Главная

Популярная публикация

Научная публикация

Случайная публикация

Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






HashSet(int capacity)




HashSet(int capacity, float loadFactor),где capacity –число ячеек для хранения хэш-кодов.

/* пример # 9: использование множества для вывода всех уникальных слов из файла: DemoHashSet.java */

package chapt10;

import java.util.*;

import java.io.*;

public class DemoHashSet {

public static void main(String[] args) {

HashSet<String> words = new HashSet<String>(100);

// использовать коллекции LinkedHashSet или TreeSet

long callTime = System. nanoTime ();

try {

BufferedReader in =

new BufferedReader(

new FileReader("c://pushkin.txt"));

String line = "";

while ((line = in.readLine())!= null) {

StringTokenizer tokenizer =

new StringTokenizer(line,

" (){}[]<>#*!?.,:;-\'\"/");

while (tokenizer.hasMoreTokens()) {

String word = tokenizer.nextToken();

words.add(word.toLowerCase());

}

}

} catch (IOException e) {

System. err. println(e);

}

Iterator<String> it = words.iterator();

while (it.hasNext())

System. out. println(it.next());

long totalTime = System. nanoTime ()- callTime;

System. out. println("различных слов: " + words.size()

+ ", " + totalTime + " наносекунд");

}

}

Класс TreeSet<E> для хранения объектов использует бинарное дерево. При добавлении объекта в дерево он сразу же размещается в необходимую позицию с учетом сортировки. Сортировка происходит благодаря тому, что все добавляемые элементы реализуют интерфейсы Comparator и Comparable. Обработка операций удаления и вставки объектов происходит медленнее, чем в хэш-множествах, но быстрее, чем в списках.

Конструкторы класса:

TreeSet()

TreeSet(Collection <? extends E> c)

TreeSet(Comparator <? super E> c)

TreeSet(SortedSet <E> s)

Класс TreeSet<E> содержит методы по извлечению первого и последнего (наименьшего и наибольшего) элементов E first() и E last(). Методы SortedSet<E> subSet(E from, E to),

SortedSet<E> tailSet(E from)

и SortedSet<E> headSet(E to)

предназначены для извлечения определенной части множества. Метод
Comparator <? super E> comparator() возвращает объект
Comparator, используемый для сортировки объектов множества или null, если выполняется обычная сортировка.

/* пример # 10: создание множества из списка и его методы: DemoTreeSet.java */

package chapt10;

import java.util.*;

 

public class DemoTreeSet {

public static void main(String[] args) {

ArrayList<String> c = new ArrayList<String>();

boolean b;

for (int i = 0; i < 6; i++)

c.add((int) (Math. random () * 71) + "Y ");

System. out. println(c + "список");

TreeSet<String> set = new TreeSet<String>(c);

System. out. println(set + "множество");

b = set.add("5 Element"); // добавление(b=true)

b = set.add("5 Element"); // добавление(b=false)

// после добавления

System. out. println(set + "add");

System. out. println(set.comparator()); //null!!!

// извлечение наибольшего и наименьшего элементов

System. out. println(set.last() + " "

+ set.first());

}

}

В результате может быть выведено:

[44Y, 56Y, 49Y, 26Y, 49Y, 2Y ]список

[2Y, 26Y, 44Y, 49Y, 56Y ]множество

[2Y, 26Y, 44Y, 49Y, 5 Element, 56Y ]add

Null

Y 2Y

Множество инициализируется списком и сортируется сразу же в процессе создания. После добавления нового элемента производится неудачная попытка добавить его повторно. С помощью итератора элемент может быть найден и удален из множества. Для множества, состоящего из обычных строк, используется по умолчанию правило обычной лексикографической сортировки, поэтому метод comparator() возвращает null.

