第6章数组和集合类.ppt

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1、第 6 章 数组和集合类,雷擎 对外经济贸易大学信息学院,content,6.1 数组 6.2 集合框架 6.3 枚举类型 实验：数组,6.1 数组,6.1.1 数组的声明 6.1.2 数组的创建 6.1.3 数组元素的初始化 6.1.4 数组的引用 6.1.5 二维数组 6.1.6 数组的排序,数组的概念,数组由同一类型的一连串对象或基本数据组成，封装在同一个标识符（数组名称）下。 数组是对象 动态初始化 可以赋值给Object类型的变量 在数组中可以调用类Object 的所有方法,数组中的变量被称作数组的元素 元素没有名字，通过数组名字和非负整数下标值引用数组元素。 每个数组都有一个由

2、public final 修饰的成员变量：length ，即数组含有元素的个数（length可以是正数或零）,数组元素,6.1.1 数组的声明,声明（Declaration） Type arrayName; 或者 Type arrayName ; 声明数组时无需指明数组元素的个数，也不为数组元素分配内存空间 不能直接使用，必须经过初始化分配内存后才能使用,数组声明的例子,例如： int myIntArray; String myStringArray; Circle myCircleArray;,6.1.2 数组的创建,arrayName=new Typecomponets number; 用

3、关键字new构成数组的创建表达式，可以指定数组的类型和数组元素的个数。元素个数可以是常量也可以是变量 基本类型数组的每个元素都是一个基本类型的变量；引用类型数组的每个元素都是对象的的引用,数组创建的例子,例如： int ai; aI=new int10; String aS; aS=new String3; Circle aC; aC=new Circle5 或者可以将数组的声明和创建一并执行 int ai=new int10; 可以在一条声明语句中创建多个数组 String s1=new String3, s2=new String8;,6.1.3 数组元素的初始化,数组元素的类型与声明的数

4、组数据类型保持一致，每一个数组元素都相当于一个变量，进行需要对象初始化。 基本类型的数组，可以在声明数组名时，给出了数组的初始值。程序便会利用数组初始值创建数组并对它的各个元素进行初始化 。例如：int a=22, 33, 44, 55;,6.1.3 数组元素的初始化,创建数组的时，如果没有指定初始值，数组便被赋予默认值初始值。 基本类型数值数据，默认的初始值为0； boolean类型数据，默认值为false; 引用类型元素的默认值为null。 程序也可以在数组被构造之后改变数组元素值,数组元素初始化的例子,int aI; aI=new int10; String aS; aS=new Str

5、ing3; Circle aC; aC=new Circle5; int k =0 ; for(k=0;k10;k+) aIk = k*k; aS0 = “aaa“; aS1 = new String(“bbb“); aS3 = new String(“ccc“); for(k=0;k5;k+) aCk = new Circle(); ,6.1.4 数组的引用,arrayName index 数组下标限制 下标从零开始计数，最大值为 length 1，如果超过最大值，将会产生数组越界异常（ArrayIndexOutOfBoundsException） 必须是 int , short, byte

6、, 或者 char. 元素的个数即为数组的长度，可以通过 arrayName.length引用,public class MyArray public static void main(String args) int myArray; /声明数组 myArray=new int10; /创建数组 System.out.println(“IndexttValue“); for(int i=0; imyArray.length;i+) System.out.println(i+“tt“+myArrayi); /证明数组元素默认初始化为0 /myArray10=100; /将产生数组越界异常 ,数

7、组引用例子,数组变量名是一个引用,public class AA public static void main(String args) int a1 = 1, 2, 3, 4, 5 ; int a2; a2 = a1; for(int i = 0; i a2.length; i+) a2i+; for(int i = 0; i a1.length; i+) System.out.println( “a1“ + i + “ = “ + a1i); ,运行结果： a10 = 2 a11 = 3 a12 = 4 a13 = 5 a14 = 6,6.1.5 二维数组,二维数组的声明 Type ar

8、rayName; 或者 Type arrayName ; 二维数组的创建 arrayName = new Typelength1length2,二维数组例子,int a1 ; myArray 可以存储一个指向2维整数数组的引用。其初始值为null。 int a2=new int35 ; 建立一个数组对象，把引用存储到myArray。这个数组所有元素的初始值为零。 int a3=8,1,2,2,9, 1,9,4, 3, 7; 建立一个数组并为每一个元素赋值。,二维数组的长度,public class AA public static void main(String args) int a3 =

9、 1,2,3,3,4,5,6,7,8; System.out.println( a3.length); System.out.println( a30.length); System.out.println( a31.length); System.out.println( a32.length); ,运行结果 3 3 2 4,二维数组的实现过程,int myArray; myArray = new int3 ; myArray0 = new int3;,int x = 0, 2; int y = 0, 1, 2, 3, 4 ; myArray1 = x ; myArray2 = y ;,6.

