【系统学习】2-Java进阶知识总结-3-集合-1-补充【泛型、树、数据结构】

文章目录

  • 泛型
    • 什么是泛型?
    • 常见的泛型标识符
    • 泛型类
    • 泛型方法
    • 泛型接口
    • 通配符
    • 树的基本概念
    • 什么是二叉树?
    • 二叉树--普通二叉树
    • 二叉树--二叉查找树
      • 定义规则
      • 优缺点
    • 二叉树--平衡二叉树
      • 定义规则
      • 旋转机制
    • 二叉树--红黑树
      • 定义规则
      • 红黑规则
  • 常见数据结构
    • 总体特点
    • 结构图

泛型

什么是泛型?

含义的理解还不够深入

泛型:指广泛的数据类型

本质:是参数化类型,即操作的数据类型被指定为一个参数。

用途:泛型可以用在类、接口、方法中,分别称为:泛型类、泛型接口、泛型方法。

版本信息:于JDK5版本引入

常见的泛型标识符

ETKVN
ElementTypeKeyValueNumber通配符
集合元素表示任意Java类的类型键类型值类型数值类型表示任意类型
  • 通配符?:可以理解为所有类的父类

泛型类

示例

package com.itheima.day10.generics;import java.util.ArrayList;public class GenericsDemo2 {public static void main(String[] args) {Student<Integer> stu = new Student<>(); // 正确Student<int> stu = new Student<>();   // 错误,泛型类只能是引用数据类型}
}class Student<E> {private E e;public E getE() {return e;}public void setE(E e) {this.e = e;}
}

特点

  • 泛型类只能写引用数据类型!!
  • 泛型类,只有创建对象的时候,才能确定泛型具体的类型

泛型方法

非静态的泛型方法

特点:根据类的泛型去匹配:类的泛型传入什么类型,方法就传入什么类型

泛型类型确定的时机:类创建实例对象的时候

举例:上述的get()set()方法

静态的泛型方法

特点:必须声明出自己独立的泛型

  • 因为:静态方法随着类的加载而加载,此时类还没创建,就没有具体类型,静态方法就会有问题,所以要声明自己独立的泛型

泛型类型确定的时机:该方法被调用的时候

举例:

package com.itheima.day10.generics;public class GenericsDemo3 {public static void main(String[] args) {String[] arr1 = {"张三", "李四", "王五"};Integer[] arr2 = {11, 22, 33};Double[] arr3 = {11.1, 22.2, 33.3};printArray(arr1);printArray(arr2);printArray(arr3);}public static <T> void printArray(T[] arr) {System.out.print("[");for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {System.out.print(arr[i] + ", ");}System.out.println(arr[arr.length - 1] + "]");}
}

泛型接口

特点:类实现接口的时候,可以有两种选择:确定泛型类型;保留泛型类型

interface Inter<E> {void show(E e);
}

示例1:类实现接口的时候,直接确定类型(就变成普通类了)

class InterAImpl implements Inter<String> {@Overridepublic void show(String s) {}
}

示例2:延续接口的泛型,等创建对象的时候确定(变成泛型类)

class InterBImpl<E> implements Inter<E>{@Overridepublic void show(E e) {}
}

通配符

这部分的概念也有点难理解

通配符的类别

?? extends xxx? super xxx
无边际通配符固定上边界统配符固定下边界统配符
<?><? extends E><? super E>
泛型可以接受未知类型的数据(任意类型)限制泛型可以接受的类型为:xxx及xxx的子类、实现接口xxx的类限制泛型 可以接受的类型为:xxx及xxx的父类

