Java集合架構(gòu)幻燈片

1、J,1,Chapter14 Java集合架構(gòu),Collection接口和AbstractCollection類(lèi) 規(guī)則集Set 比較器接口Comparator 線(xiàn)性表List Map,J,2,簡(jiǎn)介,幾種常見(jiàn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)： 鏈表、堆棧、隊(duì)列、堆、優(yōu)先隊(duì)列等。 集合(collection):存儲(chǔ)一組對(duì)象的容器對(duì)象。 Java集合架構(gòu)支持三種類(lèi)型的集合： 規(guī)則集(set)、線(xiàn)性表(list)、圖(map) Set:存儲(chǔ)一組互不相同的元素。 List:存儲(chǔ)一組順序排列的元素。 Map:存儲(chǔ)一組均有一個(gè)關(guān)聯(lián)鍵的對(duì)象。 注意：java集合架構(gòu)中的類(lèi)都實(shí)現(xiàn)了Cloneable和Serializable接口。 本

2、章所學(xué)的類(lèi)位于：java.util包中。 重點(diǎn)：如何使用集合架構(gòu)中的接口和類(lèi)。,J,3,主要接口和類(lèi)的關(guān)系圖,J,4,主要接口和類(lèi)的關(guān)系圖,J,5,Collection接口和AbstrctCollection接口,J,6,散列集 (HashSet類(lèi)),三個(gè)： 散列集(HashSet類(lèi))、 鏈?zhǔn)缴⒘屑?(LinkedHashSet類(lèi))、 樹(shù)形集(TreeSet類(lèi))。 散列集(HashSet類(lèi))： 添加到散列集中的對(duì)象必須實(shí)現(xiàn)hashCode()方法。 實(shí)例： 創(chuàng)建一個(gè)散列集來(lái)存儲(chǔ)文本中解析出來(lái)的單詞，并使用迭代器遍歷該集合中的每一個(gè)單詞。 注意：1.將多個(gè)相同元素添加到規(guī)則集中，只有一個(gè)被存儲(chǔ)。

3、 2.集合中的元素沒(méi)有按插入時(shí)的順序存儲(chǔ)(集合的無(wú)序性)。 3.添加到集合中的元素必須和集合聲明的元素類(lèi)型相同。 4.for(Object element:set)語(yǔ)句，用于遍歷集合中的每個(gè)元素。,J,7,LinkedHashSet： 使用鏈表實(shí)現(xiàn)，可以按照元素插入的順序進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)。 實(shí)例： 用文本文件中提取的字符串構(gòu)造鏈?zhǔn)缴⒘屑?，并用foreach語(yǔ)句對(duì)其中的元素進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)。 程序：ex16_2.java 提示：如果不需要使元素按照其插入的順序進(jìn)行存儲(chǔ)，應(yīng)該使用HashSet,它的效率比LinkedHashSet高。 TreeSet： 可以對(duì)加入其中的元素進(jìn)行排序(升序或降序) 幾個(gè)方法： fi

4、rst()、last() 、headSet(toElement) 、tailSet(fromElement) 注意：加入樹(shù)形集中的元素必須是可比較的。,鏈?zhǔn)缴⒘屑?(LinkedHashSet)和樹(shù)形集(TreeSet),J,8,實(shí)現(xiàn)對(duì)象比較的方法： 方法1：實(shí)現(xiàn)Comparable接口。 實(shí)例：使用TreeSet類(lèi)按照字母順序顯示單詞。 程序：ex16_3.java 使用TreeSet(Collection c)可以提高效率，僅排序一次。 注意：更新集合，需保持順序時(shí)，使用樹(shù)形集，否則使用散列集。 方法2：實(shí)現(xiàn)Comparator 接口。 可以將實(shí)現(xiàn)了Comparator 接口的不同類(lèi)型的元

5、素加入到樹(shù)形集中。 實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方法： public int compare(Object element1,Object element2) public boolean equals(Object element) 實(shí)例：幾何圖形面積的比較。并將不同的幾何圖形加入到樹(shù)形集中。然后輸出加入的元素。 程序：ex16_4.java 注意：Comparable用于比較相同類(lèi)型的兩個(gè)對(duì)象，Comparator可比較不同類(lèi)型的兩個(gè)對(duì)象。,鏈?zhǔn)缴⒘屑?(LinkedHashSet)和樹(shù)形集(TreeSet),J,9,線(xiàn)性表,使用線(xiàn)性表： 1.允許在一個(gè)集合中存儲(chǔ)重復(fù)的元素。 2. 可以指定元素的存儲(chǔ)位置。

