Java_集合之二

Posted 2021-05-20 依然耀眼

1.泛型

1.1泛型概述【理解】

• 泛型的介绍

  泛型是JDK5中引入的特性，它提供了编译时类型安全检测机制

• 泛型的好处

  1. 把运行时期的问题提前到了编译期间

  2. 避免了强制类型转换

• 泛型的定义格式

  • <类型>: 指定一种类型的格式.尖括号里面可以任意书写,一般只写一个字母.例如: <E> <T>

  • <类型1,类型2…>: 指定多种类型的格式,多种类型之间用逗号隔开.例如: <E,T> <K,V>

1.2泛型类【应用】

• 定义格式

   修饰符 class 类名<类型> { } 

• 示例代码

  • 泛型类

    public class Generic<T> {
        private T t;
    ​
        public T getT() {
            return t;
        }
    ​
        public void setT(T t) {
            this.t = t;
        }
    }

     

  • 测试类

     1 public class GenericDemo1 {
     2     public static void main(String[] args) {
     3         Generic<String> g1 = new Generic<String>();
     4         g1.setT("杨幂");
     5         System.out.println(g1.getT());
     6 ​
     7         Generic<Integer> g2 = new Generic<Integer>();
     8         g2.setT(30);
     9         System.out.println(g2.getT());
    10 ​
    11         Generic<Boolean> g3 = new Generic<Boolean>();
    12         g3.setT(true);
    13         System.out.println(g3.getT());
    14     }
    15 }

     

1.3泛型方法【应用】

• 定义格式

  修饰符 <类型> 返回值类型 方法名(类型 变量名) {  }

• 示例代码

  • 带有泛型方法的类

    1 public class Generic {
    2     public <T> void show(T t) {
    3         System.out.println(t);
    4     }
    5 }

     

  • 测试类

    1 public class GenericDemo2 {
    2     public static void main(String[] args) {
    3         Generic g = new Generic();
    4         g.show("柳岩");
    5         g.show(30);
    6         g.show(true);
    7         g.show(12.34);
    8     }
    9 }

     

1.4泛型接口【应用】

• 定义格式

  修饰符 interface 接口名<类型> {  }

• 示例代码

  • 泛型接口

    1 public interface Generic<T> {
    2     void show(T t);
    3 }

     

  • 泛型接口实现类1

    定义实现类时,定义和接口相同泛型,创建实现类对象时明确泛型的具体类型

    1 public class GenericImpl1<T> implements Generic<T> {
    2     @Override
    3     public void show(T t) {
    4         System.out.println(t);
    5     }
    6 }

     

  • 泛型接口实现类2

    定义实现类时,直接明确泛型的具体类型

    1 public class GenericImpl2 implements Generic<Integer>{
    2      @Override
    3      public void show(Integer t) {
    4           System.out.println(t);
    5      }
    6 }

     

  • 测试类

     1 public class GenericDemo3 {
     2     public static void main(String[] args) {
     3         GenericImpl1<String> g1 = new GenericImpl<String>();
     4         g1.show("林青霞");
     5         GenericImpl1<Integer> g2 = new GenericImpl<Integer>();
     6         g2.show(30);
     7       
     8         GenericImpl2 g3 = new GenericImpl2();
     9         g3.show(10);
    10     }
    11 }​

1.5类型通配符

• 类型通配符: <?>

  • ArrayList<?>: 表示元素类型未知的ArrayList,它的元素可以匹配任何的类型

  • 但是并不能把元素添加到ArrayList中了,获取出来的也是父类类型

• 类型通配符上限: <? extends 类型>

  • ArrayListList <? extends Number>: 它表示的类型是Number或者其子类型

• 类型通配符下限: <? super 类型>

  • ArrayListList <? super Number>: 它表示的类型是Number或者其父类型

• 泛型通配符的使用

   1 public class GenericDemo4 {
   2     public static void main(String[] args) {
   3         ArrayList<Integer> list1 = new ArrayList<>();
   4         ArrayList<String> list2 = new ArrayList<>();
   5         ArrayList<Number> list3 = new ArrayList<>();
   6         ArrayList<Object> list4 = new ArrayList<>();
   7 ​
   8         method(list1);
   9         method(list2);
  10         method(list3);
  11         method(list4);
  12 ​
  13         getElement1(list1);
  14         getElement1(list2);//报错
  15         getElement1(list3);
  16         getElement1(list4);//报错
  17 ​
  18         getElement2(list1);//报错
  19         getElement2(list2);//报错
  20         getElement2(list3);
  21         getElement2(list4);
  22     }
  23   
  24     // 泛型通配符: 此时的泛型?,可以是任意类型
  25     public static void method(ArrayList<?> list){}
  26     // 泛型的上限: 此时的泛型?,必须是Number类型或者Number类型的子类
  27     public static void getElement1(ArrayList<? extends Number> list){}
  28     // 泛型的下限: 此时的泛型?,必须是Number类型或者Number类型的父类
  29     public static void getElement2(ArrayList<? super Number> list){}
  30 ​
  31 } 

