总结Java中的单列集合
目录
单列集合
集合体系结构
区别
方法
Collection系列集合三种通用的遍历方式
1 迭代器遍历
2 增强for遍历
3 Lambda表达式遍历
总结
List集合
List集合的特有方法
List集合的遍历方式
五种遍历方式对比
ArrayList
成员方法
ArrayList集合底层原理
LinkedList
HashSet
HashSet底层原理
哈希值
对象的哈希值特点
案例
LinkedHashSet底层原理
TreeSet
特点
练习
TreeSet集合默认的规则
TreeSet的两种比较方式
实现Comparable接口指定比较规则
创建TreeSet对象的时候，传递比较器Comparator指定规则
案例
使用场景：
泛型概述
泛型的好处
泛型的细节
泛型类
泛型方法
泛型方法的练习
泛型接口
泛型的继承和通配符
案例
数据结构概述
常见的数据结构
栈
队列
数组
链表
平衡二叉树
怎样保持平衡？
左旋
右旋
平衡二叉树需要旋转的四种情况
红黑树
红黑规则
添加节点的规则
单列集合
集合体系结构
区别
List集合：添加的元素是有序、可重复、有索引
Set集合：添加的元素是无序、不重复、无索引
方法
| 方法名称 | 说明 |
|---|---|
| public boolean add(E e) | 把给定的对象添加到当前集合中 |
| public void clear() | 清空集合中所有的元素 |
| public boolean remove(E e) | 把给定的对象在当前集合中删除 |
| public boolean contains(object obj) | 判断当前集合中是否包含给定的对象 |
| public boolean isEmpty() | 判断当前集合是否为空 |
| public int size() | 返回集合中元素的个数/集合的长度 |
Collection系列集合三种通用的遍历方式
1 迭代器遍历
迭代器在Java中的类是Iterator，迭代器是集合专用的遍历方式。
collection集合获取迭代器
| 方法名称 | 说明 |
|---|---|
| Iterator |
返回迭代器对象，默认指向当前集合的0索引 |
Iterator中的常用方法
| 方法名称 | 说明 |
|---|---|
| boolean hasNext() | 判断当前位置是否有元素，有元素返回true，没有元素返回false |
| E next() | 获取当前位置的元素，并将迭代器对象移向下一个位置。 |
public class CollectionDemo1 {
/**
* 迭代器遍历集合
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
//创建集合并添加元素
Collection coll = new ArrayList<>();
coll.add("aaa");
coll.add("bbb");
coll.add("ccc");
coll.add("ddd");
//获取迭代器对象
Iterator iterator = coll.iterator();
while (iterator.hasNext()){
String str = iterator.next();
System.out.println(str);
}
}
}
细节注意点
1，如果当前位置没有元素，还要强行获取，会报NoSuchElementException
2，迭代器遍历完毕，指针不会复位
3，循环中只能用一次next方法
4.迭代器遍历时，不能用集合的方法进行增加或者删除；如果要删除:那么可以用迭代器提供的remove方法进行删除。如果要添加，暂时没有办法。
2 增强for遍历
增强for的底层就是迭代器，为了简化迭代器的代码书写的。它是JDK5之后出现的，其内部原理就是一个Iterator迭代器。
所有的单列集合和数组才能用增强for进行遍历。
/**
* 增强for遍历集合
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
//创建集合并添加元素
Collection coll = new ArrayList<>();
coll.add("aaa");
coll.add("bbb");
coll.add("ccc");
coll.add("ddd");
//str其实就是一个第三方变量，在循环过程中依次表示集合中的每一个数据
for (String str : coll){
System.out.println(str);
}
} 3 Lambda表达式遍历
得益于JDK 8开始的新技术Lambda表达式，提供了一种更简单、更直接的遍历集合的方式
| 方法名称 | 说明 |
|---|---|
| default void forEach(consumer action): | 结合lambda遍历集合 |
public static void main(String[] args) {
//创建集合并添加元素
Collection coll = new ArrayList<>();
coll.add("aaa");
coll.add("bbb");
coll.add("ccc");
coll.add("ddd");
//利用匿名内部类的形式
/*coll.forEach(new Consumer() {
@Override
public void accept(String s) {
System.out.println(s);
}
});//aaa
//bbb
//ccc
//ddd*/
//lambda表达式 () -> {}
coll.forEach(s -> System.out.println(s));
} 总结