Если попытаться заменить тип String на StringBuilder или
StringBuffer, то создать множество TreeSet так просто не удастся. Решением такой задачи будет создание нового класса с полем типа StringBuilder и реализацией интерфейса Comparable<T> вида:

/* пример # 11:пользовательский класс, объект которого может быть добавлен в множество TreeSet: Message.java */

package chapt10;

import java.util.*;

public class Message implements Comparable<Message> {

private StringBuilder str;

private int idSender;

 

public Message(StringBuilder s, int id) {

super ();

this. str = s;

idSender = id;

}

public String getStr() {

return str.toString();

}

public int getId() {

return idSender;

}

public int compareTo(Message a0) {

return (idSender - a0.getId());

}

}

Предлагаемое решение универсально для любых пользовательских типов.

Абстрактный класс EnumSet<E extends Enum<E>> наследуется от абстрактного класса AbstractSet. Специально реализован для работы с типами enum. Все элементы такой коллекции должны принадлежать единственному типу enum, определенному явно или неявно. Внутренне множество представимо в виде вектора битов, обычно единственного long. Множества нумераторов поддерживают перебор по диапазону из нумераторов. Скорость выполнения операций над таким множеством очень высока, даже если в ней участвует большое количество элементов.

Создать объект этого класса можно только с помощью статических методов. Метод EnumSet<E> noneOf(Class<E> elemType) cоздает пустое множество нумерованных констант с указанным типом элемента, метод
allOf(Class<E> elementType) создает множество нумерованных констант, содержащее все элементы указанного типа. Метод of(E first, E... rest) создает множество, первоначально содержащее указанные элементы.
С помощью метода complementOf(EnumSet<E> s) создается множество, содержащее все элементы, которые отсутствуют в указанном множестве. Метод range(E from, E to) создает множество из элементов, содержащихся в диапазоне, определенном двумя элементами. При передаче вышеуказанным методам в качестве параметра null будет сгенерирована исключительная ситуация NullPointerException.

/* пример # 12: иcпользование множества enum-типов: UseEnumSet.java */

package chapt10;

import java.util.EnumSet;

 

enum Faculty{ FFSM, MMF, FPMI, FMO, GEO }

 

public class UseEnumSet {

public static void main(String[] args) {

/*множество set1 содержит элементы типа enum из интервала,

определенного двумя элементами*/

EnumSet <Faculty> set1 =

EnumSet. range (Faculty. MMF, Faculty. FMO);

/*множество set2 будет содержать все элементы, не содержащиеся
в множестве set1*/

EnumSet <Faculty> set2 =

EnumSet. complementOf (set1);

System. out. println(set1);

System. out. println(set2);

}

}

В результате будет выведено:

[MMF, FPMI, FMO]

[FFSM, GEO]

В следующем примере показано использование интерфейса NavigableSet. Метод first() возвращает первый элемент из множества. Метод subSet(E fromElement, E toElement) возвращает список элементов, находящихся между fromElement и toElement, причем последний не включается. Методы headSet(E element) и tailSet(E element, boolean inclusive) возвращают то множество элементов, которое меньше либо больше element соответственно. Если inclusive равно true, то элемент включается в найденное множество и не включается в противном случае.

/* пример # 13: иcпользование множества NavigableSet: NavigableSetTest.java */

package chapt10;

import java.util.*;

 

public class NavigableSetTest {

public static void main(String[] args) {

HashSet<String> city = new HashSet<String>();

city.add("Minsk");

city.add("Mosсow");

city.add("Polotsk");

city.add("Brest");

NavigableSet<String> ns = new TreeSet<String>(city);

System. out. println("All: " + ns);

System. out. println("First: " + ns.first());

System. out. println("Between Minsk and Polotsk: "

+ ns.subSet("Minsk","Polotsk"));

System. out. println("Before Minsk: "

+ ns.headSet("Minsk"));

System. out. println("After Minsk: "

+ ns.tailSet("Minsk", false));

}

}

В результате на консоль будет выведено:

All: [Brest, Minsk, Mosсow, Polotsk]

First: Brest

Between Minsk and Polotsk: [Minsk, Mosсow]

Before Minsk: [Brest]

After Minsk: [Mosсow, Polotsk]

Карты отображений

Карта отображений – это объект, который хранит пару “ключ-значение”. Поиск объекта (значения) облегчается по сравнению с множествами за счет того, что его можно найти по его уникальному ключу. Уникальность объектов-ключей должна обеспечиваться переопределением методов hashCode() и equals() пользовательским классом. Если элемент с указанным ключом отсутствует в карте, то возвращается значение null.

