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集合与泛型

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第2章集合与泛型2.1 集合概述所谓集合是特殊元素们的一种聚合。

集合的元素被称为是成员。

集合有两个最重要的属性，一个是集合成员都是无序的，另一个则是集合的成员不会出现超过一次。

在计算机科学领域内集合扮演着非常重要的角色，但是不把集合包含作为C#语言的一种数据结构。

2.1.1 集合的定义人们把集合定义成相关成员的无序聚集，而且集合中的成员不会出现超过一次。

集合书写成用一对闭合大括号包裹成员列表的形式，例如{0，1，2，3，4，5，6，7，8，9}。

只要全部成员只书写一次，就可以按照任意顺序书写集合，所以此前的集合实例还可以写成{9，8，7，6，5，4，3，2，1，0}或其他任意成员组合的形式。

为了使用集合需要知道一些有关集合的定义。

1. 不包含任何成员的集合称为空集合。

全域是所有可能成员的集合。

2. 如果两个集合包含完全一样的成员，那么就认为这两个集合相等。

3. 如果第一个集合的全部成员都包含在第二个集合内，就认为第一个集合是第二个集合的子集。

2.1.2 集合的操作下面描述了在集合上执行的基本操作。

1. 联合：由第一个集合中的所有成员和第二个集合中不包含在第一个集合的成员组成的新集合。

2. 交叉：由既属于第一个集合又属于第二个集合的成员组成的新集合。

3. 差异：由属于第一个集合但不属于第二个集合的成员组成的新集合。

2.2 集合类ArrayList是与数组相当的集合类。

还有其他类型的集合：队列、栈、有序表和哈希表，如下所示：●ArrayList 动态数组●Queue 队列●Stack 栈●BitArray 位数组●Hashtable 散列表●SortedList 有序表集合类位于System.Collections命名空间，集合类可以组合为集合，存储Object类型的元素。

2.3 集合的一种实现HashTable类是.NET框架类库中较为有效的数据结构之一，它的存取速度较其它类而2.1 泛型概述泛型(Generic Type)是.NET Framework 2.0的一大特性。

泛型的主要思想就是将算法与数据结构完全分离开来，使得一次定义的算法能够作用于多种数据结构，从而实现高度可重用的开发。

通过泛型可以定义类型安全的数据结构，而没有必要使用实际的数据类型。

这将显著提高性能并得到更高质量的代码，因为可以重用数据处理算法，而没有必要复制类型特定的代码。

泛型是一个很强大的特性，对于集合类而言尤其如此。

.NET 1.1中的大多数集合类都基于Object类型。

.NET 从2.0开始提供了实现为泛型的新集合类。

泛型不仅限于类，还可用于委托、接口和方法的泛型。

在.NET 2.0之前，不存在泛型，在开发通用容器时，需要通用容器能存储各种类型的实例。

在.NET Framework 1.1下，必须使用基于object类型的系统集合类（例如ArrayList，Stack，Queen等），但由于集合类中的项都是Object类型的，因此每次使用时都必须进行装箱拆箱操作，不仅大大降低了程序的性能，而且存在类型安全问题（Object类在编译期间没有类型安全性）。

泛型(Generic Type)的出现较好的解决了上述问题，通过它，可以轻松创建指定类型的集合。

泛型集合类不仅是类型安全的，而且使用时不需要进行烦琐的装箱拆箱操作。

泛型是C# 2.0中的新增元素(类似于C++中模板)。

这种机制允许将类名作为参数传递给泛型类型，并生成相应的对象。

主要利用System.Collections.Generic命名空间下面的List 泛型类来创建集合。

语法如下：List<T> ListOfT = new List<T>( );其中的"T"就是所要使用的类型，既可以是简单类型，如string、int，也可以是用户自定义类型。

运行结果如下图：下面介绍泛型的优点：1. 性能泛型的一个主要优点是性能。

对值类型使用System.Collections命名空间的集合类，存储数据时需要把值类型转换为引用类型，获取数据时需要把引用类型转换为值类型，即需要进行装箱和拆箱操作。

例如，下面例子在存取数据时就进行了装箱拆箱操作。

System.Collections.Generic命名空间中的List<T>类不使用对象，而是在使用时定义类型。

在下面的例子中，List<T>类的泛型类型定义为int，所以int类型在JIT编译器动态生成的类中使用，不再进行装箱和拆箱操作：2. 类型安全泛型的另一个特性是类型安全。