1.Collection是单列集合的顶层接口，所有方法被List和Set系列集合共享 2.常见成员方法： add、clear、remove、contains、isEmpty、size 3.三种通用的遍历方式 迭代器:在遍历的过程中需要删除元素，请使用迭代器增强for、Lambda: 仅仅想遍历，那么使用增强for或Lambda表达式
List集合
List集合的特有方法
Collection的方法List都继承了 List集合因为有索引，所以多了很多索引操作的方法。
| 方法名称 | 说明 |
|---|---|
| void add(int index,E element) | 在此集合中的指定位置插入指定的元素 |
| E remove(int index) | 删除指定索引处的元素，返回被删除的元素 |
| E set(int index,E element) | 修改指定索引处的元素，返回被修改的元素 |
| E get(int index) | 返回指定索引处的元素 |
List集合的遍历方式
迭代器遍历 列表迭代器遍历 增强for遍历 Lambda表达式遍历 普通for循环(因为List集合存在索引)
五种遍历方式对比
迭代器遍历 : 在遍历的过程中需要删除元素，请使用迭代器。
列表迭代器 : 在遍历的过程中需要添加元素，请使用列表迭代器
增强for遍历 Lambda表达式 仅仅想遍历，那么使用增强for或Lambda表达式
普通for : 如果遍历的时候想操作索引，可以用普通for。
public class ListDemo1 {
/**
* list集合的五种遍历方式
*
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
List list = new ArrayList<>();
list.add("aaa");
list.add("bbb");
list.add("ccc");
//1.迭代器遍历
System.out.println("1.迭代器遍历:");
Iterator iterator = list.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
String s = iterator.next();
System.out.println(s);
}
//增强for遍历
System.out.println("2.增强for遍历:");
for (String s : list) {
System.out.println(s);
}
//lambda表达式遍历
System.out.println("3.lambda表达式遍历:");
list.forEach(s -> System.out.println(s));
//普通for遍历
System.out.println("4.普通for遍历:");
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
String s = list.get(i);
System.out.println(s);
}
//列表迭代器遍历
System.out.println("5.列表迭代器遍历");
ListIterator stringListIterator = list.listIterator();
while (stringListIterator.hasNext()){
String s = stringListIterator.next();
System.out.println(s);
}
}
} ArrayList
成员方法
| 方法名 | 说明 |
|---|---|
| boolean add(E e) | 添加元素，返回值表示是否添加成功 |
| boolean remove(E e) | 删除指定元素，返回值表示是否成功 |
| E remove(int index) | 删除指定索引元素，返回被删除的元素 |
| E set(int index,E e) | 修改指定索引下的元素，返回原来的元素 |
| E get(int index) | 获取指定索引处的元素 |
| int size() | 集合的长度，也就是集合中元素的个数 |
ArrayList集合底层原理
ArrayList底层是数组结构的
① 利用空参创建的集合，在底层创建一个默认长度为0的数组
② 添加第一个元素时，底层会创建一个新的长度为10的数组 ③ 存满时，会扩容1.5倍 ④ 如果一次添加多个元素，1.5倍还放不下，则新创建数组的长度以实际为准
LinkedList
底层数据结构是双链表，查询慢，增删快，但是如果操作的是首尾元素，速度也是极快的，LinkedList本身多了很多直接操作首尾元素的特有API。
| 特有方法 | 说明 |
|---|---|
| public void addFirst(E e) | 在该列表开头插入指定的元素 |
| public void addLast(E e) | 将指定的元素追加到此列表的末尾 |
| public E getFirst() | 返回此列表中的第一个元素 |
| public E getLast() | 返回此列表中的最后一个元素 |
| public E removeFirst() | 从此列表中删除并返回第一个元素 |
| public E removeLast() | 从此列表中删除并返回最后一个元素 |
HashSet
HashSet底层原理
HashSet集合底层采取哈希表存储数据 哈希表是一种对于增删改查数据性能都较好的结构 哈希表组成: JDK8之前:数组+链表 JDK8开始:数组+链表+红黑树
