《thinking in java》学习手记（四）

1、数组

       数组与其它容器的区别在于：它可以持有privitive对象，效率高。

       尽量先考虑使用数组。

       数组的复制System.arrayCopy()。这个拷贝是浅拷贝（即对对象数组而言，拷贝的是reference数组。

2、Arrays类

       这个类有四个静态方法：数组是否相等equals();填充数组fill();对数组进行排序sort();在一个已排序的数组中查找数组binarySearch();此外还有一个asList()方法。

3、数组元素的比较

       有两种方式可以实现数组元素的比较：

       1）实现java.lang.Comparable接口。它只有一个方法compareTo()。这个方法能接收一个对象为参数，如果现有对象比参数对象小则返负数，相等则返0，比参数对象大则返正数。只要实现这个接口方法，该类就可以成功完成equals、sort等比较大小的操作。

       2）经常会有这样一些类，这些类并没有实现Comparable接口。我们不能强制将这些类重写一遍，以加进CompareTo方法。我们可以通过实现另一个接口：Comparator来解决问题。这个接口有两个方法：compare和equals。而equals一般不需要特别实现，主要是compare。

       这种方式就是：类 和 比较方法 完全分开。（与前一种方式有显著差别）

       比方说：类String有自定义的compare方法，”A” “b” “C”的排序将为： ACb，可能不是我们期望的AbC。这时我们可以这样：

import java.util.*;

public class ArraysTest {

       public static void main(String[] args) {

              // TODO Auto-generated method stub

             String[] s = { "A", "b", "C" };

              Arrays.sort( s, new AC());

              System.out.println( Arrays.asList(s));

       }

}

 

class AC implements Comparator{

       public int compare( Object obj1,Object obj2){

              String s1 = (String)obj1;

              String s2 = (String)obj2;

              return s1.toLowerCase().compareTo(s2.toLowerCase());

       }    

}

4、查找

       必须注意一个问题：数组的查找先通过sort之后才有意义。但在这样的情况中，即便经过sort，查找也是没有意义的：例如String的compare比较器是临时指定的，而不是String类自身的，就象上面那个例程一样。因为binarySearch用的比较器只能是类默认的比较器。

       比如”A” “b” “C”可以排成AbC，但查找b就会找不到。

       解决的办法是把binarySearch的第三个参数加上，即指定比较器，用法同例程的sort（）。

       同时，设有五个串abcde，如果找“1”，则返-1。这个-1的含义是这样的：1应该被插在第一个位置，但实际上没查到。

5、容器类

       容器类是java中比较复杂的一个类。其容器类要解决“怎样持有对象”的问题。而它把这个问题分成两类：

       1）Collection：一组有一定规律的独立元素。分为List和Set。

       2）Map：一组以“键——值”形式出现的pairs。本质上，它也是Collection。它的键可以提取出来成为Set，它的值也可以提取为Collection，当然pair本身也可以提取成Set。

       Map可以很容易地扩展成多维。这只要将值设成Map就行了。

       选择不同容器类，应注意下面两个主要问题：重复性；插入顺序。

6、数组的工具在Arrays中，而Collection的工具则在Collections中。

7、容器的缺点——不知道对象的类型

       例如你定义了Dog和Pig，都可以放进同一容器内。但提取的时候，一定要做强制类型转换，同时使用try关键字。

       但有时，即便你不知道对象类型，一样能正常使用。例如toString()方法。

8、迭代器的好处是：提供一种脱钩机制，让你不加区别地遍历集合，而不管集合的具体实现。这是一种设计模式。

       应尽可能多地使用迭代器。例如有的集合类型是用下标访问，有的不能用下标访问，这时如果集合类型需要发生改变，则必须改动相应代码。而如果一直使用迭代器，则一般情况下只需要变动变量定义。

9、容器分类学

       容器分类图应再三温习。这个图相当重要。

       与存放对象有关的接口主要是：Collection(Set、List)、Map这几种。在理想情况下，我们应只同这些接口打交道。在绝大多数情况下这也够用了。

       例如，我们应该定义：List x = new LinkedList();注意前面是接口定义。这种定义方式可以很方便地实现容器转型。如改成x = new ArrayList()，而无需惊动其它代码。这就是这种方式的优雅之处。

