Java面向对象程序设计第13章_泛型与集合框架资料
集合框架和泛型专题讲座
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练习2：使用泛型修改根据学员姓名找学员对象
需求说明
学员应聘至外企工作，每个学员都会有一个英文名称， 对应该学员对象。请实现通过英文名称，获得该学员对 象的详细信息
学员属性包括姓名以及性别 通过泛型解决该问题
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总结
Collection 、List 、Set 、Map接口的联系和区别 遍历集合的方法 泛型集合用法及好处
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Set接口1
Set接口存储一组唯一，无序的对象
HashSet是Set接口常用的实现类
Set中存放对象的引用
Set set=new HasБайду номын сангаасSet();
String s1=new String("java");
String s2=s1;
String s3=new String("JAVA");
Set set=new HashSet();
String s1=new String("java");
String s2=s1;
String s3=new String ("java");
set.add(s1);
set.add(s2);
set.add(s3);
System.out.println(set.size());
使用集合类
需要遍历元素 类型：新闻标题
属性：ID、名称、创建者
演示示例1：ArrayList获取并打印新闻标题
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ArrayList集合类2
确定存储方式
ArrayList类是List接口的一个具体实现类 ArrayList对象实现了可变大小的数组 随机访问和遍历元素时，它提供更好的性能
Java面向对象程序设计第2版第13章_泛型与集合框架
2020/8/24
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§13.2.2 常用方法
◆ LinkedList<E>泛型类实现Lis<E>泛型接口中的一些常用方法。
public boolean add(E element) 向链表末尾添加一个新的节点，该节点中的
数据是参数elememt指定的数据。
◆ 当用户需要遍历集合中的对象时，应当使用该集合提供的迭
代器，而不是让集合本身来遍历其中的对象。由于迭代器遍历集 合的方法在找到集合中的一个对象的同时，也得到待遍历的后继 对象的引用，因此迭代器可以快速地遍历集合。
◆链表对象可以使用iterator()方法获取一个Iterator对象，
该对象就是针对当前链表的迭代器。 例题13-3
◆ JDK1.5 之 前 没 有 泛 型 的 LinkedList 类 ， 可 以 用 普 通 的
LinkedList创建一个链表对象,如LinkedList mylist=new LinkedList(); Java泛型的主要目的是可以建立具有类型安全的集合框架,优
点就是：在使用这些泛型类建立的数据结构时，不必进行强制类 型转换,即不要求进行运行时类型检查。
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§13.1 泛型
泛型（Generics）是在JDK1.5中推出的，其 主要目的是可以建立具有类型安全的集合框架， 如链表、散列映射等数据结构。
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§13.1.1 泛型类声明
可以使用“class 名称<泛型列表>”声明一个类,为 了和普通的类有所区别，这样声明的类称作泛型类,如：
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§13.2.1 LinkedList<E>泛型类
集合和泛型
第三章集合和泛型一．集合的框架：集合：也称之为容器，它可以将一系列元素组合成一个单元，用于储存，处理，管理数据。
JDK提供的集合API都包含在Java.util中。
Java集合的框架主要分为俩部分，一个为Collection接口；另一个为Map接口；集合//绿色表示的是主要学习的接口//红色表示的是主要学习的实现类Collection接口主要有三个接口：Set接口，List接口，Queue接口。
Set接口集合的特点：无序的，不可以重复的，不可以根据元素的索引进行访问元素（索引即元素对应的下标）。
List接口集合的特点：有序的，可以重复的，可以根据元素的索引进行访问元素。
二．Set接口Set接口主要有俩个实现类TreeSet和HashSet。
Set接口继承自Collection接口的主要方法：Boolean add （Object obj）返回属性类型添加方法添加元素的类型添加元素的名称（Object代表为所有类型）向集合中添加元素，不能添加相同的元素。
若添加后视为操作无效返回false值。
void clear（）移除此集合中的所有的元素，即集合清空。
Boolean contains（Object obj）判断此集合中是否包含该元素，如包含返回值为true。
Boolean isEmpty（）判断该集合是否为空，为空返回true。
Iterator itweator（）返回一个Iterator对象，可用它遍历集合中的所有元素。
Boolean remove（Object obj）删除此集合包含的元素，并返回true。
Int size（）返回集合中元素的个数。
Object[] toArray 但会一个数组，该数组包含集合中的所有元素。
.......HashSet 实现类和TreeSet实现类都实现的是set接口，所以set接口可以使用的方法俩个实现类都可以实现。