Классы карт отображений:

AbstractMap<K,V> – реализует интерфейс Map<K,V>;

HashMap<K,V> – расширяет AbstractMap<K,V>, используя хэш-таблицу, в которой ключи отсортированы относительно значений их хэш-кодов;

TreeMap<K,V> – расширяет AbstractMap<K,V>, используя дерево, где ключи расположены в виде дерева поиска в строгом порядке.

WeakHashMap<K,V> позволяет механизму сборки мусора удалять из карты значения по ключу, ссылка на который вышла из области видимости приложения.

LinkedHashMap<K,V> запоминает порядок добавления объектов в карту и образует при этом дважды связанный список ключей. Этот механизм эффективен, только если превышен коэффициент загруженности карты при работе с кэш-памятью и др.

Рис. 10.3. Иерархия наследования карт

Для класса IdentityHashMap<K,V> хэш-коды объектов-ключей вычисляются методом System.identityHashCode() по адресу объекта в памяти, в отличие от обычного значения hashCode(), вычисляемого сугубо по содержимому самого объекта.

Интерфейсы карт:

Map<K,V> – отображает уникальные ключи и значения;

Map.Entry<K,V> – описывает пару “ключ-значение”;

SortedMap<K,V> – содержит отсортированные ключи и значения;

NavigableMap<K,V> – добавляет новые возможности поиска по ключу.

Интерфейс Map<K,V> содержит следующие методы:

void clear() – удаляет все пары из вызываемой карты;

boolean containsKey(Object key) – возвращает true, если вызывающая карта содержит key как ключ;

boolean containsValue(Object value) – возвращает true, если вызывающая карта содержит value как значение;

Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() – возвращает множество, содержащее значения карты;

Set<K> keySet() – возвращает множество ключей;

V get(Object obj) – возвращает значение, связанное с ключом obj;

V put(K key, V value) – помещает ключ key и значение value в вызывающую карту. При добавлении в карту элемента с существующим ключом произойдет замена текущего элемента новым. При этом метод возвратит заменяемый элемент;

void putAll(Map <? extends K,? extends V> t) – помещает коллекцию t в вызывающую карту;

V remove(Object key) – удаляет пару “ключ-значение” по ключу key;

Collection<V> values() – возвращает коллекцию, содержащую значения карты.

Интерфейс Map.Entry<K,V> содержит следующие методы:

K getKey() – возвращает ключ текущего входа;

V getValue() – возвращает значение текущего входа;

V setValue(V obj) – устанавливает значение объекта obj в текущем входе.

В примере показаны способы создания хэш-карты и доступа к ее
элементам.

/* пример # 14: создание хэш-карты и замена элемента по ключу:

DemoHashMap.java */

package chapt10;

import java.util.*;

 

public class DemoHashMap {

public static void main(String[] args){

HashMap<Integer, String> hm =

new HashMap<Integer, String>(5);

for (int i = 11; i < 15; i++)

hm.put(i, i + "EL");

System. out. println(hm);

hm.put(12, "14EL");

System. out. println(hm + "с заменой элемента");

String a = hm.get(12);

System. out. println(a + " - найден по ключу '12'");

/* вывод хэш-таблицы с помощью методов интерфейса

Map.Entry<K,V> */

Set<Map.Entry<Integer, String>> setvalue =

hm.entrySet();

System. out. println(setvalue);

Iterator<Map.Entry<Integer, String>> i =

setvalue.iterator();

while (i.hasNext()) {

Map.Entry<Integer, String> me = i.next();

System. out. print(me.getKey()+": ");

System. out. println(me.getValue());

}

}

}

{13=13EL, 14=14EL, 12=12EL, 11=11EL}

{13=13EL, 14=14EL, 12=14EL, 11=11EL}с заменой элемента

14EL - найден по ключу '12'

[13=13EL, 14=14EL, 12=14EL, 11=11EL]

EL

EL

EL

EL

Ниже приведен фрагмент кода корпоративной системы, где продемонстрированы возможности класса HashMap<K,V> и интерфейса Map.Entry<K,V> при определении прав пользователей.

