Java数据结构与排序

一、引子：想要给ArrayList排序却发现没有排序方法？你有两种选择：

　　 1、换用TreeSet；

　　　 2、使用Collection.sort(List<T> list) / Collection.sort(List<T> list, Comparator<? super T> c)方法。

二、展开分析Java的几种主要数据结构及其排序方法：

LinkedList	高效操作元素
TreeSet	不重复，有序
HashSet	不重复，快速查找
HashMap	NVP（key不能重复），按Hash算法来存储，取出与存入顺序常常不一致
LinkedHashMap	NVP（key不能重复），可记住元素插入的顺序，取出与存入顺序一致

PS: HashSet<T>.addAll(ArrayList<T>) 可以这样将所有的元素加进去

三、类型参数与泛型

　　在API中常常看见的

public class ArrayList<E> extends AbstractList<E> {...}

这里的E会被实际传入的真正类型所取代，这个真正类型也称为类型参数。类ArrayList<E>被称为泛型的类。

同样的，泛型的方法代表着方法声明用到类型参数。有两种运用方式：

（1）在使用了该类型参数的类中使用

1  public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>{
2         public boolean add( E o){
3         ......
4         }
5 }

（2）在未使用该类型参数的类中使用，但不能将任何东西加入到集合中，只能读及调用方法：

（在返回类型前加上声明）

1  public <T extends Animal> void takeThing(ArrayList<T> list){
2         .....
3 }

或者使用？

1 public void takeThing(ArrayList<？ extends Animal> animals){
2        .....
3 }

需要注意：这和以下代码代表的意思是不一样的：

1  public void takeThing(ArrayList<Animal> list){
2         .....
3 }

前者是表示类型参数只要是Animal或其子类就可以，而后者只能是Animal

如果说对后者有了不正确的操作，比如加入了Animal的子类，也只会在运行期间才会被发现。

在泛型中，extend代表extend或implement

四、使用Collections.sort(List<T> list)方法

（一）对存放String的ArrayList排序

1 ArrayList<String> songList = new ArrayList<String>();
2 Collections.sort(songList);

（二）对存放对象的ArrayList排序

（1）对象需要实现Comparable<E>接口（重写compareTo方法，在里面写上比较逻辑），例：

1 public int compareTo( Song s ){
2        return title.compareTo( s.getTitle() );
3 }

（2）步骤与对String排序相同。

五、使用Collections.sort(List<T> list, Comparator<? super T> c)方法

该方法是使用自制的Comparator来帮助排序，以实现更加灵活的排序。

代码：

1  //内部类
2 class ArtistCompare implements Comparator<Song>{
3       public int compare(Song one, Song two){
4              return one.getArtist() . compareTo( two. getArtist());  
5       }
6 }
7 ArtistCompare artistCompare = new ArtsitCompare();
8 Collections.sort(songList, artistCompare);

六、想一想，拿着两个对象，有那么多可以比较的方面，你比那个？所以：你以为对象的比较那么简单？

hashCode()的默认行为是对堆上的对象产生独特的值。

equals()的默认行为是执行==的比较。也就是对象字节组合间的比较。

所以如果你没有重写过以上两个方法，两个对象无论如何都会被认为是不同的。

下面：引用的相等性和对象的相等性

1、引用的相等性：引用的是同一个对象，则引用是相等的。

调用hashCode()可以得到相同的结果，hashCode()会根据对象在内存上的位置返回一个专属的序号，该序号是不重复的。

可以用==来判断引用变量是否相等（对象的字节组合）；

2、对象的相等性：如果你想把两个不同的对象视为相等的，必须覆盖从Object继承下来的hashCode()方法与equals()方法。使前者相等，后者返回true（之前提过原因）　　　　　　　　　　　但两个对象如果有相同的hashCode也不一定是相等的（存在杂凑算法的碰撞值）。

覆盖的例子：以一首歌的标题来比较歌曲是否是相同：

 1 class Song implements Comparable<Song>{
 2       private String title;
 3       public boolean equals(Object o){
 4             Song s = (Song) o;
 5             return getTitle().equals(s.getTitle);
 6       }
 7       public int hashCode(){
 8             return getTitle().hashCode();
 9       }
10       public String getTitle(){
11             return this.title;
12       }
13 }

七、在介绍了上面对象之间如何比较后，还记得开头提到可以提到ArrayList的Treeset么？

　　TreeSet的元素必须是（实现了）Comparable 或者使用重载、取用了Comparator参数的构造函数

第二种举例：

1 TreeSet<Book> tree = new TreeSet<Book>(bCompare);  //bCompare是实现了Comparator接口类的一个对象

八、Map键值对的取得方式

1、传统方法1（转成set后取得）

2、传统方法2（转成set后取得）

　　 3、增强for循环（推荐, jdk1.5以后可使用）

不用iterater，直接迭代以上两种方法取得的set即可。