TreeSet实现类在实现了set接口的同时，也实现了SortedSet接口，所以TreeSet是一个具有有排序功能的Set接口类。
Java程序设计 项目5Java泛型与集合框架
任务1 泛型
例5.3 泛型接口的应用。
public class MyClassTest{ public static void main(String args[]){ Integer inums[] = {56,47,23,45,85,12,55}; Character chs[] = {'x','w','z','y','b','o','p'}; MyClass<Integer> iob = new MyClass<Integer>(inums); MyClass<Character> cob = new MyClass<Character>(chs); System.out.println("Max value in inums: "+iob.max()); System.out.println("Min value in inums: "+iob.min()); System.out.println("Max value in chs: "+cob.max()); System.out.println("Min value in chs: "+cob.min()); } } 出现运行结果为： Max value in inums: 85 Min value in inums: 12 Max value in chs: z Min value in chs: b
任务1 泛型
接下来我们定义一个类MyClass来实现这个接口，代码如下：
class MyClass<T extends Comparable<T>> implements MinMax<T>{ T[] vals; MyClass(T[] ob){ vals = ob; } public T min(){ T val = vals[0]; for(int i=1; i<vals.length; ++i) if(vals[i].compareTo(val)<0)val=vals[i]; return val; } public T max(){ T val = vals[0]; for(int i=1;i<vals.length;++i) if (vals[i].compareTo(val)>0)val=vals[i]; return val; } }
Java泛型集合与泛型类
Java泛型集合与泛型类泛型的本质是什么什么是泛型，泛型是⼀种模板技术，就好⽐排序，所有的排序策略，核⼼问题是⽐较和交换，如果⼀种算法对double有效，则只要提供⽐较⼤⼩的规则，该算法也对String甚⾄任意数据类型有效，⽽泛型可以使得这样的排序算法⼀个实现就应⽤到多中情形。
结合这种概念，就有了泛型集合，好⽐ArrayList集合的实现，⽆论对于什么数据类型，其算法结构都是⼀样的，于是从JDK5后有了泛型集合。
泛型有什么好处当然，有了泛型集合和泛型技术后，泛型带来的好处就不只是代码重⽤了，还包括类型安全，以及更好的可读性。
要知道下⾯的代码，在编写代码的时候是不会报错的，要命的是在运⾏的时候就会：1 List list1 = new ArrayList();// ⾮泛型集合2 list1.add("testString");3 list1.add(Integer.valueOf(10));4for (Object s : list1) {5 Integer num = (Integer) s;6// 类型不安全，会抛出异常7 }但是如果是泛型集合，你在编写代码的时候JDK就直接告诉你这⾥不可以这么使⽤了：List<String> list2 = new ArrayList<String>();//list2.add(1);//类型检查，不是允许的类型⽆法放⼊集合这就是所谓的类型安全了。
这是泛型的第⼆个好处。
当然泛型的另外⼀个好处就是增强可读性，取出数据的时候不再有完全没有意义的强制类型转换，因为程序员应该知道这个类型是什么。
泛型的⾮协变性Java中的泛型集合不是协变的，下⾯的代码你觉得可以编译通过吗：List<String> list3 = new ArrayList<String>();List<Object> list4 = list3;看起来没什么问题对吧，⼀个是Object集合，⼀个是String集合，完全兼容啊，事实上是不⾏的，如果⾏的话，泛型集合ArrayList的实例就可以装⼊任何对象了不是吗？这⾥还有个⼩知识：Java的泛型⽀持是编译期技术，所谓的类型擦除就是这个意思，我们后⾯再详细聊。
Java集合框架与泛型
集合框架1，集合概述为了保存数量不确定的数据，以及保存具有映射关系的数据，Java提供了集合类，集合类主要保存、盛装其它数据（集合里只能保存对象，实际上保存的是对象的引用变量），因此集合类也被称为容器类。
Java的集合类主要由两个接口派生而出：Collection和Map，Collection和Map是Java集合框架的根接口，这两个接口又包含了一些子接口或实现类，所有的集合类都位于java.util包下。
下图是部分集合框架的梗概：2，CollectionCollection接口是List、Set和Queue接口的父接口，该接口里定义了List、Set和Queue 的共性方法，必须要掌握。
2.1，boolean add(Object o):用于向集合中添加元素，如果集合对象被添加操作改变了，则返回true。
2.2，boolean addAll(Collection c)：将集合c里的所有元素添加到指定的集合里，如果集合被添加操作改变了，返回true。
2.3，void clear()：清除集合里的所有元素。
2.4，bolean contains(Object o)：返回集合里是否包含指定元素。
2.5，boolean containsAll(Collection c)：返回集合里是否含集合c里的所有元素。
2.6，boolean isEmpty()：返回集合是否为空。
当集合长度为0时，返回true；否则返回false。