/* пример # 15: применение коллекций при проверке доступа в систему:

DemoSecurity.java */

package chapt10;

import java.util.*;

 

public class DemoSecurity {

public static void main(String[] args) {

CheckRight. startUsing (2041, "Артем");

CheckRight. startUsing (2420, "Ярослав");

/*

*добавление еще одного пользователя и

* проверка его на возможность доступа

*/

CheckRight. startUsing (2437, "Анастасия");

CheckRight. startUsing (2041, "Артем");

}

}

/* пример # 16: класс проверки доступа в систему: CheckRight.java */

package chapt10;

import java.util.*;

 

public class CheckRight {

private static HashMap<Integer, String> map =

new HashMap<Integer, String> ();

 

public static void startUsing(int id, String name) {

if (canUse(id)){

map.put(id, name);

System. out. println("доступ разрешен");

} else {

System. out. println("в доступе отказано");

}

}

public static boolean canUse(int id) {

final int MAX_NUM = 2; // заменить 2 на 3

int currNum = 0;

if (!map.containsKey(id))

currNum = map.size();

return currNum < MAX_NUM;

}

}

В результате будет выведено:

Доступ разрешен

Доступ разрешен

В доступе отказано

Доступ разрешен,

так как доступ в систему разрешен одновременно только для двух пользователей. Если в коде изменить значение константы MAX_NUM на большее, чем 2, то новый пользователь получит права доступа.

Класс EnumMap<K extends Enum<K>, V> в качестве ключа может принимать только объекты, принадлежащие одному типу enum, который должен быть определен при создании коллекции. Специально организован для обеспечения максимальной скорости доступа к элементам коллекции.

/* пример # 17: пример работы с классом EnumMap: UseEnumMap.java */

package chapt10;

import java.util.EnumMap;

 

enum User {

STUDENT, TUTOR, INSTRUCTOR, DEAN

}

class UserPriority {

private int priority;

 

public UserPriority(User k) {

switch (k) {

case STUDENT:

priority = 1; break;

case TUTOR:

priority = 3; break;

case INSTRUCTOR:

priority = 7; break;

case DEAN:

priority = 10; break;

default:

priority = 0;

}

}

public int getPriority() {

return priority;

}

}

public class UseEnumMap {

public static void main(String[] args) {

EnumMap<User, UserPriority> faculty =

new EnumMap<User, UserPriority> (User. class);

for (User user: User.values()) {

faculty.put(user,

new UserPriority(user));

}

for (User user: User.values()) {

System.out.println(user.name()

+ "-> Priority:" +

((UserPriority) faculty.get(user)).getPriority());

}

}

}

В результате будет выведено:

STUDENT-> Priority:1

TUTOR-> Priority:3

INSTRUCTOR-> Priority:7

DEAN-> Priority:10

Унаследованные коллекции

В ряде распределенных приложений, например с использованием сервлетов, до сих пор применяются коллекции, более медленные в обработке, но при этом потокобезопасные, существовавшие в языке Java с момента его создания, а именно карта Hashtable<K,V>, список Vector<E> и перечисление Enumeration<E>. Все они также были параметризованы, но сохранили все свои особенности.

Класс Hashtable<K,V> реализует интерфейс Map, но обладает также несколькими интересными методами:

Enumeration<V> elements() – возвращает перечисление (аналог итератора) для значений карты;

Enumeration<K> keys() – возвращает перечисление для ключей карты.