6、3.可以用下標(biāo)來(lái)訪(fǎng)問(wèn)元素。 4.但不支持有序存儲(chǔ)。,J,10,線(xiàn)性表,J,11,ArrayList和LinkedList的區(qū)別： 1.實(shí)現(xiàn)方式不同 數(shù)組線(xiàn)性表用數(shù)組實(shí)現(xiàn)的線(xiàn)性表，鏈?zhǔn)骄€(xiàn)性表是用鏈表結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的線(xiàn)性表。 2.不同應(yīng)用場(chǎng)合效率不同 數(shù)組線(xiàn)性表可以用下標(biāo)隨機(jī)訪(fǎng)問(wèn)元素，但不適合在任意的位置頻繁插入和刪除元素。 ArrayList 創(chuàng)建動(dòng)態(tài)可變的數(shù)組。 trimToSize():用于調(diào)整數(shù)組大小到線(xiàn)性表實(shí)際的大小。 LinkedList 包含了從線(xiàn)性表兩端提取、插入和刪除元素的方法。 getFirst(), getLast() , addFirst(o:E) , addLast(o:E),

7、 removeFirst(), removeLast(),ArrayList和LinkedList,J,12,實(shí)例： 創(chuàng)建用數(shù)組填充的數(shù)組線(xiàn)性表，并將新元素插入到線(xiàn)性表指定的位置，且利用該數(shù)組線(xiàn)性表創(chuàng)建一個(gè)鏈表，并從該鏈表中插入和刪除元素。最后分別用向前和向后遍歷的方法遍歷該鏈表。 程序：ex16_5.java 列表的創(chuàng)建： 使用java.util.Arrays類(lèi)中的asList(T. a)方法。 如：List list=Arrays.asList(“red”,”green”,” blue”);,ArrayList和LinkedList,J,13,線(xiàn)性表不支持有序存儲(chǔ),但是： java.uti

8、l.Collections類(lèi)提供了: 1. 用于線(xiàn)性表排序的靜態(tài)方法。 2. 用于求集合的最大、最小元素等的方法。 例1： List list=Arrays.asList(2,3,4,7,11,45,50,59,60); Collections.binarySearch(list,11); Collections.binarySearch(list,5); 例2： Set set=new HashSet(); set.add(“red”); set.add(“blue”); Collections.max(set);,線(xiàn)性表(List)和集合(Collection)的靜態(tài)方法,J,14,Sta

9、ck類(lèi)： peek() 返回棧頂元素 pop() 彈出棧頂元素 push(o:E) 在棧頂添加一個(gè)新元素 Queue接口：LinkedList offer(element:E) 向隊(duì)列中插入一個(gè)元素 poll() 返回并刪除隊(duì)列頭，隊(duì)列為空，則返回null remove() 返回并刪除隊(duì)列頭，隊(duì)列為空，拋出異常 peek() 返回但不刪除隊(duì)列頭，如果隊(duì)列為空，返回null. 實(shí)例：分別創(chuàng)建一個(gè)棧和一個(gè)隊(duì)列，插入和刪除元素并顯示。 程序：ex16_6.java,棧類(lèi)(Stack)、隊(duì)列(Queue),J,15,是Queue接口的實(shí)例。使用Comparable對(duì)元素排序，擁有最小數(shù)值的元素被賦予最

10、高的優(yōu)先級(jí)，最先從隊(duì)列中移出。也可以使用實(shí)現(xiàn)了比較器接口的實(shí)例對(duì)元素進(jìn)行比較。 優(yōu)先隊(duì)列創(chuàng)建的構(gòu)造方法： PriorityQueue() PriorityQueue(initialCapacity:int) PriorityQueue(c:Collection) PriorityQueue(initialCapacity:int,comparator:Comparator) 實(shí)例：創(chuàng)建一個(gè)優(yōu)先隊(duì)列，并以正序和倒序的方式輸出。 程序：ex16_7.java,優(yōu)先隊(duì)列(PriorityQueue),J,16,圖(map),Map接口：Map 建立元素和鍵的映射關(guān)系。 鍵：可以是任意類(lèi)型的對(duì)象，一個(gè)圖中不能有重復(fù)的鍵，每個(gè)鍵對(duì)應(yīng)一個(gè)值。,J,17,實(shí)現(xiàn)Map接口的具體類(lèi),1.散列圖HashMap 元素是沒(méi)有順序的 2.鏈?zhǔn)缴⒘袌D LinkedHashMap 按元素插入的順序排序或最后訪(fǎng)問(wèn)的時(shí)間順序排序 3.樹(shù)形圖 TreeMap 按照鍵的順序排序 實(shí)例：創(chuàng)建一個(gè)散列圖，一個(gè)鏈?zhǔn)缴⒘袌D和一個(gè)樹(shù)形圖，建立學(xué)生與年齡之間的映射關(guān)系。按照遞增的順序顯示樹(shù)形圖中的映射。 程序：ex