10、1.6 数组的排序,在java的API里面实现了数组排序功能。在java.util.Arrays类有静态方法sort就是实现这个功能。,public class Test6_5 public static void main(String args) Student ss = new Student new Student(1, “iven“), new Student(2, “tom“), new Student(3, “rose“), new Student(3, “jone“) ; Arrays.sort(ss); for (int i = 0; i ss.length; i+) Sys

11、tem.out.println(ssi); ,类和数组的应用举例,String & StringBuffer,字符串基础类,Java语言提供了两个类来进行字符串处理 String类，字符串常量处理 StringBuffer类，字符变量处理 上述字符串类，均为final类,字符串的表示和生成方法,字符串常量的表示 双引号括住的一串字符表示一个字符串常量 字符串常量对应一个String类型的对象实例 例：int len = ”Hello world!”.length();,字符串的表示和生成方法,String类的构造方法 依据字符数组生成字符串常量对象 String(char value); St

12、ring(char value, int startIndex, int numChars); 依据字符内码数组生成字符串常量对象 String(byte bytes); String(byte bytes, int offset, int length); String(byte ascii, int hiByte); String(byte ascii, int hiByte, int offset, int count);,字符串的表示和生成方法,StringBuffer类的构造方法 StringBuffer(); 默认构造方法，其初始容量为16 StringBuffer(int len

13、gth); 指定初始容量的构造方法，其初始容量由参数length指定 StringBuffer(String str); 通过一个字符串常量来指定生成的字符串变量的初始内容,Creating Strings,void create() String s = “Amigo“; String t = new String(“ My friend“); ,Other methods ,Creating StringBuffers,Must use new can create empty can specify initial capacity can specify initial charact

14、er content void create() StringBuffer sE = new StringBuffer(); / empty StringBuffer sC = new StringBuffer( 32); / 32 chars StringBuffer sInit= new StringBuffer(“ love“); ,字符串的访问,字符串访问的主要内容 字符串的长度、是否存在某个子串、某个指定位置的字符 String对象的访问方法 int length(); 获取字符串所包含的字符数 char charAt(int index); 获取字符串指定位置的字符 void ge

15、tChars(int srcBegin, int end, char buf, int dstBegin); 获取字符串指定位置区间内的字符,字符串的访问,String对象的访问方法（续） 检索特定子串( indexOf, lastIndexOf) int indexOf(String str); 返回子串str在该字符串中首次出现位置，若未找到则返回-1 int indexOf(String str, int fromIndex); 返回子串str在该字符串中索引fromIndex之后首次出现位置 int lastIndexOf(String str); 返回子串str在该字符串中最后一次出

16、现位置 int lastIndexOf(String str, int lastIndex);返回子串str在该字符串中索引lastIndex之前最后一次出现位置,字符串的访问,StringBuffer对象的访问方法 包含大部分String对象的访问方法，如length()、charAt()、getChars等 另提供方法int capacity()，获得StringBuffer对象当前容量,字符串的修改,String对象的修改（实际上产生一个具有新的字符串内容的String对象副本） String concat(String str); 将该字符串与str字符串相加, 产生一个新的Strin

17、g字符串对象 String replace(char oldChar, char newChar); 产生一个新的String字符串对象，将该字符串中所有oldChar字符替换为newChar String subString(int beginIndex); 获得该字符串中从beginIndex开始到字符串结束的子串 String subString(int beginIndex, int endIndex);获得该字符串中从beginIndex开始到endIndex结束的子串,字符串的修改,String对象的修改（续） 字符串中字符大小写转换 String toLowerCase(); 生

