目录
实现一个通用的顺序表
总结
包装类
装箱 / 装包 和 拆箱 / 拆包
ArrayList 与 顺序表
ArrayList基础功能演示
add 和 addAll ,添加元素功能
ArrayList的扩容机制
来看一下,下面的代码是否存在缺陷
模拟实现 ArrayList
add 功能
add index
add 两种用法的效果图
remove 功能 - 删除删除遇到的第一个 指定元素
remove 功能 - 删除 index 位置元素
get - 获取指定下标位置元素
set - 将指定的下标的元素,置换为 指定的数据
clear - 清空
contains - 判断 指定元素 是否在线性表中
indexOf 和 lastIndexOf ,直接搬原码(注意indexOf 是前面写了的(只要把private改成public就行),直接搬lastIndexOf)
总结:
ArrayList 实践案例 - 扑克牌
发牌 / 揭牌
实现一个通用的顺序表
顺序表的功能不是重点,我们在这里只是粗略实现一下顺序表的功能,重点在泛型
准备工作,相信大家都看得懂。
class MyArrayList{
private int[] elem;// 建立数组
private int usedSize;// 有效元素个数
// 构造方法
public MyArrayList(){
this.elem = new int[10];// 默认数组初始容量为 10
}
// 添加元素
public void add(int val){
this.elem[usedSize] = val;
}
// 得到指定位置的元素
public int get(int pos){
return this.elem[pos];
}
}
public class Test {
}
但是这个代码并不通用,只能存储一种数据类型(int)。
总结
1. 泛型是作用在编译期间的一种机制,即运行期间没有泛型的概念。
2. 泛型代码在运行期间,就是我们上面提到的,利用 Object 达到的效果(这里不是很准确,以后会做说明)。
3. 泛型是为了解决某些容器、算法等代码的通用性而引入,并且能在编译期间做类型检查。
4. 泛型利用的是 Object 是所有类的祖先类,并且父类的引用可以指向子类对象的特定而工作。
5. 泛型是一种编译期间的机制,即 MyArrayList 和 MyArrayList 在运行期间是一个类型。
6. 泛型是 java 中的一种合法语法,标志就是尖括号 <>
包装类
Object 引用可以指向任意类型的对象,但有例外出现了,8 种基本数据类型不是对象,那岂不是刚才的泛型机制要
失效了?
实际上也确实如此,为了解决这个问题,java 引入了一类特殊的类,即这 8 种基本数据类型的包装类,在使用过程
中,会将类似 int 这样的值包装到一个对象中去。
基本数据类型和包装类直接的对应关系
基本就是类型的首字母大写,除了 Integer 和 Character
包装类存在的意义
当我们需要将某种类型的数据转换成其它的数据类型时,需要通过某种来达到目的。
而包装类就是这些功能的集大成者,包含多种类型转换方法和其他功能。
实战(讲一个字符串类型转换成整形数据)
装箱 / 装包 和 拆箱 / 拆包
装箱 / 装包 :就是把简单类型数据 变为 包装类类型数据
拆箱 / 拆包 : 就是把包装类类型数据 变为 简单类型数据
面试题
ArrayList 与 顺序表
铺垫
1. ArrayList实现了RandomAccess接口,表明ArrayList支持随机访问
2. ArrayList实现了Cloneable接口,表明ArrayList是可以clone的
3. ArrayList实现了Serializable接口,表明ArrayList是支持序列化的(序列化:把一个对象转换成字符串)
4. 和Vector不同,ArrayList不是线程安全的,在单线程下可以使用,在多线程中可以选择Vector或者
CopyOnWriteArrayList
5. ArrayList底层是一段连续的空间,并且可以动态扩容,是一个动态类型的顺序表
在使用任何一个 idea编译器写好的类的时候,一定要先去看一下这个类的构造方法
ArrayList的三种打印方式
迭代器打印
ArrayList基础功能演示
add 和 addAll ,添加元素功能
public class TestDemo {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
list.add("a");
list.add("b");
list.add("c");// 添加List元素
System.out.println(list);
System.out.println("===============");
list.add(1,"g");// 在List指定位置中添加元素
System.out.println(list);
System.out.println("========");
List<String> list1 = new ArrayList<>();
list1.add("x");
list1.add("y");
list.addAll(list1);// 将一个list1 整体添加 list中
System.out.println(list);
}
}
remove - 删除
1、指定下标的元素,返回值为删除元素
内部实现
2、输出从左往右 第一个指定数据 - 返回值为布尔类型
内部实现
get - 获取
获取指定下标位置的元素
内部实现
set - 赋值
- 将指定下标元素设置为指定数据(可以理解为更新指定下标元素)
- 返回值为旧元素
内部实现
clear - 清空
- 清空顺序表中的元素
- 无返回值
内部实现
contains - 判断
- 判断 指定数据 是否在线性表中
- 返回值为布尔类型
内部实现
indexOf
- 返回指定数据在线性表中第一次出现的位置,所对应的下标
内部实现
lastIndexOf
- 返回 在线性表中,最后一个 与指定元素相等 的 元素下标
内部实现
subList - 截取部分
- 截取部分线性表数据 - 返回值 为 List < E > 类型
内部实现
ArrayList的扩容机制
来看一下,下面的代码是否存在缺陷
public static void main(String[] args) {
List<Integer> list = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 100; i++) {
list.add(i);
}
}
首先我们认为这个代码是没有缺陷的,但是因为ArrayList 底层的数组是有一定大小的,那么存放数组的过程中,一定会涉及到扩容,
前面我们讲到ArrayList 有三种方法,现在使用的是不带参数的,也就是说ArrayList 底层的数组初始容量为零。 那么第一个问题就出现了: 既然数组的容量是为零,那么它怎么还可以存入数据?