创建一个默认长度16，默认加载因子0.75的数组，数组名table 根据元素的哈希值跟数组的长度计算出应存入的位置 ： int index = (数组长度 - 1) & 哈希值; 判断当前位置是否为null，如果是null直接存入 如果位置不为null，表示有元素，则调用equals方法比较属性值 一样:不存 不一样:存入数组，形成链表 JDK8以前:新元素存入数组，老元素挂在新元素下面 JDK8以后:新元素直接挂在老元素下面
JDK8以后，当链表长度超过8而且数组长度大于等于64时，自动转换为红黑树 如果集合中存储的是自定义对象，必须要重写hashcode和equals方法
哈希值
根据hashcode方法算出来的int类型的整数 该方法定义在0bject类中，所有对象都可以调用，默认使用地址值进行计算
一般情况下，会重写hashcode方法，利用对象内部的属性值计算哈希值
对象的哈希值特点
如果没有重写hashcode方法，不同对象计算出的哈希值是不同的 如果已经重写hashcode方法，不同的对象只要属性值相同，计算出的哈希值就是一样的
在小部分情况下，不同的属性值或者不同的地址值计算出来的哈希值也有可能一样。(哈希碰撞)
public class HashSetDemo1 {
public static void main(String[] args) {
/**
* 如果没有重写hashcode方法，不同对象计算出的哈希值是不同的
* 如果已经重写hashcode方法，不同的对象只要属性值相同，计算出的哈希值就是一样的
* 在小部分情况下，不同的属性值或者不同的地址值计算出来的哈希值也有可能一样。(哈希碰撞)
*/
Student s1 = new Student("张三",23);
Student s2 = new Student("张三",23);
//如果没有重写hashcode方法，不同对象计算出的哈希值是不同的
//System.out.println(s1.hashCode());//1784662007
//System.out.println(s2.hashCode());//997110508
//如果已经重写hashcode方法，不同的对象只要属性值相同，计算出的哈希值就是一样的
System.out.println(s1.hashCode());//24022543
System.out.println(s2.hashCode());//24022543
//在小部分情况下，不同的属性值或者不同的地址值计算出来的哈希值也有可能一样。(哈希碰撞)
System.out.println("abc".hashCode());//96354
System.out.println("acD".hashCode());//96354
}
}案例
利用HashSet集合去除重复元素 需求创建一个存储学生对象的集合，存储多个学生对象。 使用程序实现在控制台遍历该集合 学生对要求象的成员变量值相同，我们就认为是同一个对象
public class Student {
private String name;
private int age;
public Student() {
}
public Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
/**
* 获取
* @return name
*/
public String getName() {
return name;
}
/**
* 设置
* @param name
*/
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
/**
* 获取
* @return age
*/
public int getAge() {
return age;
}
/**
* 设置
* @param age
*/
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public String toString() {
return "Student{name = " + name + ", age = " + age + "}";
}
@Override
public boolean equals(Object o) {
if (this == o) return true;
if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
Student student = (Student) o;
return age == student.age && Objects.equals(name, student.name);
}
@Override
public int hashCode() {
return Objects.hash(name, age);
}
}
public class HashSetDemo2 {
public static void main(String[] args) {
Student student = new Student("张三", 23);
Student student1 = new Student("李四", 24);
Student student2 = new Student("王五", 25);
Student student3 = new Student("张三", 23);
HashSet set = new HashSet<>();
set.add(student);
set.add(student1);
set.add(student2);
set.add(student3);
for (Student student4 : set) {
System.out.println(student4);
}
}
} LinkedHashSet底层原理
有序、不重复、无索引。
这里的有序指的是保证存储和取出的元素顺序一致.
原理:底层数据结构是依然哈希表，只是每个元素又额外的多了一个双链表的机制记录存储的顺序。
TreeSet
特点
不重复、无索引、可排序 可排序:按照元素的默认规则(有小到大)排序 TreeSet集合底层是基于红黑树的数据结构实现排序的，增删改查性能都较好
练习
TreeSet对象排序练习题 需求:存储整数并进行排序
public class TreeSetDemo1 {
public static void main(String[] args) {
TreeSet treeSet = new TreeSet<>();
treeSet.add(3);
treeSet.add(5);
treeSet.add(2);
treeSet.add(4);
treeSet.add(1);
System.out.println(treeSet); //[1, 2, 3, 4, 5]
}
} TreeSet集合默认的规则
对于数值类型:Integer，Double，默认按照从小到大的顺序进行排序
对于字符、字符串类型:按照字符在ASCII码表中的数字升序进行排序。
TreeSet的两种比较方式
方式一:默认排序/自然排序:JavaBean类实现Comparable接口指定比较规则 方式二:比较器排序:创建TreeSet对象的时候，传递比较器Comparator指定规则
使用原则:默认使用第一种，如果第一种不能满足当前需求，就使用第二种
实现Comparable接口指定比较规则
实现Comparable接口指定比较规则
/**
需求:创建TreeSet集合，并添加3个学生对象
学生对象属性:
姓名，年龄。
要求按照学生的年龄进行排序
同年龄按照姓名字母排列(暂不考虑中文)同姓名，同年龄认为是同一个人
*/
public class Student2 implements Comparable{
private String name;
private int age;
public Student2() {
}
public Student2(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
/**
* 获取
* @return name
*/
public String getName() {
return name;
}
/**
* 设置
* @param name
*/
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
/**
* 获取
* @return age
*/
public int getAge() {
return age;
}
/**
* 设置
* @param age
*/
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public String toString() {
return "Student2{name = " + name + ", age = " + age + "}";
}
@Override
public int compareTo(Student2 o) {
//this:当前要存入的元素
//o : 已经存在的元素
//正数 ： 存右边
//负数 ： 存左边
// 0 ： 不存
return o.getAge() - this.getAge();
}
}
public class TreeSetDemo2 {
public static void main(String[] args) {
TreeSet set = new TreeSet<>();
Student2 s1 = new Student2("zhangsan",23);
Student2 s2 = new Student2("lisi",24);
Student2 s3 = new Student2("wangwu",25);
set.add(s1);
set.add(s2);
set.add(s3);
System.out.println(set);
}
}
[Student2{name = wangwu, age = 25}, Student2{name = lisi, age = 24}, Student2{name = zhangsan, age = 23}] 创建TreeSet对象的时候，传递比较器Comparator指定规则
创建TreeSet对象的时候，传递比较器Comparator指定规则
/**
* 需求:请自行选择比较器排序和自然排序两种方式，
* 要求:存入四个字符串，"c"“ab”，“df”"qwer*
* 按照长度排序，如果一样长则按照首字母排序
*/
public class TreeSetDemo3 {
public static void main(String[] args) {
TreeSet ts = new TreeSet<>(new Comparator() {
@Override
public int compare(String o1, String o2) {
int i = o1.length() - o2.length();
i = i == 0 ? o1.compareTo(o2) : i;
return i;
}
});
ts.add("c");
ts.add("ab");
ts.add("df");
ts.add("qwer");
System.out.println(ts);
System.out.println("-----------------");
//Comparator是函数式接口，所以可以使用lambda表达式
TreeSet ts1 = new TreeSet<>((o1, o2)-> {
int i = o1.length() - o2.length();
i = i == 0 ? o1.compareTo(o2) : i;
return i;
}
);
ts.add("c");
ts.add("ab");
ts.add("df");
ts.add("qwer");
System.out.println(ts);
}
} 案例