18、成一个新的String字符串对象，将原字符串中所有字符转为小写 String toUpperCase(); 将原字符串中所有字符转为大写,字符串的修改,StringBuffer字符串对象的修改 append(String str); 在原字符串末尾添加一个字符串str StringBuffer insert(int offset, String str); 在原字符串指定的偏移量offset之后加入一个字符串str（其返回的字符串对象与原字符串对象为同一对象） void setCharAt(int index, char ch); 修改指定索引位置上的字符为ch,字符串的修改,两类字符串对象修

19、改的区别 String字符串对象为常量字符串，其本身不能被修改，因此所谓修改是创建了一个具有修改后内容的String字符串对象副本 StringBuffer字符串对象为可修改字符串，所有修改均在其本身对象上完成，不创建新的字符串对象,字符串的比较、转化和链接,字符串的比较(String对象) 区分大小写比较, boolean equals(String str); 不区分大小写比较, boolean equalsIgnoreCase(String str); compareTo(Object o) compareTo(String anotherString) compareToIgnoreC

20、ase(String str),字符串的比较、转化和链接,字符串的转化 数值转化为字符串, 各包装基本数据类型的类提供了相应的toString()方法 字符串转化为数值，String提供了valueOf(String str)的静态方法,字符串的比较、转化和连接,字符串的连接 “+”运算符的重载，可实现字符串的连接 例：String s = “He is” + age + “years old.” Java语言不提供运算符重载机制给编程人员，主要原因是“滥用运算符的重载将会大大降低程序的可读性”。,Comparing Strings,String s1 = “a“; String s2 = “

21、A“; String s3 = “B“; / Check if identical boolean b = s1.equals(s2); / false / Check if identical ignoring case b = s1.equalsIgnoreCase(s2); / true / Check order of two strings int i = pareTo(s2); / 32; lowercase follows uppercase,if (i 0) / s1 follows s2 else / s1 equals s2 / Check order of two str

22、ings ignoring case i = pareToIgnoreCase(s3); / -1 if (i 0) / s1 follows s3 else / s1 equals s3 ,Determining If a String Contains a Substring,String string = “Madam, I am Adam“; / Starts with boolean b = string.startsWith(“Mad“); / true / Ends with b = string.endsWith(“dam“); / true / Anywhere b = st

23、ring.indexOf(“I am“) 0; / true,Getting a Substring from a String,int start = 1; int end = 4; String substr = “aString“.substring(start, end); / Str,String string = “madam, i am Adam“; /Characters /First occurrence of a int index = string.indexOf(a); / 1 / Last occurrence index = string.lastIndexOf(a

24、); / 14 / Not found index = string.lastIndexOf(z); / -1 Substrings / First occurrence index = string.indexOf(“dam“); / 1 / Last occurrence index = string.lastIndexOf(“dam“); / 13 / Not found index = string.lastIndexOf(“z“); / -1,Searching a String for a Character or a Substring,static String replace

25、(String str, String pattern, String replace) int s = 0; int e = 0; StringBuffer result = new StringBuffer(); while (e = str.indexOf(pattern, s) = 0) result.append(str.substring(s, e); result.append(replace); s = e+pattern.length(); result.append(str.substring(s); return result.toString(); ,Replacing

26、 Substrings in a String,Converting a Primitive Type Value to a String,/ Use String.valueOf() String s = String.valueOf(true); / true s = String.valueOf(byte)0x12); / 18 s = String.valueOf(byte)0xFF); / -1 s = String.valueOf(a); / a s = String.valueOf(short)123); / 123 s = String.valueOf(123); / 123

27、s = String.valueOf(123L); / 123 s = String.valueOf(1.23F); / 1.23 s = String.valueOf(1.23D); / 1.23,/ Use + s = “+true; / true s = “+(byte)0x12); / 18 s = “+(byte)0xFF); / -1 s = “+a; / a s = “+(short)123); / 123 s = “+123; / 123 s = “+123L; / 123 s = “+1.23F; / 1.23 s = “+1.23D; / 1.23,StringBuffer

28、 example,/ sample code for showing how / StringBuffer works / uses the append method public class SBE public static void main(String args) StringBuffer buf1, buf2, buf3, buf4; buf1 = new StringBuffer(); buf2 = new StringBuffer(“happy birthday“); buf3 = new StringBuffer(“hello“); buf4 = new StringBuf

