【Java--数据结构】提升你的编程段位:泛型入门指南,一看就会!

2024-04-23 21:52

本文主要是介绍【Java--数据结构】提升你的编程段位:泛型入门指南,一看就会!,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

前言

泛型是一种编程概念,它允许我们编写可以适用于多种数据类型的代码。通过使用泛型,我们可以在编译时期将具体的数据类型作为参数传递给代码,从而实现代码的复用和灵活性

在传统的编程中,我们通常需要为不同的数据类型编写不同的代码,这样会导致代码冗余和维护困难。而泛型的出现解决了这个问题,它使得我们可以编写一次代码,然后在需要的地方使用不同的数据类型进行实例化~

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目录

前言

包装类

装箱

法一(过时方法)

法二(手动装箱)

法三(自动装箱)

拆箱

泛型

现在有一个需求

不使用泛型

使用泛型

泛型的上界

应用

泛型方法

泛型方法举例

泛型方法静态化


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。

除了 Integer 和 Character, 其余基本类型的包装类都是首字母大写。

装箱

法一(过时方法)

法二(手动装箱)

    public static void main(String[] args) {int a=10;
//        Integer ii=new Integer(a);//该方法已过时Integer ii=Integer.valueOf(a);//将基本类型int变为引用类型Integer  }

法三(自动装箱)

Integer ii=a;

拆箱

    public static void main(String[] args) {Integer ii=10;//自动装箱int a=ii;//自动拆箱int aa=ii.intValue();//手动拆箱}

泛型

一般的类和方法,只能使用具体的类型: 要么是基本类型,要么是自定义的类。如果要编写可以应用于多种类型的 代码,这种刻板的限制对代码的束缚就会很大。----- 来源《Java编程思想》对泛型的介绍。

泛型是在JDK1.5引入的新的语法。用于把类型参数化。将类型以参数的形式进行传递。

所有类的父类默认都是Object类

现在有一个需求

实现一个类,类中包含一个数组成员,使得数组中可以存放任何类型的数据,也可以根据成员方法返回数组中某个下标的值

不使用泛型

class MyArray{public Object[] array=new Object[10];public void setArray(int pos,Object x){array[pos]=x;}public Object getVal(int pos){return array[pos];}
}public class Test {public static void main(String[] args) {MyArray myArray=new MyArray();myArray.setArray(0,1);myArray.setArray(1,20);myArray.setArray(2,"hello");String s=(String)myArray.getVal(2);
//getVal的返回类型是Object类,而接收的类型是String类型,要强制转换为String类型,否则会报错System.out.println(s);}
}

任何类型的数据在这里都可以存放,但是当数组的元素过多时,每一个元素都要强制类型转换就显得不方便了。

虽然在这种情况下,当前数组任何数据都可以存放,但是,更多情况下,我们还是希望他只能够持有一种数据类 型。而不是同时持有这么多类型。所以,泛型的主要目的:就是指定当前的容器,要持有什么类型的对象。让编译 器去做检查。此时,就需要把类型,作为参数传递。需要什么类型,就传入什么类型。

使用泛型

class MyArray<T> {//在类的后面加上<>  ,<T>代表占位符,表示当前类是一个泛型类public Object[] array = new Object[10];public void setArray(int pos, T x) {array[pos] = x;}public T getVal(int pos) {return (T) array[pos];}
}
public class Test {public static void main(String[] args) {//<Integer>代表传的数据类型是整形类型,// 后面的MyArray<>可以不写Integer,编译器会通过前面的推导,但是要加上<>MyArray<Integer> myArray=new MyArray<>();//只能写类 类型,不能写简单类型//MyArray<int> myArray=new MyArray<>();//errmyArray.setArray(0,1);myArray.setArray(1,2);//编译的时候,每次存储x值,会检查是否是指定的数据类型,若不一样,会报错
//        myArray.setArray(1,"hello");
// 这里不需要进行强制类型转换,因为放数据的时候就进行了严格的检查Integer x= myArray.getVal(1);MyArray<String> myArray2=new MyArray<>();myArray2.setArray(0,"hewsa");System.out.println(myArray2.getVal(0));}

【规范】类型形参一般使用一个大写字母表示,常用的名称有:

  • E 表示 Element
  • K 表示 Key
  • V 表示 Value
  • N 表示 Number
  • T 表示 Type
  • S, U, V 等等 - 第二、第三、第四个类型

泛型的编译——擦除机制

擦除机制:在编译的过程当中,将所有的T替换为Object这种机制。 Java的泛型机制是在编译级别实现的。编译器生成的字节码在运行期间并不包含泛型的类型信息

泛型的上界

在定义泛型类时,有时需要对传入的类型变量做一定的约束,可以通过类型边界来约束。

语法

class 泛型类名称<类型形参 extends 类型边界> {
   ...
}

例如下面代码表示 只接受 Number 的子类型作为 E 的类型实参


public class MyArray<E extends Number> {...
}

应用

定义一个泛型类,用于找到数组中最大值

//定义一个泛型类,找到数组中最大值
class Alg<T extends Comparable<T>>{//表示传的泛型都是要实现Comparable接口的public T findMax(T[]array){T max=array[0];for (int i = 0; i < array.length; i++) {
//            if(array[i]>max){//引用类型不能直接比较,会报错,要实现comparable接口比较if(array[i].compareTo(max)>0){max=array[i];}}return max;}
}
public class Test {public static void main(String[] args) {Alg<Integer> alg=new Alg<>();Integer [] array={1,2,3,4,5,6,7};Integer x =alg.findMax(array);System.out.println(x);}

结果:7

泛型方法

泛型方法举例

class Alg2{//泛型方法public<T extends Comparable <T>> T findMax(T[]array){T max=array[0];for (int i = 0; i < array.length; i++) {if(array[i].compareTo(max)>0){max=array[i];}}return max;}
}
public class Test {public static void main(String[] args) {Alg2 alg2 =new Alg2();Integer[] array={1,2,3,4,5,6,7};
//        Integer x =alg2.<Integer>findMax(array);Integer x =alg2.findMax(array);//不写<Integer>也行,编译器会通过前面来推导System.out.println(x);}

泛型方法静态化

class Alg3{//泛型方法静态化 相较于泛型方法,只是加了static而已public static <T extends Comparable <T>> T findMax(T[]array){T max=array[0];for (int i = 0; i < array.length; i++) {if(array[i].compareTo(max)>0){max=array[i];}}return max;}
}
public class Test {public static void main(String[] args) {Integer[] array={1,2,3,4,5,6,7};Integer x =Alg3.findMax(array);//静态方法直接通过类名调用System.out.println(x);}

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