java关于集合的习题上机

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mob64ca12df5e97 2024-10-23 03:29:32 ©著作权

文章标签 Java List java 文章分类 Java 后端开发

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Java集合框架的基础及其应用

Java集合框架是Java语言中非常重要的部分，它提供了多种数据结构的实现，例如列表（List）、集合（Set）和映射（Map）。在本篇文章中，我们将通过具体的示例来理解Java集合，并展示如何有效地使用它们。

1. 什么是Java集合？

Java集合是用于存储一组数据的对象的集合。它们可以动态地增加或减少元素，非常适合于在运行时存储和管理数据。集合框架主要包括以下几类：

List：有序集合，可以重复元素。
Set：无序集合，不允许重复元素。
Map：键值对的集合，键不可重复。

2. 集合的常用操作

使用集合时，我们通常需要进行一些基本操作，如添加、删除和遍历元素。接下来，通过具体示例来演示这些操作。

2.1 List的使用示例

List 接口主要有两种实现：ArrayList 和 LinkedList。我们以 ArrayList 为例。

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

public class ListExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> fruits = new ArrayList<>();

        // 添加元素
        fruits.add("Apple");
        fruits.add("Banana");
        fruits.add("Cherry");

        // 遍历元素
        for (String fruit : fruits) {
            System.out.println(fruit);
        }

        // 删除元素
        fruits.remove("Banana");

        System.out.println("After removal: " + fruits);
    }
}

2.2 Set的使用示例

Set 接口以 HashSet 为实现示例，演示其独特性和遍历方式。

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

public class SetExample {
    public static void main(String[] args) {
        Set<String> uniqueNumbers = new HashSet<>();

        // 添加元素
        uniqueNumbers.add("1");
        uniqueNumbers.add("2");
        uniqueNumbers.add("2"); // 重复的元素不会被添加

        // 遍历元素
        for (String number : uniqueNumbers) {
            System.out.println(number);
        }
    }
}

2.3 Map的使用示例

Map 提供了对键值对的支持，下面是一个使用 HashMap 的示例：

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

public class MapExample {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String, Integer> scores = new HashMap<>();

        // 添加元素
        scores.put("Alice", 90);
        scores.put("Bob", 85);
        scores.put("Charlie", 92);

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

        // 删除元素
        scores.remove("Bob");

        System.out.println("Scores after removal: " + scores);
    }
}

3. 集合的性能对比

不同的集合在性能方面有明显的差异。ArrayList 在随机访问方面表现优越，而 LinkedList 在插入和删除方面更具优势；HashSet 适合生成唯一元素的快速查找，而 TreeSet 提供自动排序的功能。

性能对比示例

我们可以使用以下流程图来理解集合的选择：

flowchart TD
    A[选择集合类型] --> B{元素是否唯一?}
    B -->|是| C[使用Set]
    B -->|否| D{是否需要排序?}
    D -->|是| E[使用TreeSet]
    D -->|否| F[使用List]
    F --> G{是否需要频繁插入?}
    G -->|是| H[使用LinkedList]
    G -->|否| I[使用ArrayList]

4. 甘特图展示实践过程

在实际应用中，我们常常要计划我们的开发步骤。以下是一个简单的甘特图示例，展示了使用Java集合的学习过程：

gantt
    title 学习Java集合的过程
    dateFormat  YYYY-MM-DD
    section 学习集合基本知识
    学习基本概念             :a1, 2023-10-01, 1d
    section 实践List
    编写List示例           :a2, after a1, 1d
    section 实践Set
    编写Set示例            :a3, after a2, 1d
    section 实践Map
    编写Map示例            :a4, after a3, 1d
    section 性能对比
    学习集合性能对比        :a5, after a4, 1d