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[Java教程]集合3


Day 15 集合框架
01 TreeSet
02 TreeSet存储自定义对象
03 二叉树
04 实现Comparator方式排序
05 TreeSet练习
06 泛型概述
07 泛型使用
08 泛型类
09 泛型方法
10 静态方法泛型
11 泛型接口
12 泛型限定
13 泛型限定2

 

01 TreeSet

|--Set
   |--HashSet
   |--TreeSet 可以对集合中的元素进行排序

 1 import java.util.*; 2 class TreeSetTest 3 { 4   public static void main(String[] args)  5   { 6     TreeSet ts=new TreeSet(); 7     ts.add("asd"); 8     ts.add("sdfff"); 9     ts.add("abc");10     ts.add("Das");11 12     Iterator it=ts.iterator();13     while(it.hasNext())14     {15       System.out.println(it.next());16     }17     18 19   }20 }

输出是:(按照ASCII码的顺序排序)

 Das abc asd sdfff(实际有换行)


02 TreeSet存储自定义对象

|--Set
|--HashSet
|--TreeSet 可以对集合中的元素进行排序

需求:向TreeSet集合中存贮自定义对象学生
想要根据学生的年龄大小排序。

java中只有实现Comparable接口的类的对象才是可比较的,TreeSet才能对其排序。

注意,排序时,当主要因素相同时,就比较次要因素。

 1 import java.util.*; 2 class TreeSetTest2 3 { 4   public static void main(String[] args)  5   { 6     TreeSet ts=new TreeSet(); 7     ts.add(new Student("wangwu01",12)); 8     ts.add(new Student("wangwu02",44)); 9     ts.add(new Student("wangwu03",16));10     ts.add(new Student("wangwu05",52));11     ts.add(new Student("wangwu07",22));12     ts.add(new Student("wangwu08",22));13 14 15     Iterator it=ts.iterator();16     while(it.hasNext())17     {18       Student stu=(Student)it.next();19       System.out.println(stu.getName()+"::"+stu.getAge());20     }21     22 23   }24 }25 class Student implements Comparable26 {27   private String name;28   private int age;29   public Student(String name,int age)30   {31     this.name=name;32     this.age=age;33   }34   public String getName(){return name;}35   public int getAge(){return age;}36 37   public int compareTo(Object obj)38   {39     //用compareTo方法比较后,如果return 0,就视为是相同的对象,不会重复存入40     //所以,要注意,主要因素相同时,还要比较次要因素才行41     if(!(obj instanceof Student))42       throw new RuntimeException("不是学生类!");43     Student stu=(Student)obj;44     if(this.age>stu.getAge())45       return 1;46     if(this.age==stu.getAge())47       //String类型也实现了Comparable接口48       return this.name.compareTo(stu.getName());49     return -1;50   }51 }

 


03 二叉树

|--TreeSet 可以对集合中的元素进行排序
底层的数据结构是二叉树
保证元素唯一性的依据:
compareTo方法 return 0

二叉排序树:比根元素小的元素作为左孩子节点,比根元素大的元素作为右孩子结点。

作用:减少比较次数,提高排序效率。

 


04 实现Comparator方式排序

TreeSet排序的第一种方式:让元素自身具备比较性,
元素需要实现Comparable接口,覆盖compareTo方法。
这种方式也成为元素的自然顺序,或者默认顺序。

TreeSet的第二种排序方式:
当元素自身不具备比较性时,或者具备的比较性不是所需要的时候,
这是就需要让集合自身具备比较性。
定义了比较器,将比较器对象作为参宿传递给TreeSet集合的构造函数。

当两种排序都存在时,以比较器为主。
比较器的定义:定义一个类,实现Comparator接口,覆盖compare方法。

写项目一定要留有接口,以便以后扩展其他功能。

 

