【数据结构 |集合框架、泛型】初始集合框架、时间（空间）复杂度、简单认识泛型

news2024/12/23 17:49:57

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集合框架

时间复杂度

大O渐进表示法：

空间复杂度

包装类

1.装箱和卸箱

泛型

1.泛型的定义

2.擦除机制

3.泛型的上届

4.泛型方法

集合框架

Java 集合框架 Java Collection Framework ，又被称为容器 container ，是定义在 java.util 包下的一组接口 interfaces和其实现类 classes。

集合框架是由不同的很多类组成的一个集合，而不同类的背后有着不同的数据结构（数据 + 结构）储存、组织数据的方式不一样

Collection：是一个接口，包含了大部分容器常用的一些方法
List：是一个接口，规范了ArrayList 和 LinkedList中要实现的方法
ArrayList：实现了List接口，底层为动态类型顺序表
LinkedList：实现了List接口，底层为双向链表
Stack：底层是栈，栈是一种特殊的顺序表
Queue：底层是队列，队列是一种特殊的顺序表
Deque：是一个接口
Set：集合，是一个接口，里面放置的是K模型
HashSet：底层为哈希桶，查询的时间复杂度为O(1)
TreeSet：底层为红黑树，查询的时间复杂度为O( log2N),关于key有序的
Map：映射，里面存储的是K-V模型的键值对
HashMap：底层为哈希桶，查询时间复杂度为O(1)
TreeMap：底层为红黑树，查询的时间复杂度为O( log2N)，关于key有序

时间复杂度

时间复杂度用来决定算法所需要的运行速度。

算法的时间复杂度是一个数学函数，算法中基本操作的执行次数，为算法的时间复杂度。

大O渐进表示法：

我们不一定要计算精准的执行次数，而只需要大概算出大概执行次数

大 O 符号（ Big O notation ）：是用于描述函数渐进行为的数学符号

使用方法：

用常数一取代运行时间里全部的加法常数
在修改后运行次数函数中只保留最高项
如果最高阶项存在且不是1，则去除与这个项目相乘的常数。得到的结果就是大O阶

通过上面我们会发现大O的渐进表示法去掉了那些对结果影响不大的项，简洁明了的表示出了执行次数，在实际中一般情况关注的是算法的最坏运行情况（N次找到）

所以该时间复杂度为

空间复杂度

空间复杂度用来决定算法所需要的额外空间，空间复杂度算的是变量的个数。空间复杂度计算规则基本跟时间复杂度类似，也使用大O渐进表示法

包装类

在 Java 中，由于基本类型不是继承自 Object ，为了在泛型代码中可以支持基本类型， Java 给每个基本类型都对应了一个包装类型。

基本数据类型	包装类
byte	Byte
short	Short
int	Integer
long	Long
float	Float
double	Double
char	Character
boolean	Boolean

1.装箱和卸箱

装箱：装箱操作，新建一个 Integer 类型对象，将 i 的值放入对象的某个属性中

拆箱：拆箱操作，将 Integer 对象中的值取出，放到一个基本数据类型中

 int a = 10;
        //显示转型
        Integer b = Integer.valueOf(a);
        
        //自动拆箱
        Integer b = a;

        
        Integer c = 10;
        //显示转型
        int d = c.intValue();

        //自动装箱
        int d = c;

我们再了看这样一个代码