与ArrayList类一样，如果使用对象，可以在这个集合中添加任意类型。

下面的例子在ArrayList类型的集合中添加一个整数、一个字符串和一个如果这个集合使用下面的foreach语句迭代，而该foreach语句使用整数元素来迭代，编译器就会编译这段代码。

但并不是集合中的所有元素都可以转换为int，所以会出现一个运行异常：错误应尽早发现。

在泛型类List<T>中，泛型类型T定义了允许使用的类型。

有了List<int>的定义，就只能把整数类型添加到集合中。

编译器不会编译这段代码，因为Add()方法的参数无效：3. 代码重用泛型允许更好地重用代码。

泛型类可以定义一次，用许多不同的类型实例化。

例如，System.Collections.Generic命名空间中的List<T>类用一个int、一个字符串和一个MyClass类型实例化：泛型类型可以在一种语言中定义，在另一种.NET语言中使用。

2.2 创建泛型类泛型最显著的一点就是它参数化了类型，把类型作为参数抽象出来，从而使我们在实际的运用当中能够更好的实现代码的重复利用，同时它提供了更强的类型安全，更高的效率，不过在约束方面，它只支持显式的约束，这样在灵活性方面就显得不是那么好了。

泛型之所以能够提供更高的效率是因为泛型在实例化的时候采用了"on-demand"的模式,即按需实例化，发生在JIT(Just In Time)编译时。

下面来看如何定义一个泛型类，很简单，你只需要意识到一点——类型在这里被参数化了：使用泛型类Collection<T>，相当于定义了一个类模板，在具体使用时，需要什么类型即可将它实例化为什么类型，从而实现了代码重用。

由于可以用任何类型实例化它，且无需装箱操作，因此比基于Object的非泛型方式获取了更高的性能。

如果将Collection<T>实例化为int类型，则使用Add ()方法传送非int值，就会出现一个编译错误，所以说它是类型安全的。

使用泛型IEnumerable<T>，foreach语句也是类型安全的，如果foreach语句中的变量不是int，也会出现一个编译错误。

2.3 泛型类的特性在创建泛型类时，需要一些其他C#关键字。

例如，不能把null赋予泛型类型。

此时，可以使用default关键字。

如果泛型类型不需要Object类的功能，但需要调用泛型类上的某些特定方法，就可以定义约束。

1. 默认值在创建泛型类时，如果需要给类型T指定null，但是，不能把null赋予泛型类型。

原因是泛型类型也可以实例化为值类型，而null只能用于引用类型。

为了解决这个问题，可以使用default关键字。

通过default关键字，将null赋予引用类型，将0赋予值类型。

default关键字根据上下文可以有多种含义。

switch语句使用default定义默认情况。

在泛型中，根据泛型类型是引用类型还是值类型，default关键字用于将泛型类型初始化为null 或0。

2. 约束C#中的泛型只支持显式的约束，因为这样才能保证C#所要求的类型安全，但显式的约束并非时必须的，如果不加约束，泛型类型参数将只能访问System.Object类型中的公有方法。

“显式约束”由where子句表达，可以指定“基类约束”，“接口约束”，“构造器约束”，“值类型/引用类型约束”共四种约束。

提示：在C#中，where子句的一个重要限制是，不能定义必须由泛型类型执行的运算符。

运算符不能在接口中定义。

在where子句中，只能定义基类、接口和默认构造函数。

3. 继承如何实现泛型类的继承呢？这里需要满足下面两点中的任何一点即可：1、泛型类继承中，父类的类型参数已被实例化，这种情况下子类不一定必须是泛型类；2、父类的类型参数没有被实例化，但来源于子类，也就是说父类和子类都是泛型类，并且二者有相同的类型参数；//如果这样写的话，显然会报找不到类型T的错误class SubItem : Item<T> { }//正确的写法应该是class SubItem : Item <string>{ }class SubItem <T> : Item<string> { }class SubItem <T> : Item<T> { }4. 静态成员泛型类的静态成员只能在类的一个实例中共享。

