问题和练习的答案：泛型

编写一个通用方法来计算集合中具有特定属性的元素的数量（例如，奇数整数，质数，回文数）。

答案：

public final class Algorithm {
    public static <T> int countIf(Collection<T> c, UnaryPredicate<T> p) {

        int count = 0;
        for (T elem : c)
            if (p.test(elem))
                ++count;
        return count;
    }
}

其中通用的 UnaryPredicate 接口定义如下：

public interface UnaryPredicate<T> {
    public boolean test(T obj);
}

例如，以下程序计算整数列表中奇数整数的数量：

import java.util.*;

class OddPredicate implements UnaryPredicate<Integer> {
    public boolean test(Integer i) { return i % 2 != 0; }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Collection<Integer> ci = Arrays.asList(1, 2, 3, 4);
        int count = Algorithm.countIf(ci, new OddPredicate());
        System.out.println("奇数整数的数量 = " + count);
    }
}

程序输出：

奇数整数的数量 = 2

以下类是否会编译？如果不会，为什么？
```
public final class Algorithm {
    public static <T> T max(T x, T y) {
        return x > y ? x : y;
    }
}
```
答案：不会。大于号 (>) 运算符只适用于原始数值类型。

编写一个通用方法来交换数组中两个不同元素的位置。

答案：

public final class Algorithm {
    public static <T> void swap(T[] a, int i, int j) {
        T temp = a[i];
        a[i] = a[j];
        a[j] = temp;
    }
}

如果编译器在编译时擦除所有类型参数，为什么应该使用泛型？

答案：应该使用泛型，因为：
- Java编译器可以在编译时对泛型代码进行更严格的类型检查。
- 泛型支持将类型作为参数进行编程。
- 泛型使您能够实现通用算法。

以下类在类型擦除后转换为什么？

public class Pair<K, V> {

    public Pair(K key, V value) {
        this.key = key;
        this.value = value;
    }

    public K getKey(); { return key; }
    public V getValue(); { return value; }

    public void setKey(K key)     { this.key = key; }
    public void setValue(V value) { this.value = value; }

    private K key;
    private V value;
}

答案：

public class Pair {

    public Pair(Object key, Object value) {
        this.key = key;
        this.value = value;
    }

    public Object getKey()   { return key; }
    public Object getValue() { return value; }

    public void setKey(Object key)     { this.key = key; }
    public void setValue(Object value) { this.value = value; }

    private Object key;
    private Object value;
}

以下方法在类型擦除后转换为什么？

public static <T extends Comparable<T>>
    int findFirstGreaterThan(T[] at, T elem) {
    // ...
}

答案:

public static int findFirstGreaterThan(Comparable[] at, Comparable elem) {
    // ...
    }

以下方法会编译吗？如果不会，为什么？

public static void print(List<? extends Number> list) {
    for (Number n : list)
        System.out.print(n + " ");
    System.out.println();
}

答案: 会。

编写一个通用方法，在列表的范围[begin, end)中找到最大元素。

答案:

import java.util.*;

public final class Algorithm {
    public static <T extends Object & Comparable<? super T>>
        T max(List<? extends T> list, int begin, int end) {

        T maxElem = list.get(begin);

        for (++begin; begin < end; ++begin)
            if (maxElem.compareTo(list.get(begin)) < 0)
                maxElem = list.get(begin);
        return maxElem;
    }
}

以下类会编译吗？如果不会，为什么？

public class Singleton<T> {

    public static T getInstance() {
        if (instance == null)
            instance = new Singleton<T>();

        return instance;
    }

    private static T instance = null;
}

答案: 不会。你不能创建类型参数T的静态字段。

给定以下类：

class Shape { /* ... */ }
class Circle extends Shape { /* ... */ }
class Rectangle extends Shape { /* ... */ }

class Node<T> { /* ... */ }

以下代码会编译吗？如果不会，为什么？

Node<Circle> nc = new Node<>();
Node<Shape>  ns = nc;

答案: 不会。因为Node<Circle>不是Node<Shape>的子类型。

考虑以下类：

class Node<T> implements Comparable<T> {
    public int compareTo(T obj) { /* ... */ }
    // ...
}

以下代码会编译吗？如果不会，为什么？

Node<String> node = new Node<>();
Comparable<String> comp = node;

答案: 会。

如何调用以下方法来查找列表中与指定整数列表互质的第一个整数？

public static <T>
    int findFirst(List<T> list, int begin, int end, UnaryPredicate<T> p)

注意，如果gcd（a，b）= 1，则两个整数a和b是互质的，其中gcd表示最大公约数。

答案：

import java.util.*;

public final class Algorithm {

    public static <T>
        int findFirst(List<T> list, int begin, int end, UnaryPredicate<T> p) {

        for (; begin < end; ++begin)
            if (p.test(list.get(begin)))
                return begin;
        return -1;
    }

    // x > 0 and y > 0
    public static int gcd(int x, int y) {
        for (int r; (r = x % y) != 0; x = y, y = r) { }
            return y;
    }
}

泛型UnaryPredicate接口定义如下：

public interface UnaryPredicate<T> {
    public boolean test(T obj);
}

以下程序测试findFirst方法：

import java.util.*;

class RelativelyPrimePredicate implements UnaryPredicate<Integer> {
    public RelativelyPrimePredicate(Collection<Integer> c) {
        this.c = c;
    }

    public boolean test(Integer x) {
        for (Integer i : c)
            if (Algorithm.gcd(x, i) != 1)
                return false;

        return c.size() > 0;
    }

    private Collection<Integer> c;
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws Exception {

        List<Integer> li = Arrays.asList(3, 4, 6, 8, 11, 15, 28, 32);
        Collection<Integer> c = Arrays.asList(7, 18, 19, 25);
        UnaryPredicate<Integer> p = new RelativelyPrimePredicate(c);

        int i = Algorithm.findFirst(li, 0, li.size(), p);

        if (i != -1) {
            System.out.print(li.get(i) + "与");
            for (Integer k : c)
                System.out.print(k + " ");
            System.out.println("互质");
        }
    }
}

该程序输出：

11与7 18 19 25互质