API-集合框架（4）-泛型

为了让集合使用更安全，问题：什么类型的元素都可以存储。导致取出时，如果出现强转就会引发运行时异常ClassCastException能不能在创建集合时，就明确容器中的元素的类型。如同数组一样。目的是为了更安全。JDK1.5以后，出现了解决方案，使用容器时，必须明确容器中元素的类型。这种机制：称之为：泛型。体现<数据类型>，不是很难理解，<>也是括号，往括号里写东西其实就是在传递参数。泛型：1，安全机制。                     2，将运行时期的ClassCastException，转移到了编译时期变成了编译失败。3，泛型技术，是给编译器使用的技术。4，避免了强转的麻烦。

泛型概述

import java.util.ArrayList;import java.util.Iterator;import java.util.List;public class GenericDemo {    public static void main(String[] args) {        /*         * 为了让集合使用更安全，         * 问题：什么类型的元素都可以存储。导致取出时，如果出现强转就会引发运行时异常ClassCastException         * 能不能在创建集合时，就明确容器中的元素的类型。如同数组一样。         * 目的是为了更安全。         * JDK1.5以后，出现了解决方案，使用容器时，必须明确容器中元素的类型。         * 这种机制：称之为：泛型。         * 体现<数据类型>，不是很难理解，<>也是括号，往括号里写东西其实就是在传递参数。         * 泛型：         * 1，安全机制。         * 2，将运行时期的ClassCastException，转移到了编译时期变成了编译失败。         * 3，泛型技术，是给编译器使用的技术。         * 4，避免了强转的麻烦。         */        //int[] arr =new int[8];        //创建集合时，直接在集合上明确要存储的元素的类型        List<String> list=new ArrayList<String>();        list.add("abc");//      list.add(6);//只要不是指定类型的对象，编译器检查会报错，这样将允许时的问题转移到编译时期。        for (Iterator it = list.iterator(); it.hasNext();) {/*          Object object = (Object) it.next();            System.out.println(object);*/            //想要打印字符串的长度            String str =(String)it.next();            System.out.println(str.length());        }       }}

泛型类的使用

import java.util.Iterator;import java.util.LinkedList;public class GenericDemo2 {    public static void main(String[] args) {/*      Tool t =new Tool();        t.setObject(6);        String s= (String)t.getObject();        System.out.println(s);*/        Tool<String> t =new Tool<String>();//      t.setObject(6);//只要类型错误，编译失败，避免了运行时类型转换异常        String s =t.getObject();//省去了强转的麻烦        System.out.println(s);        Queue<String> queue =new Queue<String>();        queue.myAdd("abc1");        queue.myAdd("abc2");        queue.myAdd("abc3");//      queue.myAdd(1);//只要类型错误，编译失败，避免了运行时类型转换异常        while(!queue.isNull()){            System.out.println(queue.myGet());        }    }}/*  jdk1.5有了新技术，泛型，改成如下这样。    类中操作的对象确定不？不确定，用Object，需要转型，运行容易出异常    在定义时，就将不确定的对象的类型，定义成参数，由使用该类的调用者来传递对象类型。    */class Tool<Q>{//将泛型定义在类上，泛型类。    private Q object;    public Q getObject() {        return object;    }    public void setObject(Q object) {        this.object = object;    }}class Queue<E>{    //封装了一个链表数据结构。    private LinkedList<E> link;    /*     * 队列初始化时。对链表对象初始化     */    Queue(){        link =new LinkedList<E>();      }    /**     * 队列的添加元素功能     */    public void myAdd(E obj){        //内部使用的就是链表的方法。        link.addFirst(obj);    }    /**     * 队列的获取方法     */    public E myGet(){        return link.removeLast();    }    /**     * 判断队列中元素是否空，没有元素就为true。     */    public boolean isNull() {        return link.isEmpty();    }}//定义一个工具对象进行操作,比如设置和获取。可以对任意对象进行操作，对共性类型Object操作。//但是提升为了Object，想要使用特有内容，需要向下转型，容易引发ClassCastException/*class Tool{    private Object object;    public Object getObject() {        return object;    }    public void setObject(Object object) {        this.object = object;    }}*/

