47707 (597353), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Этот интерфейс расширен интерфейсом SortedSet.

Интерфейс SortedSet

Интерфейс SortedSet из пакета java.util, расширяющий интерфейс Set, описывает упорядоченное множество, отсортированное по естественному порядку возрастания его элементов или по порядку, заданному реализацией интерфейса Comparator.

Элементы не нумеруются, но есть понятие первого, последнего, большего и меньшего элемента.

Дополнительные методы интерфейса отражают эти понятия:

Comparator comparator () — возвращает способ упорядочения коллекции; Object first()— возвращает первый, меньший элемент коллекции;

SortedSet headSet (Object toElement) — возвращает начальные, меньшие элементы до элемента toElement исключительно;

Object last () — возвращает последний, больший элемент коллекции;

SortedSet subSet(Object fromElement, Object toElement) — возвращает подмножество коллекции от элемента fromElement включительно до элемента toElement исключительно;

SortedSet tailSet (Object fromElement) — возвращает последние, большие элементы коллекции от элемента fromElement включительно.

Интерфейс Map

Интерфейс Map из пакета java.util описывает коллекцию, состоящую из пар "ключ — значение". У каждого ключа только одно значение, что соответствует математическому понятию однозначной функции или отображения.

Такую коллекцию часто называют еще словарем (dictionary) или ассоциативным массивом (associative array).

Обычный массив — простейший пример словаря с заранее заданным числом элементов. Это отображение множества первых неотрицательных целых чисел на множество элементов массива, множество пар "индекс массива – элемент массива".

Класс HashTable — одна из реализаций интерфейса мар.

Интерфейс Map содержит методы, работающие с ключами и значениями:

boolean containsKey (Object key) — проверяет наличие ключа key;

boolean containsValue (Object value) — проверяет наличие значения value;

Set entrySet () — представляет коллекцию в виде множества, каждый элемент которого — пара из данного отображения, с которой можно работать методами вложенного интерфейса Map.Entry;

Object get (Object key) — возвращает значение, отвечающее ключу key;

Set keySet() — представляет ключи коллекции в виде множества;

Object put(Object key, Object value) — добавляет пару "key— value", если такой пары не было, и заменяет значение ключа key, если такой ключ уже есть в коллекции;

void putAll (Map m) — добавляет к коллекции все пары из отображения m;

Collection values() — представляет все значения в виде коллекции.

В интерфейс Mар вложен интерфейс Map.Entry, содержащий методы работы с отдельной парой.

Интерфейс SortedMap

Интерфейс SortedMap, расширяющий интерфейс Map, описывает упорядоченную по ключам коллекцию мар. Сортировка производится либо в естественном порядке возрастания ключей, либо, в порядке, описываемом в интерфейсе Comparator.

Элементы не нумеруются, но есть понятия большего и меньшего из двух элементов, первого, самого маленького, и последнего, самого большого элемента коллекции. Эти понятия описываются следующими методами:

Comparator comparator () — возвращает способ упорядочения коллекции;

Object firstKey() — возвращает первый, меньший элемент коллекции;

SortedMap headMap(Object toKey) — возвращает начало коллекции до элемента с ключом toKey исключительно;

Object lastKey() — возвращает последний, больший ключ коллекции;

SprtedMap subMap (Object fromKey, Object toKey) — возвращает часть коллекции от элемента с ключом fromKey включительно до элемента с ключом toKey исключительно;

SortedMap tallMap (Object fromKey) — возвращает остаток коллекции от элемента fromKey включительно.

Вы можете создать свои коллекции, реализовав рассмотренные интерфейсы. Это дело трудное, поскольку в интерфейсах много методов. Чтобы облегчить эту задачу, в Java API введены частичные реализации интерфейсов — абстрактные классы-коллекции.

Абстрактные классы-коллекции

Эти классы лежат в пакете java.util,

Абстрактный класс AbstractGollection реализует интерфейс Collection, но оставляет нереализованными методы iterator (), size ().

