清华大学郑莉最新课件(2014版)Java第7章

Java语言程序设计（第2版）第7章对象群体的组织郑莉Java语言程序设计（第2版），郑莉，清华大学2目录•7.1对象数组•7.3集合（Collection,Map）•7.4本章小结Java语言程序设计（第2版），郑莉，清华大学37.1对象数组•数组▫在Java提供的存储及随机访问对象序列的各种方法中，数组是效率最高的一种类型检查边界检查▫优点数组知道其元素的类型编译时的类型检查大小已知▫代价数组对象的大小是固定的，在生存期内大小不可变Java语言程序设计（第2版），郑莉，清华大学4•对象数组▫数组元素是类的对象▫所有元素具有相同的类型▫每个元素都是一个对象的引用7.1对象数组(续)Java语言程序设计（第2版），郑莉，清华大学5•在声明和定义数组的同时对数组元素进行初始化，例如：▫BankAccount[]accounts={newBankAccount(“Zhang,100.00),newBankAccount(“Li,2380.00),newBankAccount(“Wang,500.00),newBankAccount(“Liu,175.56),newBankAccount(“Ma,924.02)};•先定义再初始化，需要经过两步：▫首先给数组分配空间typearrayName[]=newtype[arraySize];▫然后给每一个数组元素分配空间arrayName[0]=newtype(paramList);…arrayName[arraySize-1]=newtype(paramList);7.1对象数组(续)——对象数组的初始化Java语言程序设计（第2版），郑莉，清华大学67.3集合•数组的优点▫是Java提供的随机访问对象序列的最有效方法▫是一个简单的线性序列，访问元素的速度较快•数组的缺点▫大小自创建以后就固定了，在其整个生存期内其大小不可改变▫数组元素只能是同一类型•集合▫可动态改变其大小▫可在序列中存储不同类型的数据Java语言程序设计（第2版），郑莉，清华大学7•集合▫把具有相同性质的一类东西，汇聚成一个整体▫在Java2中有很多与集合有关的接口及类▫它们被组织在以Collection及Map接口为根的层次结构中，称为集合框架▫在Java2之前，在Java1.0/1.1中，没有完整的集合框架。只有一些简单的可以自扩展的容器类VectorHashtable7.3集合(续)Java语言程序设计（第2版），郑莉，清华大学87.3.1Java集合框架•集合框架(JavaCollectionsFramework)▫为表示和操作集合而规定的一种统一的标准的体系结构▫提供了一些现成的数据结构可供使用，程序员可以利用集合框架快速编写代码，并获得优良性能▫包含三大块内容对外的接口：表示集合的抽象数据类型，使集合的操作与表示分开接口的实现：指实现集合接口的Java类，是可重用的数据结构对集合运算的算法：是指执行运算的方法，例如在集合上进行查找和排序7.3集合Java语言程序设计（第2版），郑莉，清华大学9•集合框架接口▫声明了对各种集合类型执行的一般操作▫包括Collection、Set、List、SortedSet、Map、SortedMap▫基本结构如图7.3集合7.3.1Java集合框架(续)——对外的接口Java语言程序设计（第2版），郑莉，清华大学10•类层次如图，包括4个接口、4个抽象类及6个具体类CollectionAbstractCollectionVectorArrayListStackListSetSortedSetAbstractSetAbstractListAbstractSequentialListHashSetTreeSetLinkedList7.3集合7.3.1Java集合框架(续)——Collection接口Java语言程序设计（第2版），郑莉，清华大学11•Collection接口▫声明时可以使用一个参数类型，即CollectionE▫声明了一组操作成批对象的抽象方法：查询方法、修改方法▫查询方法intsize()–返回集合对象中包含的元素个数booleanisEmpty()–判断集合对象中是否还包含元素，如果没有任何元素，则返回truebooleancontains(Objectobj)–判断对象是否在集合中booleancontainsAll(Collectionc)–判断方法的接收者对象是否包含集合中的所有元素7.3集合7.3.1Java集合框架(续)——Collection接口Java语言程序设计（第2版），郑莉，清华大学12▫修改方法包括booleanadd(Objectobj)–向集合中增加对象booleanaddAll(Collection?c)–将参数集合中的所有元素增加到接收者集合中booleanremove(Objectobj)–从集合中删除对象booleanremoveAll(Collectionc)-将参数集合中的所有元素从接收者集合中删除booleanretainAll(Collectionc)–在接收者集合中保留参数集合中的所有元素，其它元素都删除voidclear()–删除集合中的所有元素7.3集合7.3.1Java集合框架(续)——Collection接口Java语言程序设计（第2版），郑莉，清华大学13•Set接口▫扩展了Collection▫禁止重复的元素，是数学中“集合”的抽象▫对equals和hashCode操作有了更强的约定，如果两个Set对象包含同样的元素，二者便是相等的▫实现它的两个主要类是哈希集合(HashSet)及树集合(TreeSet)•SortedSet接口▫一种特殊的Set▫其中的元素是升序排列的，还增加了与次序相关的操作▫通常用于存放词汇表这样的内容7.3集合7.3.1Java集合框架(续)——Set、SortedSet接口Java