/* пример # 18: создание хэш-таблицы и поиск элемента по ключу:

HashTableDemo.java */

package chapt10;

import java.util.*;

import java.io.*;

 

public class HashTableDemo {

public static void main(String[] args) {

Hashtable<Integer, Double> ht =

new Hashtable<Integer, Double>();

for (int i = 0; i < 5; i++)

ht.put(i, Math.atan(i));

Enumeration<Integer> ek = ht.keys();

int key;

while (ek.hasMoreElements()) {

key = ek.nextElement();

System.out.printf("%4d ", key);

}

System. out. println("");

Enumeration<Double> ev = ht.elements();

double value;

while (ev.hasMoreElements()) {

value = ev.nextElement();

System. out. printf("%.2f ", value);

}

}

}

В результате в консоль будет выведено:

4 3 2 1 0

1,33 1,25 1,11 0,79 0,00

Принципы работы с коллекциями, в отличие от их структуры, со сменой версий языка существенно не изменились.

Класс Collections

Класс Collections содержит большое количество статических методов, предназначенных для манипулирования коллекциями.С применением предыдущих версий языка было разработано множество коллекций, в которых никаких проверок нет, следовательно, при их использовании нельзя гарантировать, что в коллекцию не будет помещен “посторонний” объект. Для этого в класс Collections был добавлен новый метод – checkedCollection(): public static <E> Collection <E> checkedCollection(Collection<E> c, Class<E> type)

Этот метод создает коллекцию, проверяемую на этапе выполнения, то есть
в случае добавления “постороннего” объекта генерируется исключение ClassCastException:

/* пример # 19: проверяемая коллекция: SafeCollection.java */

package chapt10;

import java.util.*;

 

public class SafeCollection {

public static void main(String args[]) {

Collection c = Collections.checkedCollection(

new HashSet<String>(), String. class);

c.add("Java");

c.add(7.0); // ошибка времени выполнения

}

}

В этот же класс добавлен целый ряд методов, специализированных для проверки конкретных типов коллекций, а именно: checkedList(),
checkedSortedMap(), checkedMap(), checkedSortedSet(),
checkedSet(), а также:

<T> boolean addAll(Collection<? super T> c, T... a) – добавляет в параметризованную коллекцию соответствующие параметризации элементы;

<T> void copy(List<? super T> dest, List<? extends T> src) – копирует все элементы из одного списка в другой;

boolean disjoint(Collection<?> c1, Collection<?> c2) – возвращает true, если коллекции не содержат одинаковых элементов;

<T> List <T> emptyList(), <K,V> Map <K,V> emptyMap(),
<T> Set <T> emptySet()
– возвращают пустой список, карту отображения
и множество соответственно;

<T> void fill(List<? super T> list, T obj) – заполняет список заданным элементом;

int frequency(Collection<?> c, Object o) – возвращает количество вхождений в коллекцию заданного элемента;

<T extends Object & Comparable <? super T>> T max(Collection<? extends T> coll),

<T extends Object & Comparable <? super T>> T min(Collection<? extends T> coll) – возвращают минимальный
и максимальный элемент соответственно;

<T> T max(Collection <? extends T> coll,

Comparator<? super T> comp),

<T> T min(Collection<? extends T> coll,

Comparator<? super T> comp) – возвращают минимальный и максимальный элемент соответственно, используя Comparator для сравнения;

<T> List <T> nCopies(int n, T o) – возвращает список из n заданных элементов;

<T> boolean replaceAll(List<T> list, T oldVal, T newVal) – заменяет все заданные элементы новыми;

void reverse(List<?> list) – “переворачивает” список;

void rotate(List<?> list, int distance) – сдвигает список циклически на заданное число элементов;

void shuffle(List<?> list) – перетасовывает элементы списка;

<T> Set <T> singleton(T o), singletonList(T o), singletonMap(K key, V value) – создают множество, список и карту отображения, состоящие из одного элемента;

<T extends Comparable<? super T>> void sort(List<T> list),

<T> void sort(List<T> list, Comparator<? super T> c) – сортировка списка, естественным порядком и используя Comparator соответственно;

void swap(List<?> list, int i, int j) – меняет местами элементы списка стоящие на заданных позициях.

