备案控制台
开发者社区 开发与运维 文章 正文

Java初识泛型 | 如何通过泛型类/泛型方法实现求数组元素最大值？

2024-05-27 30
版权
版权声明：
本文内容由阿里云实名注册用户自发贡献，版权归原作者所有，阿里云开发者社区不拥有其著作权，亦不承担相应法律责任。具体规则请查看《 阿里云开发者社区用户服务协议》和 《阿里云开发者社区知识产权保护指引》。如果您发现本社区中有涉嫌抄袭的内容，填写 侵权投诉表单进行举报，一经查实，本社区将立刻删除涉嫌侵权内容。
简介： 这是一个关于如何使用泛型在Java中找到数组中最大值的问题。

一、引言


给定一个整型数组，求数组中所有元素的最大值


该题同样是编程入门的基础题。关键在于拓展：能不能通过程序，实现给定的任意类型的数组，都能求出数组中所有元素的最大值？

这里我们先给出整型数组求最大值的代码，作为基础：


public class Util {
    public int findMaxInt(int[] array) {
        int max = array[0];
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            if(max < array[i]) {
                max = array[i];
            }
        }
        return max;
    }
}


调用并运行：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int[] array = {1,0,9,4,5};
        System.out.println("max is " + util.findMaxInt(array));
    }
}



接下来我们来分析，如果通过泛型类或泛型方法使程序能够适用于任意一个数据类型。


二、编程分析

1、泛型类实现


解题之前，我们首先要了解泛型、泛型上界、泛型方法的概念。对于这些概念有所遗忘的同学，可以阅读文章：🔗Java初识泛型 | 如何通过泛型类/泛型方法获取任意类型的三个数的最大值？的知识解析部分熟悉一下。


这里，我们直接讲解思路，不再进行基础知识的铺垫。


思路


按照泛型的思路，我们试着将原来的类改成泛型类。用占位符E代替原代码中所有的int。但仅仅更改这些，最后会发现编译器在比较的位置报错了：



是什么原因导致编译失败呢？



原因：max和array[i]都是E类型也就是引用类型的变量，两个引用变量之间不能用大于小于号进行大小比较。可行的方法应当是调用比较对象的compareTo()方法。但是，compareTo()方法是不能直接调用的，它要求调用的对象的类型必须实现过Comparable接口。



如图 尝试直接调用compareTo()方法失败


换句话说，它对类型E有约束，这个约束就是： 必须实现过Comparable接口。因此，这里要用到类型的上界的知识，来进行约束。


public class Util<E extends Comparable<E>> {
    ...
}


<E extends Comparable<E>> 的含义为：传入的E类型必须是实现了Comparable接口的。如果传入的类型没有实现过Comparable接口，那么编译会报错。

此时，我们可以成功地调用compareTo()方法了：



此时调用成功


整合后，便能得出完整的代码了。


代码


泛型类： 


public class Util<E extends Comparable<E>> {
    public E findMax(E[] array) {
        E max = array[0];
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            if(max.compareTo(array[i]) < 0) {
                max = array[i];
            }
        }
        return max;
    }
}


调用：


Integer


1.public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Util<Integer> util = new Util<>();
        Integer[] array = {1,0,9,4,5};
        System.out.println("max is " + util.findMax(array));
    }
}



Double（只需更改main中的数据类型即可，Util类不用变动）


public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Util<Double> util = new Util<>();
        Double[] array = {13.6,100.5,0.0,-3.1,5.8};
        System.out.println("max is " + util.findMax(array));
    }
}



String 


public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Util<String> util = new Util<>();
        String[] array = {"China","America","Australia","Ireland"};
        System.out.println("max is " + util.findMax(array));
    }
}



自定义的类型Tmp，已手动实现了Comparable<Tmp>接口


//Tmp.java
 
public class Tmp implements Comparable<Tmp>{
    public int parameter1;
    public String parameter2;
 
    public Tmp(int parameter1, String parameter2) {
        this.parameter1 = parameter1;
        this.parameter2 = parameter2;
    }
 
    @Override
    public int compareTo(Tmp o) {
        //以parameter2为标准来比较Tmp
        //parameter2是String类，比较可以直接调用String类的compareTo方法
        return this.parameter2.compareTo(o.parameter2);
    }
 
