【Java】【基础篇】day15：集合（TreeSet）和泛型

前言

本期任务：毕向东老师Java视频教程学习笔记（共计25天）

• 原视频链接：黑马程序员_毕向东_Java基础视频教程
• day01：编写HelloWorld程序
• day02：操作符与条件选择语句
• day03：循环语句与函数
• day04：数组
• day07：继承、抽象类与接口
• day08：多态
• day09：异常处理
• day11：多线程
• day12：线程安全与同步机制
• day13：String类
• day14：集合（ArrayList，LinkedList，HashSet）
• day15：集合（TreeSet）和泛型）
• day16：集合（HashMap、TreeMap）
• day17：集合框架的工具类（Arrays、Collections）
• day18：IO流（字符流读写）
• day19：IO流（字节流、转换流读写）
• day20：IO流（File对象）

---

代码

import java.util.*;

/*
Set:无序，不可以重复元素。
	|--HashSet：数据结构是哈希表。线程是非同步的。
				保证元素唯一性的原理：判断元素的hashCode值是否相同。
				如果相同，还会继续判断元素的equals方法，是否为true。

	|--TreeSet：可以对Set集合中的元素进行排序。
				底层数据结构是二叉树。
				保证元素唯一性的依据：
				compareTo方法return 0.

				TreeSet排序的第一种方式：让元素自身具备比较性。
				元素需要实现Comparable接口，覆盖compareTo方法。
				也种方式也成为元素的自然顺序，或者叫做默认顺序。

				TreeSet的第二种排序方式。
				当元素自身不具备比较性时，或者具备的比较性不是所需要的。
				这时就需要让集合自身具备比较性。
				在集合初始化时，就有了比较方式。








需求：
往TreeSet集合中存储自定义对象学生。
想按照学生的年龄进行排序。


记住，排序时，当主要条件相同时，一定判断一下次要条件。


*/

// 实现Comparable接口，自行编写compareTo函数，使得学生类对象具备比较性
class Student implements Comparable {
    private String name;
    private int age;

    Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public int compareTo(Object obj) {
        if (!(obj instanceof Student))
            throw new RuntimeException("不是学生对象");

        Student s = (Student) obj;
//        System.out.println(s.getName()+"......"+s.getAge());

        if (age > s.age)
            return 1;

        if (age == s.age)
            return s.name.compareTo(name);

        return -1;

    }

}


public class TreeSetDemo {
    public static void main(String[] args) {
        TreeSet ts = new TreeSet();

        ts.add(new Student("张三", 10));
        ts.add(new Student("张三", 10));
        ts.add(new Student("张三", 11));
        ts.add(new Student("李四", 20));
        ts.add(new Student("王五", 15));

        Iterator it = ts.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            Student s = (Student) it.next();
            System.out.println(s.getName() + "......" + s.getAge());
        }
    }
}

import java.util.*;

/*
当元素自身不具备比较性，或者具备的比较性不是所需要的。
这时需要让容器自身具备比较性。
定义了比较器，将比较器对象作为参数传递给TreeSet集合的构造函数。

当两种排序都存在时，以比较器为主。

定义一个类，实现Comparator接口，覆盖compare方法。


*/


class Student2 {
    private String name;
    private int age;

    Student2(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

}

// 定义一个类，实现Comparator接口，覆盖compare方法。
class MyCompare implements Comparator {
    public int compare(Object obj1, Object obj2) {
        Student2 s1 = (Student2) obj1;
        Student2 s2 = (Student2) obj2;

//        if (s1.getAge() > s2.getAge())
//            return 1;
//
//        if (s1.getAge() == s2.getAge())
//            return s1.getName().compareTo(s2.getName());
//
//        return -1;

        // 优化
        int num = new Integer(s1.getAge()).compareTo(new Integer(s2.getAge()));
        if (num == 0) {
            return s1.getName().compareTo(s2.getName());
        }
        return num;

    }

}


public class TreeSetDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        TreeSet ts = new TreeSet(new MyCompare());

        ts.add(new Student2("张三", 10));
        ts.add(new Student2("张三", 10));
        ts.add(new Student2("张三", 11));
        ts.add(new Student2("李四", 20));
        ts.add(new Student2("王五", 15));

        Iterator it = ts.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            Student2 s = (Student2) it.next();
            System.out.println(s.getName() + "......" + s.getAge());
        }
    }
}