2.7，Iterator iterator()：返回一个Iterator对象，用于遍历集合里的元素。
2.8，boolean remove(Object o)：删除集合中指定元素o，当集合中包含了一个或多个元素o 时，全部删除，返回true。
2.9，boolean removeAll(Collection c)：从该集合中删除集合c里包含的元素，删除一个或一个以上元素，返回true。
2.10，boolean retainAll(Collection c)：从该集合中删除集合c里不包含的元素，取交集，操作改变了该集合，返回true。
集合框架之泛型详解
集合框架之泛型详解泛型（Generics）什么是泛型？泛型是在jdk1.5以后出现的新特性，用于解决安全问题，是一个类型安全机制。
泛型格式：通过<>来定义要操作的引用数据类型。
例如以下的例子：import java.util.*;class GenericsDemo{public static void main(String[] args){ArrayList<String> list=new ArrayList<String>();list.add("zhangsan");list.add("lisi");list.add("huangsan");//list.add(new Integer(3));//会出编译时错误for(Iterator<String> it=list.iterator();it.hasNext();){String s=it.next();System.out.println(s);}}}我们可以看到使用泛型有很多好处。
a）将运行时期出现问题ClassCastException，转移到了编译时期。
方便程序员解决问题。
让运行时期问题减少，安全。
b）避免了强制转换的麻烦。
什么时候使用泛型呢？是在使用java提供的API的一些对象时，只要见到<>就要定义泛型，通常在集合框架中很常见。
<>就是用来接受类型的，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。
自定义泛型自定义泛型类自定义泛型有什么好处呢？自定义泛型最大的好处就是扩展性好。
我们看看如下的例子：class GenericsTool<T>{private T t;public T getObject(){return t;}public void setObject(T t){this.t=t;}}class CustomGenericsDemo{public static void main(String[] args){/*Objcet*/ObjectTool ot=new ObjectTool();ot.setObject(new Student());Student stu=(Student)ot.getObject();/*Generics,T也可以是Student*/GenericsTool<Person> gt=new GenericsTool<Person>();gt.setObject(new Person());Person p=gt.getObject();//不需要强制转换}}我们可以看出自定义泛型的可扩展性高。
java集合泛型
Set
简介
虽然Set同List的实现方式大不一样。List基本上都是以Array为基 础。但是Set则是在HashMap的基础上来实现的，这个就是Set和 List的根本区别。 Set集合中的对象不按特定的方式排序，并且没有重复对象 Iterator it=set.iterator(); while(it.hasNext()) { String oldStr=it.next(); }
泛型代码和虚拟机
虚拟机中没有泛型，只有普通的类和方法。 所有的类型参数都用它们的边界替换。 桥方法被合成为保持多态的。 为保持类型安全性，必要时插入强制类型转换
约束与局限性
不能等同于基本类型
不能用类型参数替换基本类型。 不能实例化泛型类型。但是，可以通过调用Class.newInstance和 Array.newInstance方法，利用反射构造泛型对象和数组。
泛型应用
原始处理
在Java 5之前，为了让类有通用性，往往将参数类型、 返回类型设置为Object类型，当获取这些返回类型来使 用时候，必须将其“强制”转换为原有的类型或者接 口，然后才可以调用对象上的方法 可以使用<T>来声明一个类型持有者名称，然后就可以 把T当作一个类型代表来声明成员、参数和返回值类型 ； 还可以定义泛型接口，泛型方法；
List总结
所有的List中只能容纳单个不同类型的对象组成的表，而 不是Key－Value键值对。例如：[ tom,1,c ]； 所有的List中可以有相同的元素，例如Vector中可以有 [ tom,koo,too,koo ]； 所有的List中可以有null元素，例如[ tom,null,1 ]； 基于Array的List（Vector，ArrayList）适合查询，而 LinkedList（链表）适合添加，删除操作。 就LinkedList.add方法用于将对象添加到列表的尾部，但 是如果希望能够添加到中间位置，则需要使用迭代器。但 只有对有序的集合使用迭代器添加元素才有意义
JAVA实验报告材料-集合框架及泛型机制
Java语言程序设计C实验报告集合框架及泛型机制学生姓名专业、班级________________________________________ 指导教师 _______________________________________ 成绩_______________________________计算机与信息工程学院年月日一、实验目的学习课程相关章节知识，通过上机练习，掌握以下知识：1．掌握List 接口下ArrayList 及LinkedList 的使用方法。