    @Override
    public String toString() {
        return "Tmp{" +
                "parameter1=" + parameter1 +
                ", parameter2='" + parameter2 + '\'' +
                '}';
    }
}



//Test.java
 
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Util<Tmp> util = new Util<>();
        Tmp tmp1 = new Tmp(10,"substantial");
        Tmp tmp2 = new Tmp(20,"circumspect");
        Tmp tmp3 = new Tmp(5,"coby");
        Tmp[] array = {tmp1,tmp2,tmp3};
        System.out.println("max is " + util.findMax(array));
    }
}



2、泛型方法实现


思路


如果用泛型类实现，则每次使用前还需要创建类对象。能不能把这一个步骤省去呢？答案是可以的，我们可以通过静态泛型方法来完成。


按照泛型方法的语法，我们对原代码稍作修改：


public class Util {
    public static  <E>  E findMax(E[] array) {
        ...
    }
}


此时的Util类已经不再是泛型类了，而是一个普通类。通过在修饰符后添加 static <E> 将普通方法改为了静态泛型方法。但此时还不够完善，同样的，我们需要把类型参数E实现了Comparable接口这一约束体现出来。只需要把<E>改为 <E extends Comparable<E>> 即可。


代码 

public class Util {
    public static  <E extends Comparable<E>>  E findMax(E[] array) {
        E max = array[0];
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            if(max.compareTo(array[i]) < 0) {
                max = array[i];
            }
        }
        return max;
    }
}


此时，测试时的代码也更加简略了：


public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Tmp tmp1 = new Tmp(10,"substantial");
        Tmp tmp2 = new Tmp(20,"circumspect");
        Tmp tmp3 = new Tmp(5,"coby");
        Tmp[] array = {tmp1,tmp2,tmp3};
        System.out.println("max is " + Util.findMax(array));
    }
}


依旧能够正确运行


三、拓展：数组排序（以冒泡排序为例）


1、int类型 原代码


//Tmp.java
 
public class Tmp{
    public static void bubbleSort(int[] array){
        for (int i = 0; i < array.length-1; i++) {
            boolean flag = false;
            for (int j = 0; j < array.length-1-i; j++) {
                if(array[j] > array[j+1]) {
                    int tmp = array[j];
                    array[j] = array[j+1];
                    array[j+1] = tmp;
                    flag = true;
                }
            }
            if(!flag) {
                break;
            }
        }
    }
}


//Test.java
 
import java.util.Arrays;
 
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int[] array = {0,3,1,8,9,6,4,5,2};
        Tmp.bubbleSort(array);
        System.out.println(Arrays.toString(array));
    }
}



2、泛型类


//Util.java
 
public class Util<E extends Comparable<E>> {
    public void bubbleSort(E[] array){
        for (int i = 0; i < array.length-1; i++) {
            boolean flag = false;
            for (int j = 0; j < array.length-1-i; j++) {
                if(array[j].compareTo(array[j+1]) > 0) {
                    E tmp = array[j];
                    array[j] = array[j+1];
                    array[j+1] = tmp;
                    flag = true;
                }
            }
            if(!flag) {
                break;
            }
        }
    }
}


//Test.java
 
import java.util.Arrays;
 
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Util<Integer> util = new Util<>();
        Integer[] array = {10,8,-33,7,21,78};
        util.bubbleSort(array);
        System.out.println(Arrays.toString(array));
    }
}



3、泛型方法


//Util.java
 
public class Util {
    public static <E extends Comparable<E>> void bubbleSort(E[] array){
        for (int i = 0; i < array.length-1; i++) {
            boolean flag = false;
            for (int j = 0; j < array.length-1-i; j++) {
                if(array[j].compareTo(array[j+1]) > 0) {
                    E tmp = array[j];
                    array[j] = array[j+1];
                    array[j+1] = tmp;
                    flag = true;
                }
            }
            if(!flag) {
                break;
            }
        }
    }
}
 


//Test.java
 
import java.util.Arrays;
 
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Integer[] array = {10,8,-33,7,21,78};
        Util.bubbleSort(array);
        System.out.println(Arrays.toString(array));
    }
}



