不可能有一个基于数组的带有泛型的队列吗？ [复制]

Posted 2023-02-26

【中文标题】不可能有一个基于数组的带有泛型的队列吗？ [复制]

【英文标题】：Is it not possible to have an array based Queue with generics ? [duplicate]

【发布时间】：2015-12-08 18:57:17

【问题描述】：

这是一个基于数组的队列，用于int：

/**
 * Array based
 * @author X220
 *
 */

public class MyQueue 

    private int[] _data;
    private int MAX_SIZE;
    private int front = -1;
    private int back = 0;
    private int elementsCount = 0;

    public void printQueue()
    
        int j = this.front + 1;
        int i = 0;
        while (i < this._data.length && i < elementsCount)
        
            System.out.println("At location " + j % MAX_SIZE + " element :" + this._data[j % MAX_SIZE]);
            j++;
            i++;
        
    

    public MyQueue(int _size)
    
        MAX_SIZE = _size > 0 ? _size : 10;
        this._data = new int[MAX_SIZE];
    

    public boolean IsEmpty()
    
        return this.elementsCount == 0;     
    

    public boolean IsFull()
    
        return this.elementsCount == MAX_SIZE;
    

    public void Push(int pushMe) throws QueueIsFullException
    
        if (IsFull())
        
            throw new QueueIsFullException("Queue is full");
        
        this.elementsCount++;
        _data[back++ % MAX_SIZE] = pushMe;
    

    public int Pop() throws QueueIsEmptyException 
    
        if (IsEmpty())
        
            throw new QueueIsEmptyException("Queue is full");
        
        elementsCount--;
        return _data[++front % MAX_SIZE];
    

    public static void main(String args[])
    
        try
        
            MyQueue q1 = new MyQueue(15);
            q1.Push(1);
            q1.Push(2);
            q1.Push(3);
            q1.Push(4);
            q1.Push(5);
            q1.Pop();
            q1.Pop();
            q1.Pop();
            q1.Pop();
            q1.Pop();
            q1.Push(6);
            q1.Pop();
            q1.Push(7);
            q1.Push(8);
            q1.Push(9);
            q1.Push(10);
            q1.Push(11);
            q1.Push(12);


//          q1.Push(1);
//          q1.Push(2);
//          q1.Push(3);
//          q1.Push(4);
//          q1.Push(5);
//          q1.Push(7);
//          q1.Push(8);
//          q1.Push(9);
//          q1.Push(10);
//          q1.Push(11);
//          q1.Push(12);
//          q1.Push(40);
//          q1.Push(50);
            q1.printQueue();

        
        catch (Exception e)
        
            System.out.println(e);
        
    


    @SuppressWarnings("serial")
    class QueueIsFullException extends Exception 
    
          public QueueIsFullException(String message)
             super(message);
          
    

    @SuppressWarnings("serial")
    class QueueIsEmptyException extends Exception 
    
          public QueueIsEmptyException(String message)
             super(message);
          

    

我想使用泛型，所以我将 int 更改为 T 但后来我得到了这个：

public class MyQueue <T>

    private T[] _data;
    private int MAX_SIZE;
    private int front = -1;
    private int back = 0;
    private int elementsCount = 0;

    public void printQueue()
    
        int j = this.front + 1;
        int i = 0;
        while (i < this._data.length && i < elementsCount)
        
            System.out.println("At location " + j % MAX_SIZE + " element :" + this._data[j % MAX_SIZE]);
            j++;
            i++;
        
    

    public MyQueue(int _size)
    
        MAX_SIZE = _size > 0 ? _size : 10;
        this._data = new T[MAX_SIZE];
    

....

那个：

无法创建 T 的通用数组

从this post 的答案中，我看到我不能将泛型与数组一起使用。

这是否意味着基于数组的泛型队列无法解决？我必须切换到其他数据结构吗？

【问题讨论】：

见：***.com/a/21664946/1057429

为什么不直接使用java.util.ArrayDeque？

有时我喜欢编写自己的数据结构。

【参考方案1】：

问题的根本原因不在于您的 MyQueue 类，我认为您误解了 Java 处理泛型的方式。泛型类型仅在编译时存在，之后它们会从字节码中删除，并且在运行时只有真正的 Java 类型存在于幕后。

这就是为什么你不能实例化一个泛型类型，因为在运行时这个参数化类型根本不存在。

您可以做的是在您的 MyQueue 类中提供一个真实的类（扩展 T）作为参数，并实例化此类类型，因为这是一流的 Java 类型。

这是一个非常相似的 *** 问题和解决方案： Instantiating a generic class in Java

还建议阅读有关泛型的 Java 参考，就像您原始问题的答案在这里： https://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/generics/restrictions.html#createObjects

【讨论】：

我切换到 ArrayList 。谢谢。

【参考方案2】：

对于这个丑陋的演员没有解决方法，将您的数组泛型创建更改为：

        this._data = (T[])new Object[MAX_SIZE];

由于Java泛型的实现，你不能有这样的代码：

        this._data = new T[MAX_SIZE];

看看这个How to create a generic array in Java?

【参考方案3】：

我更喜欢的方法是使用

@SuppressWarnings("unchecked")
T[] arr = (T[]) Array.newInstance(clazz,length);

其中clazz 是对应泛型类型的Class<T> 对象。请注意，强制转换未选中，但Array.newInstance 确保您无法将无效类型插入到数组中。

对我来说这是最好的解决方案，因为：

您通过传递Class<T> 实例来处理Array 类的类型一致性，该实例将用于强制转换插入数组中的所有对象。因此，这是类型安全的，无需您执行任何操作。 这是相对较小且独立的，它不会强迫您在每次使用数组时手动地一遍又一遍地投射对象。如果您在后台使用 Object[]，就会出现这种情况。

【讨论】：

一些答案​​说这个解决方案可能会导致ClassCastException，从这里http://***.com/questions/2927391/whats-the-reason-i-cant-create-generic-array-types-in-java

我一直使用它，没有任何问题。如果我的记忆正确，演员表是未经检查的，所以它不会失败。此方法返回一个数组，该数组保证其组件类型为T，然后您可以对其进行强制转换以获取要编译的赋值。写T[]而不是Object[]只是为了方便，这个演员不会检查任何东西