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[数据结构与算法]泛型通配符、集合案例及常见数据结构

泛型通配符

当使用泛型类或者接口时,传递的数据中,泛型类型不确定,可以通过通配符<?>表示。
但是一旦使用泛型的通配符后,只能使用Object类中的共性方法,集合中元素自身方法无法使用。

通配符的基本使用

泛型的通配符:不知道使用什么类型来接收的时候,此时可以使用?, ?表示未知通配符。
此时只能接受数据,不能往该集合中存储数据。

package SybolicCollectionTest;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;

public class DemoCollection01 {
    public static void main(String[] args) {
        Collection<Integer> list1 = new ArrayList<>();
        getElement(list1);
        Collection<String> list2 = new ArrayList<>();
        getElement(list2);
    }
    public static void getElement(Collection<?> coll){
        System.out.println(coll);
        //?代表可以接收任何类型
    }
}

通配符高级使用----受限泛型

之前设置泛型的时候,实际上是可以任意设置的,只要是类就可以设置。但是在JAVA的泛型中可以指定一个泛型的上限和下限。

泛型的上限

  • 格式: 类型名称 <? extends 类 > 对象名称
  • 意义: 只能接收该类型及其子类

泛型的下限

  • 格式: 类型名称 <? super 类 > 对象名称
  • 意义: 只能接收该类型及其父类型
    比如:现已知Object类,String 类,Number类,Integer类,其中Number是Integer的父类
public static void main(String[] args) {
    Collection<Integer> list1 = new ArrayList<Integer>();
    Collection<String> list2 = new ArrayList<String>();
    Collection<Number> list3 = new ArrayList<Number>();
    Collection<Object> list4 = new ArrayList<Object>();
    
    getElement(list1);
    getElement(list2);//报错
    getElement(list3);
    getElement(list4);//报错
  
    getElement2(list1);//报错
    getElement2(list2);//报错
    getElement2(list3);
    getElement2(list4);
  
}
// 泛型的上限:此时的泛型?,必须是Number类型或者Number类型的子类
public static void getElement1(Collection<? extends Number> coll){}
// 泛型的下限:此时的泛型?,必须是Number类型或者Number类型的父类
public static void getElement2(Collection<? super Number> coll){}

集合综合案例

案例介绍

按照斗地主的规则,完成洗牌发牌的动作。
具体规则:使用54张牌打乱顺序,三个玩家参与游戏,三人交替摸牌,每人17张牌,最后三张留作底牌

案例分析

  • 准备牌:
    牌可以设计为一个ArrayList,每个字符串为一张牌。
    每张牌由花色数字两部分组成,我们可以使用花色集合与数字集合嵌套迭代完成每张牌的组装。
    牌由Collections类的shuffle方法进行随机排序。
  • 发牌
    将每个人以及底牌设计为ArrayList,将最后3张牌直接存放于底牌,剩余牌通过对3取模依次发牌。
  • 看牌
    直接打印每个集合。

代码实现

package SybolicCollectionTest;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Collections;

public class Poker {
    public static void main(String[] args) {
       /* 1、准备牌操作
              */
       //1.1 创建牌盒  将来存储牌面
        ArrayList<String > pokerBox = new ArrayList<>();
        //1.2 创建花色集合
        ArrayList<String> colors = new ArrayList<>();
        //1.3 创建数字集合
        ArrayList<String > numbers = new ArrayList<>();
        //1.4 分别给花色以及数字集合添加元素
        colors.add("红桃");
        colors.add("黑桃");
        colors.add("方块");
        colors.add("梅花");
        for (int i = 2; i <11 ; i++) {
            numbers.add(i+"");
        }

        numbers.add("A");
        numbers.add("J");
        numbers.add("K");
        numbers.add("Q");