拓展阅读： 🔗Java初识泛型 | 如何通过泛型类/泛型方法获取任意类型的三个数的最大值？

文章标签：
Java
编译器
关键词：
Java类
Java数组
Java方法
Java泛型
Java元素
碳基肥宅
目录
相关文章
zuozewei
|
2天前
|
Arthas 存储 监控
性能监控之常见 Java Heap Dump 方法
【6月更文挑战8天】性能监控之常见 Java Heap Dump 方法
zuozewei
23 7
梦回故国楼台梦
|
2天前
|
Java 开发者
Java 面向对象编程实战：从类定义到对象应用，让你成为高手！
【6月更文挑战第15天】在Java中，掌握面向对象编程至关重要。通过创建`Book`类，展示了属性如`title`和`author`，以及构造方法和getter方法。实例化对象如`book1`和`book2`，并访问其属性。进一步扩展类，添加`pages`和`calculateReadingTime`方法，显示了类的可扩展性。在更大规模的项目中，如电商系统，可以定义`Product`、`User`和`Order`类，利用对象表示实体和它们的交互。实践是精通Java OOP的关键，不断学习和应用以提升技能。
梦回故国楼台梦
5 0
梦回故国楼台梦
|
2天前
|
Java 开发者
为什么 Java 的类和对象如此重要？看完这篇你就懂了！
【6月更文挑战第15天】在Java中，类和对象是核心概念。类作为蓝图定义数据（如角色的名称和健康值）和行为（如`takeDamage`方法），而对象是类的实例，允许交互（如战士受伤）。通过继承，如`Circle`和`Rectangle`扩展`Shape`类，实现多态性，增强代码灵活性。类和对象促进代码组织、复用和可维护性，是高效软件开发的基础。
梦回故国楼台梦
6 1
梦回故国楼台梦
|
2天前
|
设计模式 Java
一文掌握 Java 面向对象精髓：从类定义到对象实战
【6月更文挑战第15天】Java面向对象编程初学者指南：类是对象模板，如`Person`类含`name`和`age`属性。创建对象用`new`，如`Person person = new Person()`。访问属性如`person.name=&quot;Alice&quot;`，调用方法如`person.sayHello()`。类能继承，如`Student extends Person`。对象间共享数据可传参或共用引用。多态性允许父类引用调用子类方法。注意对象生命周期和内存管理，避免内存泄漏。通过实践和理解这些基础，提升编程技能。
梦回故国楼台梦
7 0
梦回故国楼台梦
|
2天前
|
Java
深入 Java 面向对象：类的定义，竟然藏着这么多门道！
【6月更文挑战第15天】Java中的类定义是OOP的基础，它封装属性（如Student的name和age）和行为（如study()）。简单的类仅触及表面，而复杂的类可模拟真实世界对象的多样性和交互。类还可通过继承扩展，如Student从Person派生，增加特有属性和行为。接口和抽象类等概念进一步增强了灵活性和可扩展性。类定义的深度和广度是构建高效、可维护代码的关键。
梦回故国楼台梦
7 0
梦回故国楼台梦
|
2天前
|
Java
别再被 Java 类和对象绕晕了！一篇文章让你秒懂！
【6月更文挑战第15天】Java中的类是对象的模板，定义属性（如姓名、年龄）和行为（如走路、说话）。对象是类的实例，有自己的属性值。例如，`Person`类可创建`Person`对象，赋予属性值并调用方法。同样，`Car`类可创建不同品牌的汽车对象，每个对象能加速或刹车。理解类与对象的关系是Java面向对象编程的基础。
梦回故国楼台梦
9 0
梦回故国楼台梦
|
2天前
|
Java
Java 小白也能看懂！类和对象详解，轻松入门面向对象编程
【6月更文挑战第15天】面向对象编程对新手可能抽象，但理解Java中的类和对象是关键。类是事物模板，如“汽车”类包含属性（颜色、型号、速度）和行为（启动、加速、刹车）。对象是类的实例，像具体的汽车。通过创建对象并调用其方法，可以模拟现实世界的情景。例如，`Car myCar = new Car();`创建了一个汽车对象，之后可设置属性和调用方法。多练习有助于掌握这一概念。
梦回故国楼台梦
6 0
梦回故国楼台梦
|
2天前
|
Java
Java 面向对象编程：你真的懂类和对象吗？
【6月更文挑战第15天】Java的面向对象编程聚焦于类与对象。类是共享属性和行为的抽象，如`Person`类含名字和年龄。对象是类的具体实例，如`person1`和`person2`各有独特的属性值。设计类时要考虑扩展性，以便适应变化，如添加“性别”属性。对象管理涉及保持其状态和行为的正确性。继承允许类如`Student`扩展`Person`，增加新特性。理解面向对象不仅是创建和使用，更是关于设计和架构的智慧。
梦回故国楼台梦
8 0
梦回故国楼台梦
|
2天前
|
Java
震惊！原来 Java 的类是这样定义的，你还在等什么？
【6月更文挑战第15天】Java 中的类是对象的蓝图，定义了其属性（如 `name`, `age`）和行为（构造器、方法）。例如，`Student` 类展示了如何通过构造器初始化属性，并通过方法（`getName`, `getAge`）访问这些属性。类的使用促进代码模块化、可维护性和扩展性，允许创建具有相同特征的多个对象，适应不断变化的需求。掌握类定义是提升Java编程能力的基础。
梦回故国楼台梦
5 0
Jack_hrx
|
3天前
|
缓存 NoSQL Java
Java高并发实战：利用线程池和Redis实现高效数据入库
Java高并发实战：利用线程池和Redis实现高效数据入库
Jack_hrx
17 0