/* пример # 20: методы класса Collections: CollectionsDemo.java:

MyComparator.java */

package chapt10;

import java.util.ArrayList;

import java.util.Collections;

import java.util.List;

 

public class CollectionsDemo {

public static void main(String[] args) {

MyComparator<Integer> comp =

new MyComparator<Integer>();

ArrayList<Integer> list =

new ArrayList<Integer>();

 

Collections. addAll (list, 1, 2, 3, 4, 5);

Collections. shuffle (list);

print(list);

Collections. sort (list, comp);

print(list);

Collections. reverse (list);

print(list);

Collections. rotate (list, 3);

print(list);

System. out. println("min: "

+ Collections.min(list, comp));

System. out. println("max: "

+ Collections.max(list, comp));

 

List<Integer> singl =

Collections.singletonList(71);

print(singl);

//singl.add(21);//ошибка времени выполнения

}

static void print(List<Integer> c) {

for (int i: c)

System.out.print(i + " ");

System.out.println();

}

}

package chapt10;

import java.util.Comparator;

 

public class MyComparator<T> implements Comparator<Integer> {

public int compare(Integer n, Integer m) {

return m.intValue() - n.intValue();

}

}

В результате будет выведено:

4 3 5 1 2

5 4 3 2 1

1 2 3 4 5

3 4 5 1 2

min: 5

max: 1

Класс Arrays

В пакете java.util находится класс Arrays, который содержит методы манипулирования содержимым массива, а именно для поиска, заполнения, сравнения, преобразования в коллекцию и прочие:

int binarySearch( параметры ) – перегруженный метод организации бинарного поиска значения в массивах примитивных и объектных типов. Возвращает позицию первого совпадения;

void fill( параметры ) – перегруженный метод для заполнения массивов значениями различных типов и примитивами;

void sort( параметры ) – перегруженный метод сортировки массива или его части с использованием интерфейса Comparator и без него;

static <T> T[] copyOf(T[] original, int newLength) –заполняет массив определенной длины, отбрасывая элементы или заполняя null при необходимости;

static <T> T[] copyOfRange(T[] original, int from, int to) – копирует заданную область массива в новый массив;

<T> List<T> asList(T... a) – метод, копирующий элементы массива в объект типа List<T>.

В качестве простого примера применения указанных методов можно привести следующий код.

/* пример # 21: методы класса Arrays: ArraysEqualDemo.java */

package chapt10;

import java.util.*;

public class ArraysEqualDemo {

public static void main(String[] args) {

char m1[] = new char [3];

char m2[] = { 'a', 'b', 'c' }, i;

Arrays.fill(m1, 'a');

System.out.print("массив m1:");

for (i = 0; i < 3; i++)

System.out.print(" " + m1[i]);

m1[1] = 'b';

m1[2] = 'c';

//m1[2]='x'; // приведет к другому результату

if (Arrays.equals(m1, m2))

System.out.print("\nm1 и m2 эквивалентны");

Else

System.out.print("\nm1 и m2 не эквивалентны");

 

m1[0] = 'z';

Arrays.sort(m1);

System.out.print("\nмассив m1:");

for (i = 0; i < 3; i++)

System.out.print(" " + m1[i]);

System.out.print(

"\n значение 'c' находится в позиции-"

+ Arrays.binarySearch(m1, 'c'));

Integer arr[] = {35, 71, 92};

//вывод массива объектов в строку

System.out.println(Arrays.deepToString(arr));

//вычисление хэш-кода исходя и значений элементов

System.out.println(Arrays.deepHashCode(arr));

Integer arr2[] = {35, 71, 92};

//сравнение массивов по седержимому

System.out.println(Arrays.deepEquals(arr, arr2));

char m3[] = new char [5];

// копирование массива

m3 = Arrays. copyOf (m1, 5);

System. out. print("массив m3:");

for (i = 0; i < 5; i++)

System. out. print(" " + m3[i]);

}

}

В результате компиляции и запуска будет выведено:

массив m1: a a a






Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2024 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных