06|「常用容器与异常 」

前言

常用容器与异常

一、前置知识

• 接口的多态
• 接口
• 接口的实现（类）

二、常用容器

• 接口：定义了必须要实现的函数；
• 实现：用类来实现接口中函数的具体的逻辑；

1、List

• List 是一个接口
• 实现：ArrayList ：变长数组，LinkList：双链表
• ArrayList 与 LinkList 的区别（什么时候用）：ArrayList 支持随机寻址，即可以通过索引快速访问元素，但插入和删除操作（尤其是在中间位置）相对较慢。
• LinkedList不支持随机寻址，插入和删除操作（尤其是在已知节点的情况下）相对较快，但访问特定位置的元素需要从头节点开始遍历。
• API：

2、Set

• 维护的是一个集合；
• 实现：
  • HashSet 哈希表：用来判断一个数是否存在，是无序的，插入、删除、查询、修改均为 O(1) 时间复杂度；
  • TreeSet 平衡树：用来动态维护一个有序序列；插入、删除、查询、修改均为 O(log n) 时间复杂度，以 2 为底；

Set<Integer> set = new HashSet<>();
set.add(1);
set.add(2);
// 便利set
for (int x : set)
	System.out.println(x);

3、Map

• 维护的是一个映射，映射是将一个元素映射到另外一个元素；

• 实现

  • HashMap<K, V>： 哈希表，无序
  • TreeMap<K, V>：平衡树，有序

  Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
  map.put("123", 2);
  map.put("321", 3);
  map.put("21", 10);
  
  // 遍历
  for (Map.Entry<String, Integer> entry: map.entrySet())
  	System.out.println("%s %d\n", entry.getKey(), entry.getValue());
  

三、异常

1、异常处理和 Error 的区别

Error （错误）：超内存、线程死亡等错误导致程序无法继续执行，不可修复的，会报 Error 错误；
Exception（异常）：出现错误，可修复（出现错误以后，通过增加判断提示给用户）。例如，用户访问数组时数组越界，通过增加判断提示给用户，让用户重新输入，无需中断整个程序；

2、异常的继承关系

3、异常的分类

1）运行时异常

• 运行时异常都是 RuntimeException 类及其子类异常；
• 例如，数组越界异常、空指针异常 ；这些异常是非检查型异常，程序中可以选择捕获处理，也可以不捕获处理；
• 这些异常一般是由程序逻辑错误引起的，程序应该从逻辑角度尽可能避免这类异常的发生；

2）其它异常

• 另外一种异常：除了运行时异常以外的异常，这类异常被称为检查型异常，类型上都属于 Exception 类及其子类；
• 从程序语法角度讲是必须进行捕获处理的异常，如果不处理，程序就不能编译通过（这类异常如果被抛出，需要在外面对其进行捕获或者继续往外抛，不能不处理）；

3、捕获异常

• try：可能出异常的代码，可写多句；代码会一行一行执行，当其中某一行出现异常时，匹配 catch 中异常的情况，如果 catch 中没有任何一个匹配的，就会抛出这个异常（程序会终止，但是 finally 中的代码会执行）；
• catch：用于匹配出异常的情况；
• finally：无论有没有报异常都需要执行的代码，放到 finally 中（finally 中的代码无论如何都会执行）;

public class Main {

    private static void foo() {
        int[] array = new int[5];
        for (int i = 0; i < 5; i ++ )
            array[i] = i;

        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        int k = sc.nextInt();
        int x = sc.nextInt();

        try {
            array[k] /= x;
        } catch (ArithmeticException e) {
            System.out.println("除零错误！");
            e.printStackTrace();
        } catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
            System.out.println("数组越界！");
            e.printStackTrace();
        } finally {
            for (int i = 0; i < 5; i ++ ) {
                System.out.println(array[i]);
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        foo();
    }
}

• finally 里面的代码和放到最后的区别
  • return 之后的不会执行，finally 任何情况都会执行；

4、抛出异常

• 什么是抛出异常：如果不捕获异常的话，代码就会直接终止，会将异常抛出（显示报错信息）；
  

• throw：在函数内抛出一个异常，后面只能跟一个异常

• throws：在函数定义时抛出一些可能的异常，函数内的异常不处理，丢到外层（调用函数的地方）去处理；

• 对于异常，要么抛出，要么捕获；throws 后面可以跟多个异常；

• 所有检查型异常，编译器会自动判断报错，必须需要人为要处理，处理的方式有两种（一种是捕获它，另一种方式是抛出（不处理，用 throws ））

1）在函数内，自己抛出一个异常，自己捕获

2）在函数内直接抛出，在函数内不捕获处理，放到函数外处理，需要函数定义处增加 throws 关键字，声明方法可能抛出的异常类型；

在 foo() 方法的声明中，使用了 throws IOException, NoSuchFieldException，表示 foo() 方法有可能会抛出 IOException 或 NoSuchFieldException 类型的异常。
当一个方法可能抛出异常时，可以使用 throws 声明，以通知调用该方法的程序员需要处理这些异常，否则编译器会报错。
在 main() 方法中调用 foo() 方法时，由于 foo() 方法声明了可能抛出异常，所以需要在调用处使用 try-catch 块来捕获可能抛出的异常。

一个函数内可以抛多个异常