-
反转
package collection;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
public class TestCollection {
public static void main(String[] args) {
//初始化集合numbers
List<Integer> numbers = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
numbers.add(i);
}
System.out.println("集合中的数据:");
System.out.println(numbers);
Collections.reverse(numbers);
System.out.println("翻转后集合中的数据:");
System.out.println(numbers);
}
}
- 混淆
package collection;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
public class TestCollection {
public static void main(String[] args) {
//初始化集合numbers
List<Integer> numbers = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
numbers.add(i);
}
System.out.println("集合中的数据:");
System.out.println(numbers);
Collections.shuffle(numbers);
System.out.println("混淆后集合中的数据:");
System.out.println(numbers);
}
}
- 排序
package collection;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
public class TestCollection {
public static void main(String[] args) {
//初始化集合numbers
List<Integer> numbers = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
numbers.add(i);
}
System.out.println("集合中的数据:");
System.out.println(numbers);
Collections.shuffle(numbers);
System.out.println("混淆后集合中的数据:");
System.out.println(numbers);
Collections.sort(numbers);
System.out.println("排序后集合中的数据:");
System.out.println(numbers);
}
}
- 交换
package collection;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
public class TestCollection {
public static void main(String[] args) {
//初始化集合numbers
List<Integer> numbers = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
numbers.add(i);
}
System.out.println("集合中的数据:");
System.out.println(numbers);
Collections.swap(numbers,0,5);
System.out.println("交换0和5下标的数据后，集合中的数据:");
System.out.println(numbers);
}
}
- 滚动
package collection;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
public class TestCollection {
public static void main(String[] args) {
//初始化集合numbers
List<Integer> numbers = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
numbers.add(i);
}
System.out.println("集合中的数据:");
System.out.println(numbers);
Collections.rotate(numbers,2);
System.out.println("把集合向右滚动2个单位，标的数据后，集合中的数据:");
System.out.println(numbers);
}
}
- 线程安全化
synchronizedList 把非线程安全的List转换为线程安全的List。 因为截至目前为止，还没有学习线程安全的内容，暂时不展开。 线程安全的内容将在多线程章节展开。
package collection;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
public class TestCollection {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> numbers = new ArrayList<>();
System.out.println("把非线程安全的List转换为线程安全的List");
List<Integer> synchronizedNumbers = (List<Integer>) Collections.synchronizedList(numbers);
}
}
HashTable
HashMap和Hashtable都实现了Map接口，都是键值对保存数据的方式
区别1：HashMap可以存放 nullHashtable不能存放null
区别2：HashMap不是线程安全的类 Hashtable是线程安全的类
package collection;
import java.util.HashMap;
import java.util.Hashtable;
public class TestCollection {
public static void main(String[] args) {
//HashMap和Hashtable都实现了Map接口，都是键值对保存数据的方式
HashMap<String,String> hashMap = new HashMap<String,String>();
//HashMap可以用null作key,作value
hashMap.put(null, "123");
hashMap.put("123", null);
Hashtable<String,String> hashtable = new Hashtable<String,String>();
//Hashtable不能用null作key，不能用null作value
hashtable.put(null, "123");
hashtable.put("123", null);
}
}
泛型
集合中的泛型
- 不使用泛型
不使用泛型带来的问题ADHero（物理攻击英雄） APHero（魔法攻击英雄）都是Hero的子类
ArrayList 默认接受Object类型的对象，所以所有对象都可以放进ArrayList中
所以get(0) 返回的类型是Object
接着，需要进行强制转换才可以得到APHero类型或者ADHero类型。
如果软件开发人员记忆比较好，能记得哪个是哪个，还是可以的。 但是开发人员会犯错误，比如第20行，会记错，把第0个对象转换为ADHero,这样就会出现类型转换异常
package generic;
import java.util.ArrayList;
import charactor.ADHero;
import charactor.APHero;
public class TestGeneric {
public static void main(String[] args) {
ArrayList heros = new ArrayList();
heros.add(new APHero());
heros.add(new ADHero());
APHero apHero = (APHero) heros.get(0);
ADHero adHero = (ADHero) heros.get(1);
//ADHero adHero2 = (ADHero) heros.get(0); //出错
