数据结构小节(1)

接口总结

UML类图中的关系

1. 依赖 ： 局部变量和外部类的关系
2. 关联 : 简单理解的话就是成员变量
3. 聚合：has-a的成员变量，整体与部分分离，有各自独立的生命周期。eg: 公司&员工，电脑&cpu
4. 合成： contains-a关系的成员变量，外部类和内部成员保持同一个生命周期
5. 实现 : 实现类 实现→ 接口 比如Chinese实现Person
6. 泛化 ： 父类与子类的关系，继承为其中一种

集合的分类

• 集合主要被分为Collection和Map两个接口
• Collection被List和Set继承
• List被AbstractList实现，然后分为ArrayList，LinkedList和Vector
• Set被AbstractSet实现，然后分为HashSet，TreeSet
• Map衍生出HashMap，HashTable和TreeMap

Collection接口

Collection接口基本操作

1. add()
2. addAll()
3. clear();
4. contains();
5. ...
6. ...

AbstractCollection实现方法

1. contains()
2. isEmpty()
3. toArray()
4. remove()
5. clear()

子接口List

一个list是元素有序，可以重复，可以为null的集合
最好做法是： 默认使用ArrayList，多插入删除时使用LinkedList，Vector太慢避免使用

List实现有序，可重复的原理

1. List的数据结构就是一个序列，存储内容时直接在内存中开辟一块连续空间，然后将空间地址与索引对应
2. ArrayList本质为数组
3. List元素存储是互不干扰，所以可以重复(与Set有很大区别)

List接口定义的方法

除了Collection自带方法还提供以下的操作：

• 位置相关：比如get，set，add，addAll，remove；
• 搜索： 从list中查找元素位置， indexof，lastindexof
• 迭代： 使用Iterator的扩展版迭代器，ListIterator进行迭代操作
• 范围性操作： subList;

集合操作

public boolean equals(Object o){
​    retrun this == o;
}

• 比较地址是否相等,如果要比较内容,需要重写.equals().
  remove(), contains(), indexof() 都需要用.equals();

public boolean contains(Object object){
​    Object[] a = array;
​    int s = size;
​    if (object!= null){
​    for (int i =0;i < s; i++){
​        if(object.equals(a[i])){
​            return true;
​        }
​    }
}
}

• indexof() 方法差不多,但是要多一个else{} 遍历Object等于null的情况

位置访问,搜索

get,set,add,remove

• set,remove方法返回被覆盖,被删除的元素

indexOf,lastIndexOf

• 返回指定元素在list中的首次出现,最后一次出现位置(lastIndexOf为倒序遍历)

addAll(int,Collection)

• 在指定地点插入集合所有元素,元素按照迭代器Iterator返回的先后顺序进行插入

简单List swap()

public static <E> void swap(List<E> a, int i, int j){
​    E temp = a.get(i);
​    a.set(i,a.get(j));
​    a.set(j,temp);
}

局部范围操作

• subList本质为返回原来list的引用,改变了开始位置的offset和size.
• return new SubAbstractListRandomAccess<E>(this, start, end);
• 对subList改动同样会影响原来的list;

List于Array的区别

相似之处

• 都可以表示一组相同类型的对象
• 都是用下标进行索引

不同之处

• 数组可以存任何类型元素
• List不可以存基本数据类型,必须包装
• 数组容量固定, List容量可动态正常
• 数组效率高, List由于需要维护,效率相对低

总结

• 容量固定时先使用数组, 容纳类型更多更高效
• 容量不确定的情况下, List更有优势

List与Array间的转换

• Object[] toArray(): 返回一个包含List中所有元素的数组
• T[] toArray(T[] array): 作用同上,不同的是,array长度大于List元素是.
  会使用参数array保存List中的元素; 否则会创建一个新的array存放List中元素

迭代器

• List继承了Collection的iterator()方法,可以获取Iterator,使用它进行向后遍历
• 在此基础上, List还可以获取更强大的迭代器ListIterator
• ListIterator可以对list进行向前,向后双向遍历,同时还允许进行set,add,remove等操作

例子

public int indexOf(E e) { for (ListIterator<E> it = listIterator(); it.hasNext(); ) if (e == null ? it.next() == null : e.equals(it.next())) return it.previousIndex(); // Element not found return -1; }

public static <E> void replace(List<E> list, E val. E newVal){
​    for(ListIterator<E> it = list.listIterator();it.hasNext();){
​       if (val == null ? it.next == null ; val.equals(it.next()));
​       it.set(newVal);
​       }
}