知识点泛型 Collection List ArrayList Map HashMap Set 和 HashSet Collections 算法定义泛型类 ``` /* 使用T代表类型，无论何时都没有比这更具体的类型来区分它。如果有多个类型参数，我们可能使用字母表中T的临近的字母，比如S。 */ class Test { private T ob; /* 定义泛型成员变量，定义完类型参数后，可以在定义位置之后的方法的任意地方使用类型参数，就像使用普通的类型一样。注意，父类定义的类型参数不能被子类继承。 */ //构造函数 public Test(T ob) { this.ob = ob; } //getter 方法 public T getOb() { return ob; } //setter 方法 public void setOb(T ob) { this.ob = ob; } public void showType() { System.out.println("T的实际类型是: " + ob.getClass().getName()); } } public class TestDemo { public static void main(String[] args) { // 定义泛型类 Test 的一个Integer版本 Test intOb = new Test(88); intOb.showType(); int i = intOb.getOb(); System.out.println("value= " + i); System.out.println("----------------------------------"); // 定义泛型类Test的一个String版本 Test strOb = new Test("Hello Gen!"); strOb.showType(); String s = strOb.getOb(); System.out.println("value= " + s); } } ``` ![undefined](https://dn-simplecloud.shiyanlou.com/courses/uid1395107-20200606-1591423474923) 使用泛型方法 ``` // Animal.java public class Animal { public Animal(){ System.out.println("我是动物"); } } ``` ``` // Dog.java public class Dog extends Animal { public Dog(){ System.out.println("我是狗"); } } ``` ``` // Test.java public class Test { /* 注意：定义带类型参数的方法，其主要目的是为了表达多个参数以及返回值之间的关系。例如本例子中T和S的继承关系，返回值的类型和第一个类型参数的值相同。 */ public T testDemo(T t, S s){ System.out.println("我是 T 类型，我的类型是" + t.getClass().getName()); System.out.println("我是 S 类型，我的类型是" + s.getClass().getName()); return t; } public static void main(String[] args) { // TODO Auto-generated method stub Test test = new Test(); Dog d = new Dog(); Animal a0 = new Animal(); Animal a1 = test.testDemo(a0, d); System.out.println("我是对象 a1，我的类型是" + a1.getClass().getName()); } } ``` ![undefined](https://dn-simplecloud.shiyanlou.com/courses/uid1395107-20200606-1591423787063) ArrayList ``` /** * 学生类 */ public class Student { public String id; public String name; public Student(String id, String name){ this.id = id; this.name = name; } @Override public String toString() { return "Student{" + "id='" + id + '\'' + ", name='" + name + '\'' + '}'; } } ``` ``` import java.util.*; public class ListTest { //集合后面的<>代表泛型的意思 //泛型是规定了集合元素的类型 /** * 用于存放学生的List */ public List students; public ListTest() { this.students = new ArrayList(); } /** * 用于往students中添加学生 */ public void testAdd() { // 创建一个学生对象，并通过调用add方法，添加到学生管理List中 Student st1 = new Student("1", "张三"); students.add(st1); // 取出 List中的Student对象索引为0 也就是第一个 Student temp = students.get(0); System.out.println("添加了学生：" + temp.id + ":" + temp.name); Student st2 = new Student("2", "李四"); //添加到list中，插入到索引为0的位置，也就是第一个 students.add(0, st2); Student temp2 = students.get(0); System.out.println("添加了学生：" + temp2.id + ":" + temp2.name); // 对象数组的形式添加 Student[] student = {new Student("3", "王五"), new Student("4", "马六")}; // Arrays类包含用来操作数组（比如排序和搜索）的各种方法，asList() 方法用来返回一个受指定数组支持的固定大小的列表 students.addAll(Arrays.asList(student)); Student temp3 = students.get(2); Student temp4 = students.get(3); System.out.println("添加了学生：" + temp3.id + ":" + temp3.name); System.out.println("添加了学生：" + temp4.id + ":" + temp4.name); Student[] student2 = {new Student("5", "周七"), new Student("6", "赵八")}; students.addAll(2, Arrays.asList(student2)); Student temp5 = students.get(2); Student temp6 = students.get(3); System.out.println("添加了学生：" + temp5.id + ":" + temp5.name); System.out.println("添加了学生：" + temp6.id + ":" + temp6.name); } /** * 取得List中的元素的方法 */ public void testGet() { int size = students.size(); for (int i = 0; i < size; i++) { Student st = students.get(i); System.out.println("学生：" + st.id + ":" + st.name); } } /** * 通过迭代器来遍历 * 迭代器的工作是遍历并选择序列中的对象，Java 中 Iterator 只能单向移动 */ public void testIterator() { // 通过集合的iterator方法，取得迭代器实例 Iterator it = students.iterator(); System.out.println("有如下学生（通过迭代器访问）："); while (it.hasNext()) { Student st = it.next(); System.out.println("学生" + st.id + ":" + st.name); } } /** * 通过for each 方法访问集合元素 * */ public void testForEach() { System.out.println("有如下学生（通过for each）："); for (Student obj : students) { Student st = obj; System.out.println("学生：" + st.id + ":" + st.name); } //使用java8 Steam将学生排序后输出 students.stream()//创建Stream //通过学生id排序 .sorted(Comparator.comparing(x -> x.id)) //输出 .forEach(System.out::println); } /** * 修改List中的元素 * */ public void testModify() { students.set(4, new Student("3", "吴酒")); } /** * 删除List中的元素 * */ public void testRemove() { Student st = students.get(4); System.out.println("我是学生：" + st.id + ":" + st.name + "，我即将被删除"); students.remove(st); System.out.println("成功删除学生！"); testForEach(); } public static void main(String[] args) { ListTest lt = new ListTest(); lt.testAdd(); lt.testGet(); lt.testIterator(); lt.testModify(); lt.testForEach(); lt.testRemove(); } } ``` ![undefined](https://dn-simplecloud.shiyanlou.com/courses/uid1395107-20200606-1591423992235) Map和HashMap编程实例 ``` // Course.java public class Course { public String id; public String name; public Course(String id, String name){ this.id = id; this.name = name; } } ``` ``` // MapTest.java import java.util.HashMap; import java.util.Map; import java.util.Map.Entry; import java.util.Scanner; import java.util.Set; public class MapTest { /** * 用来承装课程类型对象 */ public Map courses; /** * 在构造器中初始化 courses 属性 * @param args */ public MapTest() { this.courses = new HashMap(); } /** * 测试添加：输入课程 ID，判断是否被占用 * 若未被占用，输入课程名称，创建新课程对象 * 并且添加到 courses 中 * @param args */ public void testPut() { //创建一个 Scanner 对象，用来获取输入的课程 ID 和名称 Scanner console = new Scanner(System.in); for(int i = 0; i < 3; i++) { System.out.println("请输入课程 ID："); String ID = console.next(); //判断该 ID 是否被占用 Course cr = courses.get(ID); if(cr == null){ //提示输入课程名称 System.out.println("请输入课程名称："); String name = console.next(); //创建新的课程对象 Course newCourse = new Course(ID,name); //通过调用 courses 的 put 方法，添加 ID-课程映射 courses.put(ID, newCourse); System.out.println("成功添加课程：" + courses.get(ID).name); } else { System.out.println("该课程 ID 已被占用"); continue; } } } /** * 测试 Map 的 keySet 方法 * @param args */ public void testKeySet() { //通过 keySet 方法，返回 Map 中的所有键的 Set 集合 Set keySet = courses.keySet(); //遍历 keySet，取得每一个键，在调用 get 方法取得每个键对应的 value for(String crID: keySet) { Course cr = courses.get(crID); if(cr != null){ System.out.println("课程：" + cr.name); } } } /** * 测试删除 Map 中的映射 * @param args */ public void testRemove() { //获取从键盘输入的待删除课程 ID 字符串 Scanner console = new Scanner(System.in); while(true){ //提示输出待删除的课程 ID System.out.println("请输入要删除的课程 ID！"); String ID = console.next(); //判断该 ID 是否对应的课程对象 Course cr = courses.get(ID); if(cr == null) { //提示输入的 ID 并不存在 System.out.println("该 ID 不存在！"); continue; } courses.remove(ID); System.out.println("成功删除课程" + cr.name); break; } } /** * 通过 entrySet 方法来遍历 Map * @param args */ public void testEntrySet() { //通过 entrySet 方法，返回 Map 中的所有键值对 Set> entrySet = courses.entrySet(); for(Entry entry: entrySet) { System.out.println("取得键：" + entry.getKey()); System.out.println("对应的值为：" + entry.getValue().name); } } /** * 利用 put 方法修改Map 中的已有映射 * @param args */ public void testModify(){ //提示输入要修改的课程 ID System.out.println("请输入要修改的课程 ID："); //创建一个 Scanner 对象，去获取从键盘上输入的课程 ID 字符串 Scanner console = new Scanner(System.in); while(true) { //取得从键盘输入的课程 ID String crID = console.next(); //从 courses 中查找该课程 ID 对应的对象 Course course = courses.get(crID); if(course == null) { System.out.println("该 ID 不存在！请重新输入！"); continue; } //提示当前对应的课程对象的名称 System.out.println("当前该课程 ID，所对应的课程为：" + course.name); //提示输入新的课程名称，来修改已有的映射 System.out.println("请输入新的课程名称："); String name = console.next(); Course newCourse = new Course(crID,name); courses.put(crID, newCourse); System.out.println("修改成功！"); break; } } public static void main(String[] args) { MapTest mt = new MapTest(); mt.testPut(); mt.testKeySet(); mt.testRemove(); mt.testModify(); mt.testEntrySet(); } } ``` ![undefined](https://dn-simplecloud.shiyanlou.com/courses/uid1395107-20200606-1591424239439) Set 和 HashSet实例编程 ``` // PD.java import java.util.HashSet; import java.util.Set; /* * 项目组长类 */ public class PD { public String id; public String name; //集合后面的<>代表泛型的意思 //泛型是规定了集合元素的类型 public Set students; public PD(String id, String name){ this.id = id; this.name = name; this.students = new HashSet(); } } ``` ``` /** * 学生类 */ // Student.java public class Student { public String id; public String name; public Student(String id, String name){ this.id = id; this.name = name; } @Override public String toString() { return "Student{" + "id='" + id + '\'' + ", name='" + name + '\'' + '}'; } } ``` ``` // SetTest.java import java.util.ArrayList; import java.util.Arrays; import java.util.List; import java.util.Scanner; public class SetTest { public List students; public SetTest() { students = new ArrayList(); } /* * 用于往students中添加学生 */ public void testAdd() { //创建一个学生对象，并通过调用add方法，添加到学生管理List中 Student st1 = new Student("1", "张三"); students.add(st1); //添加到List中的类型均为Object，所以取出时还需要强转 Student st2 = new Student("2","李四"); students.add(st2); Student[] student = {new Student("3", "王五"),new Student("4", "马六")}; students.addAll(Arrays.asList(student)); Student[] student2 = {new Student("5", "周七"),new Student("6", "赵八")}; students.addAll(Arrays.asList(student2)); } /** * 通过for each 方法访问集合元素 * @param args */ public void testForEach() { System.out.println("有如下学生（通过for each）："); for(Object obj:students){ Student st = (Student)obj; System.out.println("学生：" + st.id + ":" + st.name); } } public static void main(String[] args){ SetTest st = new SetTest(); st.testAdd(); st.testForEach(); PD pd = new PD("1","张老师"); System.out.println("请：" + pd.name + "选择小组成员！"); //创建一个 Scanner 对象，用来接收从键盘输入的学生 ID Scanner console = new Scanner(System.in); for(int i = 0;i < 3; i++){ System.out.println("请输入学生 ID"); String studentID = console.next(); for(Student s:st.students){ if(s.id.equals(studentID)){ pd.students.add(s); } } } st.testForEachForSer(pd); // 关闭 Scanner 对象 console.close(); } //打印输出，老师所选的学生！Set里遍历元素只能用foreach 和 iterator //不能使用 get() 方法，因为它是无序的，不能想 List 一样查询具体索引的元素 public void testForEachForSer(PD pd){ for(Student s: pd.students) { System.out.println("选择了学生：" + s.id + ":" + s.name); } } } ``` ![undefined](https://dn-simplecloud.shiyanlou.com/courses/uid1395107-20200606-1591424595567) Collections实例编程 ``` import java.util.ArrayList; import java.util.Collections; import java.util.List; public class CollectionsDemo { public static void main(String[] args) { // 创建一个空List List list = new ArrayList(); //赋值 list.add(3); list.add(5); list.add(7); list.add(9); list.add(12); System.out.print("初始顺序："); list.forEach(v -> System.out.print(v + "\t")); //打乱顺序 Collections.shuffle(list); System.out.print("\n打乱顺序："); list.forEach(v -> System.out.print(v + "\t")); //反转 Collections.reverse(list); System.out.print("\n反转集合："); list.forEach(v -> System.out.print(v + "\t")); //第一个位和最后一位交换 Collections.swap(list,0,list.size()-1); System.out.print("\n交换第一位和最后一位："); list.forEach(v -> System.out.print(v + "\t")); //按自然升序排序 Collections.sort(list); System.out.print("\nSort排序后："); list.forEach(v -> System.out.print(v + "\t")); //二分查找必须排序后 System.out.print("\n二分查找数值7的位置："+Collections.binarySearch(list, 7)); //返回线程安全的list List synchronizedList = Collections.synchronizedList(list); } } ``` ![undefined](https://dn-simplecloud.shiyanlou.com/courses/uid1395107-20200606-1591424818727) 排序算法 1)插入排序 ``` import java.util.Arrays; public class InsertSort { private static void insertSort(int[] arr) { int j; // 已排序列表下标 int t; // 待排序元素 for (int i = 1; i < arr.length; i++) { if (arr[i] < arr[i - 1]) { t = arr[i]; // 赋值给待排序元素 for (j = i - 1; j >= 0 && arr[j] > t; j--) { arr[j + 1] = arr[j]; // 从后往前遍历已排序列表，逐个和待排序元素比较，如果已排序元素较大，则将它后移 } arr[j + 1] = t; // 将待排序元素插入到正确的位置 } } } public static void main(String[] args) { int[] ints = {5, 3, 4, 1, 2}; insertSort(ints); System.out.println(Arrays.toString(ints)); } } ``` ![undefined](https://dn-simplecloud.shiyanlou.com/courses/uid1395107-20200606-1591424947780) 2)冒泡排序 ``` import java.util.Arrays; public class BubbleSort { public static void sort(int[] arr) { for (int i = 0; i < arr.length-1; i++) { for (int j = 0; j < arr.length - i - 1; j++) { //如果当前元素比后一位元素大交换位置 if (arr[j] > arr[j + 1]) { int temp = arr[j]; arr[j] = arr[j + 1]; arr[j + 1] = temp; } } } } public static void main(String[] args) { int[] ints = {5, 3, 4, 1, 2}; sort(ints); System.out.println(Arrays.toString(ints)); } } ``` ![undefined](https://dn-simplecloud.shiyanlou.com/courses/uid1395107-20200606-1591425789363) 3)归并排序 ``` import java.util.Arrays; public class MergeSort { public static void mergeSort(int[] arrays, int left, int right) { // 如果数组还可以拆分 if (left < right) { //数组的中间位置 int middle = (left + right) / 2; //拆分左边数组 mergeSort(arrays, left, middle); //拆分右边数组 mergeSort(arrays, middle + 1, right); //合并 merge(arrays, left, middle, right); } } /** * 合并数组 */ public static void merge(int[] arr, int left, int middle, int right) { //申请合并空间大小为两个已经排序序列之和 int[] temp = new int[right - left + 1]; //i 和 j为两个已经排好序的数组的起始位置 int i = left; int j = middle + 1; int k = 0; //排序 while (i <= middle && j <= right) { //将比较小的数组放入合并空间 if (arr[i] < arr[j]) { temp[k++] = arr[i++]; } else { temp[k++] = arr[j++]; } } //将左边剩余元素写入合并空间 while (i <= middle) { temp[k++] = arr[i++]; } //将右边剩余的元素写入合并空间 while (j <= right) { temp[k++] = arr[j++]; } //将排序后的数组写回原来的数组 for (int l = 0; l < temp.length; l++) { arr[l + left] = temp[l]; } } public static void main(String[] args) { int[] ints = {5, 3, 4, 1, 2}; mergeSort(ints,0,ints.length-1); System.out.println(Arrays.toString(ints)); } } ``` ![undefined](https://dn-simplecloud.shiyanlou.com/courses/uid1395107-20200606-1591425986334) 4)快速排序 ``` import java.util.Arrays; public class QuickSort { public static void sort(int[] arr, int head, int tail) { if (head >= tail || arr == null || arr.length <= 1) { return; } //设置数组的起始位置 i 结束位置j 基准 pivot 为数组的中间 int i = head, j = tail, pivot = arr[(head + tail) / 2]; while (i <= j) { //当数组小于基准循环结束后相当于i所处的位置的值为大于基准的元素 while (arr[i] < pivot) { ++i; } //当数组大于基准循环结束后相当于j所处的位置的值为小于于基准的元素 while (arr[j] > pivot) { --j; } //如果i

“Java 语言程序设计实验”实验报告