下面看一个例子。

2.4 泛型接口2.5 泛型方法我们再来看泛型方法，C#的泛型机制只支持在方法声明上包含类型参数，也即是泛型方法。

特别注意的是，泛型不支持在除了方法以外的其他类/接口成员上使用类型参数，但这些成员可以被包含在泛型类型中，并且可以使用泛型类型的类型参数。

还有一点需要说的就是，泛型方法可以在泛型类型中，也可以存在于非泛型类型中。

下面通过例子看一下2.6 泛型委托再来看一下泛型委托，泛型委托支持在返回值和参数上应用类型参数，下面例子中定义了一个类型参数为T的委托，然后在类中利用委托调用方法：2.7 泛型集合类在CLR 2.0之前，不存在泛型。

现在泛型集合类通常是集合的首选类型。

泛型集合类是类型安全的，如果使用值类型，是不需要装箱操作的。

如果要在集合中添加不同类型的对象，且这些对象不是相互派生的，例如在集合中添加int和string对象，就只需基于对象的集合类。

另一组集合类是专用于特定类型的集合，例如StringCollection类专用于string 类型。

对象类型的集合类位于System.Collections命名空间；泛型集合类位于System.Collections. Generic命名空间；专用于特定类型的集合类位于System.Collections.Specialized命名空间。

以下是System.Collections. Generic命名空间下的泛型集合类：●List<T> 列表●Queue<T> 队列●Stack<T> 栈●LinkedList<T> 链表●HashSet<T> 集●Dictionary<TKey, TValue> 字典●SortedDictionary<TKey, TValue>●SortedList<TKey, TValue> 有序表●Lookup<TKey, TElement>习题与练习一、什么是泛型？泛型有那些优点？二、创建自己的泛型集合类，要求实现System.Collections.Generic命名空间下的List 泛型类的核心功能。

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第8章 泛型

第8章 泛型


泛型成员的可用方法
n
由于泛型类型只有在类实例化后才能确定，类中 的泛型成员只能使用Object类型中的方法：
class Generic<T>{ T f; void setF(T f){ this.f=f; } //.... void doSome(){ /* getClass和toString都是Object中的方法 */ System.out.println(f.getClass().getName()); System.out.println(f.toString()); } }
定义泛型(Generics)类
n n
n
强类型集合采用了JDK1.5引入的泛型语法。 泛型相当于类中一种特殊的类型，这种类型的特 点是在实例化该类时可指定为某个具体的实际类 型。 声明包含泛型的类的格式如下：
[访问修饰符] class 类名<泛型1,泛型2,…>{ 泛型1 泛型成员1; 泛型2 泛型成员2;
强类型集合示例
//下面的向量类的实例中只能存储字符串类型数据 Vector<String> v=new Vector<String>(); v.add("张三"); //加入的是字符串，OK String name=v.get(0); //取出时，无需做类型转换 /* 如果想在这种强类型集合中加入日期数据，在编译时就 会报告错误 */ v.add(new Date()); //编译器会直接报告类型不匹配错误
public void setF(T f) {//setF方法的参数类型为泛型T this.f = f; } public T getF() {//getF方法的返回类型为泛型T return f; } }
java中集合的概念

java中集合的概念

java中集合的概念Java中的集合是一种非常重要的数据结构，用于存储和操作一组对象。

集合框架包含了许多类和接口，可以方便地进行数据的存储、查询、排序等操作，使得Java程序开发变得更加高效和便捷。

在本文中，我们将逐步介绍Java中集合的概念和用法。

一、集合框架概述Java中的集合框架是一个包含了多个接口和类的层次结构，用于表示和操作一组对象。

集合框架包含了通用的集合接口和实现，以及特定的集合类和接口，如List、Set、Map等。

集合框架的接口和类都是通过泛型实现的，可以存储任意类型的对象，比如基本类型和自定义类型的对象。

二、集合框架的接口Java中的集合框架包含了多个接口，其中包括：1. Collection：代表一组对象的集合，是其他集合接口的父接口。

它定义了一些通用的方法，如添加、删除、迭代等。

2. List：代表有序的集合，其中每个元素都有一个对应的索引。

List允许重复元素出现，并且可以通过索引访问、添加、删除元素。

3. Set：代表无序的集合，其中每个元素都是唯一的。

Set不允许重复的元素出现，可以用来去重。

4. Map：代表一组键值对的集合，其中每个键都是唯一的。

Map 允许多个值对应同一个键，可以用来快速查找和存储数据。

三、集合类的实现Java中的集合类可以通过实现集合接口来实现。

如ArrayList、LinkedList、HashSet、TreeSet、HashMap、TreeMap等都是集合类的实现，我们可以通过这些集合类来方便地实现对一组对象的操作。