新需求:按照学生的姓名排序。
分析:由于元素自身的比较性是按照年龄排序,不是我们所需要的。
所以要使用TreeSet第二种比较方式,定义一个比较器。

代码如下:(Student类省略)

 1 import java.util.*; 2 class TreeSetTest3 3 { 4   public static void main(String[] args)  5   { 6     TreeSet ts=new TreeSet(new myCompare()); 7     ts.add(new Student("wangwu01",12)); 8     ts.add(new Student("wangwu02",44)); 9     ts.add(new Student("wangwu05",16));10     ts.add(new Student("wangwu05",52));11     ts.add(new Student("wangwu07",22));12     ts.add(new Student("wangwu07",22));13 14 15     Iterator it=ts.iterator();16     while(it.hasNext())17     {18       Student stu=(Student)it.next();19       System.out.println(stu.getName()+"::"+stu.getAge());20     }21     22 23   }24 }25 class myCompare implements Comparator26 {27   public int compare(Object o1,Object o2)28   {29     if(!(o1 instanceof Student && o2 instanceof Student))30       throw new RuntimeException("有参数不是学生类!");31     Student s1=(Student)o1;32     Student s2=(Student)o2;33 34     int num=s1.getName().compareTo(s2.getName());35     //如果按姓名排是相同的,就要继续比较其年龄36     if(num==0)37     {38       return (new Integer(s1.getAge())).compareTo(s2.getAge());//return (s1.getAge()-s2.getAge());39     }40     return num;41   }42 }

 


05 TreeSet练习

本练习中比较器也可以定义成匿名内部类。

 1 /* 2 练习:按照字符串长度排序。 3 分析:字符串的自然排序不符合需求,所以使用TreeSet第二中排序方法,定义比较器 4 */ 5 import java.util.*; 6 class TreeSetTest4 7 { 8   public static void main(String[] args)  9   {10     TreeSet ts=new TreeSet(new StrLenComparator() );11     ts.add("qwe");12     ts.add("qde");13 14     ts.add("z");15     ts.add("cv");16     ts.add("wdsea");17 18     Iterator it=ts.iterator();19     while(it.hasNext())20     {21       System.out.println(it.next());22     }23   }24 }25 class StrLenComparator implements Comparator26 {27   public int compare(Object o1,Object o2)28   {29     if(!(o1 instanceof String && o2 instanceof String))30       throw new RuntimeException("有对象不是字符串类型!");31     String s1=(String)o1;32     String s2=(String)o2;33     34     int num=(new Integer(s1.length())).compareTo(s2.length());35     //如果字符串长度相同,再比较其内容36     if(num==0)37       return s1.compareTo(s2);38     return num;39 40   }41 }

 


06 泛型概述

泛型:JDK 1.5版本以后出现的新特性,用于解决安全问题,是一个安全机制。
(升级的原因:高效,简化,安全)

优点:
1.将运行时期出现的问题ClassCastException,转移到了编译时期,
便于程序员解决问题,使运行时的问题减少,更加安全。
2.避免了强制转换的麻烦。

 1 import java.util.*; 2 class GenericDemo 3 { 4   public static void main(String[] args)  5   { 6     //在创建集合时,就为集合中的元素指明类型, 7     //一旦存入错误的类型,编译时就会报错 8     ArrayList<String> al=new ArrayList<String>(); 9 10     al.add("asss01");11     al.add("edcc");12     al.add("edscs");13     14     //为迭代器指明类型15     //就不用强制转换了16     Iterator<String> it=al.iterator();17     while(it.hasNext())18     {19       String s=it.next();20       System.out.println(s+":"+s.length());21     }22   }23 }

 


07 泛型使用

泛型格式:通过<>来定义要操作的引用数据类型

在使用java提供的对象时,什么时候写泛型呢?

