Java基于二叉搜索树实现集合和映射 Java底层基于二叉搜索树实现集合和映射/集合Set功能详解

时间:2021-04-21 WFaceBoss 人气:0

本文实例讲述了Java底层基于二叉搜索树实现集合和映射功能。分享给大家供大家参考，具体如下：

前言：在第5章的系列学习中，已经实现了关于二叉搜索树的相关操作，详情查看第5章即可。在本节中着重学习使用底层是我们已经封装好的二叉搜索树相关操作来实现一个基本的集合（set）这种数据结构。
集合set的特性:
集合Set存储的元素是无序的、不可重复的。为了能达到这种特性就需要寻找可以作为支撑的底层数据结构。
这里选用之前自己实现的二叉搜索树，这是由于该二叉树是不能盛放重复元素的。因此我们可以使用二叉搜索树这种底层来实现集合(set)。

1、集合`set`相关功能

1.1 add()方法特性

二分搜索树的添加操作add：不能盛放重复元素

2. set应用

典型应用：1.客户统计 2.词汇量统计

3.集合实现

3.1 Set接口定义

/**
 * 集合的接口
 */
public interface Set<E> {
  void add(E e);//添加 <——<不能添加重复元素
  void remove(E e);//移除
  int getSize();//获取大小
  boolean isEmpty();//是否为空
  boolean contains(E e);//是否包含元素
  
}

3.2 基于二分搜索树实现集合`Set`

//基于BST二分搜索树实现的集合Set
public class BSTSet<E extends Comparable<E>> implements Set<E> {//元素E必须满足可比较的
 
  //基于BST类的对象
  private BST<E> bst;
 
  //构造函数
  public BSTSet() {
    bst = new BST<>();
  }
 
  //返回集合大小
  @Override
  public int getSize() {
    return bst.size();
  }
 
  //返回集合是否为空
  @Override
  public boolean isEmpty() {
    return bst.isEmpty();
  }
 
  //Set添加元素
  @Override
  public void add(E e) {
    bst.add(e);
  }
 
  //是否包含元素
  @Override
  public boolean contains(E e) {
    return bst.contains(e);
  }
 
  //移除元素
  @Override
  public void remove(E e) {
    bst.remove(e);
  }
}

3.3测试：两本名著的词汇量和不重复的词汇量

public static void main(String[] args) {
 
    System.out.println("Pride and Prejudice");
    //新建一个ArrayList存放单词
    ArrayList<String> words1=new ArrayList<>();
    //通过这个方法将书中所以单词存入word1中
    FileOperation.readFile("pride-and-prejudice.txt",words1);
    System.out.println("Total words : "+words1.size());
 
    BSTSet<String> set1=new BSTSet<>();
    //增强for循环，定一个字符串word去遍历words
    //底层的话会把ArrayList words1中的值一个一个的赋值给word
    for(String word:words1)
      set1.add(word);//不添加重复元素
    System.out.println("Total different words : "+set1.getSize());
 
    System.out.println("-------------------");
    System.out.println("Pride and Prejudice");
    //新建一个ArrayList存放单词
    ArrayList<String> words2=new ArrayList<>();
    //通过这个方法将书中所以单词存入word1中
    FileOperation.readFile("a-tale-of-two-cities.txt",words2);
    System.out.println("Total words : "+words2.size());
 
    BSTSet<String> set2=new BSTSet<>();
    //增强for循环，定一个字符串word去遍历words
    //底层的话会把ArrayList words1中的值一个一个的赋值给word
    for(String word:words2)
      set2.add(word);//不添加重复元素
    System.out.println("Total different words : "+set2.getSize());
  }

结果：

这里需要说明一下就是关于我们统计的单词数只考虑了每个单词组成的不用，并没有对单词的特殊形式做区分。

在下一小节中继续学习【集合和映射--集合Set->底层基于链表实现】。

源码地址 https://github.com/FelixBin/dataStructure/tree/master/src/SetPart

希望本文所述对大家java程序设计有所帮助。

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