什么是容器
一:概念
在Java中,容器是一种数据结构,用于存储和组织其他对象。容器提供了一种方式来管理和访问这些对象,并提供了各种方法来增加、删除、搜索和遍历其中的元素。Java提供了多种容器类,每种容器类都有其特定的用途和功能。
二:容器API类图
2.1 Collection
Collection代表了一个容器Collection集合
在Java中,java.util.Collection接口是表示一组对象的根接口。它是Java集合框架的基础,提供了统一的操作和方法,用于处理和管理对象的集合。
2.2 Set
Set(集合):存储唯一元素的集合。它不允许存储重复的元素,并提供了高效的查找和删除操作。常见的Set实现类包括HashSet、TreeSet和LinkedHashSet。
2.3 List
以有序的方式存储对象的集合。它允许存储重复的元素,并提供了按索引访问、插入、删除和搜索元素的方法。常见的List实现类包括ArrayList、LinkedList和Vector。
2.4 Map
Map(映射):以键值对(Key-Value)的形式存储元素的集合。它提供Collection接口——定义了存取一组对象的方法,其子接口Set和List分别定义了存储方式
Set中的数据对象没有顺序且不可以重复
List中的数据对象有顺序且可以重复
Map接口定义了存储“键(key)——值(value)映射对”的方法了通过键快速查找和访问值的功能。常见的Map实现类包括HashMap、TreeMap和LinkedHashMap。
三:详细解释
3.1 Collection接口
3.1.1 Collection用法
import java.util.*; public class Name{ private String firstName,lastName; public Name(String firstName,String lastName){ this.firstName= firsName; this.lastName= lastName; } public String getFirsName(){ return firstName;} public String getLastName(){ return lastName;} public String toString(){ return firstName + " " + lastName;} } public class Teat { public static void main(string[] args){ Collection c =new ArrayList(); //可以放入不同类型的对象 c.add("hello"); c.add(new Name("f1","11")); c.add(new Integer(100)); System.out.println(c.size()); System.out.println(c); } }
输出结果 : 3 [hello,f1 11,100]
容器类对象在调用remove、contains等方法时需要比较对象是否相等,这会涉及到对象类型的equals方法和hashCode方法;对于自定义的类型,需要要重写equals和hashCode方法以实现自定义的对象相等规则
注意:相等的对象应该具有相等的hash codes
增加Name类的equals和hashCode方法如下:
public boolean equals(Object obj){ if(obj instanceof Name){ Name name =(Name) obj; return (firstName.equals(name.firstName)) &&(lastName.equals(name.lastName)); } return super.equals(obj); } public int hashCode(){ return firstName.hashCode(); }
重写equals方法时必须重写hashCode方法
3.2 Iterator接口
所有实现了Collection接口的容器类都有一个iterator方法用以返回一个实现了Iterator接口的对象
Iterator对象称作迭代器,用以方便的实现对容器内元素的遍历操作
Iterator接口定义了如下方法
boolean hasNext (); //判断游标右边是否有元素 Object next(); //返回游标右边的元素并将游标移动到下一个位置 void remove(); // 删除游标左面的元素,在执行完next之后该操作只能执行一次
3.3 List接口
List接口是Collection的子接口,实现List接口的容器类中的元素是有顺序的,而且可以重复
List容器中的元素都对应一个整数型的序号记载其在容器中的位置,可根据序号存取容器中的元素
常用算法:
3.4 Comparable接口
问:上面的算法根据什么确定容器中对象的“大所有可以“排序”的类都实现了java.lang.Comparable接口,Comparable接口中只有一个方法:public int compareTo(Object obj),
该方法:
返回 0 表示this==obj
返回正数表示this>obj
返回负数表示this<obj
实现了Comparable接口的类通过实现comparaTo方法从而确定该类对象的排序方式
四:如何选择数据结构
4.1 衡量标准:读的效率和改的效率
- Array读快改慢
- Linked改快读慢
- Hash两者之间
4.2 Map接口
实现Map接口的类用来存储 键—值 对
实现类有HashMap和TreeMap
存储的 键—值 对通过键来标识,所以键值不能重复
4.3 JDK1.5泛型
4.3.1 起因:
- JDK1.4以前类型不明确
- 装入集合的类型都被当作Object对待,从而失去自己的实际类型
- 从集合中取出时往往需要转型,效率低,容易产生错误
4.3.2 解决方法:
- 在定义集合时同时定义集合中对象的类型
4.3.3 好处:
增强程序的可读性和稳定性
五:总结&提升
本文总结了Java中的容器概念和相关的API类图。容器是一种数据结构,用于存储和组织其他对象,并提供了各种操作方法。Java提供了多种容器类,包括Collection、Set、List和Map等。
在容器API类图中,Collection代表一个容器集合,是Java集合框架的基础接口。Set是存储唯一元素的集合,不允许重复,并提供了高效的查找和删除操作。常见的Set实现类有HashSet、TreeSet和LinkedHashSet。List以有序方式存储对象的集合,允许重复元素,并提供了按索引访问、插入、删除和搜索元素的方法。常见的List实现类有ArrayList、LinkedList和Vector。
Map以键值对的形式存储元素的集合,提供了通过键快速查找和访问值的功能。常见的Map实现类有HashMap、TreeMap和LinkedHashMap。
在详细解释部分,介绍了Collection接口的方法,并给出了一个使用ArrayList的示例。还提到了容器类对象在调用remove、contains等方法时需要比较对象是否相等,需要重写equals和hashCode方法以实现自定义的对象相等规则。
文章还介绍了Iterator接口,所有实现了Collection接口的容器类都有一个iterator方法返回一个实现了Iterator接口的对象,用于方便地遍历容器内的元素。
List接口是Collection的子接口,实现List接口的容器类中的元素有顺序且可以重复,可以通过索引存取元素。
文章提到了Comparable接口,它是实现排序的类所要实现的接口,通过实现compareTo方法来确定容器中对象的大小顺序。
在如何选择数据结构部分,提到了衡量标准是读的效率和改的效率。Array的读取快但改变慢,LinkedList的改变快但读取慢,HashMap的性能在两者之间。
最后,文章提到了JDK1.5引入的泛型,解决了在旧版本中集合中的元素被当作Object处理的问题,增强了程序的可读性和稳定性。