Java进阶容器学习

Posted qfdsj

tags:

篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Java进阶容器学习相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

  Java中有一些对象被称为容器(container)。容器中可以包含多个对象,每个对象称为容器中的一个元素。容器是用对象封装的数据结构(data structure)。

  

 

  充满梦想的容器

  不同的数据结构有不同的组织元素的方式,也可以有不同的操作。根据具体实施的不同,数据结构的操作效率也各有差别。Java中的容器也是这样。我们要选择适当的容器,以应对变化的需求。

  (关于数据结构更多的内容,可参考纸上谈兵: 算法与数据结构)

  数组(array)是最常见的数据结构。数组是相同类型元素的有序集合,并有固定的大小(可容纳固定数目的元素)。数组可以根据下标(index)来随机存取(random access)元素。在内存中,数组通常是一段连续的存储单元。

  Java支持数组这一数据结构。我们需要说明每个数组的类型和大小。如下:

  在说明类型时,在类型说明(Human)后面增加一个[],来说明是一个数组。使用new创建容器时,需要说明数组的大小。

  我们可以使用 数组名[下标] 的方式来调用某个元素。我们可以逐个的初始化数组的元素,也可以在声明的同时使用{}初始化数组。

  对于非基本类型的数组,比如Human[],数组中存储的是对象的引用。

  我们可以调用System.arraycopy()方法来有效的复制数组:

  System.arraycopy()中,aFrom为想要复制出去的数组,aTo为想要复制到的数组,1为aFrom的想要复制出去的元素起始位置,0为aTo中想要存储复制来元素的起始位置,3为所要复制的元素总数。

  表(List)和集合(Set)是java.util中定义的两个接口(interface)。这两个接口都继承自Collection接口。通过实施接口,我们可以获得相应的容器。

  我们之前都是使用类(class)来说明引用的类型。事实上,我们也可以用接口(interface)来说明引用的类型。该类型引用所指向的对象必须实施了该接口。

  我们先来使用表(List)容器。List是有序的元素集合,所以可以使用下标来说明元素的位置。集合中的元素可以相等:

  当我们在定义接口和创建容器时,我们使用class的方式来说明容器中所能容纳元素的类型。我们将只能在容器中放入class类及其衍生类的对象。

  容器的引用为List类型,但容器的实施为ArrayList类。这里是将接口与实施分离。事实上,同一种抽象数据结构(ADT)都可以有多种实施方法(比如栈可以实施为数组和链表)。这样的分离允许我们更自由的选择ADT的实施方式。

  我们可以定义Object类型的容器。由于Java中的所有类都继承自Object类,这样的容器实际上可以放入任意类型的对象。

  在上面的程序中,容器为String类型。我们用

  ·add()方法加入新的元素

  ·get()方法可以获取容器中的元素,传递一个整数下标作为参数

  ·remove()方法可以删除容器中的元素,传递一个整数下标作为参数。(有另一个remove(),传递元素自身作为参数)

  ·size()方法用来返回容器中元素的总数。

  List的官方文档

  集合(set)也是元素的集合。集合中不允许有等值的元素,集合的元素没有顺序:

  重复加入的元素4只被放入容器一次。由于Set是无序的,在remove()中,我们直接传递目标元素本身作为参数。

  Set的官方文档

  List和Set都继承自Collection接口。Collection代表了对象的集合。上面List和Set接口中的许多方法实际上继承自Collection,比如:

  add(good)加入元素

  size()返回元素的总数

  contains(bad)是否包含元素

  remove(good)删除元素

  Collection的官方文档

  Collection还有一个iterator()的方法。该方法将Collection容器封装成循环器(Iterator)。循环器是元素的集合,它有next()方法,用于每次返回一个元素,直到循环器中元素穷尽。

  Map是键值对的集合。Map中的每个元素是一个键值对,即一个键(key)和它对应的对象值(value)。对于Map容器,我们可以通过键来找到对应的对象。

  哈希表是Map常见的一种实施方式,参考纸上谈兵: 哈希表 (hash table)

  我们需要声明Map的键和值的类型。我们下面实施一个HashMap:

  在Map中,我们使用put()方法来添加元素,用get()方法来获得元素。

  Map还提供了下面的方法,来返回一个Collection:

  keySet()将所有的键转换为Set

  values()将所有的值转换为List

  Java中,容器的接口与实施分离。这给了Java程序员更大的选择自由,当然,也为编程增加了难度。

  接口为我们提供了合法的操作。在效果层面上看,不同的实施都有相同的效果。当然,不同的情境下,实施的细节将决定运行效率。

  最后,是我们提到的各个类与接口的关系:

  

 

  

?

以上是关于Java进阶容器学习的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

吐血整理超全 Java 进阶教程:基础 + 容器 + 并发 + 虚拟机 +IO

Java进阶:java容器类的作用

Java进阶学习规划

Java进阶知识点6:并发容器背后的设计理念 - 锁分段写时复制和弱一致性

Java进阶:Tomcat干货笔记

详解Docker——你需要知道的Docker进阶知识三