201711671118《Java程序设计》第十五章总结

第15章  泛型与集合框架

Java提供了实现常见数据结构的类，这些实现数据结构的类通称为Java集合框架, Java集合框架支持泛型。

泛型（Generics），目的是可以建立具有类型安全的集合框架，如链表、散列映射等数据结构。

15.1.1    泛型类声明

可以使用“class 名称<泛型列表>”声明一个类,为了和普通的类有所区别，这样声明的类称作泛型类,如：class People<E>

其中People是泛型类的名称，E是其中的泛型，也就是说我们并没有指定E是何种类型的数据，它可以是任何对象或接口，但不能是基本类型数据。

15.1.2    使用泛型类声明对象

泛型类声明和创建对象时，类名后多了一对“<>”，而且必须要用具体的类型替换“<>”中的泛型。例如：

   Cone<Circle> coneOne;

   coneOne =new Cone<Circle>(new Circle());

15.2    链表

链表是由若干个称作节点的对象组成的一种数据结构，每个节点含有一个数据和下一个节点的引用 。

15.2.1    LinkedList<E>泛型类

LinkedList<E>泛型类创建的对象以链表结构存储数据，习惯上称LinkedList类创建的对象为链表对象。例如，LinkedList<String> mylist=new LinkedList<String>();

创建一个空双链表。 add(E obj)  向链表依次增加节点

15.2.2 LinkedList<E>泛型类常用方法

• LinkedList<E>泛型类实现Lis<E>泛型接口中的一些常用方法。
  • public boolean add(E element) 向链表末尾添加一个新的节点，该节点中的数据是参数elememt指定的数据。
  • public void add(int index ,E element) 向链表的指定位置添加一个新的节点，该节点中的数据是参数elememt指定的数据。
  • public void clear() 删除链表的所有节点，使当前链表成为空链表。
  • public E remove(int index) 删除指定位置上的节点。
  • public boolean remove(E element) 删除首次出现含有数据elemen的节点。
  • public E get(int index) 得到链表中指定位置处节点中的数据。
• LinkedList<E>泛型类本身新增加的一些常用方法
  • public void addFirst(E element) 向链表的头添加新节点，该节点中的数据是参数elememt指定的数据。
  • public void addLast(E element) 向链表的末尾添加新节点，该节点中的数据是参数elememt指定的数据。
  • public E getFirst() 得到链表中第一个节点中的数据。
  • public E getLast() 得到链表中最后一个节点中的数据。
  • public E removeFirst() 删除第一个节点，并返回这个节点中的数据。

15.2.3    遍历链表

当用户需要遍历集合中的对象时，应当使用该集合提供的迭代器，而不是让集合本身来遍历其中的对象。由于迭代器遍历集合的方法在找到集合中的一个对象的同时，也得到待遍历的后继对象的引用，因此迭代器可以快速地遍历集合。

链表对象可以使用iterator()方法获取一个Iterator对象，该对象就是针对当前链表的迭代器。

15.2.4    排序与查找

Collections类提供的用于排序和查找的类方法如下：

public static sort(List<E> list) 该方法可以将list中的元素升序排列。

int binarySearch(List<T> list, T key,CompareTo<T> c) 使用折半法查找list是否含有和参数key相等的元素，如果key链表中某个元素相等，方法返回和key相等的元素在链表中的索引位置（链表的索引位置从0考试），否则返回-1。

15.3   堆栈

堆栈是一种“后进先出”的数据结构，只能在一端进行输入或输出数据的操作。

Stack<E>泛型类创建一个堆栈对象，堆栈对象常用方法：

• • public E push(E item);实现压栈操作
  • public E pop();实现弹栈操作。
  • public boolean empty();判断堆栈是否还有数据。
  • public E peek();获取堆栈顶端的数据，但不删除该数据。
  • public int search(Object data);获取数据在堆栈中的位置。

15.4   散列映射

15.4.1   HashMap<K,V>泛型类

HashMap<K,V>对象采用散列表这种数据结构存储数据，习惯上称HashMap<K,V>对象为散列映射。

相关方法：public V put(K key,V value)将键/值对数据存放到散列映射中，该方法同时返回键所对应的值。

15.4.2   常用方法

• public void clear() 清空散列映射。
• public Object clone()  返回当前散列映射的一个克隆。
• public boolean containsKey(Object key) 如果散列映射有“键/值”对使用了参数指定的键，方法返回true，否则返回false。
• public boolean containsValue(Object value) 如果散列映射有“键/值”对的值是参数指定的值。
• public V get(Object key) 返回散列映射中使用key做键的“键/值”对中的值。
• public boolean isEmpty()  如果散列映射不含任何“键/值”对，方法返回true，否则返回false。
• public V remove(Object key) 删除散列映射中键为参数指定的“键/值”对，并返回键对应的值。
• public int size() 返回散列映射的大小，即散列映射中“键/值”对的数目。

15.4.3 遍历散列映射

public Collection<V> values()方法返回一个实现Collection<V>接口类创建的对象。

使用接口回调技术，即将该对象的引用赋给Collection<V>接口变量，该接口变量可以回调iterator()方法获取一个Iterator对象，这个Iterator对象存放着散列映 射中所有“键/值”对中的“值”。                

15.4.4    基于散列映射的查询

对于经常需要进行查找的数据可以采用散列映射来存储这样的数据，即为数据指定一个查找它的关键字，然后按着“健-值”对，将关键字和数据一并存入散列映射中。

15.5   树集

TreeSet<E>类创建的对象称作树集。例如:TreeSet<String> mytree=new TreeSe<String>();然后使用add方法为树集添加节点，例如：mytree.add("boy"); 

15.5.2   节点的大小关系

树集用add方法添加节点，节点会按其存放的数据的“大小”顺序一层一层地依次排列，在同一层中的节点从左到右按“大小”顺序递增排列，下一层的都比上一层的小。

15.5.3   TreeSet类的常用方法

• public boolean add(E o) 向树集添加加节点。
• public void clear() 删除树集中的所有节点。
• public void contains(Object o) 如果树集中有包含参数指定的对象，该方法返回true，否则返回false 。
• public E first() 返回树集中的第一个节点中的数据（最小的节点）。
• public E last() 返回最后一个节点中的数据（最大的节点）。
• public isEmpty() 判断是否是空树集，如果树集不含任何节点，该方法返回true 。
• public boolean remove(Object o) 删除树集中的存储参数指定的对象的最小节点。
• public int size() 返回树集中节点的数目。

15.6   树映射

TreeMap<K,V>类实现了Map<K,V>接口，称TreeMap<K,V>对象为树映射。

树映射使用public V put(K key,V value);方法添加节点。

15.7   自动装箱与拆箱

JDK1.5新增的基本类型数据和相应的对象之间相互自动转换的功能，称作基本数据类型的自动装箱与拆箱（Autoboxing and Auto-Unboxing of Primitive Types）。