}
}
- 使用泛型
使用泛型的好处：泛型的用法是在容器后面添加
Type可以是类，抽象类，接口
泛型表示这种容器，只能存放APHero，ADHero就放不进去了。
package generic;
import java.util.ArrayList;
import charactor.APHero;
public class TestGeneric {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<APHero> heros = new ArrayList<APHero>();
//只有APHero可以放进去
heros.add(new APHero());
//ADHero甚至放不进去
//heros.add(new ADHero());
//获取的时候也不需要进行转型，因为取出来一定是APHero
APHero apHero = heros.get(0);
}
}
- 子类对象
假设容器的泛型是Hero，那么Hero的子类APHero，ADHero都可以放进去
和Hero无关的类型Item还是放不进去
package generic;
import java.util.ArrayList;
import property.Item;
import charactor.ADHero;
import charactor.APHero;
import charactor.Hero;
public class TestGeneric {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<Hero> heros = new ArrayList<Hero>();
//只有作为Hero的子类可以放进去
heros.add(new APHero());
heros.add(new ADHero());
//和Hero无关的类型Item还是放不进去
//heros.add(new Item());
}
}
- 泛型的简写
为了不使编译器出现警告，需要前后都使用泛型，像这样：
ArrayList<Hero> heros = new ArrayList<Hero>();
不过JDK7提供了一个可以略微减少代码量的泛型简写方式
ArrayList<Hero> heros2 = new ArrayList<>();
package generic;
import java.util.ArrayList;
import charactor.Hero;
public class TestGeneric {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<Hero> heros = new ArrayList<Hero>();
//后面可以只用<>
ArrayList<Hero> heros2 = new ArrayList<>();
}
}
支持泛型的类
- 不支持泛型的Stack
以Stack栈为例子，如果不使用泛型
当需要一个只能放Hero的栈的时候，就需要设计一个HeroStack
当需要一个只能放Item的栈的时候，就需要一个ItemStack
package generic;
import java.util.LinkedList;
import charactor.Hero;
public class HeroStack {
LinkedList<Hero> heros = new LinkedList<Hero>();
public void push(Hero h) {
heros.addLast(h);
}
public Hero pull() {
return heros.removeLast();
}
public Hero peek() {
return heros.getLast();
}
public static void main(String[] args) {
HeroStack heroStack = new HeroStack();
for (int i = 0; i < 5; i++) {
Hero h = new Hero("hero name " + i);
System.out.println("压入 hero:" + h);
heroStack.push(h);
}
for (int i = 0; i < 5; i++) {
Hero h =heroStack.pull();
System.out.println("弹出 hero" + h);
}
}
}
package generic;
import java.util.LinkedList;
import property.Item;
public class ItemStack {
LinkedList<Item> Items = new LinkedList<Item>();
public void push(Item h) {
Items.addLast(h);
}
public Item pull() {
return Items.removeLast();
}
public Item peek() {
return Items.getLast();
}
public static void main(String[] args) {
ItemStack ItemStack = new ItemStack();
for (int i = 0; i < 5; i++) {
Item item = new Item("Item name " + i);
System.out.println("压入 Item:" + item);
ItemStack.push(item);
}
for (int i = 0; i < 5; i++) {
Item item =ItemStack.pull();
System.out.println("弹出 Item" + item);
}
}
}
- 支持泛型的Stack
设计一个支持泛型的栈MyStack
设计这个类的时候，在类的声明上，加上一个，表示该类支持泛型。
T是type的缩写，也可以使用任何其他的合法的变量，比如A,B,X都可以，但是一般约定成俗使用T，代表类型。
package generic;
import java.util.HashMap;
import java.util.LinkedList;
import charactor.Hero;
import property.Item;
public class MyStack<T> {
LinkedList<T> values = new LinkedList<T>();
public void push(T t) {
values.addLast(t);
}
public T pull() {
return values.removeLast();
}
public T peek() {
return values.getLast();
}
public static void main(String[] args) {
//在声明这个Stack的时候，使用泛型<Hero>就表示该Stack只能放Hero
MyStack<Hero> heroStack = new MyStack<>();
heroStack.push(new Hero());
//不能放Item
heroStack.push(new Item());
//在声明这个Stack的时候，使用泛型<Item>就表示该Stack只能放Item
MyStack<Item> itemStack = new MyStack<>();
itemStack.push(new Item());
//不能放Hero
itemStack.push(new Hero());
}
}
- 支持泛型的二叉树
package collection;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class Node<T> {
// 左子节点
public Node<T> leftNode;
// 右子节点
public Node<T> rightNode;
// 值
public T value;
// 插入 数据
public void add(T t) {
// 如果当前节点没有值，就把数据放在当前节点上
if (null == value)
value = t;
// 如果当前节点有值，就进行判断，新增的值与当前值的大小关系
else {
// 新增的值，比当前值小或者相同
if ((Integer) t -((Integer)value) <= 0) {
if (null == leftNode)
leftNode = new Node<T>();
leftNode.add(t);
}
// 新增的值，比当前值大
else {
if (null == rightNode)