语言程序设计（第2版），郑莉，清华大学14•List接口▫扩展了Collection▫可包含重复元素▫元素是有顺序的，每个元素都有一个index值（从0开始）标明元素在列表中的位置▫在声明时可以带有一个参数，即ListE▫实现它的四个主要类是VectorArrayList：一种类似数组的形式进行存储，因此它的随机访问速度极快LinkedList：内部实现是链表，适合于在链表中间需要频繁进行插入和删除操作栈Stack7.3集合7.3.1Java集合框架(续)——List接口Java语言程序设计（第2版），郑莉，清华大学15•Map接口▫不是Collection接口的继承▫用于维护键/值对(key/valuepairs)▫描述了从不重复的键到值的映射，是一个从关键字到值的映射对象▫其中不能有重复的关键字，每个关键字最多能够映射到一个值▫声明时可以带有两个参数，即MapK,V，其中K表示关键字的类型，V表示值的类型•SortedMap接口▫一种特殊的Map，其中的关键字是升序排列的▫与SortedSet对等的Map，通常用于词典和电话目录等▫在声明时可以带有两个参数，即SortedMapK,V，其中K表示关键字的类型，V表示值的类型7.3.1Java集合框架(续)——Map、SortedMap接口7.3集合Java语言程序设计（第2版），郑莉，清华大学16•接口的实现▫Collection没有直接的实现，只是作为其他集合接口的最小公分母▫除Collection以外，其余五个接口都有实现▫主要的实现有SetHashSetSortedSetTreeSetListVector/ArrayList/LinkedListMapHashMapSortedMapTreeMap7.3.1Java集合框架(续)——接口的实现7.3集合Java语言程序设计（第2版），郑莉，清华大学17•对集合运算的算法▫大多数算法都是用于操作List对象▫有两个(min和max)可用于任意集合对象•排序算法sort▫对List重新排序，使其中的元素按照某种次序关系升序排列▫有两种形式简单形式只是将元素按照自然次序排列第二种形式需要一个附加的Comparator对象作为参数，用于规定比较规则，可用于实现反序或特殊次序排序7.3.1Java集合框架(续)——对集合运算的算法7.3集合Java语言程序设计（第2版），郑莉，清华大学18•洗牌算法shuffle▫其作用与排序算法恰好相反，它打乱List中的任何次序。也就是说以随机方式重排元素，任何次序出现的几率都是相等的▫在实现偶然性游戏的时候，这个算法很有用，例如洗牌•常规数据处理算法▫reverse：将一个List中的元素反向排列▫fill：用指定的值覆写List中的每一个元素，这个操作在重新初始化List时有用▫copy：接受两个参数，目标List和源List，将源中的元素复制到目标，覆写其中的内容。目标List必须至少与源一样长，如果更长，则多余的部分内容不受影响7.3.1Java集合框架(续)——对集合运算的算法7.3集合Java语言程序设计（第2版），郑莉，清华大学19•查找算法binarySearch▫使用二分法在一个有序的List中查找指定元素▫有两种形式第一种形式假定List是按照自然顺序升序排列的第二种形式需要增加一个Comparator对象，表示比较规则，并假定List是按照这种规则排序的。•寻找最值——用于任何集合对象▫min和max算法返回指定集合中的最小值和最大值▫这两个算法分别都有两种形式简单形式按照元素的自然顺序返回最值另一种形式需要附加一个Comparator对象作为参数，并按照Comparator对象指定的比较规则返回最值7.3.1Java集合框架(续)——对集合运算的算法7.3集合Java语言程序设计（第2版），郑莉，清华大学20•Arrays类▫Java集合框架提供了一套专门用于操作数组的实用方法，它们作为静态方法存在该类中▫还包括可以将数组视为列表（List）的静态工厂▫常用方法fill(type[]a,typeval)：给数组填充，就是简单地把一个数组全部或者某段数据填成一个特殊的值equals(type[]a,type[]b)：实现两个数组的比较，相等时返回truesort(type[]a)：对数组排序binarySearch()：对数组元素进行二分法查找Arrays.asList(Object[]a)：实现数组到ArrayList的转换7.3.1Java集合框架(续)——数组实用方法7.3集合Java语言程序设计（第2版），郑莉，清华大学21•数组的填充和复制importjava.util.*;publicclassCopyingArrays{publicstaticvoidmain(String[]args){int[]i=newint[25];int[]j=newint[25];Arrays.fill(i,47);Arrays.fill(j,99);System.arraycopy(i,0,j,0,i.length);int[]k=newint[10];Arrays.fill(k,103);System.arraycopy(i,0,k,0,k.length);Arrays.fill(k,103);System.arraycopy(k,0,i,0,k.length);Integer[]u=newInteger[10];Integer[]v=newInteger[5];Arrays.fill(u,newInteger(47));Arrays.fill(v,newInteger(99));System.arraycopy(v,0,u,u.length/2,v.length);}}JDK1.5，可使用Arrays.toString函数方便的显示出数组的内容7.3.1Java集合框架(续)——数组实用方法7.3集合Java语言程序设