黑马程序员————集合框架2（day15）

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集合框架2

l  TreeSet

l  TreeSet存储自定义对象

l  二叉树

l  实现Comparator方式排序

l  泛型概述

l  泛型使用

l  泛型类

l  泛型方法

l  泛型接口

l  泛型限定

 

 

TreeSet

Set:无序，不可以重复元素。

         |--HashSet：数据结构是哈希表。线程是非同步的。

                                    保证元素唯一性的原理：判断元素的hashCode值是否相同。

                                    如果相同，还会继续判断元素的equals方法，是否为true。

 

         |--TreeSet：可以对Set集合中的元素进行排序。

                                    底层数据结构是二叉树。

                                     保证元素唯一性的依据：

                                     compareTo方法return 0.

 

                                     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。

                                    也种方式也成为元素的自然顺序，或者叫做默认顺序。

 

                                     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。

                                    这时就需要让集合自身具备比较性。

                                    在集合初始化时，就有了比较方式。

 

TreeSet为使用树来进行存储的Set接口提供了一个工具，对象按升序存储。访问和检索是很快的。在存储了大量的需要进行快速检索的排序信息的情况下，TreeSet是一个很好的选择。

 

示例：

import java.util.*;class TreeSetDemo {public static void main(String[] args) {TreeSet ts = new TreeSet();ts.add("c");ts.add("b");ts.add("d");ts.add("a");ts.add("g");ts.add("e");ts.add("f");System.out.println(ts);}}

 

运行结果：[a, b, c, d, e, f, g]

可以发现，因为TreeSet按树存储其元素，因此它们被按照排序次序自动排序。

 

 

TreeSet存储自定义对象

需求：

往TreeSet集合中存储自定义对象学生，想按照学生的年龄进行排序。

 

示例：

import java.util.*;class TreeSetDemo {public static void main(String[] args) {TreeSet ts = new TreeSet();ts.add(new Student("zhangsan01", 20));ts.add(new Student("zhangsan02", 21));ts.add(new Student("zhangsan03", 22));ts.add(new Student("zhangsan04", 23));Iterator it = ts.iterator();while (it.hasNext()) {Student stu = (Student) it.next();// 因为迭代器返回的是Obejct类型，所以这里要转型为Student类型,不然输出就是哈希码值System.out.println(stu.getName() + "..." + stu.getAge());}}}class Student {private String name;private int age;public Student(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;}}

运行结果：

运行后会抛出ClassCastException异常，类型转换异常。Student cannot be cast to java.lang.Comparable，Student不能转换成java.lang.Comparable。在第9行出的问题，那么我们就把第9行到第11行全注释了，只添加一个学生，那么就会输出zhangsan01...20，但是一旦添加两个或两个以上就会报错，这是为什么呢？因为我们是往TreeSet集合里存对象，它是帮我们排序的，但我们并没有把排序的方式告诉它，它就没法帮我们排序，所以TreeSet集合的要求是往里存的对象必须具备比较性。那么怎么具备比较性呢？只要实现Comparable接口并且覆写里的CompareTo()方法就行了。

 

改过之后代码如下：

import java.util.*;class TreeSetDemo {public static void main(String[] args) {TreeSet ts = new TreeSet();ts.add(new Student("zhangsan01", 20));ts.add(new Student("zhangsan02", 20));ts.add(new Student("zhangsan03", 22));ts.add(new Student("zhangsan04", 23));Iterator it = ts.iterator();while (it.hasNext()) {Student stu = (Student) it.next();// 因为迭代器返回的是Obejct类型，所以这里要转型为Student类型,不然输出就是哈希码值System.out.println(stu.getName() + "..." + stu.getAge());}}}class Student implements Comparable {//该接口墙纸让学生具备比较性private String name;private int age;public Student(String name, int age) {super();this.name = name;this.age = age;}// 覆写compareTo()方法，按照我们的要求进行年龄排序public int compareTo(Object obj) {// 因为我们不知道传什么类型对象，所以这里用Objectif (!(obj instanceof Student))throw new RuntimeException("不是学生对象");Student s = (Student) obj;// 必须得转为Student类型if (this.age > s.age)return 1;// 此对象this大于指定对象s(传入的对象)if (this.age == s.age)// 只要年龄相同并且姓名也相同才视为同一个人// return 0;//此对象this等于指定对象s(传入的对象)，但是这里不能这么写，因为如果年龄相同它就不会再添加了return this.name.compareTo(s.name);// 对姓名也进行排序，Java里String类默认实现了Comparable接口，所以String类里的compareTo()方法是按字典顺序比较两个字符串，它返回的也是1,-1和0return -1;}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;}}

 

