java Vamei快速教程18 容器
2015-10-28 17:13
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作者:Vamei 出处:http://www.cnblogs.com/vamei 欢迎转载,也请保留这段声明。谢谢!
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)。
![](http://images.cnitblog.com/blog/413416/201304/15225713-c582e5d46a554ef2b820873d29cf12d5.jpg)
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)
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。
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。
Iterator的官方文档
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
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:
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)。
![](http://images.cnitblog.com/blog/413416/201304/15225713-c582e5d46a554ef2b820873d29cf12d5.jpg)
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
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:
public class Test { public static void main(String[] args) { Human[] persons = new Human[2]; // array size 2 persons[0] = new Human(160); persons[1] = new Human(170); int[] a = {1, 2, 3, 7, 9}; // array size 5 System.out.println(a[2]); String[] names = {"Tom", "Jerry", "Luffy"}; // array size 3 System.out.println(names[0]); } }
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:
public class Test { public static void main(String[] args) { int[] aFrom = {1, 2, 3, 7, 9}; // array size 5 int[] aTo = new int[3]; System.arraycopy(aFrom, 1, aTo, 0, 3); System.out.println(aTo[1]); } }
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。
Collection
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:
import java.util.*; public class Test { public static void main(String[] args) { List<String> l1 = new ArrayList<String>(); l1.add("good"); l1.add("bad"); l1.add("shit"); l1.remove(0); System.out.println(l1.get(1)); System.out.println(l1.size()); } }
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:
import java.util.*; public class Test { public static void main(String[] args) { Set<Integer> s1 = new HashSet<Integer>(); s1.add(4); s1.add(5); s1.add(4); s1.remove(5); System.out.println(s1); System.out.println(s1.size()); } }
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。
import java.util.*; public class Test { public static void main(String[] args) { List<Integer> l1 = new ArrayList<Integer>(); l1.add(4); l1.add(5); l1.add(2); Iterator i = l1.iterator(); while(i.hasNext()) { System.out.println(i.next()); } } }
Iterator的官方文档
Map
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:
import java.util.*; public class Test { public static void main(String[] args) { Map<String, Integer> m1 = new HashMap<String, Integer>(); m1.put("Vamei", 12); m1.put("Jerry", 5); m1.put("Tom", 18); System.out.println(m1.get("Vamei")); } }
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
总结
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:
![](http://images.cnitblog.com/blog/413416/201304/15203418-c01e434f91fb482b902463bcacbf3f69.png)
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