通常在集合框架中很常见。只要见到<>就要定义泛型。
其实<>就是用来接受类型的。
当使用集合时,将集合中要存储的数据类型作为参数传递到<>中即可。

 1 import java.util.*; 2 class GenericDemo2  3 { 4   public static void main(String[] args)  5   { 6     TreeSet<String> ts=new TreeSet<String>(new LenStrComparator()); 7     ts.add("assd"); 8     ts.add("df"); 9     ts.add("er");10     ts.add("dfg");11 12     Iterator<String> it=ts.iterator();13     while(it.hasNext())14     {15       String s=it.next();16       System.out.println(s);17     }18 19   }20 }21 class LenStrComparator implements Comparator<String>//添加泛型,避免了compare方法中强转的麻烦22 {23   public int compare(String s1,String s2)24   {25     //如果想按字符串长度降序输出,则调换s1,s2位置。26     int num=(new Integer(s1.length())).compareTo(new Integer(s2.length()));27     if(num==0)28       return s1.compareTo(s2);29     return num;30   }31 }

 


08 泛型类

泛型类:
什么时候定义泛型类?
当类中要操作的引用数据类型不确定时,
早期定义Object来完成扩展
现在定义泛型来完成。

 1 import java.util.*; 2 class Student 3 { 4 } 5 class Worker 6 { 7 } 8 //泛型出现前的用法 9 10 class Tool11 {12   private Object obj;13   public void setObject(Object obj)14   {15     this.obj=obj;16   }17   public Object getObject()18   {return obj;}19 }20 //使用泛型的做法21 class Utils<T>22 {23   private T t;24   public void setObject(T t)25   {26     this.t=t;27   }28   public T getObject()29   {30     return t;31   }32 }33 class GenericDemo3 34 {35 36   public static void main(String[] args) 37   {38     Utils<Worker> u=new Utils<Worker>();39     Worker w=u.getObject();//不再需要强转了40 41     /*Tool t=new Tool();42     t.setObject(new Student());43     Worker w=(Worker)t.getObject();44     */45   }46 }

 


09 泛型方法

泛型类定义的泛型,在整个类中有效,如果被方法使用,
那么泛型类的对象明确要操作的数据类型后,所有要操作的类型就已经固定了。

为了让不同的方法可以操作不同的类型,而且类型不确定,
那么可以将泛型定义在方法上。

 1 import java.util.*; 2 class Demo 3 { 4   public <T> void show(T t) 5   { 6     System.out.println("show:"+t); 7   } 8   public <Q> void print(Q q) 9   {10     System.out.println("print:"+q);11   }12 }13 class GenericDemo4 14 {15   public static void main(String[] args) 16   {17     Demo d=new Demo();18     d.show(4);//装箱,拆箱19     d.print("hahaha");20 21   }22 }

 


10 静态方法泛型

特殊:
静态方法不可以使用定义在类上的泛型(无法从静态上下文中引用非静态)
如果静态方法操作的方法不确定,可以把泛型定义在方法上。
注意泛型在方法头部中的位置,在修饰符后,返回值类型之前,例如 public static <T> void method()。


11 泛型接口

 1 /* 2 泛型定义在接口上 3 */ 4 import java.util.*; 5 interface Inter<T> 6 { 7   public void show(T t); 8 } 9 class InterImp<T> implements Inter<T>10 {11   public void show(T t)12   {13     System.out.println(t);14   }15 }16 class GenericDemo5 17 {18   public static void main(String[] args) 19   {20     InterImp<Integer> i=new InterImp<Integer>();21     i.show(5);22   }23 }

 


12 泛型限定

? 通配符,也可以理解为占位符

应用1:

 1 import java.util.*; 2 class GenericDemo6  3 { 4   public static void main(String[] args)  5   { 6     ArrayList<String> al=new ArrayList<String>(); 7     al.add("abc1"); 8     al.add("abc2"); 9     al.add("abc3");10     al.add("abc4");11 12     ArrayList<Integer> al1=new ArrayList<Integer>();13     al1.add(2);14     al1.add(5);15     al1.add(6);16 17     printColl(al);18     printColl(al1);19 20 21   }22   public static void printColl(ArrayList<?> al)//使用通配符,可以操作不同类型的对象。也可以用T23   {24     Iterator<?> it=al.iterator();25     while(it.hasNext())26     {27       System.out.println(it.next());28     }29   }30 }

