4. Data Structure
4.1 Array
4.1.1 基本概念
數組在Java中是對象,因此使用它之前需要實例化。數組中的元素可以是基本元素,也可以是對象,但是同一數組中元素的類型必須是相同的。
數組中存放的對象不是對象本身,而是對象的引用。
4.1.2 數組申明與實例化
(1) String difWords[]; Point hits[];
(2) String[] difWords[]; Point[] hits; 常用於方法的返回類型;
(3) String[] names = new String[10]; int[] temps = new int[10];
(4) String[] names = {"jalapeno", "anaheim", "serrano"}
(5) int coords[][] = new int[12][12];
4.1.3 數組的屬性與方法
數組是對象,因些它有屬性與方法,如length屬性等。
4.2 Enumeration
Enumeration是個接口,它提供了一些標准的方法用於訪問其中的元素,這些方法有:
(1) hasMoreElement():判斷是否有其它元素
(2) nextElement():返回下來元素,如果沒有下來元素,使用該方法會拋出NoSuchElementException異常;
4.3 BitSet
BitSet在表示一組布爾值標志時比較方便,它可以對bit進行訪問,而不需要使用位操作符:
BitSet bits = new BitSet(4);
定義了長度為4個bit的bit set,我們至少可以使用以下幾個方法對這些bit位進行操作:
(1) bits.set(index):將第index個bit設為1;
(2) bits.clear(index):將第index個bit設為0;
(3) bits.get(index):返回第index個bit的值;
(4) bits.size():用於返回bit set的長度;
(5) xor(BitSet set):與指定bit set進行Xor操作;
(6) 還有其它一些操作見Java.util包
4.4 Vector
Vector與Array的概念類似,但是Array的長度不能自動增長,但Vector的長度可以自動增加,當Vector長度不夠時,它就會自動增長,而且可以指定每次自動增長的長度,如:
Vector v = new Vector(20,5);
表示新建一個Vector對象,它的初始長度為20,即可以容納20個元素,如果元素個數超過20個時,每次增加5個元素的容量,即第一次增長時變為25,第二次增長時變以30。
Vector中的方法詳見Java.util包
4.5 Stack
Stack是一個典型的數據結構,采用先進後出的原則。它有幾個重要的方法:
(1) pop;
(2) push(Object);
(3) empty():清空
(4) peek():查看棧頂元素,但並不將該元素出棧;
(5) search(object):查找指定元素的位置;
4.6 Dictionary
Dictionary是個抽象類,它定義了基本的key-mapped數據結構。Hashtable等都是從這個抽象類中繼承的。Vector也可以通過key(index)來訪問元素,但Vector中的key的類型是特殊的,默認的。而Dictionary中的key可以自定義。Dictionary類中的所有方法都是抽象的,這就說明這些方法都需要派生類來實現,這些抽象的方法如下:
(1) put(Object, Object):如put(“small”,new Rectangle(0,0,5,5));
(2) get(Object):如get(“small”);
(3) remove(Object):如remove(“small”);
(4) size();
(5) isEmpty();
(6) keys():如Enumeration keys = dict.keys()
(7) elements():如Enumeration elements = dict.elements()
4.7 Hashtable
HashTable是從Dictionary繼承下來,它實現了父類的所有方法,並且實現了Serializable這個接口,所以它常被用於客戶機與服務器之間數據遞,即在傳遞之前先序列化,接收後重新對象化。
Hashtable有以下幾個構造函數:
(1) Hashtable():執行Hashtable(11,0.75f);
(2) Hashtable(int):執行Hashtable(int,0.75f);
(3) Hashtable(int capicility,float factor);
(4) Hashtable(Map t):執行Hashtable(Math.max(2*t.size(),11),0.75f); putAll(t)
這裡要說明的是Hashtable(int capicility,float factor)中的參數,capicility用於初化Hashtable的大小,t=capicility*factor決定於Hashtable何值reHash,在Hashtable中如果Hashtable中的條目超過t的值,就要reHash,reHash就是重建一個2* capicility的Hashtable。因此factor的取值為0.0
當一個條目被放到Hashtable中值,即put(obj1,obj2)時,會為這些obj建立hascode,hascode是int型的,並且是唯一的。
4.8 Double Link
以上是Java中一些內置的數據結構,如果內置的數據結構不能滿足我們的需要,可以自定義數據結構,這裡介紹雙向鏈的實現。要實現雙向鏈,這裡用到了三個類:
(1) LinkedListEntry:鏈中的條目;
