Java數據結構之List的使用總結
更新時間：2021年11月24日 14:15:09 作者：敲代碼的布萊恩特
List是Java中比較常用的集合類，指一系列存儲數據的接口和類,可以解決復雜的數據存儲問題，本文就來拿實際案例總結介紹一下List的使用方法，感興趣的朋友快來看看吧
泛型
什么是泛型
泛型：即通過參數化類型來實現在同一份代碼上操作多種數據類型。泛型是在C#2.0引入的。泛型(Genericity)的字面意思是指具有在多種數據類型上皆可操作的含意，與模板有些相似。
優(yōu)點：泛型類和泛型方法同時具備可重用性、類型安全和效率，這是非泛型類和非泛型方法無法具備的。泛型通常用與集合以及作用于集合的方法一起使用。
泛型的分類
- 泛型類
- 泛型方法
泛型的定義簡單演示
- 1. 尖括號 <> 是泛型的標志
- 2. E 是類型變量(Type Variable)，變量名一般要大寫
- 3. E 在定義時是形參，代表的意思是 MyArrayList 最終傳入的類型，但現在還不知道
public class MyArrayList<E> {
private E[] array;
private int size;
...
}
泛型背后作用時期和背后的簡單原理
- 泛型是作用在編譯期間的一種機制，即運行期間沒有泛型的概念。
- 泛型代碼在運行期間，就是我們上面提到的，利用 Object 達到的效果（這里不是很準確,后期會專門寫一篇博客講泛型）。
- < T > 代表當前類是一個泛型類。
- new T[10]; 不能new泛型類型的數組 T[] t = new T[];
- 泛型的意義： ①在存儲元素的時候，可以自動進行類型檢查 ②在獲取元素的時候，可以進行自動類型的轉換
- 泛型類型的參數：不能是簡單類型
- 泛型類型的參數，是不參與類型的組成的
面試問題：
泛型到底是怎么編譯的？
1、泛型只在編譯的時候，起作用。在運行的時候，是沒有泛型的概念的?。?！
2、擦除機制 -> Object -> 不嚴謹-> 我們可以給定一個擦除邊界
泛型類的使用
// 定義了一個元素是 Book類 引用的 MyArrayList MyArrayList<Book> books = new MyArrayList<Book>(); books.add(new Book()); // 會產生編譯錯誤，Person 類型無法轉換為 Book 類型 books.add(new Person()); // 不需要做類型轉換 Book book = book.get(0); // 會產生編譯錯誤，Book 類型無法轉換為 Person 類型 Person person = book.get(0);
通過以上代碼，我們可以看到泛型類的一個使用方式：只需要在所有類型后邊跟尖括號，并且尖括號內是人為限定所需要傳入的類型，即 E 可以看作的最后的類型。
注意：
- Book 只能想象成 E 的類型，但實際上 E 的類型還是 Object。
- Java中的泛型僅僅是一個編譯時的概念，在運行時，所有的泛型信息都被消除了，這被稱為泛型擦除。
泛型總結
- 泛型是為了解決某些容器、算法等代碼的通用性而引入，并且 能在編譯期間做類型檢查，如果用使用Object類，當傳入了非法參數時，編譯器是不會報錯的。
- 泛型利用的是 Object 是所有類的祖先類，并且父類的引用可以指向子類對象的特定而工作。
- 泛型是一種編譯期間的機制，即
MyArrayList<Person>和MyArrayList<Book>在運行期間是一個類型。 - 泛型是 java 中的一種合法語法，標志就是尖括號 < >
包裝類
Object 引用可以指向任意類型的對象，但有例外出現了，8 種基本數據類型不是對象，那豈不是剛才的泛型機制要失效了？
實際上也確實如此，為了解決這個問題，java 引入了一類特殊的類，即這 8 種基本數據類型的包裝類，在使用過程中，會將類似 int 這樣的值包裝到一個對象中去
基本數據類型和包裝類直接的對應關系
| 基本數據類型 | 包裝類 |
|---|---|
| byte | Byte |
| short | Short |
| int | Integer |
| long | Long |
| float | Float |
| double | Double |
| char | Character |
| boolean | Boolean |
基本就是類型的首字母大寫，除了 Integer 和 Character。
包裝類的使用，裝箱(boxing)和拆箱(unboxing)
有手動裝箱 也有 自動裝箱，拆箱 也一樣
可以看到在使用過程中，裝箱和拆箱帶來不少的代碼量，所以為了減少開發(fā)者的負擔，java 提供了自動機制。
注意：自動裝箱和自動拆箱是工作在編譯期間的一種機制
List的使用
List常用方法
| 方法 | 解釋 |
|---|---|
| boolean | add(E e) 尾插 e |
| void add(int index, E element) | 將 e 插入到 index 位置 |
| boolean addAll(Collection<? extends E> c) | 尾插 c 中的元素 |
| E remove(int index) | 刪除 index 位置元素 |
| boolean remove(Object o) | 刪除遇到的第一個 o |
| E get(int index) | 獲取下標 index 位置元素 |
| E set(int index, E element) | 將下標 index 位置元素設置為 element |
| void clear() | 清空 |
| boolean contains(Object o) | 判斷 o 是否在線性表中 |
| int indexOf(Object o) | 返回第一個 o 所在下標 |
| int lastIndexOf(Object o) | 返回最后一個 o 的下標 |
| List subList(int fromIndex, int toIndex) | 截取部分 list |
使用示例
import java.util.List;
import java.util.ArrayList;
import java.util.LinkedList;
public class ListDemo {
public static void main(String[] args) {
List<String> courses = new ArrayList<>();
courses.add("Kobe");
courses.add("Jordan");
courses.add("Westbrook");