需求:创建5个学生对象 属性:(姓名,年龄，语文成绩,数学成绩,英语成绩)按照总分从高到低输出到控制台 如果总分一样，按照语文成绩排;如果语文一样，按照数学成绩排;如果数学成绩一样，按照英语成绩;排如果英文成绩一样，按照年龄排;如果年龄一样，按照姓名的字母顺序排;如果都一样，认为是同一个学生，不存。
public class Student3 implements Comparable {
private String name;
private int age;
private int chinese;
private int math;
private int english;
public Student3() {
}
public Student3(String name, int age, int chinese, int math, int english) {
this.name = name;
this.age = age;
this.chinese = chinese;
this.math = math;
this.english = english;
}
/**
* 获取
*
* @return name
*/
public String getName() {
return name;
}
/**
* 设置
*
* @param name
*/
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
/**
* 获取
*
* @return age
*/
public int getAge() {
return age;
}
/**
* 设置
*
* @param age
*/
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
/**
* 获取
*
* @return chinese
*/
public int getChinese() {
return chinese;
}
/**
* 设置
*
* @param chinese
*/
public void setChinese(int chinese) {
this.chinese = chinese;
}
/**
* 获取
*
* @return math
*/
public int getMath() {
return math;
}
/**
* 设置
*
* @param math
*/
public void setMath(int math) {
this.math = math;
}
/**
* 获取
*
* @return english
*/
public int getEnglish() {
return english;
}
/**
* 设置
*
* @param english
*/
public void setEnglish(int english) {
this.english = english;
}
public String toString() {
return "Student3{name = " + name + ", age = " + age + ", chinese = " + chinese + ", math = " + math + ", english = " + english + "}";
}
@Override
public int compareTo(Student3 o) {
//先比较总分
int sum1 = this.chinese + this.getMath() + this.getEnglish();
int sum2 = o.chinese + o.getMath() + o.getEnglish();
//如果总分一样，按照语文成绩排
int i = sum1 - sum2;
i = i == 0 ? this.getChinese() - o.getChinese() : i;
//如果语文一样，按照数学成绩排
i = i == 0 ? this.getMath() - o.getMath() : i;
//如果数学成绩一样，按照英语成绩
i = i == 0 ? this.getEnglish() - o.getEnglish() : i;
//如果英文成绩一样，按照年龄排
i = i == 0 ? this.getAge() - o.getAge() : i;
//如果年龄一样，按照姓名的字母顺序排
i = i == 0 ? this.getName().compareTo(o.getName()) : i;
return i;
}
}
public class TreeSet4 {
public static void main(String[] args) {
//创建学生对象
Student3 sd1 = new Student3("zhangsan",23,90,99,50);
Student3 sd2 = new Student3("lisi",24,90,98,50);
Student3 sd3 = new Student3("wangwu",25,95,100,30);
Student3 sd4 = new Student3("zhaoliu",26,60,99,70);
Student3 sd5 = new Student3("qianqi",26,70,80,70);
//创建集合对象
TreeSet ts = new TreeSet<>();
//添加元素
ts.add(sd1);
ts.add(sd2);
ts.add(sd3);
ts.add(sd4);
ts.add(sd5);
for (Student3 t : ts) {
System.out.print(t + " " + "总分 : ");
System.out.println(t.getChinese()+t.getMath()+t.getEnglish());
}
}
} 使用场景：
1.如果想要集合中的元素可重复
用ArrayList集合，基于数组的。(用的最多)
2.如果想要集合中的元素可重复，而且当前的增删操作明显多于查询
用LinkedList集合，基于链表的， 3.如果想对集合中的元素去重
用Hashset集合，基于哈希表的。(用的最多) 4.如果想对集合中的元素去重，而且保证存取顺序
用LinkedHashSet集合，基于哈希表和双链表，效率低于Hashset 5.如果想对集合中的元素进行排序