例如：1. 使用ArrayList来实现List接口，可以进行元素的添加、删除、查询等操作：List<String> list = new ArrayList<>();list.add("Alice");list.add("Bob");System.out.println(list.get(1));2. 使用HashSet来实现Set接口，可以去重并存储元素：Set<Integer> set = new HashSet<>();set.add(1);set.add(2);set.add(2);System.out.println(set.size());3. 使用HashMap来实现Map接口，可以快速查找并存储数据：Map<String, Integer> hashMap = new HashMap<>(); hashMap.put("Alice", 12);hashMap.put("Bob", 18);System.out.println(hashMap.get("Bob"));四、集合的迭代Java中的集合类都实现了Iterable接口，因此可以使用迭代器来访问集合中的元素。

第6章 集合类(黑马程序员版)

第6章 集合类(黑马程序员版)

案例代码
接下来通过一个案例来学习这些方法的使用，请查看教材文件6-2。
✎ 6.3 List接口
Iterator接口
在程序开发中，经常需要遍历集合中的所有元素。针对这种需求，JDK专门提 供了一个接口Iterator。Iterator接口也是Java集合中的一员，但它与Collection、 Map接口有所不同，Collection接口与Map接口主要用于存储元素，而Iterator主 要用于迭代访问（即遍历）Collection中的元素，因此Iterator对象也被称为迭代 器。
பைடு நூலகம்
✎ 6.3 List接口
图中，通过两张图描述了LinkedList集合新增元素和删除元素的过程。其中，左 图为新增一个元素，图中的元素1和元素2在集合中彼此为前后关系，在它们之 间新增一个元素时，只需要让元素1记住它后面的元素是新元素，让元素2记住 它前面的元素为新元素就可以了。右图为删除元素，要想删除元素1与元素2之 间的元素3，只需要让元素1与元素2变成前后关系就可以了。由此可见 LinkedList集合具有增删元素效率高的特点。
图中，在调用Iterator的next()方法之前，迭代器的索引位于第一个元素之前，不指 向任何元素，当第一次调用迭代器的next()方法后，迭代器的索引会向后移动一位， 指向第一个元素并将该元素返回，当再次调用next()方法时，迭代器的索引会指向 第二个元素并将该元素返回，依此类推，直到hasNext()方法返回false，表示到达了 集合的末尾，终止对元素的遍历。
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模拟KTV点歌系统
Set接口
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模拟新浪微博用户注册
Map接口
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3G复习总结

3G复习总结

名词解释：1．全局搜索：Global Search可以使用来电名称作为关键字搜索用户手机与该关键字[匹配的所有电子邮件、文本信息和文件。

2．公共语言运行库：Common Language Runtime CLU提供了管理.NetCF代码的执行环境，代码管理的形式可以是内存管理、线程管理、安全性管理、代码验收和编译及其他系统服务。

3．注册表：是一个层次型的文件数据库，用于保存操作系统信息，驱动信息，应用程序信息，用户信息。

4．复合控件：有时也称为用户控件，是基于封装.NetCF的Windows窗体的控件集合，复合控件通过组合Windows窗体控件，可以包含Windows窗体控件提供的全部功能。

5．CTS：（通用类型系统）定义了IL中的数据类型。

6．CLS：（公共语言规范）CLR支持的语言功能的子集，包括几种面向对象的编程的语言的通用功能。

7．C#（C sharp）：是微软公司发布的一种面向对象的、运行于.NetFrameWork之上的高级程序设计语言。

8．Poom：即pocket outlook object model等上outlook对象模型，定义个人信息的基础模型。

9．泛性最常见的用途是创建集合类，泛性集可以约束集合内的元素类型，典型泛性集合List<T> Dictionary<k,v> （<T> <k,v>）表示该泛性集合中的元素类型。

10．.NET接口是一种规范和标准，可以约束类的行为，提供了一组规范，一个标准，屏蔽了实现的细节，接口的名称通常以“I”开头。

11．事件：是对象发送的信息，以发信号通信操作的发生，引发事件的对象称为事件发送方，捕获事件并对其作出响应的对象叫做事件接受方。

12．委托是可保存方法的引用的类。

与其他的类不同，委托类具有一个签名，并且它只能对与其签名匹配的方法进行引用。

这样，委托就等效于一个类型安全函数指针或一个回调。