泛型方法的使用

public class GenericDemo3 {    public static void main(String[] args) {        Util<String> util = new Util<String>();        util.show("hehe");//      util.print(5);        Util<Integer> util2 = new Util<Integer>();        Util.print(5);        util2.show("hehe");    }}class Util<W>{    //当方法要操作的类型不确定和类上的泛型不一定一样。这时可以将泛型定义在方法上。    public  <Q> void show(Q q){//泛型方法        System.out.println("show:"+q);    }    public static<E> void print(E e){//记住：如果方法是静态，还需要使用泛型，那么泛型必须定义在方法上。        System.out.println("print:"+e);    }    public void method(W w){    }}

泛型接口的使用

public class GenericDemo4 {    public static void main(String[] args) {        new InterImpl<String>().show("hehe");    }}//泛型接口。interface Inter<E>{    void show(E e);}/*class InterImpl implements Inter<String>{    public void show(String e){}}*/class InterImpl<T> implements Inter<T>{    @Override    public void show(T e) {    }}

People

public class Person {    private String name;    private int age;    public Person() {        super();    }    public Person(String name, int age) {        super();        this.name = name;        this.age = age;    }    public String getName() {        return name;    }    public void setName(String name) {        this.name = name;    }    public int getAge() {        return age;    }    public void setAge(int age) {        this.age = age;    }    @Override    public String toString() {        return "Person [name=" + name + ", age=" + age + "]";    }}

Student

public class Student extends Person {    public Student() {        super();        // TODO Auto-generated constructor stub    }    public Student(String name, int age) {        super(name, age);        // TODO Auto-generated constructor stub    }    @Override    public String toString() {        return "Student [Name=" + getName() + ", Age=" + getAge() + "]";    }   }

Worker

public class Worker extends Person {    public Worker() {        super();        // TODO Auto-generated constructor stub    }    public Worker(String name, int age) {        super(name, age);        // TODO Auto-generated constructor stub    }    @Override    public String toString() {        return "Worker [Name=" + getName() + ", Age=" + getAge() + "]";    }}

泛型通配符的使用

import java.util.ArrayList;import java.util.Collection;import java.util.HashSet;import java.util.Iterator;import java.util.List;import java.util.Set;import domain.Student;public class GenericDemo5 {    public static void main(String[] args) {        Set<Student> list =new HashSet<Student>();        list.add(new Student("lisi1",11));        list.add(new Student("lisi2",12));        list.add(new Student("lisi3",13));        printList(list);        List<String> list2 =new ArrayList<String>();        list2.add("lisi11");        list2.add("lisi22");        list2.add("lisi33");        printList(list2);    }    /*     * 打印集合中的元素。     *      * 当使用泛型或者接口时，传递的具体的类型不确定，可以通过通配符(?)表示。     */    private static void printList(Collection<?> list2) {        for (Iterator<?> it = list2.iterator(); it.hasNext();) {            System.out.println(it.next().toString());        }    }}

泛型的限定的使用

import java.util.ArrayList;import java.util.Collection;import java.util.HashSet;import java.util.Iterator;import java.util.List;import java.util.Set;import domain.Person;import domain.Student;import domain.Worker;public class GenericDemo6 {    public static void main(String[] args) {        Set<Student> list1 =new HashSet<Student>();        list1.add(new Student("lisi1",11));        list1.add(new Student("lisi2",12));        list1.add(new Student("lisi3",13));        printList(list1);        List<Worker> list2 =new ArrayList<Worker>();        list2.add(new Worker("lisi11",11));        list2.add(new Worker("lisi22",12));        list2.add(new Worker("lisi33",13));        printList(list2);    }    /*     * 打印集合中的元素。     *      * 当使用泛型或者接口时，传递的具体的类型不确定，可以通过通配符(?)表示。     * 如果想要对被打印的集合中的元素类型进行限定，只要指定的一些类型，进行打印。     * 使用泛型的限定。     *      * 只需要打印学生和工人的集合，找到学生和工人的共性类型Person.     * ? extends Person:接收Person类型或者Person的子类型。上限。     * 总结：     * ? extends E:接收E类型或者E的子类型。上限     * ? Super E:接收E类型或者E的父类型。下线     */    private static void printList(Collection<? extends Person> list) {        for (Iterator<? extends Person> it = list.iterator(); it.hasNext();) {            System.out.println(it.next().toString());        }    }}