2．掌握Map 接口下HashMap 及HashTable 的使用方法3．掌握集合中泛型的使用二、实验内容利用集合完成象数据库那样存储数据，并且可以简单查询，利用map 存储学生信息，字段如下：id ,name,age ，实现步骤：（1）创建类，类图如下：2）在main 方法编写逻辑代码3）运行程序并测试结果package ;public class Student {private String name ;private int age ;private String id ;public String getName() {return namepublic void setName(String name ) {this .name = name ;}public int getAge() {return age ;}public void setAge( int age ) {this .age = age ;}public String getId() {return id ;}public void setId(String id) {this .id = id;}public Student(String name , int age , String id ) { super ();this .name = name ;this .age = age ;this .id = id;}public void sayHi(){System. out .println( "name=" + this .getName()+ "age=" + this .getAge()+ " "+ "id=" + this .getId());}//Databace 类package ;import java.util.Collection;import java.util.HashMap;import java.util.Iterator;public class Databace {private Student a;public Databace() {super ();map = new HashMap<String,Student>();}public Student getA() {return a;}public void setA(Student a) {this .a = a;}HashMap<String,Student> map ;public void delete(){ID" );System. out .println( " 请输入要删除表中元素String id =Test. sc.next();if (map .containsKey( id)){map .remove( id);Collection<Student> c= map .values();IteratorvStude nt> it= c.iterator();while (it .hasNext()){a= it .n ext();a.sayHi();}}else{System. out .println("表中没有该元素");}}public void in sert(){System. out .println("按顺序输入id、age、name");String name =Test. sc.next();int age =Test. sc.n ext In t();String id =Test. sc.next();a= new Student( name ,age ,id );map .put( id , a);System. out .println("成功的插入一条记录”)；public void update(){System. out .println("请输入要修改表中元素ID");String id =Test. sc.next();if (map .containsKey( id)){map .remove( id);System. out .println("按顺序输入name,age,id");id =Test. sc.next();String name =Test. sc.next();int age =Test. sc.nextInt();a= new Student( id ,age ,name );map .put( id , a);}else{System. out .println("表中没有该元素");}}public void select()System. out .println("请输入要查询的方式 1.查询单行 2.查询全部"); int i=Test. sc.nextInt();switch (i){case 1:{System. out .println("请输入要查询表中元素ID");String id =Test. sc.next();{a= map .get( id);a.sayHi();}else{System. out .println("表中没有该元素");}}break ;case 2:{Collection<Student> c=map .values();Iterator<Student> it= c.iterator();while (it .hasNext()){a= it .next();a.sayHi();}}break ;}}}//testpackage ;import java.util.*;public class Test {/*** @param args */public static Scanner sc= new Scanner(System. public static void main(String[] args ){// TODO Auto-generated method stuint i=0;Databace d = new Databace();while (i==0){int j=Test. sc.nextInt(); switch (j){case 1:d .insert(); breakcase 2: d .select(); breakcase 3: in);System. out .println( System. out .println( System. out .println( System. out .println( System. out .println( "1.储存学生信息") "2.查询学生信息") "3.修改学生信息") "4.删除学生信息") "退出");d .update(); breakcase 4:d .delete(); break default :i=1;}}}}提示：用id 做map 集合的键部分，用student 对象做map 集合的值部分效果显示：三、实验思想四、实验结果五、实验心得。
