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Java练习——day2(集合嵌套)

news 来源：原创 2025/6/18 15:35:18

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练习1
练习2
练习3

练习1

给定一个字符串列表List words，统计每个单词出现的次数，并用Map<String, Integer>存储结果。
示例代码：

import java.util.*;public class WordCount {public static void main(String[] args) {// 示例单词列表List<String> words = Arrays.asList("apple", "banana", "apple", "orange", "banana", "apple");// 创建 Map 用于存储每个单词及其出现次数Map<String, Integer> wordCountMap = new HashMap<>();// 遍历单词列表，统计每个单词出现的次数for (String word : words) {// 如果存在则加1，否则存入1wordCountMap.put(word, wordCountMap.getOrDefault(word, 0) + 1);}// 输出结果：遍历 Map 并打印每个单词和对应的计数for (Map.Entry<String, Integer> entry : wordCountMap.entrySet()) {System.out.println(entry.getKey() + " : " + entry.getValue());}}
}

代码解析
数据准备：
使用 Arrays.asList 创建了一个示例单词列表 words。
统计逻辑：
利用 HashMap 来存储单词及其出现次数。通过 getOrDefault(word, 0) 方法获取当前单词计数（如果不存在则默认为 0），然后加 1，再存入 Map。
结果输出：

练习2

创建一个Student类（含name和score字段），将多个Student对象存入List，按分数从高到低排序。
代码示例：

import java.util.*;// 定义 Student 类，包含 name 和 score 字段
class Student {private String name;private int score;public Student(String name, int score) {this.name = name;this.score = score;}// 提供 getter 方法public String getName() {return name;}public int getScore() {return score;}// 重写 toString 方法以便打印 Student 对象信息@Overridepublic String toString() {return "Student{name='" + name + "', score=" + score + "}";}
}public class StudentSort {public static void main(String[] args) {// 创建一个 List 存储 Student 对象List<Student> students = new ArrayList<>();students.add(new Student("Alice", 85));students.add(new Student("Bob", 92));students.add(new Student("Charlie", 78));// 使用 Collections.sort 方法排序，按分数从高到低排列Collections.sort(students, new Comparator<Student>() {@Overridepublic int compare(Student s1, Student s2) {// 返回负值表示 s1 排在 s2 前面，这里用 s2-score - s1-score 实现降序排序return s2.getScore() - s1.getScore();}});// 或者使用 lambda 表达式简化写法：// students.sort((s1, s2) -> s2.getScore() - s1.getScore());// 输出排序后的 Student 列表for (Student student : students) {System.out.println(student);}}
}

代码解析
Student 类定义：
Student 类包含私有的 name 和 score 字段，并提供构造方法和 getter 方法；重写了 toString 方法，便于输出对象信息。
学生数据列表：
在 main 方法中，使用 ArrayList 存储多个 Student 对象。
排序操作：
调用 Collections.sort 方法，并传入一个自定义的 Comparator，比较两个 Student 对象的分数，从而实现按分数从高到低（降序）排序。代码中也给出了使用 lambda 表达式的简化写法示例。
结果输出：

练习3

实现一个LRU（最近最少使用）缓存，使用LinkedHashMap或其他集合，确保插入和查询的时间复杂度为O(1)。
示例代码：

import java.util.*;public class LRUCache<K, V> extends LinkedHashMap<K, V> {private final int capacity;/*** 构造方法* @param capacity 缓存的最大容量*/public LRUCache(int capacity) {// 调用 LinkedHashMap 的构造函数，设置 accessOrder 为 true，// 这样会按照访问顺序排列元素，最近访问的元素会移动到链表尾部super(capacity, 0.75f, true);this.capacity = capacity;}/*** 重写 removeEldestEntry 方法，当缓存大小超过 capacity 时返回 true，从而移除最不常使用的元素。*/@Overrideprotected boolean removeEldestEntry(Map.Entry<K, V> eldest) {return size() > capacity;}public static void main(String[] args) {// 创建容量为3的 LRU 缓存实例LRUCache<Integer, String> cache = new LRUCache<>(3);// 插入元素cache.put(1, "one");cache.put(2, "two");cache.put(3, "three");System.out.println("初始缓存：" + cache);// 访问 key 为 1 的元素，使其变为最近访问项cache.get(1);// 插入新元素，缓存超过容量会自动淘汰最久未使用的元素cache.put(4, "four");System.out.println("访问 key 1 后插入新元素 4：" + cache);// 根据使用顺序，此时 key 2 将被淘汰，因为它是最久未使用的元素}
}

代码解析
继承 LinkedHashMap：
通过继承 LinkedHashMap，利用其按访问顺序排序的特性（构造函数的第三个参数 accessOrder 设置为 true）实现 LRU 缓存。
容量控制：
重写 removeEldestEntry 方法。当 size() > capacity 时，返回 true，使得 LinkedHashMap 自动移除最久未使用的键值对。
性能特点：
插入（put）和查询（get）操作均能达到 O(1) 的时间复杂度。
测试示例：
在 main 方法中，先插入3个元素构成初始缓存；通过访问操作将某个键重新置为最近使用；再插入新元素，从而触发淘汰策略，自动移除最久未访问的键。
结果输出：