示例

// 父类
@Data
abstract class Employee {private String name;private double salary;public abstract void work();
}
// 继承的子类
class Coder extends Employee {@Overridepublic void work() {System.out.println("程序员写代码...");}
}class Manager extends Employee {@Overridepublic void work() {System.out.println("项目经理分配任务...");}
}
// 调用
public class GenericsDemo5 {public static void main(String[] args) {ArrayList<Coder> list1 = new ArrayList<>();list1.add(new Coder());ArrayList<Manager> list2 = new ArrayList<>();list2.add(new Manager());method(list1); // 固定上界统配符method(list2); // 固定下界统配符}public static void method(ArrayList<? extends Employee> list){for (Employee o : list) {o.work();}}public static void method1(ArrayList<? super Employee> list){for (Object A : list) {Employee o = (Employee)A;o.work();}}    
}

树的基本概念

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概念理解
节点(结点、Node)上边的每一个圈圈都是一个节点【节点内部存储有:父节点地址、节点数据值、左子节点地址、右子节点地址】
每一个节点的子节点数量【在二叉数中,任意节点的度<=2】
树高整棵树的层数【上边数的树高=4】
根节点最顶层的节点【节点值为22的这个节点,其左子节点为18,右子节点为26,没有父节点】
左子节点【22的左子节点是18】
右子节点【22的右子节点是26】
根节点的左子树【18节点及其所有子节点】
根节点的右子树【26节点及其所有子节点】

什么是二叉树?

二叉树是每个节点最多有两个子树的树结构。

下边相关二叉树,先学习基本特点和优缺点,后续做题的时候,再学习相关原理、方法,写出代码

二叉树–普通二叉树

仅满足二叉树的规则,没有多余的特点

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二叉树–二叉查找树

二叉排序树,又称二叉查找树,亦称二叉搜索树

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定义规则

  • 若左子树不为空,则左子树上所有节点的值均小于或等于它的根节点的值
  • 若右子树不为空,则右子树上所有节点的值均大于或等于它的根节点的值
  • 任意节点的左右子树,也都是二叉查找树

优缺点

  • 优点:常规情况下,元素查找速度快,每一次查找,筛选掉剩余元素的一半

  • 不足:特殊二叉查找树(所有节点仅有右节点或仅有左节点),每次查找只能过滤掉一个元素,查找速度变得跟数组一样

二叉树–平衡二叉树

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定义规则

1、平衡二叉树由若干个节点组成

2、如果一颗二叉树不为空,那么至少拥有一个根节点,且根节点没有父节点

3、每个子节点都符合如下规范:

  • 节点的数值限制:没有键值相等的节点

  • 节点的子节点数量限制:每个节点可以拥有最多两个子节点

  • 节点的左子树数值限制:若任意节点的左子树不空,则左子树上所有的节点值均小于该节点的值

  • 节点的右子树数值限制:若任意节点的右子树不空,则右子树上所有节点的值均大于该节点的值

  • 节点的左、右子树高度限制:节点左树和右树的高度差的绝对值小于等于1

旋转机制

挺巧妙地,用到了再说

二叉树–红黑树

定义规则

用到再说

红黑规则

用到再说

常见数据结构

总体特点

数据结构结构操作特点补充
一端开口(栈顶)
一端封闭(栈底)
从栈顶到栈底:进栈/压栈
从栈底到栈顶:出栈/弹栈
后进先出,先进后出
队列一端开口(后端)
一端开口(前端)
入队列(后端)、出队列(前端)先进先出,后进后出
数组起始地址值、索引根据地址值和索引定位数据查询速度快(且一致):索引+地址值定位;
增、删效率低:增删过程大概率伴随大量数据移动
链表基本组成:节点
本身地址、数据、下一个节点的地址
查询慢:查询任何数据都要从头开始查
增删相对快:查到对应元素,更改节点存储内容即可,不需要多余的移动
存储内存不连续
双向链表基本组成:节点
前一个节点地址、数据、下一个节点的地址
同【链表】存储内存不连续
见【补充知识-树】

结构图

image-20231018152435202

队列

image-20231018152516475

链表(单向链表和双向链表)

节点结构

image-20231017092555108

单项链表和双向链表

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