十一、持有对象

最新推荐文章于 2022-03-07 21:48:11 发布

java___boy

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书中的原标题是——holding your object，把握你的对象，译者翻译成持有对象。这是用的最多的类之一。

作者说的，如果一个程序包含固定数量的且其生命周期都是已知的对象，那么这是一个非常简单的程序。确实，如果数组大小已知，那么就很简单了。

除了数组，Java提供了容器类来holding object。

1)泛型和类型安全的容器

ArrayList，可以自动扩充大小的数组，add插入对象，get访问对象，size查看对象数目。

[java] view plain copy print ?

class Apple{}
public class Box {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<Apple> a = new ArrayList<Apple>();
a.add(new Apple());
}
}

泛型（就是跟在ArrayList后面的那个尖括号指明Apple类型的标识）的添加可以在编译期间防止将错误类型的对象放进容器中。

同样，容器也可以用foreach语法。

2)概念

容器类作用是保存对象。分为两个：

一、Collection，List顺序保存元素，Set不能有重复元素，Queue按照排队来。

二、Map，键值对，通过键找值或者被称为字典。

对了，写了这么多篇，忘记说一件重要的事情了，懂得查API文档，最好看英文版。Collection是什么，类还是接口，一查就知道了。

[java] view plain copy print ?

public interface List<E>
extends Collection<E>
public class ArrayList<E>
extends AbstractList<E>
implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, Serializable

这样的关系就出来了。

3)添加一组元素

[java] view plain copy print ?

public class AddGroup {
public static void main(String[] args) {
Collection<Integer> c = new ArrayList<Integer>(Arrays.asList(1,2,3,4));
Integer[] group = {5,6,7,8 };
c.addAll(Arrays.asList(group));
System.out.println(c);
Collections.addAll(c, 9,0);
System.out.println(c);
}
}
//[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]
//[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0]

Collections.addAll,Adds all of the specified elements to the specified collection.

将其他元素添加到Collection c中，而Collection.addAll是添加一组元素。

4)容器的打印

其实上面的代码已经看出，具体的容器已经实现了自己的toString方法。

5)List

List有两种：ArrayList，随机访问元素快，中间插入和删除操作慢。

LinkedList，随机访问慢，但是中间插入和删除快，类似链表。

List常用方法：

[java] view plain copy print ?

class Member{
int age;
Member(int i){
age = i;
}
public String toString(){
return "member"+age;
}
}
public class ListMethod {
public static void main(String[] args) {
List<Member> members = new ArrayList<Member>();
Member member1 = new Member(1);
//添加元素
members.add(member1);
//判断容器是否为空
System.out.println(members.isEmpty());
//判断容器是否包含该元素
System.out.println(members.contains(member1));
//显示索引
System.out.println(members.indexOf(member1));
//移除元素
members.remove(member1);
System.out.println(members);
Member member2 = new Member(2);
Member member3 = new Member(3);
Member member4 = new Member(4);
members.add(member2);
members.add(member3);
members.add(member4);
//类似subString，从索引0开始截取到1，包含0和1
System.out.println(members.subList(0, 2));
//移除不同于remove
//removeAll(Collection<?> c)
//remove(int index) remove(Object o)
members.removeAll(members);
System.out.println(members);
}
}

6)迭代器

在没用迭代器之前，遍历是这样写的：

[java] view plain copy print ?

for(int i = 0; i < newList.size(); i++){
System.out.println(newList.get(i));
}

而迭代器被称为轻量级对象，创建的代价小。

[java] view plain copy print ?

Iterator<Member> iterator = members.iterator();
while(iterator.hasNext()){
System.out.println(iterator.next());
}

next移动下一个元素，但是拿到的当前元素。hasNext检查是否还有元素，Iteratorf容器返回一个Iterator。

7)ListIterator

这个之前没听过，Iterator只能向前移动，ListIterator可以双向移动。

[java] view plain copy print ?

ListIterator<Member> iterator = members.listIterator();
while(iterator.hasNext()){
System.out.println(iterator.next());
}
while(iterator.hasPrevious()){
System.out.println(iterator.previous());
}

向前输出，向后输出。

8)LinkedList

插入移除高效。

方法很容易理解，属于自解释型的方法名。

[java] view plain copy print ?

public class TestLinkedList {
public static void main(String[] args) {
LinkedList<Member> members = new LinkedList<Member>();
Member member1 = new Member(1);
Member member2 = new Member(2);
Member member3 = new Member(3);
members.add(member1);
members.add(member2);
members.add(member3);
//返回列表头
System.out.println(members.peek());
//移除并返回列表头
System.out.println(members.removeFirst());
System.out.println(members);
//返回并移除表头
System.out.println(members.poll());
System.out.println(members);
//removelast 移除最后一个
members.add(member1);
members.add(member2);
System.out.println(members.removeLast());
System.out.println(members);
//addLast和add一样都是往列表尾插入元素 addFirst自然就是表头
members.add(member2);
members.addFirst(member2);
members.addLast(member2);
System.out.println(members);
}
}

10)Set

Set，元素不重复。

Set与Collection有完全一样的接口，但是不同List，虽然Set就是Collection，但是行为不同，这就是多态和继承的应用了。

[java] view plain copy print ?

public class TestSet {
public static void main(String[] args) {
Set<Integer> set = new HashSet<Integer>();
Random r = new Random(400);
for(int i = 0;i<20;i++){
set.add(r.nextInt(300));
}
System.out.println(set);
}
}

HashSet，没有重复元素，顺序也无规律，其实是使用了散列，以后会提到。

如果：

[java] view plain copy print ?