Абстрактный класс AbstractList реализует интерфейс List, но оставляет нереализованным метод get() и унаследованный метод size() Этот класс позволяет реализовать коллекцию спрямым доступом к элементам, подобно массиву

Абстрактный класс AbstractSequentialList реализует интерфейс List, но оставляет нереализованным метод listiterator(int index) и унаследованный метод size(). Данный класс позволяет реализовать коллекции с последовательным доступом к элементам с помощью итератора Listiterator

Абстрактный класс AbstractSet реализует интерфейс Set, но оставляет нереализованными методы, унаследованные от AbstractCollection

Абстрактный класс AbstractMap реализует интерфейс Map, но оставляет нереализованным метод entrySet (),

Наконец, в составе Java API есть полностью реализованные классы-коллекции помимо уже рассмотренных классов Vector, Stack, Hashtable и Properties, Это классы ArrayList, LinkedList, HashSet, TreeSet, HashMap, TreeMap, WeakHashMap ,

Для работы с этими классами разработаны интерфейсы Iterator,

Listiterator, Comparator И классы Arrays И Collections.

Перед тем как рассмотреть использование данных классов, обсудим понятие итератора.

Интерфейс Iterator

В 90-х годах было решено заносить данные в определенную коллекцию, скрыв ее внутреннюю структуру, а для работы с данными использовать методы этой коллекции.

В частности, задачу обхода возложили на саму коллекцию. В Java API введен интерфейс Iterator, описывающий способ обхода всех элементов коллекции. В каждой коллекции есть метод iterator(), возвращающий реализацию интерфейса Iterator для указанной коллекции. Получив эту реализацию, можно обходить коллекцию в некотором порядке, определенном данным итератором, с помощью методов, описанных в интерфейсе Iterator и реализованных в этом итераторе. Подобная техника использована в классе StringTokenizer.

В интерфейсе Iterator описаны всего три метода:

• логический метод hasNext () возвращает true, если обход еще не завершен;

• метод next() делает текущим следующий элемент коллекции и возвращает его в виде объекта класса Object;

• метод remove() удаляет текущий элемент коллекции.

Можно представить себе дело так, что итератор — это указатель на элемент коллекции. При создании итератора указатель устанавливается перед первым элементом, метод next() перемещает указатель на первый элемент и показывает его. Следующее применение метода next() перемещает указатель на второй элемент коллекции и показывает его. Последнее применение метода next() выводит указатель за последний элемент коллекции.

Метод remove(), пожалуй, излишен, он уже не относится к задаче обхода коллекции, но позволяет при просмотре коллекции удалять из нее ненужные элементы.

Пример. Использование итератора вектора

Vector v = new Vector();

String s = "Строка, которую мы хотим разобрать на слова.";

StringTokenizer st = new StringTokenizer(s, " \t\n\r,.");

while (st.hasMoreTokens()){

// Получаем слово и заносим в вектор.

v.add(st.nextToken()); // Добавляем в конец вектора }

System.out.print*Ln(v.firstElement(}); // Первый элемент

System.out.println(v.lastElement()); // Последний элемент

v.SetSize(4); // Уменьшаем число элементов

v.add("собрать."); // Добавляем в конец укороченного вектора

v.Set(3, "опять"); // Ставим в позицию 3

for (int i = 0; i < v.sizeO; i++) // Перебираем весь вектор

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

System.out.println(};

Iterator it = v.Iterator (); // Получаем итератор вектора

try{

while(it.hasNext()) // Пока в векторе есть элементы,

System.out.println(it.next()); // выводим текущий элемент

}catch(Exception e){}

Интерфейс Listlterator

Интерфейс ListIterator расширяет интерфейс Iterator, обеспечивая перемещение по коллекции как в прямом, так и в обратном направлении. Он может быть реализован только в тех коллекциях, в которых есть понятия следующего и предыдущего элемента и где элементы пронумерованы.

В интерфейс ListIterator добавлены следующие методы:

void add (Object element) — добавляет элемент element перед текущим элементом;

boolean hasPrevious() — возвращает true, если в коллекции есть элементы, стоящие перед текущим элементом;

int nextindex() — возвращает индекс текущего элемента; если текущим является последний элемент коллекции, возвращает размер коллекции;

Object previous() — возвращает предыдущий элемент и делает его текущим;

int previous index() — возвращает индекс предыдущего элемента;

void Set (Object element) — заменяет текущий элемент элементом element;

выполняется сразу после next() или previous().