 

应用2:

泛型的限定
? extends E:可以接受E类型或者E类型的子类,上限。
? super E:可以接受E类型或者E类型的父类,下限。

用到? extends E中的地方:

Collection接口中 :boolean addAll(Collection<? extends e> c)

用到? super E中的地方:

TreeSet类中 :TreeSet(Comparator<?super e> comparator)

 1 import java.util.*; 2 class GenericDemo6  3 { 4   public static void main(String[] args)  5   { 6     ArrayList<Person> al=new ArrayList<Person>(); 7     al.add(new Person("abc01")); 8     al.add(new Person("abc02")); 9     al.add(new Person("abc03"));10     al.add(new Person("abc04"));11 12     //printColl(al);13 14     ArrayList<Student> al1=new ArrayList<Student>();15     al1.add(new Student("abc--01"));16     al1.add(new Student("abc--02"));17     al1.add(new Student("abc--03"));18     al1.add(new Student("abc--04"));19     printColl(al1); 20     //ArrayList<Person> al=new ArrayList<Student>();Error!21     //Person p=new Student();正确的,多态22     //ArrayList<Student> al=new ArrayList<Person>(); 也是错误的! 要一致23 24   }25   public static void printColl(ArrayList<? extends Person> al)26   {27     Iterator<? extends Person> it=al.iterator();28     while(it.hasNext())29     {30       System.out.println(it.next().getName());31     }32   }33 }34 class Person35 {36   private String name;37   public Person(String name)38   {39     this.name=name;40   }41   public String getName()42   {43     return name;44   }45 }46 class Student extends Person implements Comparable<Person>//<? super E>47 {48   public Student(String name)49   {50     super(name);51   }52   public int compareTo(Person p)53   {54     return (this.getName()).compareTo(p.getName());55   }56 }

 


13 泛型限定2

泛型限定是扩展用的。
? super E的例子
TreeSet(Comparator<? super E> comparator)一个类父类的比较器类也可用作这个类构造方法的参数
这个例子中Student类和Worker类就都用了它们父类Person的比较器Comp类

 1 import java.util.*; 2 class GenericDemo7  3 { 4   public static void main(String[] args)  5   { 6     TreeSet<Student> ts1=new TreeSet<Student>(new Comp()); 7     ts1.add(new Student("qaz1")); 8     ts1.add(new Student("qaz3")); 9     ts1.add(new Student("qaz6"));10 11     Iterator<Student> it=ts1.iterator();12     while(it.hasNext())13     {14       System.out.println(it.next().getName());15     }16 17     TreeSet<Worker> ts2=new TreeSet<Worker>(new Comp());18     ts2.add(new Worker("w--qaz1"));19     ts2.add(new Worker("w--qaz3"));20     ts2.add(new Worker("w--qaz6"));21 22     Iterator<Worker> it2=ts2.iterator();23     while(it2.hasNext())24     {25       System.out.println(it2.next().getName());26     }27   }28   29 }30 class Person31 {32   private String name;33   public Person(String name)34   {35     this.name=name;36   }37   public String getName()38   {39     return name;40   }41 42   public String toString()43   {44     return "person:"+name;45   }46 }47 class Comp implements Comparator<Person>48 {49   public int compare(Person p1,Person p2)50   {51     return (p2.getName()).compareTo(p1.getName());//降序排列52   }53 }54 class Student extends Person 55 {56   public Student(String name)57   {58     super(name);59   }60   61 }62 class Worker extends Person 63 {64   public Worker(String name)65   {66     super(name);67   }68 }