Java语法进阶10-泛型-数组算法

泛型

泛型：参数化的类型，即把数据类型当做参数来传递

有的地方又称为泛化的类型，用一个单个大写字母，例如<T>来代表任意类型，这个T就是泛化的类型。

泛型的好处：

（1）表示某个变量的类型更灵活

（2）安全：有了泛型，在编译期间就可以避免不符合类型的数据赋值

（3）避免数据类型转换

泛型类或泛型接口

【修饰符】 class 类名<类型变量列表/泛型类型形参列表>{

}
【修饰符】 interface 接口名<类型变量列表/泛型类型形参列表>{

}

使用

（1）创建对象时

在创建类的对象时指定类型变量对应的实际类型参数，指定泛型实参时，必须左右两边一致，不存在多态现象

（2）继承、实现接口

在继承泛型类或实现泛型接口时，指定类型变量对应的实际类型参数

注意

（1）<类型变量列表/泛型类型形参列表>：使用单个的大写字母表示，例如：<T>，<E>,<R>...

（2）<类型变量列表/泛型类型形参列表>：可以多个，每个之间使用,分割，例如：<K,V>

（3）如果要指定<类型变量列表/泛型类型形参列表>的实际类型，必须是引用数据类型，不能是基本数据类型

（4）类和接口上的类型形参不能用于静态方法中

（5）<类型变量列表/泛型类型形参列表>可能有上限，< T extends 上限1 > 

类型变量的上限

当在声明类型变量时，如果不希望这个类型变量代表任意引用数据类型，而是某个系列的引用数据类型，那么可以设定类型变量的上限。

< T extends 上限1 & 上限2 ...>

上限中类只能有一个，如果有必须在最左边，接口的话可以多个。多个上限之间是&(与)的关系。

如果在声明<类型变量>时没有指定任何上限，默认上限是java.lang.Object。

泛型擦除

当使用参数化类型的类或接口时，如果没有指定泛型，会发生泛型擦除，泛型的类型就会自动按照最左边的第一个上限处理。如果没有指定上限，上限即为Object。

泛型方法

如果我们定义类、接口时没有使用<类型变量>，但是某个方法定义时或静态方法定义时，想要自己定义<类型变量>就可定义泛型方法

语法：

【修饰符】 <类型变量列表/泛型类型形参列表> 返回值类型  方法名(【数据形参列表】)【throws 异常列表】

使用：

方法被调用时，根据方法的实参的类型自动推断。

注意：

泛型方法的定语与泛型类的定义注意点相同，并且泛型方法可定义静态方法

每一个泛型方法的<类型变量列表/泛型类型形参列表>是独立的，和别的方法无关，和类上面的泛型也无关

类型通配符

当我们声明一个方法时，某个形参的类型是一个参数化的泛型类或泛型接口类型（Map<K,V>），但是在声明方法时，又不确定该泛型实际类型，我们可以考虑使用类型通配符。

形式：

（1）泛型类/接口名<?>　　　　　　　　?代表任意引用数据类型

（2）泛型类/接口名<? extends 上限>　　?代表的是该上限或上限的子类类型

（3）泛型类/接口名<? super 下限>　　   ?代表的是该下限或下限的父类类型

注意：

<?>：不可变，因为<?>类型不确定，编译时，任意类型都是错

<? extends 上限>：不可变，因为<? extends 上限>的?可能是上限或上限的子类，即类型不确定，编译按任意类型处理都是错。

<? super 下限>：可以将值修改为下限或下限子类的对象，因为<? super 下限>?代表是下限或下限的父类，那么设置为下限或下限子类的对象是安全的。

泛型的其他小问题

1、<>在左右两边 类型必须一致

2、JDK1.7之后允许右边<>里面空着，根据左边的自动推断

3、try...catch的catch里面不能使用T这种来代表任意异常类型。

4、泛型类不能创建数组对象

5、泛型可用于可变形参列表（T... t）

 超类通配符<? super 下限>主要用于灵活的写入和比较，而<? extends 上限>主要用于读写，不能写入或者修改

数组算法升华

1、数组的反转

方法一：

1、借助一个新数组

2、首尾对应位置交换

缺点：需要借助一个数组，浪费额外空间，原数组需要垃圾回收

方法二：

数组对称位置的元素互换。

或

2、数组的扩容

(1)先创建一个新数组，可以扩容为原来的1.5倍、2倍等

(2)把旧数组的数据赋值到新数组中

(3)把新元素添加到newArr的最后

(4)如果下面继续使用arr，可以让arr指向新数组

数组扩容太多会造成浪费，太少会导致频繁扩容，效率低下

3、数组元素的插入

（1）判断数组是否需要扩容

　　如果需要，先扩容

（2）把[index]位置和它后面的元素往右移动

（3）在[index]位置放入新元素

4、数组元素的删除

（1）把[index+1]位置和它后面的元素往左移动

（2）把当前数组的最后一个元素还原（0/null）

5、数组的二分查找

二分查找：对折对折再对折

要求：要求数组元素必须支持比较大小，并且数组中的元素已经按大小排好序

6、数组的直接选择排序

int[] arr = {....};

//轮数 = arr.length-1
for(int i=0; i<arr.length-1; i++){
　　//(1)找出本轮最小值
　　int minIndex = i;
　　for(int j=i+1; j<arr.length-1; j++){
　　　　if(arr[minIndex] > arr[j]){
　　　　　　minIndex = j;
　　　　}
　　}
　　//（2）如果本轮最小值不在它应该在的位置
　　if(minIndex != i){
　　　　int temp = arr[minIndex];
　　　　arr[minIndex] = arr[i];
　　　　arr[i] = temp;
　　}
}