通配符在api中的体现和使用

import java.util.ArrayList;import java.util.Collection;import java.util.HashSet;import java.util.Iterator;import java.util.List;import java.util.Set;import domain.Student;public class GenericDemo7 {    public static void main(String[] args) {        /*         * 通配符? 在api中的体现。         *          * Collection接口： boolean containsAll(Collection<?> c)          */        Collection<String> c1 = new ArrayList<String>();        c1.add("haha");        c1.add("hehe");        Collection<Integer> c2 = new ArrayList<Integer>();        c2.add(4);        c2.add(5);        boolean b = c1.containsAll(c2);//了解 containAll源码内判断是否包含的依据。依据是equals方法。                                        //public  boolean equals(Object obj) "abc".equals(5);        System.out.println("b="+b);    }}/* * class Collection<E> * { *      public boolean containsAll(Collection<?> c){ *      } * } */

泛型上限在api中的体现和使用

import java.util.ArrayList;import java.util.Collection;import java.util.Iterator;import java.util.TreeSet;import cn.itcast.domain.Person;import cn.itcast.domain.Student;public class GenericDemo8 {    public static void main(String[] args) {        /*         *  泛型的限定在api中的使用。上限的体现。         *  TreeSet(Collection<? extends E> c)          *           *           */        //创建一个Collection.        Collection<Student> c = new ArrayList<Student>();        c.add(new Student("wangcai1",26));        c.add(new Student("wangcai2",29));        //TreeSet集合在创建时，就将c中的存储到Treeset集合。        TreeSet<Person> ts = new TreeSet<Person>(c);        ts.add(new Person("lisi",20));        for (Iterator<Person> it = ts.iterator(); it.hasNext();) {            Person person =  it.next();            System.out.println(person);        }    }}/* * class TreeSet<E>{ *      TreeSet(Collection<? extends E> c){} */

泛型下限在api中的体现和使用

import java.util.Comparator;import java.util.Iterator;import java.util.TreeSet;import cn.itcast.domain.Person;import cn.itcast.domain.Student;import cn.itcast.domain.Worker;public class GenericDemo9 {    public static void main(String[] args) {        /*         *  泛型的限定在api中的使用。下限的体现。         *  TreeSet(Comparator<? super E> comparator)          *           *           */        //创建一个集合存储的是学生对象。想要按照姓名排序。        TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>(new ComparatorByName());        ts.add(new Student("abc",26));        ts.add(new Student("aaa",29));        ts.add(new Student("lisi",20));        for (Iterator<Student> it = ts.iterator(); it.hasNext();) {            Student student =  it.next();            System.out.println(student);        }        //让工人按照姓名排序。        TreeSet<Worker> ts2 = new TreeSet<Worker>(new ComparatorByName());        ts2.add(new Worker("abc",26));        ts2.add(new Worker("aaa",29));        ts2.add(new Worker("lisi",20));        for (Iterator<Worker> it = ts2.iterator(); it.hasNext();) {            Worker worker =  it.next();            System.out.println(worker);        }    }}class ComparatorByName implements Comparator<Person>{    @Override    public int compare(Person o1, Person o2) {        int temp = o1.getName().compareTo(o2.getName());        return temp==0? o1.getAge() - o2.getAge() : temp;    }}/* * 以下两个比较器，都是通过姓名排序，就是类型不同，一个是student，一个是worker * 既然使用的都是Person的内容，为什么不定义一个Person的比较器。 *//*//定义一个比较器。class ComparatorByName implements Comparator<Student>{    @Override    public int compare(Student o1, Student o2) {        int temp = o1.getName().compareTo(o2.getName());        return temp==0? o1.getAge() - o2.getAge() : temp;    }}//定义一个工人的姓名比较器。class ComparatorByWorkerName implements Comparator<Worker>{    @Override    public int compare(Worker o1, Worker o2) {        int temp = o1.getName().compareTo(o2.getName());        return temp==0? o1.getAge() - o2.getAge() : temp;    }}*//* * class TreeSet<E>{ *      TreeSet(Comparator<? super E>  c){} */

泛型细节：保证两边泛型值一致

import java.util.ArrayList;import java.util.List;public class GenericDemo10 {    /**     * @param args     */    public static void main(String[] args) {//      ArrayList<Dog> al = new ArrayList<Animal>();//使用泛型，要保证左右类型一致。//      ArrayList<String> al = new ArrayList<Object>();        List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();//      show(list);    }    public static void show(List<String> list){    }}

GenericTest1

对字符串按照长度排序，比较器用匿名内部类完成。想要逆序，只要将o1和o2比，改成o2和o1比。

import java.util.Comparator;import java.util.Iterator;import java.util.Set;import java.util.TreeSet;public class GenericTest {    public static void main(String[] args) {        // 创建一个唯一性元素的集合要求排序。set --treeset        Set<String> set =new TreeSet<String>(new Comparator<String>() {            @Override            public int compare(String o1, String o2) {                int temp =o1.length()-o2.length();                  return temp==0?o1.compareTo(o2):temp;            }        });        //添加元素        set.add("abcd");        set.add("java");        set.add("hello");        for (Iterator<String> it = set.iterator(); it.hasNext();) {            String string = it.next();            System.out.println(string);        }    }}

GenericTest2

获取集合元素最大值，1，指定类型 2，Object类型，3，泛型限定。★★★★★

import java.util.ArrayList;import java.util.Collection;import java.util.Comparator;import java.util.Iterator;import cn.itcast.domain.Student;public class GenericTest2 {    public static void main(String[] args) {        /*         * 案例：获取集合中元素的最大值。         *          * 思路： 1，定义变量记录每次比较后较大的值，初始化元素中任意一个。 2，遍历容器         * 3，在遍历中和变量中记录的元素进行比较。并将较大的值记录到变量中。 4，遍历结束，变量中记录的就是最大值。         */        Collection<Student> c1 = new ArrayList<Student>();        c1.add(new Student("xiaoming1", 30));        c1.add(new Student("xiaoming2", 36));        c1.add(new Student("xiaoming3", 22));//      c1.add(new Dog());        Student stu = getMax(c1);        System.out.println(stu);        Collection<String> c2 = new ArrayList<String>();        c2.add("abcd");        c2.add("java");        c2.add("z");        c2.add("nba");        String s = getMax(c2);        System.out.println("s="+s);        Collection<Dog> c3 = new ArrayList<Dog>();//      getMax(c3);//已经做了限定，说明传递的集合中的元素类型必须是Comparable的子类。否则编译失败。    }public static <T extends Comparable<? super T>> T getMax(Collection<? extends T> c,Comparator<? super T> comp){        if(comp==null){            return getMax(c);        }        Iterator<? extends T> it = c.iterator();        T max = it.next();        while(it.hasNext()){            T temp = it.next();            if(comp.compare(temp, max)>0){                max = temp;            }        }        return max;    }    // 升级版。要操作的元素的类型确定不？不确定。使用泛型限定。getMax方法接收的集合中的元素无论时什么类型，必须具备自然排序，必须是Comparable的子类。    public static <T extends Comparable<? super T>> T getMax(Collection<? extends T> c){        Iterator<? extends T> it = c.iterator();        T max = it.next();        while(it.hasNext()){            T temp = it.next();            if(temp.compareTo(max)>0){                max = temp;            }        }        return max;    }    /*    //不加泛型时，无法明确集合中的元素时什么类型，为了便于操作用Object    public static Object getMax(Collection c1) {        // 1,定义变量，记录集合中任意一个元素，Collection集合取出元素的方式只有迭代器。        Iterator it = c1.iterator();        Object max = it.next();        // 2,遍历容器。        while (it.hasNext()) {            Object o = it.next();            Comparable temp = (Comparable)o;            if (temp.compareTo(max) > 0) {                max = temp;            }        }        return max;    }*/    /*     * //这个功能虽然实现，但是有局限性，因为这个功能只能对存储了Student对象的集合进行最大值的获取。 public static Student     * getMax(Collection<Student> c1) {     *      * //1,定义变量，记录集合中任意一个元素，Collection集合取出元素的方式只有迭代器。 Iterator<Student> it =     * c1.iterator(); Student max = it.next();     *      * //2,遍历容器。 while(it.hasNext()){ Student temp = it.next();     *      * if(temp.compareTo(max) > 0){ max = temp; } } return max; }     */}class Dog{}