/*
练习：按照字符串长度排序。

字符串本身具备比较性。但是它的比较方式不是所需要的。

这时就只能使用比较器。


需求：按照长度进行排序

思路：新建一个类，实现Comparator接口，覆盖compare方法



*/

import java.util.*;


class LenComparator implements Comparator {
    public int compare(Object obj1, Object obj2) {
        String s1 = (String) obj1;
        String s2 = (String) obj2;

        int num = new Integer(s1.length()).compareTo(new Integer(s2.length()));
        if (num == 0) {
            return s1.compareTo(s2);
        }

        return num;
    }
}


public class TreeSetTest {

    public static void main(String[] args) {
        TreeSet ts = new TreeSet(new LenComparator());

        ts.add("jdkaflskdijf");
        ts.add("asdfa");
        ts.add("gasdf");
        ts.add("dafgds");
        ts.add("sadjfl;dj");

        Iterator it = ts.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            System.out.println(it.next());
        }

    }
}

/*
"90 -7 0 18 2 45 4"

将字符串中的数值进行排序。使用TreeSet完成。

思路
1，将字符串切割。
2，可以将这些对象存入TreeSet集合。因为TreeSet自身具备排序功能。


*/

import java.util.TreeSet;

public class TreeSetTest2 {
    public static void main(String[] args) {
        String str = "90 -7 0 18 2 45 4";
        String[] arr = str.split(" ");

        TreeSet ts = new TreeSet();
        for (int x = 0; x < arr.length; x++) {
            ts.add(new Integer(arr[x]));
        }

        System.out.println(ts);

    }
}

import java.util.*;

/*
泛型：JDK1.5版本以后出现新特性。用于解决安全问题，是一个类型安全机制。

好处
1.将运行时期出现问题ClassCastException，转移到了编译时期。，
	方便于程序员解决问题。让运行时问题减少，安全。，

2，避免了强制转换麻烦。


泛型格式：通过<>来定义要操作的引用数据类型。

在使用java提供的对象时，什么时候写泛型呢？

通常在集合框架中很常见，
只要见到<>就要定义泛型。

其实<> 就是用来接收类型的。

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。





*/

public class GenericDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> al = new ArrayList<String>();

        al.add("flkads;l");
        al.add("dfajdslk;l");

        System.out.println(al);

        Iterator<String> it = al.iterator();
        while(it.hasNext()){
            System.out.println(it.next());
        }

    }
}

import java.util.Comparator;
import java.util.Iterator;
import java.util.TreeSet;

public class GenericDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        TreeSet<String> ts = new TreeSet<String>(new LenComparator2());

        ts.add("dakfhjl");
        ts.add("dafdfasdf");
        ts.add("daffadsf a");

        Iterator<String> it = ts.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            System.out.println(it.next());
        }


    }
}

class LenComparator2 implements Comparator<String> {
    public int compare(String o1, String o2) {
        int num = new Integer(o1.length()).compareTo(new Integer(o2.length()));
        if (num == 0) {
            return o1.compareTo(o2);
        }
        return num;
    }
}

/*
什么时候定义泛型类？
当类中要操作的引用数据类型不确定的时候，
早期定义Object来完成扩展。
现在定义泛型来完成扩展。

注：工具类本质上就是针对类对象进行特殊操作
*/

// 泛型前的做法
class Tool {
    private Object obj;

    public void setObject(Object obj) {
        this.obj = obj;
    }

    public Object getObject() {
        return obj;
    }
}

// 泛型做法

class Utils<Q> {
    private Q q;

    public void setObject(Q q) {
        this.q = q;
    }

    public Q getObject() {
        return q;
    }
}

class Worker{

}
class Student1{

}

public class GenericDemo3 {
    public static void main(String[] args) {
        Utils<Student1> u1 = new Utils<Student1>();
        u1.setObject(new Student1());
        System.out.println(u1.getObject());

        Utils<Worker> u2 = new Utils<Worker>();
        u2.setObject(new Worker());
        System.out.println(u2.getObject());

    }
}

//泛型类定义的泛型，在整个类中有效。如果被方法使用，
//那么泛型类的对象明确要操作的具体类型后，所有要操作的类型就已经固定了。
//
//为了让不同方法可以操作不同类型，而且类型还不确定。
//那么可以将泛型定义在方法上。