热门文章

最新文章

  • 1
    后浪拍前浪-覆写父类方法 | 带你学《Java面向对象编程》之三十九
  • 2
    【Java入门提高篇】Day8 Java内部类——匿名内部类
  • 3
    Java设计模式之代理模式
  • 4
    排查Java高CPU占用原因
  • 5
    第三章 AOP 通过Java API创建增强
  • 6
    【Java数据结构的实现】之系列二栈的介绍
  • 7
    java中迭代器应用
  • 8
    Java NIO -- 通道 Channel
  • 9
    深入 JAVA里面关于byte数组和String之间的转换问题
  • 10
    Java数字图像处理基础知识 - 必读
  • 1
    【软件设计师备考 专题 】面向对象程序设计语言：C++、Java、Visual Basic和Visual C++
    61
  • 2
    【软件设计师备考 专题 】C、C++、Java、Visual Basic、Visual C++等语言的基础知识和应用（三）
    37
  • 3
    【软件设计师备考 专题 】C、C++、Java、Visual Basic、Visual C++等语言的基础知识和应用（二）
    39
  • 4
    【软件设计师备考 专题 】C、C++、Java、Visual Basic、Visual C++等语言的基础知识和应用（一）
    38
  • 5
    java equals和==
    16
  • 6
    静态构造方法解析，Java新手必看技能
    17
  • 7
    构造方法执行过程：揭秘Java代码背后的秘密
    14
  • 8
    使用HtmlUnit库的Java下载器：下载TikTok视频
    50
  • 9
    java智慧城管源码 AI视频智能分析 可直接上项目
    292
  • 10
    Mybatis+mysql动态分页查询数据案例——工具类(MybatisUtil.java)
    38

    • 相关课程

    更多
  • Java面试疑难点解析 - 面试技巧及语言基础
  • Java面试疑难点解析 - Java Web开发
  • Java面试疑难点解析 - 系统架构及项目设计
  • Java编程入门
  • Java面向对象编程
  • Java高级编程

    • 相关电子书

    更多
  • Spring Cloud Alibaba - 重新定义 Java Cloud-Native
  • The Reactive Cloud Native Arch
  • JAVA开发手册1.5.0

    • 相关实验场景

    更多
  • 常见类型-3：数组元组的方法
  • 常见类型-2：数组和元组
  • 阿里云平台上进行Java程序的编译与运行
  • 使用Java面向对象编写网络通信程序应用
  • Elasticsearch Java API Client 开发
  • 手动部署Java Web环境（Alibaba Cloud Linux 2）
    • 下一篇
    2024年阿里云免费云服务器及学生云服务器申请教程参考