 

2.Set集合

2.1Set集合概述和特点【应用】

• 不可以存储重复元素

• 没有索引,不能使用普通for循环遍历

2.2Set集合的使用【应用】

存储字符串并遍历

 1 public class MySet1 {
 2     public static void main(String[] args) {
 3         //创建集合对象
 4         Set<String> set = new TreeSet<>();
 5         //添加元素
 6         set.add("ccc");
 7         set.add("aaa");
 8         set.add("aaa");
 9         set.add("bbb");
10 ​
11 //        for (int i = 0; i < set.size(); i++) {
12 //            //Set集合是没有索引的，所以不能使用通过索引获取元素的方法
13 //        }
14       
15         //遍历集合
16         Iterator<String> it = set.iterator();
17         while (it.hasNext()){
18             String s = it.next();
19             System.out.println(s);
20         }
21         System.out.println("-----------------------------------");
22         for (String s : set) {
23             System.out.println(s);
24         }
25     }
26 }

 

3.TreeSet集合

3.1TreeSet集合概述和特点【应用】

• 不可以存储重复元素

• 没有索引

• 可以将元素按照规则进行排序

  • TreeSet()：根据其元素的自然排序进行排序

  • TreeSet(Comparator comparator) ：根据指定的比较器进行排序

3.2TreeSet集合基本使用【应用】

存储Integer类型的整数并遍历

 1 public class TreeSetDemo01 {
 2     public static void main(String[] args) {
 3         //创建集合对象
 4         TreeSet<Integer> ts = new TreeSet<Integer>();
 5 ​
 6         //添加元素
 7         ts.add(10);
 8         ts.add(40);
 9         ts.add(30);
10         ts.add(50);
11         ts.add(20);
12 ​
13         ts.add(30);
14 ​
15         //遍历集合
16         for(Integer i : ts) {
17             System.out.println(i);
18         }
19     }
20 }

 

3.3自然排序Comparable的使用【应用】

• 案例需求

  • 存储学生对象并遍历，创建TreeSet集合使用无参构造方法

  • 要求：按照年龄从小到大排序，年龄相同时，按照姓名的字母顺序排序

• 实现步骤

  1. 使用空参构造创建TreeSet集合

     • 用TreeSet集合存储自定义对象，无参构造方法使用的是自然排序对元素进行排序的

  2. 自定义的Student类实现Comparable接口

     • 自然排序，就是让元素所属的类实现Comparable接口，重写compareTo(T o)方法

  3. 重写接口中的compareTo方法

     • 重写方法时，一定要注意排序规则必须按照要求的主要条件和次要条件来写

• 代码实现

  学生类

   1 public class Student implements Comparable<Student>{
   2     private String name;
   3     private int age;
   4 ​
   5     public Student() {
   6     }
   7 ​
   8     public Student(String name, int age) {
   9         this.name = name;
  10         this.age = age;
  11     }
  12 ​
  13     public String getName() {
  14         return name;
  15     }
  16 ​
  17     public void setName(String name) {
  18         this.name = name;
  19     }
  20 ​
  21     public int getAge() {
  22         return age;
  23     }
  24 ​
  25     public void setAge(int age) {
  26         this.age = age;
  27     }
  28 ​
  29     @Override
  30     public String toString() {
  31         return "Student{" +
  32                 "name=\'" + name + \'\\\'\' +
  33                 ", age=" + age +
  34                 \'}\';
  35     }
  36 ​
  37     @Override
  38     public int compareTo(Student o) {
  39         //按照对象的年龄进行排序
  40         //主要判断条件: 按照年龄从小到大排序
  41         int result = this.age - o.age;
  42         //次要判断条件: 年龄相同时，按照姓名的字母顺序排序
  43         result = result == 0 ? this.name.compareTo(o.getName()) : result;
  44         return result;
  45     }
  46 }

   

  测试类

   1 public class MyTreeSet2 {
   2     public static void main(String[] args) {
   3         //创建集合对象
   4         TreeSet<Student> ts = new TreeSet<>();
   5         //创建学生对象
   6         Student s1 = new Student("zhangsan",28);
   7         Student s2 = new Student("lisi",27);
   8         Student s3 = new Student("wangwu",29);
   9         Student s4 = new Student("zhaoliu",28);
  10         Student s5 = new Student("qianqi",30);
  11         //把学生添加到集合
  12         ts.add(s1);
  13         ts.add(s2);
  14         ts.add(s3);
  15         ts.add(s4);
  16         ts.add(s5);
  17         //遍历集合
  18         for (Student student : ts) {
  19             System.out.println(student);
  20         }
  21     }
  22 }

   