JAVA集合框架和泛型
串讲：ArrayList与LinkedListList分别在何时使用？
ArrayList
遍历元素和随机访问元 素的效率比较高 插入、删除等操作频繁 时性能低下
LinkedList
插入、删除元素时 效率较高 查找效率较低
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串讲： Set接口
虚线框表示接口
实线框表示实现类
Java集合框架共有三大类接口: List、Set、Map
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串讲：List接口
集合框架
List 接口存储一组不唯一，有序（插入顺序）的对象
ArrayList类实现了长度可变的数组，在内存中分配连 续的空间。遍历元素和随机访问元素的效率比较高
LinkedList类采用链表存储方式。插入、删除元素时效 率比较高
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上机练习
练习
需求说明
使用泛型集合改进查询诗的信息的上机练习，实现对 诗的信息的存储和查询功能。
完成时间：10分钟 共性问题集中讲解
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讲解：泛型的其他应用-泛型接口
泛型接口就是拥有一个或多个类型参数的接口
语法
public interface 接口名<类型形参> { 方法名(类型形参 类型形参实例); }
第一单元
第一章
集合框架和泛型
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本门课程目标
学完本门课程后，你能够： 运用Java常用API编写程序 通过Java 程序来操作文件 开发基于多线程的程序 开发Java 服务器/客户端程序并实现通信 定义并解析XML 文件 具有独立分析问题和解决问题的能力，能够胜任 Java 程序的开发
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本章相关学习资源
Java程序设计课件：泛型与集合
List的常用方法
方法名 add(int index, E element) addAll(int index, Collection<?
extends E> c) get(int index)
indexOf(Object o)
lastIndexOf(Object o)
程序员使用集合框架提供的接口和类，在具体应 用时，不必考虑这些数据结构算法的实现细节， 只需用这些类创建对象并直接应用即可，这大大 提高了编程效率。
2023/12/28
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6.2.1集合框架
核心接口主要有Collection、List、Set、 Queue、Deque和Map。
Collection
方法名 add(E e) clear() equals(Object o) isEmpty() size() iterator() hashCode() toArray() removeAll(Collection<?> c) retainAll(Collection<?> c) contains(Object o) remove(Object o) containsAll(Collection<?> c)
将集合 c中的所有元素添加到当前集合中，添加成功 返回true。
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Set 接口
Set接口用来描述数据结构中的集合。它具有 与 Collection 完全一样的接口，只是Set 不 保存重复的元素，向Set添加元素时，不保证 元素添加后与添加的顺序一致。实现它的常 用子类有TreeSet类和HashSet类。
remove(int index) set(int index, E element) listIterator()
泛型与集合框架介绍
7.4 LinkedList<E>泛型类
public
E set(int index,E element)——将当前链表index位
置节点中的对象替换为参数element 指定的对象，并返回被替换的对象。 public int size()——返回链表的 长度，即节点的个数。
7.4 LinkedList<E>泛型类
7.4 LinkedList<E>泛型类
使用LinkedList<E>泛型类可以创建 链表结构的数据对象。链表是由若干个 节点组成的一个种数据结构，每个节点 含有一个数据和下一个节点的引用（单 链表），或含有一个数据以及上一个节 点的引用和下一个节点的引用（双链 表），节点的索引从0开始。链表适合动 态改变它存储的数据，如增加、删除节 点等。
7.4 LinkedList<E>泛型类
3、遍历链表 在例7-7中借助get()方法实现了遍历链 表。我们可以借助泛型类Iterator<E>实 现遍历链表，一个链表对象可以使用 iterator()方法返回一个Iterator<E>类型 的对象，该对象中每个数据成员刚好是 链表节点中的数据，而且这些数据成员 是按顺序存放在Iterator对象中的。
7.4 LinkedList<E>泛型类
public
E removeLast()——删除链 表中最后一个节点，并返回这个节 点中的对象。 public E get(int index)——得到 链表中指定位置处节点中的对象。 public E getFirst()——得到链表 中第一个节点的对象。
什么是链表？
以链式结构存储的线性表称之为线性链