新Java面向对象程序设计 教学课件 梁燕来 程裕强 第9章 泛型与集合框架.ppt

第9章 泛型与集合框架 主讲人： 程裕强 主要内容 理解为什么需要泛型 掌握泛型类的定义 理解泛型通配符 了解泛型上限 掌握三个通过泛型改进的数据结构 理解Java的集合框架 掌握Collection接口 掌握迭代器Interator接口 掌握遍历集合的多种方法 掌握Set接口以及实现类HashSet和TreeSet 掌握List接口以及实现类ArrayLis、LinkedList和Vector 掌握Map接口以及实现类HashMap、Hashtable和TreeMap 9.1 泛型9.1.1 为什么需要泛型 在《数据结构》课程中常以int型的数据域为例来定义各种数据结构。当需要其他类型的数据域时，需要重新定义数据域的类型，这样就产生多个同构的数据结构。 Java世界中一切皆对象，根类是Object类，有一般性意义。可以将数据域定义为Object类型。事实上，早期的Java语言类库提供了一个链表类LinkedList，其数据域类型正是使用Object类型来解决这个问题。 但是，Object类型的数据域又引来新的问题：元素类型丢失。 例1：Object数据域的元素类型丢失问题。 class Point{ public Object x;//x坐标 public Object y;//y坐标 public Point(){} public Point(Object x,Object y){ this.x=x; this.y=y; } } public class PointTest1{ public static void main(String[] args){ Point p=new Point(1,2.0); int x =(Integer)p.x; //Point忘记了y坐标的类型，编译通过，执行出错 int y =(Integer)p.y; System.out.println((+x+,+y+)); } } 将元素加入集合中后，集合中的元素都将丢失其数据类型，统一为Object类型。 编译程序PointTest1时通过，但是在执行该程序时提示出错。 9.1.2 引入泛型 在Java 5时引入了泛型，泛型允许类的成员的类型可以由外部程序来指定，也就是说可以以参数形式来指定类型。泛型类声明格式如下： 　修饰符 class 类名泛型｛ 　　 类成员; ｝ 其中“范型”参数可以作为类的成员的类型、方法的类型。 例2：通过泛型机制改进后Point类，程序编译时进行语法检查。 class PointT{ public T x; //x坐标 public T y; //y坐标 public Point(){} public Point(T x,T y){ this.x=x; this.y=y; } } public class PointTest2{ public static void main(String[] args){ //声明一个引用变量，这时泛型已经确定为Integer PointInteger p; //进行类型检查，编译不通过 p=new PointInteger(1,2.0); } } 属性和方法的类型确定后，就可以在编译时进行类型语法检查，使代码更安全。上例中，检查出2.0的类型不是Integer，编译不通过。 9.1.3 类型通配符 如果传递的是泛型类型的参数，必须匹配才能传递成功； 在类型转型时，子类对象会自动转换为父类对象（上转型）。但是在使用泛型时却没有这样操作，比如泛型“PointInteger”不是“PointObject”的子类型。 例3：下面程序PointTest3演示了传递参数的类型是泛型类型时遇到的问题 public class PointTest3{ public static void show(PointT p){//无法确定T System.out.println( (+p.x+,+p.y+)); } public static void main(String[] args){ PointInteger p=new PointInteger(1,1); show(p); //实参是p，不是Integer } } 可以使用通配符“?”，就是一种类型通配符，表示可以接收任意的类型，只接收类型不能修改类型。 例4：使用类型通配符“?”。 public class PointTest4{ public static void show(Point? p){