用TreeSet集合，基于红黑树。后续也可以用List集合实现排序。
泛型概述
泛型:是JDK5中引入的特性，可以在编译阶段约束操作的数据类型，并进行检查。
泛型的格式:<数据类型>
注意:泛型只能支持引用数据类型
没有泛型的时候，集合如何存储数据? 如果我们没有给集合指定类型，默认认为所有的数据类型都是object类型,此时可以往集合添加任意的数据类型。 带来一个坏处:我们在获取数据的时候，无法使用他的特有行为。
泛型的好处
统一数据类型。 把运行时期的问题提前到了编译期间，避免了强制类型转换可能出现的异常，因为在编译阶段类型就能确定下来。
泛型的细节
泛型中不能写基本数据类型，要写对应的包装类 指定泛型的具体类型后，传递数据时，可以传入该类类型或者其子类类型 如果不写泛型，类型默认是Object
泛型类
使用场景:当一个类中，某个变量的数据类型不确定时，就可以定义带有泛型的类
格式:
修饰符 class 类名<类型>{
}
举例:
public class ArrayList {
}
此处E可以理解为变量，但是不是用来记录数据的，而是记录数据的类型，可以写成:T、E、K、V等 /**
* 当编写一个类时，如果不确定类型，那么这个类就可以定义成泛型类
* @param
*/
public class MyArrayList {
Object[] object = new Object[10];
int size;
/**
* T 表示一个不确定的类型，该类型已经在类名后面定义过了
* @param t
* @return
*/
public boolean add(T t){
object[size] = t;
size++;
return true;
}
} 泛型方法
当方法中形参类型不确定时 方案①:使用类名后面定义的泛型 ： 所有方法都能用 方案②:在方法申明上定义自己的泛型 ： 只有本方法能用
格式:
修饰符 <类型>返回值类型 方法名(类型 变量名){
}
举例:
public void show(T t)P{
}
调用该方法时，T就确定类型
此处T可以理解为变量，但是不是用来记录数据的，而是记录类型的，可以写成:T、E、K、V等 泛型方法的练习
定义一个工具类:Listutil 类中定义一个静态方法addAll，用来添加多个集合的元素。
public class ListUtil {
private ListUtil(){}
public static void addAll(ArrayList list,T...t){
for (T t1 : t) {
list.add(t1);
}
}
} 泛型接口
格式:
修饰符 interface 接囗名<类型>{
}
举例:
public interface List {
} 如何使用一个带泛型的接口
方式1:实现类给出具体类型
方式2:实现类延续泛型，创建对象时再确定
实现类给出具体类型
public class MyList implements List {
}
实现类延续泛型，创建对象时再确定
public class MyList implements List {
}
MyList list = new MyList<>(); 泛型的继承和通配符
泛型不具备继承性，但是数据具备继承性
如果我们在定义类、方法、接口的时候，类型不确定，就可以定义泛型类、泛型方法、泛型接口。
如果类型不确定，但是能知道以后只能传递某个继承体系中的，就可以使用泛型的通配符 泛型的通配符:就是可以限定类型的范围。
?也表示不确定的类型 他可以进行类型的限定 ? extends E:表示可以传递E或者E所有的子类类型 ? super E:表示可以传递E或者E所有的父类类型
案例
需求: 定义一个继承结构: 动物 猫 狗 猫 波斯猫 狸花猫 狗 泰迪 哈士奇
属性: 名字，年龄 行为: 吃东西 方法体打印: 一只叫做xXX的，X岁的波斯猫，正在吃小饼干 方法体打印: -只叫做xxX的，X岁的狸花猫，正在吃鱼 方法体打印: 一只叫做XXX的，X岁的泰迪，正在吃骨头，边吃边蹭 方法体打印: 一只叫做xXX的，X岁的哈士奇，正在吃骨头，边吃边拆家 测试类中定义一个方法用于饲养动物 public static void keepPet(ArrayList 1ist){
//遍历集合，调用动物的eat方法
}
要求1:该方法能养所有品种的猫，但是不能养狗 要求2:该方法能养所有品种的狗，但是不能养猫 要求3:该方法能养所有的动物，但是不能传递其他类型
package myList.Demo;
/**
* @Description:
* @ClassName: Animals
* @Author: 康小汪
* @Date: 2024/1/31 18:47
* @Version: 1.0
*/
public abstract class Animals {
private String name;
private int age;
public Animals() {
}
public Animals(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
/**
* 获取
* @return name
*/
public String getName() {
return name;
}
/**
* 设置
* @param name
*/
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
/**
* 获取
* @return age
*/
public int getAge() {
return age;
}
/**
* 设置
* @param age
*/
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public String toString() {
return "Animals{name = " + name + ", age = " + age + "}";
}
public abstract void eat();
}
public abstract class Cat extends Animals{
}
public class BoSiCat extends Cat {
