【吉林大学Java程序设计】第7章：对象的容纳

1.数组 Arrays

• 数组变量属于引用类型，数组也可以看成是对象，数组中的每个元素相当于
  该对象的成员变量
• 数组中的元素可以是任何数据类型，包括基本类型和引用类型

1.1 数组的创建、初始化和使用

（1）数组的声明

• “[]”表示声明的变量是一个数组类型，例：int a1[ ]; int [ ] a2; String [ ] b; Person [ ] p1;
• Java语言中声明数组时不能指定其长度(数组中元素的个数)，例如：int a[5]; //非法

（2）数组初始化

• 数组在声明之后还不可以使用，在使用数组之前必须为数组分配足够的系统资源，称为“初始化”

静态初始化

动态初始化

对象数组的初始化

• 对于第二种对象数组的初始化方法，除了创建时要用new，在初始化时也要用new。第一次new只是创建了三个引用变量，第二次new才创建了对象，如下面三张图所示。
  
  
  

（3）数组的使用

• 按照索引访问数组元素，同C++
• Java中的数组也是对象，除了数组元素之外，还存在唯一一个可被访问的属性length，记录了数组中元素的个数，不像C++那样得调用函数，例如：a[a.length-1]代表数组中最后一个元素

1.2 多维数组

• 存在不规则数组
  
  

1.3 数组与数组的引用

• Java数组是特殊的对象，数组变量存放一个数组对象的引用
• 可以将数组变量作为方法参数达到改变数组元素值的效果
  例：Java中引用是通过值传递的。在changeArrayValue中，令para=a，引用的是同一块区域，因此修改para[0]时，实际上是修改了这块区域内的元素值，a[0]也对应改变。而在changeArrayRef中，para一开始等于a，但又令para=temp，这时para不再与a引用相同区域，而是与temp引用相同区域，a[0]仍为99。
  

1.4 数组工具类Arrays

1.5 数组对象比较接口

先将Object o转换为Employee类型的e，用this表示比较发起者

1.6 数组的优缺点

优点

• 数组可以快速地随机访问数组中的元素。数组可以保存基本类型和对象。
• Arrays类，专门用来操作array。

缺点

• 数组的容量固定。当数组空间不足的时候需要做数据迁移，效率很低。
  • 注意：数组声明时不能指定长度，但是初始化时固定了数组的大小
• 经常或者通常情况下，编程人员不知道或无法确定正在编写的程序需要使用多少个对象。

2.枚举 enum

• 适用于某些数据集合，它们的数值是不变化的，而且集合中的元素个数是有限的，例如：季节、性别、星期

3.容器 Collection（“集合接口”）

• 不同于数组，容器的容量是动态的
• Collection（类集）: 一组单独元素集合
  • List ：保存的对象有顺序，按照元素的索引位置检索对象。允许重复元素。
  • Set ：不允许保存重复的元素。元素之间没有顺序。靠元素值检索对象。
• Map（映射）: 一组键值对
  • 元素包括“键” 对象和“值”对象。键必须是唯一的，值可以重复

容器类关系

Collection接口

3.1 列表 List

• List常用实现类有ArrayList和LinkedList，两种类型存在性能差异
• ArrayList与LinkedList常用的大部分方法都是接口List定义的
• 使用接口List定义类集的方法有一个好处：改变集合类型时其它代码不用变化。例如：

• 当使用实现类特有方法时不能使用接口定义：List a= new ArrayList();而应该使用具体类定义：ArrayList a = new ArrayList();

（1）ArrayList 线性表

• 也被称为动态数组，类似C++的vector
• 内部维护了一个Object类型数组
  

（2）LinkedList 链表

• 较快的顺序存取速度。快速的中间插入删除速度。随机存取速度较低。
• 内部维护了一个带头结点的双向链表
  
  
  

3.2 泛型

• 泛型，即“参数化类型”。一提到参数，最熟悉的就是定义方法时有形参，然后调用此方法时传递实参。那么参数化类型怎么理解呢？顾名思义，就是将类型由原来的具体的类型参数化，类似于方法中的变量参数，此时类型也定义成参数形式（可以称之为类型形参），然后在使用/调用时传入具体的类型（类型实参）。
  为什么要用泛型？ | 泛型方法、通配符该如何使用 | Java中的泛型知识

（1）使用泛型的语法

• 在声明泛型类的变量时，使用尖括号“<>”来指定形式类型参数
  • class 类名<类型参数列表> {类体}
  • 例：class A <X1,X2> {X1 a; X2 b;}
• 在应用泛型类时，必须用具体类型填入类型参数，即泛型类的具体化
  • 类名<具体类型列表> 变量名=new 类名<具体类型列表>（构造函数的参数列表）;
  • 例：A<String,Integer> m = new A<String,Integer>();

（2）泛型的使用

• 类，接口，方法都可以使用泛型
  

（3）容器的泛型

3.3 Set 集合

• 继承自Collection 接口。没有额外的方法。
• 常用的实现类：HashSet 和 TreeSet以及LinkedHashSet。

（1）Iterator（迭代器）遍历

• 调用方法iterator() 返回一个迭代器。第一次调用Iterator的next()方法时，它返回序列的第一个元素。
• 使用**next()**获得序列中的下一个元素，每成功调用一次迭代器向后移动一个元素。
• 使用**hasNext()**检查序列中是否还有元素。
• 使用**remove()**将迭代器新返回的元素删除。
• 接口ListIterator从接口Iterator继承，它可以从两个方向遍历List
• Collection接口都可以使用迭代器
  

（2）for-each遍历

• for-each只能遍历两种类型的对象:
  • 数组
  • 实现了java.lang.Iterable接口的类的实例
    

（3）HashSet 哈希集、散列集

• 添加删除时，若循环比较则效率低下
• 采用“哈希表”与哈希算法实现快速查找
• 内部维护一个链表数组（是“链表”和“数组”的组合）
• 拥有常数查找时间
• 要求对象重写hashCode()方法与equals()方法
  
  

（4）其他Set

• 比较HashSet,TreeSet,LinkedHashSet
  • HashSet的元素存放无顺序
  • LinkedHashSet保持元素的添加顺序
  • TreeSet元素按值进行排序存放（默认从小到大）

3.4 Map 映射

• 一个Map中不能包含相同的key，每个key只能映射一个value。
• 常用的实现类：HashMap和TreeMap以及LinkedHashMap。

Map常用方法

（1）Map遍历

• Map接口没有实现Iterable接口，无法使用迭代器
• Map键值对元素无序，无法使用索引
• Map接口提供3种集合的视图：
  • keySet()：生成键的Set型集合
  • values()：生成值的Collection型集合
  • entrySet()：生成键值对的Set型集合
    
    

（2）HashMap 哈希映射

• HashSet内部维护着一个HashMap
• HashMap的对象也需要实现 equals()与hashCode() 方法

• 键是唯一的，因此再put dog,red的时候，dog的值改变为red
  
  
  
  

（3）其他Map

3.5 Collections 工具类

容器完整关系图

3.6 容器类型选择

4.泛型中的通配符

4.1 通配符简介

• Java泛型是强类型检测的，泛型类型的子类型互不相关。为了使泛型类型具有面向对象的继承关系，Java引入了通配符的概念。

4.2 无界通配符“?”

4.2 通配符上界“? extends T”

4.3 通配符下界“? super T”

泛型通配符小结

总结