(2) LinkedList:鏈的主類;
(3) LinkedListEnumerator:實現了Enumeration接口;
4.8.1 LinkedListEntry類
class LinkedListEntry {
protected Object val = null;
protected LinkedListEntry next = null;
protected LinkedListEntry prev = null;
public LinkedListEntry(Object obj) {
if (obj == null)
throw new NullPointerException();
val = obj;
}
}
4.8.2 LinkedListEnumerator
1: class LinkedListEnumerator implements Enumeration {
2: protected LinkedListEntry pos;
3:
4: public LinkedListEnumerator(LinkedList list) {
5: pos = list.start;
6: }
7:
8: public boolean hasMoreElements() {
9: return (pos != null);
10: }
11:
12: public Object nextElement() {
14: if (pos == null)
15: throw new NoSuchElementException();
18: LinkedListEntry tmp = pos;
19: pos = pos.next;
20: return tmp.val;
21: }
22: }
4.8.3 LinkedList
LinkedList中的變量成員:
protected LinkedListEntry start = null;
protected LinkedListEntry end = null;
protected int numElements;
LinkedList主要就是對LinkedListEntry進行管理,它有以下一些功能:
(1) 增加指定條目;
(2) 插入指定條目;
(3) 刪除指定條目;
(4) 根據對象查找指定條目;
(5) 根據位置查找;
(6) 返回Enumeration對象;
(7) 判斷是否包含某個條目;
(8) 判斷鏈是否為空,等;
要完全實現以上功能,需要很多代碼,當然這些代碼都比較簡單,所以這些只給出部份代碼,作為引子。
(1) 增加指定條目addElement:
1: public void addElement(Object obj) {
3: if (obj == null)
4: throw new NullPointerException();
5:
7: LinkedListEntry newElement = new LinkedListEntry(obj);
8: numElements++;
9:
11: if (start == null) {
12: start = newElement;
13: end = newElement;
14: }
15: else {
16: end.next = newElement;
17: newElement.prev = end;
18: end = newElement;
19: }
20: }
(2) 插入指定條目insertElementAt
1: public void insertElementAt(Object obj, Object pos) {
3: if (obj == null || pos == null)
4: throw new NullPointerException();
5:
7: LinkedListEntry posEntry = find(pos);
8: if (posEntry == null)
9: throw new NullPointerException();
10:
12: LinkedListEntry newElement = new LinkedListEntry(obj);
13: numElements++;
14:
16: newElement.next = posEntry;
17: newElement.prev = posEntry.prev;
18: if (posEntry == start)
19: start = newElement;
20: else
21: posEntry.prev.next = newElement;
22: posEntry.prev = newElement;
23: }
(3) 根據對象查找指定條目
private LinkedListEntry find(Object obj) {
if (isEmpty() || obj == null)
return null;
LinkedListEntry tmp = start;
while (tmp != null) {
if (tmp.val == obj)
return tmp;
tmp = tmp.next;
}
return null;
}
(4) 判斷是否包含某個條目
public boolean contains(Object obj) {
return (find(obj) != null);
}
(5) 判斷鏈是否為空
public boolean isEmpty() {
return (start == null);
}
(6) 返回Enumeration對象
public Enumeration elements() {
return new LinkedListEnumerator(this);
}