rightNode = new Node<T>();
rightNode.add(t);
}
}
}
// 中序遍历所有的节点
public List<T> values() {
List<T> values = new ArrayList<>();
// 左节点的遍历结果
if (null != leftNode)
values.addAll(leftNode.values());
// 当前节点
values.add(value);
// 右节点的遍历结果
if (null != rightNode)
values.addAll(rightNode.values());
return values;
}
public static void main(String[] args) {
int randoms[] = new int[] { 67, 7, 30, 73, 10, 0, 78, 81, 10, 74 };
Node<Integer> roots = new Node<>();
for (int number : randoms) {
roots.add(number);
}
System.out.println(roots.values());
}
}
通配符
- ? extends
ArrayList heroList<? extends Hero> 表示这是一个Hero泛型或者其子类泛型
heroList 的泛型可能是
HeroheroList 的泛型可能是APHero
heroList 的泛型可能是ADHero
所以 可以确凿的是，从heroList取出来的对象，一定是可以转型成Hero的
但是，不能往里面放东西，因为
放APHero就不满足
放ADHero又不满足
package generic;
import java.util.ArrayList;
import charactor.ADHero;
import charactor.APHero;
import charactor.Hero;
public class TestGeneric {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<APHero> apHeroList = new ArrayList<APHero>();
apHeroList.add(new APHero());
ArrayList<? extends Hero> heroList = apHeroList;
//? extends Hero 表示这是一个Hero泛型的子类泛型
//heroList 的泛型可以是Hero
//heroList 的泛型可以使APHero
//heroList 的泛型可以使ADHero
//可以确凿的是，从heroList取出来的对象，一定是可以转型成Hero的
Hero h= heroList.get(0);
//但是，不能往里面放东西
//heroList.add(new ADHero()); //编译错误，因为heroList的泛型 有可能是APHero
}
}
- ? super
ArrayList heroList<? super Hero> 表示这是一个Hero泛型或者其父类泛型
heroList的泛型可能是Hero
heroList的泛型可能是Object
可以往里面插入Hero以及Hero的子类
但是取出来有风险，因为不确定取出来是Hero还是Object
package generic;
import java.util.ArrayList;
import charactor.ADHero;
import charactor.APHero;
import charactor.Hero;
public class TestGeneric {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<? super Hero> heroList = new ArrayList<Object>();
//? super Hero 表示 heroList的泛型是Hero或者其父类泛型
//heroList 的泛型可以是Hero
//heroList 的泛型可以是Object
//所以就可以插入Hero
heroList.add(new Hero());
//也可以插入Hero的子类
heroList.add(new APHero());
heroList.add(new ADHero());
//但是，不能从里面取数据出来,因为其泛型可能是Object,而Object是强转Hero会失败
//Hero h= heroList.get(0); //报错
}
}
- 泛型通配符?
泛型通配符? 代表任意泛型
既然?代表任意泛型，那么换句话说，这个容器什么泛型都有可能
所以只能以 Object 的形式取出来
并且不能往里面放对象，因为不知道到底是一个什么泛型的容器
package generic;
import java.util.ArrayList;
import property.Item;
import charactor.APHero;
import charactor.Hero;
public class TestGeneric {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<APHero> apHeroList = new ArrayList<APHero>();
//?泛型通配符，表示任意泛型
ArrayList<?> generalList = apHeroList;
//?的缺陷1： 既然?代表任意泛型，那么换句话说，你就不知道这个容器里面是什么类型
//所以只能以Object的形式取出来
Object o = generalList.get(0);
//?的缺陷2： 既然?代表任意泛型，那么既有可能是Hero,也有可能是Item
//所以，放哪种对象进去，都有风险，结果就什么什么类型的对象，都不能放进去
//generalList.add(new Item()); //编译错误 因为?代表任意泛型，很有可能不是Item
//generalList.add(new Hero()); //编译错误 因为?代表任意泛型，很有可能不是Hero
//generalList.add(new APHero()); //编译错误 因为?代表任意泛型，很有可能不是APHero
}
}
- 总结
如果希望只取出，不插入，就使用? extends Hero
如果希望只插入，不取出，就使用? super Hero
如果希望，又能插入，又能取出，就不要用通配符？
泛型转型
- 对象转型
子类转父类
package generic;
import charactor.ADHero;
import charactor.Hero;
public class TestGeneric {
public static void main(String[] args) {
Hero h = new Hero();
ADHero ad = new ADHero();
//子类转父类
h = ad;
}
}
- 子类泛型转父类泛型
既然 子类对象 转 父类对象是可以成功的，那么子类泛型转父类泛型能成功吗？
如代码
hs的泛型是父类Hero
adhs 的泛型是子类ADHero
package generic;
import java.util.ArrayList;
import charactor.ADHero;
import charactor.Hero;
public class TestGeneric {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<Hero> hs =new ArrayList<>();
ArrayList<ADHero> adhs =new ArrayList<>();
//子类泛型转父类泛型
hs = adhs;
}
}
- 父类泛型不能转子类泛型
package generic;
import java.util.ArrayList;
import charactor.ADHero;
import charactor.Hero;
public class TestGeneric {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<Hero> hs =new ArrayList<>();
ArrayList<ADHero> adhs =new ArrayList<>();
//假设能成功
adhs = hs;
//这个时候adhs实际上指向的是泛型是Hero的容器,而这个容器里可能放的是一个APHero
//而根据泛型，直接取出来就转型成了ADHero
//所以就变成了APHero转型成ADHero，这是矛盾的。
ADHero ad =adhs.get(0);
}
}