        //1.5 创造牌 拼接牌操作
        //拿出每一个花色与每一个数字进行结合存储到牌盒中
        for(String color: colors){
            for(String number:numbers){
                String card = color + number;
                pokerBox.add(card);
            }
        }
        pokerBox.add("大王");
        pokerBox.add("小王");
       // System.out.println(pokerBox);
        /*2、洗牌
           洗牌就是将牌盒中牌的索引打乱
           运用到Collections类 shuffle()方法 */
        Collections.shuffle(pokerBox);
        //3 发牌
        //创建3个玩家集合 创建一个底牌集合
        ArrayList<String> play1 = new ArrayList<>();
        ArrayList<String> play2 = new ArrayList<>();
        ArrayList<String> play3 = new ArrayList<>();
        ArrayList<String> dipai = new ArrayList<>();
        //3.1遍历牌盒,必须指导索引
        for (int i = 0; i <pokerBox.size() ; i++) {
            String card = pokerBox.get(i);
            //流出三张底牌到牌盒当中
            if (i >= 51) {
                dipai.add(card);
            } else if (i % 3 == 0) {
                play1.add(card);

            } else if (i % 3 == 1) {
                play2.add(card);
            } else {
                play3.add(card);
            }
        }
        System.out.println("刘德华:"+play1);
        System.out.println("张学友:"+play2);
        System.out.println("郭富城:"+play3);
        System.out.println("底牌:"+dipai);
            }


        }

常见数据结构

数据存储的常用结构有:栈、队列、数组、链表和红黑树。我们分别来了解一下:

stack,又称堆栈,它是运算受限的线性表,其限制是仅允许在标的一端进行插入和删除操作,不允许在其
他任何位置进行添加、查找、删除等操作。
采用该结构的集合,对元素的存取有如下的特点:

  • 先进后出(即,存进去的元素,要在后它后面的元素依次取出后,才能取出该元素)。例如,子弹压进弹
    夹,先压进去的子弹在下面,后压进去的子弹在上面,当开枪时,先弹出上面的子弹,然后才能弹出下面的
    子弹。
  • 栈的入口、出口的都是栈的顶端位置。
    这里两个名词需要注意:
  • 压栈:就是存元素。即,把元素存储到栈的顶端位置,栈中已有元素依次向栈底方向移动一个位置
  • 弹栈:就是取元素。即,把栈的顶端位置元素取出,栈中已有元素依次向栈顶方向移动一个位置。

队列

队列queue,简称队,它同堆栈一样,也是一种运算受限的线性表,其限制是仅允许在表的一端进行插入,
而在表的另一端进行删除。

简单的说,采用该结构的集合,对元素的存取有如下的特点:

  • 先进先出(即,存进去的元素,要在后它前面的元素依次取出后,才能取出该元素)。例如,小火车过山
    洞,车头先进去,车尾后进去;车头先出来,车尾后出来。
  • 队列的入口、出口各占一侧。例如,下图中的左侧为入口,右侧为出口。

数组

数组:Array,是有序的元素序列,数组是在内存中开辟一段连续的空间,并在此空间存放元素。就像是一排出
租屋,有100个房间,从001到100每个房间都有固定编号,通过编号就可以快速找到租房子的人。
简单的说,采用该结构的集合,对元素的存取有如下的特点:

  • 查找元素快:通过索引,可以快速访问指定位置的元素增
  • 增删元素慢

链表

链表:linked list,由一系列结点node(链表中每一个元素称为结点)组成,结点可以在运行时i动态生成。每
个结点包括两个部分:一个是存储数据元素的数据域,另一个是存储下一个结点地址的指针域。我们常说的
链表结构有单向链表与双向链表,那么这里给大家介绍的是单向链表。
在这里插入图片描述
简单的说,采用该结构的集合,对元素的存取有如下的特点:

  • 多个结点之间,通过地址进行连接。例如,多个人手拉手,每个人使用自己的右手拉住下个人的左手,依次
    类推,这样多个人就连在一起了。
  • 查找元素慢:想查找某个元素,需要通过连接的节点,依次向后查找指定元素
  • 增删元素快

红黑树

二叉树

二叉树binary tree ,是每个结点不超过2的有序树(tree) 。
简单的理解,就是一种类似于我们生活中树的结构,只不过每个结点上都最多只能有两个子结点。
二叉树是每个节点最多有两个子树的树结构。顶上的叫根结点,两边被称作“左子树”和“右子树”。
如图
在这里插入图片描述

红黑树,红黑树本身就是一颗二叉查找树,将节点插入后,该树仍然
是一颗二叉查找树。也就意味着,树的键值仍然是有序的。
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

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加:2021-07-14 23:11:55  更:2021-07-14 23:12:24 
 
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