运行结果：zhangsan01...20

zhangsan02...20

zhangsan03...22

zhangsan04...23

这样写年龄相同姓名不同也添加到TreeSet集合中了，年龄和姓名都相同就视为同一人所以就不会被添加到TreeSet集合中。

记住，排序时，当主要条件相同时，一定判断一下次要条件。

 

 

二叉树

当程序执行到ts.add(new Student(“zhangsan01”, 22))时，这时会存入到TreeSet中，当程序执行到ts.add(new Student(“zhangsan02”, 20))时，这时会调用自己的compareTo()方法，把22传进来进行比较，这时TreeSet会像上图一样的数据结构，这里比较的是年龄，按照compareTo()方法里规定的大的返回1，小的返回-1，相同返回0，小的在左边，大的在右边，排序会从小到大进行排序。

 

小技巧：

class Demo implements Comparable{public int compareTo(Object obj){return 1;//怎么存入就怎么排序//return -1;//倒序//return 0;//只有第一个存入的值}}

 

按照二叉树的结构，返回1，代表大的，在右边，从小到大排序，所以就是怎么存怎么取；返回-1，代表小的，在左边，从小到大排序，所以就是倒序；返回0，代表相同，所以只存入了第一个添加进去的值。

 

 

实现Comparator方式排序

当元素自身不具备比较性，或者具备的比较性不是所需要的，这时需要让容器自身具备比较性，定义比较器，将比较器对象作为参数传递给TreeSet集合的构造函数。

当两种排序都存在时，以比较器为主。

定义一个类，实现Comparator接口，覆盖compare方法。

 

示例：

import java.util.*;class Student1 implements Comparable {// 该接口强制让学生具备比较性。private String name;private int age;Student1(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}public int compareTo(Object obj) {if (!(obj instanceof Student1))throw new RuntimeException("不是学生对象");Student1 s = (Student1) obj;if (this.age > s.age)return 1;if (this.age == s.age) {return this.name.compareTo(s.name);}return -1;}public String getName() {return name;}public int getAge() {return age;}}class TreeSetDemo2 {public static void main(String[] args) {TreeSet ts = new TreeSet(new MyCompare());// 传入接口对象让TreeSet一初始化就有比较器ts.add(new Student1("lisi02", 22));ts.add(new Student1("lisi02", 21));ts.add(new Student1("lisi007", 20));ts.add(new Student1("lisi09", 19));ts.add(new Student1("lisi06", 18));ts.add(new Student1("lisi06", 18));ts.add(new Student1("lisi007", 29));// ts.add(new Student("lisi007",20));// ts.add(new Student("lisi01",40));Iterator it = ts.iterator();while (it.hasNext()) {Student1 stu = (Student1) it.next();System.out.println(stu.getName() + "..." + stu.getAge());}}}// 定义比较器MyCompare必须实现Comparator类覆写compare()方法class MyCompare implements Comparator {public int compare(Object o1, Object o2) {Student1 s1 = (Student1) o1;Student1 s2 = (Student1) o2;int num = s1.getName().compareTo(s2.getName());if (num == 0) {return new Integer(s1.getAge()).compareTo(new Integer(s2.getAge()));/* * if(s1.getAge()>s2.getAge()) return 1; * if(s1.getAge()==s2.getAge()) return 0; return -1; */}return num;}}

 

泛型概述

泛型：JDK1.5版本以后出现新特性。用于解决安全问题，是一个类型安全机制。

 

好处:

1.  将运行时期出现问题ClassCastException，转移到了编译时期，方便于程序员解决问题。让运行时问题减少，安全。

2.  避免了强制转换麻烦。

 

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<> 就是用来接收类型的，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。

 

示例：

import java.util.*;public class GenericDemo {public static void main(String[] args) {ArrayList<String> al = new ArrayList<String>();// 往ArrayList容器里存的都是String类型的al.add("abc01");al.add("abc0991");al.add("abc014");// al.add(4);//al.add(new Integer(4));//因为泛型里规定的是String类型的，所以这里不能存入int类型Iterator<String> it = al.iterator();while (it.hasNext()) {String s = it.next();System.out.println(s + "长度为:" + s.length());}}}

 

泛型使用

示例：

import java.util.*;class GenericDemo2 {public static void main(String[] args) {TreeSet<String> ts = new TreeSet<String>(new LenComparator());// 初始化TreeSet时就有LenComparator比较器ts.add("abcd");ts.add("cc");ts.add("cba");ts.add("aaa");ts.add("z");ts.add("hahaha");Iterator<String> it = ts.iterator();while (it.hasNext()) {String s = it.next();System.out.println(s);}}}class LenComparator implements Comparator<String> {// 因为已经知道传入的是String类型，所以这里就可以用泛型明确为String类型public int compare(String o1, String o2) {int num = new Integer(o1.length()).compareTo(new Integer(o2.length()));//想要倒序，只要o1和o2换个位置即可if (num == 0)return o1.compareTo(o2);//想要倒序，只要o1和o2换个位置即可return num;}}

 

泛型类

示例：

/*class Tool { private Worker w; public void setWorker(Worker w) { this.w = w; } public Worker getWorker() { return w; } }*/class Worker {}class Student2 {}// 泛型前做法。class Tool {private Object obj;public void setObject(Object obj) {this.obj = obj;}public Object getObject() {return obj;}}// 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的时候， 早期定义Object来完成扩展。 现在定义泛型来完成扩展。 */class Utils<QQ> {private QQ q;public void setObject(QQ q) {this.q = q;}public QQ getObject() {return q;}}class GenericDemo3 {public static void main(String[] args) {Utils<Worker> u = new Utils<Worker>();u.setObject(new Worker());Worker w = u.getObject();/* * Tool t = new Tool(); t.setObject(new Student()); Worker * w=(Worker)t.getObject(); */}}

 

泛型方法

示例：

/* class Demo<T> { public void show(T t) { System.out.println("show:"+t); } public void print(T t) { System.out.println("show:"+t); } } *///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具体类型后，所有要操作的类型就已经固定了。////为了让不同方法可以操作不同类型，而且类型还不确定。//那么可以将泛型定义在方法上。/* 特殊之处： 静态方法不可以访问类上定义的泛型。 如果静态方法操作的应用数据类型不确定，可以将泛型定义在方法上。 */class Demo<T> {public void show(T t) {System.out.println("show:" + t);}public <Q> void print(Q q) {System.out.println("print:" + q);}public static <W> void method(W t) {System.out.println("method:" + t);}}class GenericDemo4 {public static void main(String[] args) {Demo<String> d = new Demo<String>();d.show("haha");// d.show(4);d.print(5);d.print("hehe");Demo.method("hahahahha");/* * Demo d = new Demo(); d.show("haha"); d.show(new Integer(4)); * d.print("heihei"); *//* * Demo<Integer> d = new Demo<Integer>(); *  * d.show(new Integer(4)); d.print("hah"); *  * Demo<String> d1 = new Demo<String>(); d1.print("haha"); d1.show(5); */}}

 

运行结果：show:haha

print:5

print:hehe

method:hahahahha

 

 

泛型接口

示例：

//泛型定义在接口上。interface Inter<T> {void show(T t);}/* * class InterImpl implements Inter<String> { public void show(String t) { * System.out.println("show :"+t); } } */class InterImpl<T> implements Inter<T> {public void show(T t) {System.out.println("show :" + t);}}class GenericDemo5 {public static void main(String[] args) {InterImpl<Integer> i = new InterImpl<Integer>();i.show(4);// InterImpl i = new InterImpl();// i.show("haha");}}

 

运行结果：show :4

 

 

泛型限定

示例：

import java.util.*;class GenericDemo6 {public static void main(String[] args) {/* * ArrayList<String> al = new ArrayList<String>(); *  * al.add("abc1"); al.add("abc2"); al.add("abc3"); *  * ArrayList<Integer> al1 = new ArrayList<Integer>(); al1.add(4); * al1.add(7); al1.add(1); *  * printColl(al); printColl(al1); */ArrayList<Person> al = new ArrayList<Person>();al.add(new Person("abc1"));al.add(new Person("abc2"));al.add(new Person("abc3"));// printColl(al);ArrayList<Student3> al1 = new ArrayList<Student3>();al1.add(new Student3("abc--1"));al1.add(new Student3("abc--2"));al1.add(new Student3("abc--3"));printColl(al1); // ArrayList<? extends Person> al = new// ArrayList<Student>();error}public static void printColl(Collection<? extends Person> al) {Iterator<? extends Person> it = al.iterator();while (it.hasNext()) {System.out.println(it.next().getName());}}/* * public static void printColl(ArrayList<?> al)//ArrayList al = new * ArrayList<Integer>();error { Iterator<?> it = al.iterator(); *  *  * while(it.hasNext()) { System.out.println(it.next().toString()); } } */}class Person {private String name;Person(String name) {this.name = name;}public String getName() {return name;}}class Student3 extends Person {Student3(String name) {super(name);}}/* *  * class Student implements Comparable<Person>//<? super E> { public int * compareTo(Person s) { this.getName() } } */class Comp implements Comparator<Person> {public int compare(Person s1, Person s2) {// Person s1 = new Student("abc1");return s1.getName().compareTo(s2.getName());}}

 

运行结果：abc--1

abc--2

abc--3

 

? 通配符。也可以理解为占位符。

泛型的限定。

? extends E:可以接收E类型或者E的子类型。上限。

? super E:可以接收E类型或者E的父类型。下限

 

 

 

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