/*
特殊之处：
静态方法不可以访问类上定义的泛型。
如果静态方法操作的应用数据类型不确定，可以将泛型定义在方法上。

*/

class Demo<T> {
    public void show(T t) {
        System.out.println("show: " + t);
    }

    public <Q> void print(Q q) {
        System.out.println("print: " + q);
    }

    public static <W> void method(W w) {
        System.out.println("method: " + w);
    }
}


public class GenericDemo4 {
    public static void main(String[] args) {
        Demo<String> d = new Demo<String>();
        d.show("hahaha");

        d.print("xixi");
        d.print(123);

        Demo.method("lalala");
        Demo.method(456);
    }
}

//泛型定义在接口上。

interface Inter<T>{
    void show(T t);
}

class InterImpl<T> implements Inter<T>{
    public void show(T t){
        System.out.println("show: "+t);
    }
}


public class GenericDemo5 {
    public static void main(String[] args) {
        InterImpl<String> iis = new InterImpl<String>();
        iis.show("abcd");

        InterImpl<Integer> iii = new InterImpl<Integer>();
        iii.show(123);
    }
}

import java.util.*;

/*
? 通配符。也可以理解为占位符。
泛型的限定；
？ extends E: 可以接收E类型或者E的子类型。上限。
？ super E: 可以接收E类型或者E的父类型。下限

*/

class Person {
    private String name;

    Person(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

}

class Student3 extends Person {
    Student3(String name) {
        super(name);
    }
}


public class GenericDemo6 {
    public static void main(String[] args) {

        ArrayList<Person> al = new ArrayList<Person>();
        al.add(new Person("张三"));
        al.add(new Person("张三"));
        al.add(new Person("李四"));
        al.add(new Person("王五"));
        printColl(al);


        ArrayList<Student3> al1 = new ArrayList<Student3>();
        al1.add(new Student3("张三1"));
        al1.add(new Student3("张三1"));
        al1.add(new Student3("李四1"));
        al1.add(new Student3("王五1"));
        printColl(al1);


    }

    // 泛型限制，集合的元素只能是Person及其子类
    public static void printColl(Collection<? extends Person> al) {
        Iterator<? extends Person> it = al.iterator();

        while (it.hasNext()) {
            System.out.println(it.next().getName());
        }

    }


}

/*
需求：
1. 类关系：
    |--Person
        |-- Worker
        |-- Student
2. 功能：生成一个适用于Person、Worker和Student的比较器, 此时只用指定Person泛型，细品
3. 使用TreeSet存放Person、Worker、Student三个类类对象
*/

import java.util.Comparator;
import java.util.Iterator;
import java.util.TreeSet;

class Person01 {
    private int age;
    private String name;

    Person01(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

}


class Student01 extends Person01 {
    Student01(String name, int age) {
        super(name, age);
    }
}

class Worker01 extends Person01 {
    Worker01(String name, int age) {
        super(name, age);
    }
}


class MyComp implements Comparator<Person01> {
    public int compare(Person01 p1, Person01 p2) {
        int num = ((Integer) p1.getAge()).compareTo((Integer) p2.getAge());
        if (num == 0) {
            return p1.getName().compareTo(p2.getName());
        }
        return num;
    }
}


class GenericDemo7 {
    public static void main(String[] args) {

        TreeSet<Person01> ts1 = new TreeSet<Person01>(new MyComp());
        ts1.add(new Person01("张三", 10));
        ts1.add(new Person01("张三", 10));
        ts1.add(new Person01("李四", 10));
        ts1.add(new Person01("王五", 11));
//        System.out.println(ts1);
        show(ts1);

        TreeSet<Student01> ts2 = new TreeSet<Student01>(new MyComp());
        ts2.add(new Student01("张三", 10));
        ts2.add(new Student01("张三", 10));
        ts2.add(new Student01("李四", 10));
        ts2.add(new Student01("王五", 11));
//        System.out.println(ts2);
        show(ts2);

        TreeSet<Worker01> ts3 = new TreeSet<Worker01>(new MyComp());
        ts3.add(new Worker01("张三", 10));
        ts3.add(new Worker01("张三", 10));
        ts3.add(new Worker01("李四", 10));
        ts3.add(new Worker01("王五", 11));
//        System.out.println(ts3);
        show(ts3);

    }

    public static void show(TreeSet<? extends Person01> ts) {
        Iterator<? extends Person01> it = ts.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            Person01 p = (Person01) it.next();
            System.out.println(p.getAge() + "......" + p.getName());
        }
        System.out.println();
    }
}