Teilegenerika in Sammlungen, Sortierungen und Hilfsmethoden

In diesem Folgebeitrag konzentrieren wir uns ausschließlich auf Generika in Sammlungen, das Konzept der Typsicherheit in Java-Sammlungen und darauf, wie Generika Ihren Code erstellen flexibler und robuster. Darüber hinaus untersuchen wir, wie das Sortieren mit generischen Sammlungen funktioniert, und stellen einige erweiterte Hilfsmethoden vor, die sich als nützlich erweisen.

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Inhaltsverzeichnis

1. Einführung in Generika
2. Generika in Listen
3. Generika in Sets
4. Generika in Karten
5. Sortieren mit Generika
6. Erweiterte Hilfsprogrammmethoden
7. Häufige Fehler bei Generika
8. Herausforderungen
9. Fazit

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Einführung in Generika

Mit

Generika in Java können Sie eine Klasse, Schnittstelle oder Methode schreiben, die mit jedem Datentyp funktioniert. Durch die Verwendung von Generika mit Sammlungen stellen Sie die Typsicherheit zur Kompilierungszeit sicher. Dies bedeutet, dass Sie potenzielle ClassCastException-Fehler vermeiden und eine explizite Umwandlung überflüssig machen können.

Zum Beispiel:

List<String> strings = new ArrayList<>();
strings.add("Hello");
// Adding a non-String value will now cause a compile-time error.

Generika stellen sicher, dass nur der angegebene Datentyp in der Sammlung gespeichert werden kann, wodurch Laufzeitprobleme vermieden werden und der Code besser lesbar und wartbar wird.

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Generika in Listen

Generika in Listen stellen sicher, dass Sie nur Objekte des angegebenen Typs speichern können. Beispiel: List erlaubt nur String-Objekte, während List erlaubt nur Integer-Objekte.

Codebeispiel

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class GenericListExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> names = new ArrayList<>();
        names.add("Alice");
        names.add("Bob");

        // The following line would cause a compile-time error:
        // names.add(123); // Error: cannot add Integer to List<String>

        for (String name : names) {
            System.out.println(name);
        }
    }
}

Vorteile

• Typsicherheit: Der Compiler erzwingt, dass nur Objekte des deklarierten Typs zur Liste hinzugefügt werden können.
• Keine explizite Umwandlung: Beim Abrufen von Elementen aus der Liste ist keine Umwandlung erforderlich.

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Generika in Sets

Sets mit Generika funktionieren ähnlich wie Listen und stellen sicher, dass alle Elemente von einem bestimmten Typ sind.

Codebeispiel

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

public class GenericSetExample {
    public static void main(String[] args) {
        Set<Integer> numbers = new HashSet<>();
        numbers.add(10);
        numbers.add(20);
        numbers.add(30);

        // Compile-time error if a non-Integer is added:
        // numbers.add("forty"); // Error

        for (Integer num : numbers) {
            System.out.println(num);
        }
    }
}

Vorteile

• Sie bewahren die Einzigartigkeit von Elementen auf typsichere Weise.
• Stellt sicher, dass keine unbeabsichtigten Typen hinzugefügt werden.

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Generika in Karten

Maps unterstützen als Schlüssel-Wert-Paare Generika sowohl für den Schlüssel als auch für den Wert. Beispiel: Map erzwingt, dass die Schlüssel Strings und die Werte Integer sind.

Codebeispiel

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class GenericMapExample {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String, Integer> phoneBook = new HashMap<>();
        phoneBook.put("Alice", 12345);
        phoneBook.put("Bob", 67890);

        // The following would cause a compile-time error:
        // phoneBook.put(123, "Charlie"); // Error

        for (Map.Entry<String, Integer> entry : phoneBook.entrySet()) {
            System.out.println(entry.getKey() + ": " + entry.getValue());
        }
    }
}

Vorteile

• Sie können die Typsicherheit sowohl für die Schlüssel als auch für die Werte in der Map gewährleisten.
• Verhindert potenzielle Laufzeitfehler durch das Mischen von Typen.

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Sortieren mit Generika

Das Sortieren allgemeiner Sammlungen ist unkompliziert und erfolgt mit Collections.sort() für Listen und Comparable oder Comparator für benutzerdefinierte Sortierung.

Codebeispiel

List<String> strings = new ArrayList<>();
strings.add("Hello");
// Adding a non-String value will now cause a compile-time error.

Für die benutzerdefinierte Sortierung können Sie die Comparator-Schnittstelle implementieren.

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Erweiterte Utility-Methoden

Die Dienstprogrammklasse „Collections“ unterstützt auch Vorgänge wie Binärsuche, Shuffle, Reverse und Frequenzzählung. Diese Vorgänge können für eine leistungsfähigere Datenbearbeitung auf generische Sammlungen angewendet werden.

Codebeispiel

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class GenericListExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> names = new ArrayList<>();
        names.add("Alice");
        names.add("Bob");

        // The following line would cause a compile-time error:
        // names.add(123); // Error: cannot add Integer to List<String>

        for (String name : names) {
            System.out.println(name);
        }
    }
}

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Häufige Fehler bei Generika

• Rohtypen verwenden: Geben Sie bei der Verwendung von Sammlungen immer den Typparameter an, um potenzielle Laufzeitprobleme zu vermeiden.

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

public class GenericSetExample {
    public static void main(String[] args) {
        Set<Integer> numbers = new HashSet<>();
        numbers.add(10);
        numbers.add(20);
        numbers.add(30);

        // Compile-time error if a non-Integer is added:
        // numbers.add("forty"); // Error

        for (Integer num : numbers) {
            System.out.println(num);
        }
    }
}

• Platzhalter falsch verwenden: Bei der Übergabe von Sammlungen an Methoden kann die Verwendung von Platzhaltern wie List oder Liste kann Verwirrung stiften. Verstehen Sie, wann Sie es verwenden sollten? und die Extens- oder Super-Schlüsselwörter.

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Herausforderungen

Herausforderung 1: Allgemeiner Stack

Implementieren Sie eine einfache Stack-Klasse mithilfe von Generika. Der Stapel sollte das Schieben von Elementen, das Platzieren von Elementen und die Überprüfung, ob er leer ist, unterstützen.

Herausforderung 2: Benutzerdefinierte Objekte sortieren

Erstellen Sie eine Liste benutzerdefinierter Objekte, z. B. „Person“, und sortieren Sie sie nach einem benutzerdefinierten Feld wie Alter oder Name.

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Abschluss

In diesem Beitrag haben wir untersucht, wie man Generika in Sammlungen für Typsicherheit, Flexibilität und Benutzerfreundlichkeit verwendet. Wir haben auch Sortierung und erweiterte Hilfsmethoden besprochen, die die Arbeit mit Sammlungen effizienter machen. Durch die Beherrschung von Generika können Sie robusteren, fehlerfreien Code schreiben, der zudem in hohem Maße wiederverwendbar ist.

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Das obige ist der detaillierte Inhalt vonTeilegenerika in Sammlungen, Sortierungen und Hilfsmethoden. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!