【作业】

1，Collection和Collections的区别？【面试题】

Collection是集合框架的顶层接口。    下面有两个开发中常用的List 和 Set集合。    根据数据结构的不同，也有了很多的具体子类集合对象。Collections：是集合框架中的用于操作集合的工具类。    提供了很多的静态方法：比如：对list排序，二分查找，比如可以获取最值等。    其中一组可以非同步集合转成同步 集合的方法。

2，对List集合中存储的重复字符串元素，按照长度进行排序。

import java.util.ArrayList;import java.util.Collections;import java.util.Comparator;import java.util.List;public class Test2 {    public static void main(String[] args) {        //作业2：List集合中存储的重复字符串元素，按照长度进行排序。        List<String> list = new ArrayList<String>();        list.add("nba");        list.add("abcde");        list.add("nba");        list.add("cctv");        list.add("zz");        list.add("cctv");        list.add("itcast");        Collections.sort(list,new Comparator<String>() {            @Override            public int compare(String o1, String o2) {                int temp = o1.length() - o2.length();                return temp==0?o1.compareTo(o2):temp;            }        });        for(String str : list){            System.out.println(str);        }    }}

3，在一个已排序的List集合中插入一个字符串，继续保证这个集合原有排序，问如何获取这个位置。【面试题】

使用到了二分查找。

import java.util.ArrayList;import java.util.Collections;import java.util.Comparator;import java.util.List;public class Test3 {    public static void main(String[] args) {//  3，在一个已排序的List集合中插入一个字符串，继续保证这个集合原有排序，问如何获取这个位置。        List<String> list = new ArrayList<String>();        list.add("nba");        list.add("abcde");        list.add("nba");        list.add("cctv");        list.add("zz");        list.add("cctv");        list.add("itcast");        Collections.sort(list);        String key =  "haha";        //找一个元素在集合中出现的位置。        int index = Collections.binarySearch(list, key);        System.out.println("index="+index);        if(index<0){            index = -(index+1);        }        System.out.println("index="+index);        System.out.println(list);        list.add(index, key);        System.out.println(list);    }}

5，一个ArrayList对象alist中存有若干个字符串元素，现欲遍历该ArrayList对象， 删除其中所有值为”abc”的字符串元素

，请问下面的实现正确么？如有问题，
会出现什么问题？如何更正？

int size = alist.size();for(int i = 0; i < size; i++) {  if("abc".equals(alist.get(i))) {    alist.remove(i);  }}

import java.util.ArrayList;import java.util.List;public class Test5 {    public static void main(String[] args) {//      5，一个ArrayList对象alist中存有若干个字符串元素，现欲遍历该ArrayList对象，//      删除其中所有值为"abc"的字符串元素，请问下面的实现正确么？如有问题，//      会出现什么问题？如何更正？        //1,移除成功会导致集合长度改变， 必须要重新获取size。导致了IndexOutOfBoundsException。        //解决方案：在for循环的条件上，调用size方法。        //2,出现了有些abc没有被删除。那么是因为删除后，角标自增，原角标上的后替换过来的元素没有被判断。        //解决方案：在删除后，要让角标自减，重新判断替换过来的元素。        List<String> list = new ArrayList<String>();        list.add("nba");        list.add("abc");        list.add("abc");        list.add("abc");        list.add("abc");        list.add("cctv");        System.out.println(list);//      int size = list.size();        for(int i = 0; i < list.size(); i++) {          if("abc".equals(list.get(i))) {            list.remove(i);//会改变集合的长度。应该重新获取size。            i--;          }        }        System.out.println(list);    }}

