Java 数据结构

2023-07-16 20:27:03

Java工具包提供了强大的数据结构。在Java中的数据结构主要包括以下几种接口和类：

枚举（Enumeration）
位集合（BitSet）
向量（Vector）
栈（Stack）
字典（Dictionary）
哈希表（Hashtable）
属性（Properties）

以上这些类是传统遗留的，在Java2中引入了一种新的框架-集合框架(Collection)，我们后面再讨论。

枚举（Enumeration）

枚举（Enumeration）接口虽然它本身不属于数据结构,但它在其他数据结构的范畴里应用很广。枚举（The Enumeration）接口定义了一种从数据结构中取回连续元素的方式。

例如，枚举定义了一个叫nextElement 的方法，该方法用来得到一个包含多元素的数据结构的下一个元素。

Java Enumeration接口

Enumeration接口中定义了一些方法，通过这些方法可以枚举（一次获得一个）对象集合中的元素。

这种传统接口已被迭代器取代，虽然Enumeration 还未被遗弃，但在现代代码中已经被很少使用了。尽管如此，它还是使用在诸如Vector和Properties这些传统类所定义的方法中，除此之外，还用在一些API类，并且在应用程序中也广泛被使用。下表总结了一些Enumeration声明的方法：

序号	方法描述
1	boolean hasMoreElements( ) 测试此枚举是否包含更多的元素。
2	Object nextElement( ) 如果此枚举对象至少还有一个可提供的元素，则返回此枚举的下一个元素。

实例

以下实例演示了Enumeration的使用：

import java.util.Vector;
import java.util.Enumeration;
 
public class EnumerationTester {
 
   public static void main(String args[]) {
      Enumeration<String> days;
      Vector<String> dayNames = new Vector<String>();
      dayNames.add("Sunday");
      dayNames.add("Monday");
      dayNames.add("Tuesday");
      dayNames.add("Wednesday");
      dayNames.add("Thursday");
      dayNames.add("Friday");
      dayNames.add("Saturday");
      days = dayNames.elements();
      while (days.hasMoreElements()){
         System.out.println(days.nextElement()); 
      }
   }
}

以上实例编译运行结果如下：

Sunday
Monday
Tuesday
Wednesday
Thursday
Friday
Saturday

位集合（BitSet）

位集合类实现了一组可以单独设置和清除的位或标志。

该类在处理一组布尔值的时候非常有用，你只需要给每个值赋值一"位"，然后对位进行适当的设置或清除，就可以对布尔值进行操作了。

一个Bitset类创建一种特殊类型的数组来保存位值。BitSet中数组大小会随需要增加。这和位向量（vector of bits）比较类似。

这是一个传统的类，但它在Java 2中被完全重新设计。

BitSet定义了两个构造方法。

第一个构造方法创建一个默认的对象：

BitSet()

第二个方法允许用户指定初始大小。所有位初始化为0。

BitSet(int size)

BitSet中实现了Cloneable接口中定义的方法如下表所列：

序号	方法描述
1	void and(BitSet set) 对此目标位 set 和参数位 set 执行逻辑与操作。
2	void andNot(BitSet set) 清除此 BitSet 中所有的位，其相应的位在指定的 BitSet 中已设置。
3	int cardinality( ) 返回此 BitSet 中设置为 true 的位数。
4	void clear( ) 将此 BitSet 中的所有位设置为 false。
5	void clear(int index) 将索引指定处的位设置为 false。
6	void clear(int startIndex, int endIndex) 将指定的 startIndex（包括）到指定的 toIndex（不包括）范围内的位设置为 false。
7	Object clone( ) 复制此 BitSet，生成一个与之相等的新 BitSet。
8	boolean equals(Object bitSet) 将此对象与指定的对象进行比较。
9	void flip(int index) 将指定索引处的位设置为其当前值的补码。
10	void flip(int startIndex, int endIndex) 将指定的 fromIndex（包括）到指定的 toIndex（不包括）范围内的每个位设置为其当前值的补码。
11	boolean get(int index) 返回指定索引处的位值。
12	BitSet get(int startIndex, int endIndex) 返回一个新的 BitSet，它由此 BitSet 中从 fromIndex（包括）到 toIndex（不包括）范围内的位组成。
13	int hashCode( ) 返回此位 set 的哈希码值。
14	boolean intersects(BitSet bitSet) 如果指定的 BitSet 中有设置为 true 的位，并且在此 BitSet 中也将其设置为 true，则返回 true。
15	boolean isEmpty( ) 如果此 BitSet 中没有包含任何设置为 true 的位，则返回 true。
16	int length( ) 返回此 BitSet 的"逻辑大小"：BitSet 中最高设置位的索引加 1。
17	int nextClearBit(int startIndex) 返回第一个设置为 false 的位的索引，这发生在指定的起始索引或之后的索引上。
18	int nextSetBit(int startIndex) 返回第一个设置为 true 的位的索引，这发生在指定的起始索引或之后的索引上。
19	void or(BitSet bitSet) 对此位 set 和位 set 参数执行逻辑或操作。
20	void set(int index) 将指定索引处的位设置为 true。
21	void set(int index, boolean v) 将指定索引处的位设置为指定的值。
22	void set(int startIndex, int endIndex) 将指定的 fromIndex（包括）到指定的 toIndex（不包括）范围内的位设置为 true。
23	void set(int startIndex, int endIndex, boolean v) 将指定的 fromIndex（包括）到指定的 toIndex（不包括）范围内的位设置为指定的值。
24	int size( ) 返回此 BitSet 表示位值时实际使用空间的位数。
25	String toString( ) 返回此位 set 的字符串表示形式。
26	void xor(BitSet bitSet) 对此位 set 和位 set 参数执行逻辑异或操作。

向量（Vector）

向量（Vector）类和传统数组非常相似，但是Vector的大小能根据需要动态的变化。

和数组一样，Vector对象的元素也能通过索引访问。

使用Vector类最主要的好处就是在创建对象的时候不必给对象指定大小，它的大小会根据需要动态的变化。

关于该类的更多信息，请参见向量(Vector)

栈（Stack）

栈（Stack）实现了一个后进先出（LIFO）的数据结构。

你可以把栈理解为对象的垂直分布的栈，当你添加一个新元素时，就将新元素放在其他元素的顶部。

当你从栈中取元素的时候，就从栈顶取一个元素。换句话说，最后进栈的元素最先被取出。

关于该类的更多信息，请参见栈（Stack）。

字典（Dictionary）

字典（Dictionary）类是一个抽象类，它定义了键映射到值的数据结构。

当你想要通过特定的键而不是整数索引来访问数据的时候，这时候应该使用Dictionary。

由于Dictionary类是抽象类，所以它只提供了键映射到值的数据结构，而没有提供特定的实现。

关于该类的更多信息，请参见字典（ Dictionary）。

哈希表（Hashtable）

Hashtable类提供了一种在用户定义键结构的基础上来组织数据的手段。

例如，在地址列表的哈希表中，你可以根据邮政编码作为键来存储和排序数据，而不是通过人名。

哈希表键的具体含义完全取决于哈希表的使用情景和它包含的数据。

关于该类的更多信息，请参见哈希表（HashTable）。

属性（Properties）

Properties 继承于 Hashtable.Properties 类表示了一个持久的属性集.属性列表中每个键及其对应值都是一个字符串。

Properties 类被许多Java类使用。例如，在获取环境变量时它就作为System.getProperties()方法的返回值。

关于该类的更多信息，请参见属性（Properties）。

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