3.4比较器排序Comparator的使用【应用】

• 案例需求

  • 存储老师对象并遍历，创建TreeSet集合使用带参构造方法

  • 要求：按照年龄从小到大排序，年龄相同时，按照姓名的字母顺序排序

• 实现步骤

  • 用TreeSet集合存储自定义对象，带参构造方法使用的是比较器排序对元素进行排序的

  • 比较器排序，就是让集合构造方法接收Comparator的实现类对象，重写compare(T o1,T o2)方法

  • 重写方法时，一定要注意排序规则必须按照要求的主要条件和次要条件来写

• 代码实现

  老师类

   1 public class Teacher {
   2     private String name;
   3     private int age;
   4 ​
   5     public Teacher() {
   6     }
   7 ​
   8     public Teacher(String name, int age) {
   9         this.name = name;
  10         this.age = age;
  11     }
  12 ​
  13     public String getName() {
  14         return name;
  15     }
  16 ​
  17     public void setName(String name) {
  18         this.name = name;
  19     }
  20 ​
  21     public int getAge() {
  22         return age;
  23     }
  24 ​
  25     public void setAge(int age) {
  26         this.age = age;
  27     }
  28 ​
  29     @Override
  30     public String toString() {
  31         return "Teacher{" +
  32                 "name=\'" + name + \'\\\'\' +
  33                 ", age=" + age +
  34                 \'}\';
  35     }
  36 }

   

  测试类

   1 public class MyTreeSet4 {
   2     public static void main(String[] args) {
   3         //创建集合对象
   4         TreeSet<Teacher> ts = new TreeSet<>(new Comparator<Teacher>() {
   5             @Override
   6             public int compare(Teacher o1, Teacher o2) {
   7                 //o1表示现在要存入的那个元素
   8                 //o2表示已经存入到集合中的元素
   9               
  10                 //主要条件
  11                 int result = o1.getAge() - o2.getAge();
  12                 //次要条件
  13                 result = result == 0 ? o1.getName().compareTo(o2.getName()) : result;
  14                 return result;
  15             }
  16         });
  17         //创建老师对象
  18         Teacher t1 = new Teacher("zhangsan",23);
  19         Teacher t2 = new Teacher("lisi",22);
  20         Teacher t3 = new Teacher("wangwu",24);
  21         Teacher t4 = new Teacher("zhaoliu",24);
  22         //把老师添加到集合
  23         ts.add(t1);
  24         ts.add(t2);
  25         ts.add(t3);
  26         ts.add(t4);
  27         //遍历集合
  28         for (Teacher teacher : ts) {
  29             System.out.println(teacher);
  30         }
  31     }
  32 }

   

3.5两种比较方式总结【理解】

• 两种比较方式小结

  • 自然排序: 自定义类实现Comparable接口,重写compareTo方法,根据返回值进行排序

  • 比较器排序: 创建TreeSet对象的时候传递Comparator的实现类对象,重写compare方法,根据返回值进行排序

  • 在使用的时候,默认使用自然排序,当自然排序不满足现在的需求时,必须使用比较器排序

• 两种方式中关于返回值的规则

  • 如果返回值为负数，表示当前存入的元素是较小值，存左边

  • 如果返回值为0，表示当前存入的元素跟集合中元素重复了，不存

  • 如果返回值为正数，表示当前存入的元素是较大值，存右边

4.数据结构

4.1二叉树【理解】

• 二叉树的特点

  • 二叉树中,任意一个节点的度要小于等于2

    • 节点: 在树结构中,每一个元素称之为节点

    • 度: 每一个节点的子节点数量称之为度

• 二叉树结构图

  

4.2二叉查找树【理解】

• 二叉查找树的特点

  • 二叉查找树,又称二叉排序树或者二叉搜索树

  • 每一个节点上最多有两个子节点

  • 左子树上所有节点的值都小于根节点的值

  • 右子树上所有节点的值都大于根节点的值

• 二叉查找树结构图

  

• 二叉查找树和二叉树对比结构图

  

• 二叉查找树添加节点规则

  • 小的存左边

  • 大的存右边

  • 一样的不存

  
  

4.3平衡二叉树【理解】

• 平衡二叉树的特点

  • 二叉树左右两个子树的高度差不超过1

  • 任意节点的左右两个子树都是一颗平衡二叉树

• 平衡二叉树旋转

  • 旋转触发时机

    • 当添加一个节点之后,该树不再是一颗平衡二叉树

  • 左旋

    • 就是将根节点的右侧往左拉,原先的右子节点变成新的父节点,并把多余的左子节点出让,给已经降级的根节点当右子节点

    

    

  • 以上是关于Java_集合之二的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

    Java_集合之二

    OpenGL基础学习之二代码基本结构

    Java中面向对象的三大特性之封装

    为什么二代测序的原始数据中会出现Read重复现象？

    二代身份证号码编码规则

    比较 C# 中的字符串片段并从集合中删除项目