Как видите, итераторы могут изменять коллекцию, в которой они работают, добавляя, удаляя и заменяя элементы. Чтобы это не приводило к конфликтам, предусмотрена исключительная ситуация, возникающая при попытке использования итераторов параллельно "родным" методам коллекции. Именно поэтому в следующем примере действия с итератором заключены в блок try(){}— catch(){}.

Пример с использованием итератора ListIterator.

Vector v = new Vector();

String s = "Строка, которую мы хотим разобрать на слова.";

StringTokenizer st = new StringTokenizer(s, " \t\n\r,.");

while (st.hasMoreTokens()){

// Получаем слово и заносим в вектор

v.add(st.nextToken()); // Добавляем в конец вектора

}

ListIterator lit = v.listlterator(); // Получаем итератор вектора

// Указатель сейчас находится перед началом вектора

try{

while(lit.hasNext()) // Пока в векторе есть элементы

System.out.println(lit.next()); // Переходим к следующему

// элементу и выводим его

// Теперь указатель за концом вектора. Пройдем к началу

while (lit.hasPrevious())System.out.println(lit.previous());

}

catch (Exception e) {}

Посмотрим теперь, какие возможности предоставляют классы-коллекции Java2.

Классы, создающие списки

Класс ArrayList полностью реализует интерфейс List и итератор типа Iterator. Класс ArrayList очень похож на класс Vector, имеет тот же набор методов и может использоваться в тех же ситуациях.

В классе ArrayList три конструктора;

ArrayList()— создает пустой объект;

ArrayList(Collection coll) — создает объект, содержащий все элементы коллекции coll;

ArrayList (int initCapacity) — создает пустой Объект емкости initCapacity.

Единственное отличие класса ArrayList от класса Vector заключается в том, что класс ArrayList не синхронизован. Это означает что одновременное изменение экземпляра этого класса несколькими подпроцессами приведет к непредсказуемым результатам.

Сравнение элементов коллекций

Интерфейс Comparator описывает два метода сравнения:

int compare (Object obji, Object obj2) — возвращает отрицательное число, если obj1 в каком-то смысле меньше obj2; нуль, если они считаются равными; положительное число, если obj1 больше obj2. Этот метод сравнения обладает свойствами тождества, антисимметричности и транзитивности;

boolean equals (Object obj) — сравнивает данный объект с объектом obj, возвращая true, если объекты совпадают в каком-либо смысле, заданном этим методом.

Для каждой коллекции можно реализовать эти два метода, задав конкретный способ сравнения элементов, и определить объект класса SortedMap вторым конструктором. Элементы коллекции будут автоматически отсортированы в заданном порядке.

Классы, создающие множества

Класс HashSet полностью реализует интерфейс Set и итератор типа Iterator. Класс HashSet используется в тех случаях, когда надо хранить только одну копию каждого элемента.

В классе HashSet четыре конструктора:

HashSet() — создает пустой объект с показателем загруженности 0,75;

HashSet (int capacity) — создает пустой объект с начальной емкостью capacity и показателем загруженности 0,75;

HashSet (int capacity, float loadFactor) — создает пустой объект с начальной емкостью capacity и показателем загруженности loadFactor;

HashSet (Collection coll) — создает объект, содержащий все элементы коллекции coll, с емкостью, равной удвоенному числу элементов коллекции coll, но не менее 11, и показателем загруженности 0,75.

Упорядоченные множества

Класс TreeSet полностью реализует интерфейс SortedSet и итератор типа Iterator. Класс TreeSet реализован как бинарное дерево поиска, значит, его элементы хранятся в упорядоченном виде. Это значительно ускоряет поиск нужного элемента.

Порядок задается либо естественным следованием элементов, либо объектом, реализующим интерфейс сравнения Comparator.

Этот класс удобен при поиске элемента во множестве, например, для проверки, обладает ли какой-либо элемент свойством, определяющим множество.

Характеристики

Список файлов книги