第二个问题: 假设数组初始化容量为10,超过了10,就需要扩容。而且扩容操作时在代码底层执行,是看不见的,也就是说ArrayList在存储数据,隐式的进行扩容操作,那么它的扩容机制是怎样的?
模拟实现 ArrayList
新建一个 MyArrayList 类
构造方法:带参 和 不带参的 两个构造方法
带参的构造方法
实现它的基础功能
add 功能
add index
add 两种用法的效果图
remove 功能 - 删除删除遇到的第一个 指定元素
remove 功能 - 删除 index 位置元素
get - 获取指定下标位置元素
set - 将指定的下标的元素,置换为 指定的数据
clear - 清空
contains - 判断 指定元素 是否在线性表中
indexOf 和 lastIndexOf ,直接搬原码(注意indexOf 是前面写了的(只要把private改成public就行),直接搬lastIndexOf)
总结:
基本功能都实现了,除了subList 没有实现,到后面写到。
另外 你有没有发现。其实你想要模拟顺序表的功能实现,最好的老师就是原码。以后大家在学习某一个数据结构时,先看它的原码,它会帮助你理解并掌握。
ArrayList 实践案例 - 扑克牌
目的:
1.构造一副扑克牌2.洗牌
3.揭牌扑克牌的特点:
1.点数(13点)
2.花色(四种花色)注意:我们这副扑克,不包含大小王。
发牌 / 揭牌
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Random;
class Card{
private int point;
private String flowerColor;
public Card(int point, String flowerColor) {
this.point = point;
this.flowerColor = flowerColor;
}
public int getPoint() {
return point;
}
public void setPoint(int point) {
this.point = point;
}
public String getFlowerColor() {
return flowerColor;
}
public void setFlowerColor(String flowerColor) {
this.flowerColor = flowerColor;
}
@Override
public String toString() {
return "{ " +flowerColor +" "+point+" }";
}
}
public class PlayingCard {
// 定义 扑克牌的花色
private static final String[] flowerColors = {"♥","♠","♦","♣"};
// 创建一副扑克
public static List<Card> newCard() {
ArrayList<Card> cards = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 4; i++) {// 4种花色
for (int j = 1; j <= 13; j++) {// 尖 到 k 一共13个点数
cards.add(new Card(j,flowerColors[i]));
}
}
return cards;
}
// 洗牌
public static void shuffle(List<Card> list){
// 牌数是52,数组下标就是51
// 从最后一张牌开始,随机与 本身 或者 本身前面的任意一张牌 交换位置。
// 这样的做交换性 比 从开头洗 的 打乱顺序的 效率 高。
for (int i = list.size()-1; i >0 ; i--) {
// Random 是一个生成随机数的类
Random random = new Random();
// 通过 Random的引用 random 去调用 nextInt() 方法。
// random.nextInt() 方法,根据括号中的值,随机生成 0 ~ 括号中的值
int rand = random.nextInt(i);
// 将 第 i 张牌 , 与 自身 或者 自身前面的任意一张牌的下标 丢给 swap方法
// 让它去交换位置
swap(list,i,rand);
}
}
// 交互式洗牌模式
private static void swap(List<Card> list,int i,int j){
// 我们现在是面向对象,ArrayList虽然底层是一个数组,但是需要使用方法,才能操作数组的元素
// 并不能像数组一样,直接操作
// Card tmp = list[i];
Card tmp = list.get(i);// 获取 顺序表中,对应下标的元素
// list[i] = list[j];
list.set(i,list.get(j));// 将 j下标的元素,赋给 i 下标的元素,
// list[j] = tmp;
list.set(j,tmp);
}
public static void main(String[] args) {
System.out.println("======一副买来拆的牌==========");
List<Card> list = newCard();
System.out.println(list);
System.out.println("======== 洗牌 =========");
shuffle(list);
System.out.println(list);
System.out.println("======== 发牌,3个人轮着发,每个人5张牌=========");
ArrayList<ArrayList<Card>> player = new ArrayList<>();
// 这行代码 就是 一个二维数组,
// 首先我们有一个player, player 的每个元素 都是 ArrayList<Card> 类型。
// 也就是说每个元素就是一个顺序表,也可以说是一个一维数组。
// 你也可以这么理解 第一个 ArrayList 是用来记录有 玩家的方位/顺序表的地址/数组的地址
// 第二个ArrayList 就是 每个玩家手上牌的情况/数组的元素情况/顺序表的底层数组元素情况。
// 你可以 把 player 看作牌桌,等待三位玩家的入场。
// 打牌三人组
ArrayList<Card> playerOne = new ArrayList<>();
ArrayList<Card> playerTwo = new ArrayList<>();
ArrayList<Card> playerThree = new ArrayList<>();
// 将三位玩家的信息,加载到 player 当中
player.add(playerOne);
player.add(playerTwo);
player.add(playerThree);
for (int i = 0; i < 5; i++) {// 发 5 轮牌
for (int j = 0; j < 3; j++) {// 每个人 轮着发,最终每个人5张牌
Card card = list.remove(0);
player.get(j).add(card);
}
}
// 打印每个人的手牌
System.out.println("playerOne的手牌:"+ playerOne);
System.out.println("playerTwo的手牌:"+playerTwo);
System.out.println("playerThree的手牌:"+playerThree);
System.out.println("list 剩余的牌:"+list);
}
// public static void main1(String[] args) {
// Card card = new Card(3,"♠");
// System.out.println(card);
// }
}