@Override
public void eat() {
System.out.println("一只叫做" + getName() + "的，" + getAge() + "岁的波斯猫，正在吃小饼干");
}
}
public class LiHuaCat extends Cat {
@Override
public void eat() {
System.out.println("-只叫做" + getName() + "的，" + getAge() + "岁的狸花猫，正在吃鱼");
}
}
public abstract class Dog extends Animals{
}
public class TaiDiDog extends Dog {
@Override
public void eat() {
System.out.println("一只叫做" + getName() + "的，" + getAge() + "岁的泰迪，正在吃骨头，边吃边蹭");
}
}
public class HaShiQiDog extends Dog {
@Override
public void eat() {
System.out.println("一只叫做" + getName() + "的，" + getAge() + "岁的哈士奇，正在吃骨头，边吃边拆家");
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
ArrayList cats = new ArrayList<>();
Cat cat = new BoSiCat();
cat.setName("k");
cat.setAge(1);
cats.add(cat);
ArrayList dogs = new ArrayList<>();
ArrayList animals = new ArrayList<>();
keepPet(cats);
keepPet1(dogs);
keepPet2(animals);
}
/**
* 该方法能养所有品种的猫，但是不能养狗
*/
public static void keepPet(ArrayList list) {
for (Cat cat : list) {
cat.eat();
}
}
/**
* 该方法能养所有品种的狗，但是不能养猫
*/
public static void keepPet1(ArrayList list) {
}
/**
* 该方法能养所有的动物，但是不能传递其他类型
*/
public static void keepPet2(ArrayList list) {
}
}
数据结构概述
数据结构是计算机底层存储、组织数据的方式。 是指数据相互之间是以什么方式排列在一起的。 数据结构是为了更加方便的管理和使用数据，需要结合具体的业务场景来进行选择。 一般情况下，精心选择的数据结构可以带来更高的运行或者存储效率。
常见的数据结构
栈、队列、数组、链表、二叉树、二叉查找树、平衡二叉树、红黑树
栈
栈的特点:后进先出，先进后出
数据进入栈模型的过程称为:压/进栈
数据离开栈模型的过程称为:弹/出栈
队列
队列的特点:先进先出，后进后出
数据从后端进入队列模型的过程称为:入队列
数据从前端离开队列模型的过程称为:出队列
数组
数组是一种查询快，增删慢的模型 查询速度快:查询数据通过地址值和索引定位，查询任意数据耗时相同。(元素在内存中是连续存储的) 删除效率低:要将原始数据删除，同时后面每个数据前移。 添加效率极低:添加位置后的每个数据后移，再添加元素。
链表
链表中的结点是独立的对象，在内存中是不连续的，每个结点包含数据值和下一个结点的地址。 链表查询慢，无论查询哪个数据都要从头开始找。 链表增删相对快（数组）
平衡二叉树
规则:任意节点左右子树高度差不超过1
怎样保持平衡？
平衡二叉树的旋转机制 规则1:左旋 规则2:右旋 触发时机:当添加一个节点之后，该树不再是一颗平衡二叉树
左旋
步骤：
确定支点:从添加的节点开始，不断的往父节点找不平衡的节点 以不平衡的点作为支点
把支点左旋降级，变成左子节点
晋升原来的右子节点
确定支点:从添加的节点开始，不断的往父节点找不平衡的节点 如以不平衡的点作为支点 将根节点的右侧往左拉 原先的右子节点变成新的父节点，并把多余的左子节点出让，给已经降级的根节点当右子节点
右旋
确定支点:从添加的节点开始，不断的往父节点找不平衡的节点 以不平衡的点作为支点 把支点右旋降级，变成右子节点 晋升原来的左子节点
确定支点:从添加的节点开始，不断的往父节点找不平衡的节点 以不平衡的点作为支点 就是将根节点的左侧往右拉 原先的左子节点变成新的父节点，并把多余的右子节点出让，给已经降级的根节点当左子节点
平衡二叉树需要旋转的四种情况
左左 ：当根节点左子树的左子树有节点插入，导致二叉树不平衡
一次右旋
左右 : 当根节点左子树的右子树有节点插入，导致二叉树不平衡
先局部左旋，再整体右旋
右右：当根节点右子树的右子树有节点插入，导致二叉树不平衡
一次左旋：当根节点右子树的左子树有节点插入，导致二叉树不平衡
右左 先局部右旋，再整体左旋
红黑树
红黑树是一种自平衡的二叉查找树，是计算机科学中用到的一种数据结构。 1972年出现，当时被称之为平衡二叉B树。后来，1978年被修改为如今的"红黑树"。它是一种特殊的二叉查找树，红黑树的每一个节点上都有存储位表示节点的颜色，每一个节点可以是红或者黑;红黑树不是高度平衡的，它的平衡是通过"红黑规则"进行实现的。
平衡二叉树和红黑树的区别：
平衡二叉树 : 高度平衡；当左右子树高度差超过1时，通过旋转保持平衡
红黑树 : 是一个二叉查找树:但是不是高度平衡的
条件:特有的红黑规则
红黑规则
① 每一个节点或是红色的，或者是黑色的 ② 根节点必须是黑色 ③ 如果一个节点没有子节点或者父节点，则该节点相应的指针属性值为Nil，这些Nil视为叶节点，每个叶节点(Nil)是黑色的
④ 如果某一个节点是红色，那么它的子节点必须是黑色(不能出现两个红色节点相连的情况)
⑤ 对每一个节点，从该节点到其所有后代叶节点的简单路径上，均包含相同数目的黑色节点;
添加节点的规则
——红黑树在添加节点的时候，添加的节点默认是红色的（效率高）。
红黑树增删改查的性能都很好。