       从这些例子中，我们可以看到：有数字下标的是List，没有下标的是Set（所以它无序，不支持随机访问），有对象下标的是Map。

10、List

       其特点就是有序。它会按一定顺序来保存元素，并且可以实现在List中的增删等操作（对ArrayList不适合，因速度慢）。可以制造ListIterator对象，以便双向遍历。

       实际上有两种List：ArrayList：擅长随机访问。

       LinkedList：链表，擅长插入、删除等操作，适合顺序访问。能当成栈、队列、双向队列使用。

11、Set

       Set接口与Collection完全一样，并且其中的元素是无序的。

       加入Set的每一个元素都是唯一的。因此，构成每一个Set的元素(Object)必须实现equals方法。

       有如下三种实现：

       1）HashSet。这是为优化查询而实现的Set，没有其它意义，仅仅是查询快而已。不保存插入顺序。

       2）TreeSet。是一个有序的Set。这样就可以从Set中提取一个有序序列。这里的有序并非象List那样的索引顺序，而是元素自身的先后顺序。这在对集合排序时是相当有用的。

       3）LinkedHashSet。既有HashSet的优点，又保存插入顺序。这样用Iterator来遍历时，将得到一个按插入顺序排序的序列。

       如下方法可以得到类名：如 instance 是一个 TreeSet 。

       instance.getClass()：得到class com.p9pip.util.TreeSet

       instance.getClass().getName()：得到: com.p9pip.util.TreeSet

       instance.getClass().getName().replaceAll(“//w+//.”,””)：得到TreeSet。

       其中replaceAll中用到了正则表达式，一个爽字！如果自己实现，非得写一个函数不可。

12、SortedSet（TreeSet的基类）

       有一些单独的专为排序实现的方法：

       1）Comparator comparator()：返回比较器。如果用Object的，则返回null。

       2）Object first()：返回最小的元素。

       3）Object last()：返回最大的元素。

       4）SortedSet subSet(fromElement, toElement)：返回Set的子集。其中的元素从fromElement到toElement（不包括toElement）。

       5）SortedSet headSet(toElement)：返回小于toElement的所有元素。

       6）SortedSet tailSet(fromElement)：返回大于等于fromElement的所有元素。

       TreeSet只不过继承了SortedSet抽象类……

13、Map

       站在更为抽象的角度，ArrayList和Map都是同一类型的对象，它们都是用下标来查找。而前者的下标是数字，后者是对象。同时，前者效率较低，但占用空间相对较小。后者效率较高，但占用空间却较大。

       几种Map类的差异在于：效率，持有和表示对象pair的顺序，持有对象的时间长短，如何决定键的相等性。

       主要有下面几种Map类：

       1）HashMap：利用Hash算法实现Map。这个类用来代替Hashtable。构造函数中可以提供capacity和load factory。

       2）LinkedHashMap：很象HashMap，但结合了链表的特性。这样：常规查询时性能较HashMap稍低，而用Iterator遍历时较HashMap为高。

       3）TreeMap：基于红黑树的数据结构实现。一个有序的Map实现。它有subMap方法，从而得到一棵子树。为此，元素必须实现Comparable接口，或另外提供比较器Comparator。

       4）WeakHashMap和IdentityHashMap：不常用。

       必须注意：对于Map的值(value)可能产生变化的情形，不能使用primitive的wrapper类（如Integer等）。因这些值一旦赋值，就只能读取（想想Integer等类中有哪些方法就明白了）。必须另外实现相应的类。

14、SortedMap（TreeMap的基类）

       与SortedSet极为相似，包括方法。

15、Hashtable、Vector、Stack属于老版本留下来的类

16、选择实现

       容器与容器的区别，在于相应接口背后的数据结构实现。

16.1 如何挑选List

       1）处理固定数量的元素，用数组；

       2）处理大量插入删除，用LinkedList；

       3）处理顺序读取，用ArrayList。

       一般而言，先用ArrayList，一旦发现有大量插删操作，将其直接改为LinkedList即可。这二者性能相差相当大。

16.2 如何挑选Set

       一般选HashSet就够用了。须加快遍历速度，则用LinkedHashSet。须排序，用TreeSet。

       这三者性能十分接近。

16.3 如何挑选Map

       一般选HashMap就够用了。须排序选用TreeMap。至于LinkedHashMap，一般不用。

       这三者性能十分接近。