Set<Integer> set = new TreeSet<Integer>();

会发现是有序的，TreeSet将元素存储在了红黑树里面。

书中有一处错误：LinkedHashSet写成LinkedHashList了，它也使用散列，但是看起来使用了链表维护元素插入顺序。

11)Map

作者说将对象映射到其他对象的能力是解决编程问题的杀手锏。

确实，例如查看随机数的分布，如果真是随机数的话，那么10000次产生20以内的随机数，每个数字出现的次数应该是相近的。

[java] view plain copy print ?

public class TestMap {
public static void main(String[] args) {
Map<Integer,Integer> map = new HashMap<Integer,Integer>();
Random r = new Random(47);
//map里面为空
System.out.println(map.get(1));
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
int j = r.nextInt(10);
Integer temp = map.get(j);
map.put( j ,temp == null ? 1 : temp+1);
}
System.out.println(map);
}
}
//result:null
//{0=994, 1=1033, 2=1010, 3=1014, 4=958, 5=1000, 6=1052, 7=980, 8=946, 9=1013}

数字确实是随机分布的，Map也很好用。

Map也用到多维。

[java] view plain copy print ?

Map<Person,List<TV>>;

12)Queue

先进先出，买基金的时候，由于后期追加购买，但是前期的基金已经满1个月，这样不用赎回费，然后问了客服之后发现，先买进的先赎回，然后自己大拍大腿，这不就是所谓的队列设计吗？

LinkedList实现了Queue接口。

对了，经常用到Random，竟然忘了说为什么作者传参用了47，其实Random传参是传入一个计算的种子，默认是系统时间，47在他看来一直是“魔幻数字”。

[java] view plain copy print ?

public class TestQueue {
public static void main(String[] args) {
Queue<Integer> q = new LinkedList<Integer>();
Random r = new Random(47);
for (int i = 0; i < 10; i++) {
//将一个元素插入队尾
q.offer(r.nextInt(12));
}
//返回队头
System.out.println(q.peek());
System.out.println(q);
}
}

一、PriorityQueue

直接看例子：

[java] view plain copy print ?

public class TestPriorityQueue {
public static void main(String[] args) {
String s = "What 's your favorite number ,1 or 2?";
List<String> l = Arrays.asList(s.split(""));
PriorityQueue<String> pq = new PriorityQueue<String>(l);
while(pq.peek()!=null){
System.out.print(pq.remove()+" ");
}
}
}
result：
[, , , , , b, , 1, , i, e, n, h, ', , a, o, 2, ?, y, t, t, o, u, u, m, r, e,
r, f, ,, s, a, v, r, o, W, r]
' , 1 2 ? W a a b e e f h i m n o o o r r r r s t t u u v y

先级最高最先弹出，在优先队列里面最小的值拥有最高的优先级，如果为String，从上面看，空格优先级最高。

直接输出并不会排序，这和我之前预想的不一样。

要顺序输出，需要用peek方法，返回队头，空返回null，然后remove的时候优先级高的会现出来。

[java] view plain copy print ?

public static void main(String[] args) {
String s = "werwerwer";
List<String> l = Arrays.asList(s.split(""));
PriorityQueue<String> pq = new PriorityQueue<String>(l);
while (pq.peek() != null) {
System.out.print(pq.remove() + " ");
}
pq = new PriorityQueue<String>(l);
System.out.println(pq.peek());
pq.remove();
System.out.println(pq.peek());
pq.remove();
System.out.println(pq.peek());
}
result:
e e e r r r w w w
e
e

结果让我奇怪的是String里面有空格。这个看了字符串再回来解决。

13)Foreach与迭代器

foreach遍历：

[java] view plain copy print ?

public class Box {
public static void main(String[] args) {
Collection<String> c = new LinkedList<String>();
String s = "you are so great";
Collections.addAll(c,s.split(" "));
for(String string : c){
System.out.println(string);
}
}
}

原来foreach是Java SE5引入的特性，因为同时也引入了Iterable接口，接口产生Iterator的Iterator方法，Iterable被Foreach用来在序列中移动。所以实现Iterable的接口的类都可以用于Foreach语句。

[java] view plain copy print ?

All Known Subinterfaces:
BeanContext, BeanContextServices, BlockingDeque<E>, BlockingQueue<E>,
Collection<E>, Deque<E>, DirectoryStream<T>, List<E>, NavigableSet<E>,
Queue<E>, Set<E>, SortedSet<E>

其实Iterable的子接口有这么多，接下来实现Collection接口的自然也就实现了Iterable接口，所以也适用。

总结：

先看容器分类图：

点线为接口，实线为具体类，空心箭头指实现接口，实心箭头指某个类可以生成箭头所指向的类的对象。

1、数组可以存放对象，存放基本类型的数据，可以多维，就是容量不能改变。

2、Collection保存单一的元素，Map保存键值对。

3、List和数组类似，但是List可以自动扩充容量。大量随机访问使用ArrayList，经常进行插入删除操作，用LinkedList。

[java] view plain copy print ?

public class Box {
public static void main(String[] args) {
long start = System.currentTimeMillis();
Random r = new Random(47);
LinkedList<Integer> l = new LinkedList<Integer>();
for(int i = 0; i< 1000000; i++){
l.add(r.nextInt(1000));
}
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println(end - start);
ArrayList<Integer> a = new ArrayList<Integer>();
for(int i = 0; i< 1000000; i++){
a.add(r.nextInt(1000));
}
long end2 = System.currentTimeMillis();
System.out.println(end2 -end);
}
}

4、Map，HashMap用来快速访问，TreeMap保持键的排序，速度没HashMap快，LinkedHashMap保持元素排序，也通过散列也能快速访问，于两者中间。

5、Set元素不重复，TreeSet，HashSet，LinkedHashSet与Map的类似。