首页 > 解决方案 > 在构建容器时,为什么使用 Java 泛型比使用对象类更好?(Java 泛型和数据结构)

问题描述

所以我一直在审查我的数据结构,并遇到了一个关于 Java 泛型和Object类的有趣想法。我已经以两种不同的方式实现和运行“通用包” (注意如下:IObjectBag.java、ObjectBag.java、IGenericBag.java 和 GenericBag.java)并使用了它们(注意:在 main.java 和输出下方) . 我已经根据堆栈溢出规则删除了一些不必要的代码,但如果你想要完整的实现,请告诉我。

此外,除了查看此处ArrayList课程的源代码之外,我还在许多网站、书籍和课程中研究过该主题,我知道我的选择比我的更好,但不足以在学习期间以实用的方式解释它面试。而且我很困惑,我在其实现中使用了比我更多的转换操作(请参阅和)。GenericBagObjectBagGenericBagObjectBagRemovePrintBag

  1. 那么,除了语法糖,为什么我的GenericBag更好呢?请以我的课程为例。

  2. 我没有注意到运行时/开销/空间/时间是否有任何重要差异?

  3. 你会如何回答这个问题或期望它在面试中得到回答?

奖励问题:如果您愿意,请在评论MainGenericBag评论中回答奖励问题(我想我可以自己回答,只是想听听您的意见)。

IObjectBag界面:

public interface IObjectBag {
    void add(Object item);
    Object remove(Object item) throws NoSuchElementException;
    boolean isEmpty();
    int find(Object item);
    Object get(int index);
    int numItems();
}

ObjectBag班级:

public class ObjectBag implements IObjectBag {
    private Object [] items; // the java class attribute that will hold out "ints"
    private int numItems;
    
    public static void printBag(IObjectBag bag) {
        for(int i = 0; i < bag.numItems(); i++) {
            System.out.println(bag.get(i));
        }
    }
    
    public ObjectBag(int size) {
        this.items = new Object[size]; // fills array with null values
        this.numItems = 0;
    }
    
    public void add(Object item){
        // adds item to end of bag
    }
    
    public Object remove(Object item) {
        int index = this.find(item);

        if(index == -1) throw new NoSuchElementException("oops nothing found");
        
        Object out = this.items[index];
        
        this.items[index] = null;
        this.numItems -= 1;
        
        if(index + 1 != this.items.length && this.items[index + 1] != null) {  
            for(int i = index; i < this.items.length; i++) {
                if(i + 1 != this.items.length) this.items[i] = this.items[i + 1];
            }
            
            this.items[this.items.length - 1] = null;
        }
        
        return out;
    }
    
    public int find(Object item) {
        // return index given item or -1 
    }
    
    public Object get(int index) {
        // returns item given index
    }
    
}

IGenericBag班级:

public interface IGenericBag <T> {
    void add(T item);
    T remove(T item) throws NoSuchElementException;
    boolean isEmpty();
    int find(T item);
    T get(int index);
}

GenericBag班级:

public class GenericBag<T> implements IGenericBag<T> {
    // private T[] items; can't use this b/c see comment in constructor
    private Object[] items;
    private int numItems;
    
    public static void printBag(GenericBag bag) {
        for(int i = 0; i < bag.numItems(); i++) {
            System.out.println(bag.get(i));
        }
    }
    
    public GenericBag(int size) {
        // this.items = new T[size]; Bonus: throws generic array creation error (why?)
        this.items = new Object[size];
        this.numItems = 0;
    }
    
    public void add(T item){
        this.items[this.numItems] = item;
        this.numItems += 1;
    }
    
    public T remove(T item) {
        int index = this.find(item);

        if(index == -1) throw new NoSuchElementException("oops nothing found");
        
        T out = (T) this.items[index];
        
        this.items[index] = null;
        this.numItems -= 1;
        
        if(index + 1 != this.items.length && this.items[index + 1] != null) {  
            for(int i = index; i < this.items.length; i++) {
                if(i + 1 != this.items.length) this.items[i] = this.items[i + 1];
            }
            
            this.items[this.items.length - 1] = null;
        }
        
        return out;
    }
    
    public int find(Object item) {
        // given object return index or throw exception
    }
    
    public T get(int index) {
        return (T) this.items[index];
    }
    
}

Main班级:

public class Main {

    /**
     * @param args the command line arguments
     */
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Hello StackOverFlow!");
        Object int1 = new Integer(1);
        Object int2 = new Integer(2);
        Object int3 = new Integer(3);
        
        
        /* using my object bag ************************************************/
        System.out.println("using my object bag");
        IObjectBag myObjectBag = new ObjectBag(3);
                
        myObjectBag.add(int1);
        myObjectBag.add(int2);
        myObjectBag.add(int3);
        myObjectBag.remove(int2);
        
        ObjectBag.printBag(myObjectBag);
        
        /* using my generic bag ***********************************************/
        System.out.println("using generic bag");
        
        
        // Bonus Question: using object like above causes error at add method (why?)
        Integer int4 = new Integer(4); 
        Integer int5 = new Integer(5);
        Integer int6 = new Integer(6);
        
        GenericBag<Integer> myGenericBag = new GenericBag<Integer>(3); 
        //Bonus Question: using Interface decllaration like above causes error in print bag (why?) 
        
        myGenericBag.add(int4);
        myGenericBag.add(int5);
        myGenericBag.add(int6);
        myGenericBag.remove(int4);
        
        GenericBag.printBag(myGenericBag);
    }
    
}

输出:

Hello StackOverFlow!
using my object bag
1
3
using generic bag
5
6

标签: javagenericscontainerstype-safetycollect

解决方案


比方说,使用GenericBag<String>over的原因与在 上使用(或任何其他类型)ObjectBag基本相同:StringObject

类型安全。

您声明某个方法返回一个字符串集合而不是其他任何东西,从而阻止您将其他对象放在那里,或者试图将您从包中得到的东西视为其他类型。当您有 100 行代码时,这听起来可能很愚蠢,但是当您使用体面的代码库时,这可能会为您节省大量调试时间。

虽然,类型安全不是灵丹妙药,它只是一种工具,有些人觉得有用,有些人觉得没用。我很确定它是任何编程论坛的热门圣战话题。

如果您觉得在没有这种范式的情况下工作很舒服(Javascript 背景,对吗?),您可能会考虑尝试一些动态类型的语言,例如 Python,而不是 Java。


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