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Java07-集合与泛型 ​

提交题目时 提交Q1至Q5的答案 附上你的思考与心得可以加分哦~

Task1.集合 ​

你知道什么是集合吗?

它和数组有什么相同点和不同点呢?

既然有了数组 为什么还需要集合呢?

下面是一张集合的体系结构

7-1

聪明的你一定发现了 紫色方框是接口 而黄色方框是其实现类

Q1. 请你简单了解一下上面的集合接口以及实现类 简单的说一说他们各自的功能 并概括一下数组与集合的区别

Task2.遍历 ​

太好了 你现在已经了解了常用的集合! 那么 如何去遍历一个集合呢? 下面以List为例 来详细阐述一下集合是如何遍历的

  1. 增强for循环( 又称for-each循环 )

我们先从创建一个LIst对象开始吧! 但由于LIst是一个接口 通常 我们会创建它的实现类ArrayList作为它的对象实例 并添加4个元素

java
List<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(1);
list.add(2);
list.add(3);
list.add(4);
List<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(1);
list.add(2);
list.add(3);
list.add(4);

你可能会有小小的疑问 欸? 这里的 Integer 是什么? 这便是泛型了 简单来说 这里的 Integer 就是用来规定list当中的元素类型的 但是泛型的强大之处远不止如此 这只是它的冰山一角 不过没关系 在后面的题目中 我们再来详细讨论它

增强for循环是一种语法糖 自行了解一下 然后完成第二题吧!

Q2. 请你用增强for循环遍历list中的元素 依次打印出结果 给出你的代码和运行结果截图

  1. forEach方法

List已经为我们封装好了一些方法 常用的遍历方法便是forEach了

java
list.forEach(new Consumer<Integer>() {
    @Override
    public void accept(Integer integer) {
        System.out.println(integer);
    }
});
list.forEach(new Consumer<Integer>() {
    @Override
    public void accept(Integer integer) {
        System.out.println(integer);
    }
});

你能看懂这段代码吗? 去了解一下匿名内部类吧! 内部类实际上有很多 但其中最常用的就是匿名内部类了

通常 当一个方法的参数是一个类时 我们会传入这个类的对象实例 而当方法的参数是一个抽象类或接口时 我们应该传入实现了这个类或接口的类的对象实例! 这个题便是一个很好的例子 其中的Consumer实际上是一个函数式接口 accept是它内部的抽象方法

然而 这并不是最简洁的写法 实际上 在jdk8之后 Java引入了lambda表达式 它可以在很大程度上简化匿名内部类的写法 让代码变得更加简洁 了解一下lambda表达式 然后完成第三题吧!

Q3. 什么是匿名内部类 什么是函数式接口? ( 感兴趣的同学可以去了解一下四大函数式接口 体会一下OOP和FP的区别 ) 把上面的遍历代码用lambda表达式改写 给出你的代码和运行结果截图 并总结一下lambda表达式的用法

  1. 迭代器遍历

这是集合底层最本质的遍历方法 其他的两种遍历方法都是依赖于它

我们知道 List实现了Collection接口 而Collection接口又继承了Iterable接口

java
public interface Iterable<T> {
    Iterator<T> iterator();

    default void forEach(Consumer<? super T> action) {
        Objects.requireNonNull(action);
        for (T t : this) {
            action.accept(t);
        }
    }

    default Spliterator<T> spliterator() {
        return Spliterators.spliteratorUnknownSize(iterator(), 0);
    }
}
public interface Iterable<T> {
    Iterator<T> iterator();

    default void forEach(Consumer<? super T> action) {
        Objects.requireNonNull(action);
        for (T t : this) {
            action.accept(t);
        }
    }

    default Spliterator<T> spliterator() {
        return Spliterators.spliteratorUnknownSize(iterator(), 0);
    }
}

在Iterable接口中 给出了forEach方法的默认实现 看到这里 你应该就能理解List中的forEach方法是怎么来的了 在forEach方法的内部 实际上是增强for的语法糖的写法 可以还原成迭代器版本 作为开发人员 通常并不需要在乎他们底层封装方法的具体实现 理解过后直接调用方法即可 这里不做重点要求

Task3.泛型 ​

请你简单了解一下什么是泛型 它是JDK5中引入的特性 它提供了编译时类型安全检测机制 把运行时期的问题提前到了编译期间

学习时可以参考该链接 菜鸟教程-泛型

泛型常用在三处地方

  • 泛型类
  • 泛型方法
  • 泛型接口

Q4. 请你完成下面的模拟项目

  • 创建一个泛型接口 该接口是一个仓库 要求能够储存任何类型的数据 ( 使用泛型 )
java
public interface Repository
public interface Repository
  • 这个接口内有两个方法 save( ) 方法用于向仓库中添加数据 getById( ) 方法用来根据id获取数据
  • 创建MyRepository类 实现上面的接口 完成上述两个方法的具体实现 ( 注意 id是整数类型 从0开始自增 是数据的唯一标识 )
  • 提示: 可以使用hashMap
java
public class MyRepository
public class MyRepository

给出下述User类

java
public class User {
    private String name;
    private int age;

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

    @Override
    public String toString() {
        return "User{name='" + name + "', age=" + age + "}";
    }
}
public class User {
    private String name;
    private int age;

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

    @Override
    public String toString() {
        return "User{name='" + name + "', age=" + age + "}";
    }
}
  • 要求分别在你的MyRepository储存String User Integer类型的三组数据 并调用你写的遍历方法 在main函数中打印出仓库中所有元素的内容 给出你的完整代码 以及输出截图

Task4.练习 ​

学习了集合的知识之后 我们来体会一下它的强大之处吧!

Java的数据结构很简单 集合已经为我们封装好了很多可以直接调用的方法 以排序算法为例 这意味这我们不需要自己去手写一个排序算法了 但是学会灵活运用这些集合的排序算法是很重要的

Q5. 给出下面模拟案例的代码和运行结果截图

假设你现在是一名负责管理酒吧点唱机的程序员，你的任务是负责将收到的歌曲数据进行排序，其他人会负责将数据封装到一个List中。而你现在有一个模拟类来测试你的代码：

java
public class MockSongs {
    public static List<String> getSongStrings(){
        List<String> songs = new ArrayList<>();
        //模拟将要处理的列表
        songs.add("sunrise");
        songs.add("thanks");
        songs.add("$100");
        songs.add("havana");
        songs.add("114514");
        //TODO
        //在这里完成你的代码
        //END
        return songs;
    }
}
public class MockSongs {
    public static List<String> getSongStrings(){
        List<String> songs = new ArrayList<>();
        //模拟将要处理的列表
        songs.add("sunrise");
        songs.add("thanks");
        songs.add("$100");
        songs.add("havana");
        songs.add("114514");
        //TODO
        //在这里完成你的代码
        //END
        return songs;
    }
}

要求你根据字符串的长度进行排序 长度短的排在前面 如果长度相同 则字母排在数字前面 数字排在其他符号前面

你可以选择下面的任意一种方法调用

java
songs.sort();
Collections.sort();
songs.sort();
Collections.sort();

重写他们的排序规则即可 使用匿名内部类或lambda表达式均可 这道题是对上面知识点的巩固

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