courses.add("Durant");
// 和數組一樣，允許添加重復元素
courses.add("Kobe");
// 按照添加順序打印
System.out.println(courses);
// 類似數組下標的方式訪問
System.out.println(courses.get(0));
//給目標位置設置新元素
courses.set(0, "Jordan");
System.out.println(courses);
// 截取部分 [1, 3) 注意這里是左開右閉區(qū)區(qū)間
List<String> subCourses = courses.subList(1, 3);
System.out.println(subCourses);
// 重新構造
List<String> courses2 = new ArrayList<>(courses);
System.out.println(courses2);
List<String> courses3 = new LinkedList<>(courses);
System.out.println(courses3);
// 引用的轉換
ArrayList<String> courses4 = (ArrayList<String>)courses2;
System.out.println(courses4);
//LinkedList<String> c = (LinkedList<String>)course2; 錯誤的類型
LinkedList<String> courses5 = (LinkedList<String>)courses3;
System.out.println(courses5);
//ArrayList<String> c = (ArrayList<String>)course3; 錯誤的類型
}
}
運行結果如下：
自動發(fā)牌案例
分為三個java文件
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class TestDemo {
public static void main(String[] args) {
List<Card> deck = CardDemo.buyDeck();
System.out.println("買來的新牌");
System.out.println(deck);
System.out.println("===========================");
CardDemo.shuffle(deck);
System.out.println("洗過后的牌");
System.out.println(deck);
System.out.println("===========================");
//三個人，每個人輪流抓牌，一個人五張牌
List<List<Card>> hands = new ArrayList<>();//二維數組的思維
hands.add(new ArrayList<>());//加一個人
hands.add(new ArrayList<>());//再加一個人
hands.add(new ArrayList<>());//再加一個人，共三個人
for (int i = 0; i < 5 ; i++){
for (int j = 0; j < 3; j++){
hands.get(j).add(deck.remove(0));
//這里的remove返回順序表里被移除的元素，剛好牌堆里少一張牌
}
}
System.out.println("剩余的牌");
System.out.println(deck);
System.out.println("A手中的牌");
System.out.println(hands.get(0));
System.out.println("B手中的牌");
System.out.println(hands.get(1));
System.out.println("C手中的牌");
System.out.println(hands.get(2));
}
}
public class Card {
private int rank;//牌值
private String suit;//花色
public Card(int rank, String suit) {
this.rank = rank;
this.suit = suit;
}
@Override
public String toString() {
return String.format("[%s %d]", suit, rank);
}
}
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Random;
public class CardDemo {
private static final String[] suits = {"?", "?", "?", "?"};
//買一副牌
public static List<Card> buyDeck() {
List<Card> deck = new ArrayList<>(52);
for (int i = 0; i < 4; i++) {
for (int j = 1; j <= 13; j++) {
String suit = suits[i];
int rank = j;
deck.add(new Card(rank, suit));//順序表默認是尾插
}
}
return deck;
}
public static void swap(List<Card> deck, int i, int j) {
Card temp = deck.get(i);
deck.set(i, deck.get(j));
deck.set(j, temp);
}
public static void shuffle(List<Card> deck){
Random rand = new Random(20211122);
for (int i = deck.size() - 1; i > 0; i--){
int r = rand.nextInt(i);//生成0~i的隨機正整數
swap(deck, i ,r);
}
}
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??原創(chuàng)不易，如有錯誤，歡迎評論區(qū)留言指出，感激不盡?
? 如果覺得內容不錯，給個三連不過分吧~ ?
? 看到會回訪~ ?
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