29、fer(“ Max“);,System.out.println(“buf1 = “ + buf1); System.out.println(“buf2 = “ + buf2); System.out.println(“buf3 = “ + buf3); buf2.append(buf3); System.out.println(“buf2 with buf3 =“ + buf2); buf2.append(“ to you!“); System.out.println(“buf4 =“ + buf4); ,6.2 集合框架,6.2.1 集合框架接口 6.2.2 Collection接口 6.2

30、.3 List接口 6.2.4 Set接口 6.2.5 Map接口 6.2.6 Collection和Arrays 6.2.7 泛型,集合框架,Java语言的设计者对常用的数据结构和算法做了一些规范（接口）和实现（具体实现接口的类）。所有抽象出来的数据结构和算法统称为Java集合框架（Java Collection Framework）,6.2.1 集合框架接口,Java语言的设计者对常用的数据结构和算法做了一些规范（接口）和实现（具体实现接口的类）。所有抽象出来的数据结构和算法统称为Java集合框架（Java Collection Framework）,6.2.1 集合框架接口,Java2中

31、的集合框架提供了一套设计优良的接口和类，使程序员操作成批的数据或对象元素极为方便。 这些接口和类有很多对抽象数据类型操作的API，而这是我们常用的且在数据结构中熟知的。例如Maps，Sets，Lists，Arrays 等。,几种标准的集合接口简化结构,6.2.2 Collection接口,Collection是最基本的集合接口，一个Collection代表一组Object，即Collection的元素（Elements）。 所有实现Collection接口的类都必须提供两个标准的构造函数：无参数的构造函数用于创建一个空的Collection，有一个 Collection参数的构造函数用于创建一

32、个新的Collection，这个新的Collection与传入的Collection有相同的元素。,迭代子,不论Collection的实际类型如何，它都支持一个iterator()的方法，该方法返回一个迭代子，使用该迭代子即可逐一访问Collection中每一个元素 Iterator it = collection.iterator(); / 获得一个迭代子 while(it.hasNext() Object obj = it.next(); /得到下一个元素 ,6.2.3 List接口,List是有序的Collection，使用此接口能够精确的控制每个元素插入的位置。 用户能够使用索引（元素

33、在List中的位置）来访问List中的元素。 List允许有相同的元素。,除了具有Collection接口必备的iterator()方法外，List还提供一个 listIterator()方法，返回一个ListIterator接口，和标准的Iterator接口相比，ListIterator多了一些 add()之类的方法，允许添加，删除，设定元素，还能向前或向后遍历。 实现List 接口的常用类有LinkedList、ArrayList、Vector 和Stack。,6.2.4 Set接口,Set是一种不包含重复的元素的Collection Set接口的常用具体实现有HashSet和 TreeS

34、et类,6.2.5 Map接口,Map接口不是Collection接口的继承。 Map接口用于维护键和值。该接口描述了从不重复的键到值的映射。 一个Map中不能包含相同的键，每个键只能映射一个值。,Map接口其特点是元素是成对出现的，以键和值的形式体现出来，键要保证唯一性：常用类有：HashMap、Hashtable、TreeMap。,6.2.6 Collections和Arrays,两个类提供了封装器实现、数据结构算法和数组相关的应用。 Collections 类中定义了多种集合操作方法，实现了对集合操作方法，实现了对集合元素的排序、取极值、 批量拷贝、集合结构转换、循环移位以及匹配性检查等

35、功能 Arrays类是对数组进行操作的工具类。可以用一个数组生成一个对应的List（asList），可以对数组元素进行排序（sort）、查找（binarySearch）、比较 （equals）、填充（fill），等等。,6.2.7 泛型,泛型的本质就是将所操作的数据类型参数化，也就是说，该数据类型被指定为一个参数。 在Java中泛型主要是用来构建安全的集合,6.3 枚举类型,举类型是一个常量集合的数据类型。因为都是常量，所以一个枚举类型中的字段名都要大写。在JAVA中，枚举类型的定义是通过“enum”关键字进行的。,小结,6.1 数组 6.2 集合框架 6.3 枚举类型 实验：数组,实验：数组,实验9：数组,BACK,知识点提示：,理解 掌握继承,End of Chapter 6,