Collections工具类

import java.util.ArrayList;import java.util.Collection;import java.util.Collections;import java.util.Comparator;import java.util.List;import cn.itcast.api.c.comparator.ComparatorByLength;public class CollectionsDemo {    public static void main(String[] args) {        /*         * Collections: 集合框架中的用于操作集合对象 工具类。         * 都是静态的工具方法。         * 1，获取Collection最值。         * 2，对List集合排序，也可以二分查找。         * 3，对排序逆序。         * 4，可以将非同步的集合转成同步的集合。         * Xxx synchronizedXxx(Xxx)  List synchronizedList(List)          */        System.out.println("---------获取最值---------------");        Collection<String> c = new ArrayList<String>();        c.add("haha");        c.add("zz");        c.add("xixii");        c.add("abc");        String max = Collections.max(c,new ComparatorByLength());        System.out.println("max="+max);        System.out.println("-----------排序-------------");        List<String> list  = new ArrayList<String>();        list.add("hahaha");        list.add("abc");        list.add("xiix");        list.add("z");        list.add("java");        Collections.sort(list,Collections.reverseOrder());        System.out.println(list);           }}

Arrays工具类-集合和数组的互转

import java.util.ArrayList;import java.util.Arrays;import java.util.Collection;import java.util.List;public class ArraysDemo {    public static void main(String[] args) {        /*         * Arrays:用于操作数组的工具类。         * 类中定义的都是静态工具方法         * 1，对数组排序。         * 2，二分查找。         * 3，数组复制。         * 4，对两个数组进行元素的比较，判断两个数组是否相同。         * 5，将数组转成字符串。         */        int[] arr = {34,21,67};        System.out.println(Arrays.toString(arr));        //将arr转成list集合。？如果数组中存储的是基本数据类型，那么转成集合，数组对象会作为集合中的元素存在。        //数组中元素时引用数据类型时，转成，数组元素会作为集合元素存在。         List<int[]> list1 = Arrays.asList(arr);         System.out.println(list1);        String[] strs = {"hah","hehe","xixi"};        boolean b = contains(strs,"hehe");        System.out.println(b);        //将数组转成list集合。asList        /*         * 数组转成集合：就为了使用集合的方法操作数组中的元素。         * 但是不要使用增删等改变长度的方法。add remove  发生UnsupportedOperationException         */        List<String> list = Arrays.asList(strs);        System.out.println(list.contains("hehe"));        System.out.println(list.get(2));        System.out.println(list.indexOf("hehe"));//      list.add("java");//UnsupportedOperationException  数组长度的固定的，转成List集合长度也是固定的。        //-------------------集合转成数组---------------------        /*         * 为什么集合转成数组呢？         * 为了限制对元素的增删操作。         */        Collection<String> c = new ArrayList<String>();        c.add("haha1");        c.add("haha2");        c.add("haha3");        c.add("haha4");        /*         *  如果传递的数组的长度小于集合的长度，会创建一个同类型的数组长度为集合的长度。         *  如果传递的数组的长度大于了集合的长度，就会使用这个数组，没有存储元素的位置为null。         *  长度最好直接定义为和集合长度一致。         */        String[] str_arr = c.toArray(new String[c.size()]);        System.out.println(Arrays.toString(str_arr));    }    public static boolean contains(String[] strs,String key) {        for (int i = 0; i < strs.length; i++) {            if(strs[i].equals(key)){                return true;            }        }        return false;    }}