JAVA中常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和XML使用解析
1常見(jiàn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
1.1 數(shù)組(Array)
- 在程序設(shè)計(jì)中,為了處理方便,把具有相同類型的若干變量按有序的形式組織起來(lái)。這些按序排列的同類數(shù)據(jù)元素的集合稱為數(shù)組。
- 在C語(yǔ)言中,數(shù)組屬于構(gòu)造數(shù)據(jù)類型。一個(gè)數(shù)組可以分解為多個(gè)數(shù)組元素,這些數(shù)組元素可以是基本數(shù)據(jù)類型或是構(gòu)造類型。
- 因此按數(shù)組元素的類型不同,數(shù)組又可分為 數(shù)值數(shù)組、字符數(shù)組、指針數(shù)組、結(jié)構(gòu)數(shù)組 等各種類別
1.2 棧(Stack)
- 棧是只能在某一端插入和刪除的特殊線性表。
- 它按照先進(jìn)后出的原則存儲(chǔ)數(shù)據(jù),先進(jìn)入的數(shù)據(jù)被壓入棧底,最后的數(shù)據(jù)在棧頂,需要讀數(shù)據(jù)的時(shí)候從棧頂開始彈出數(shù)據(jù)(最后一個(gè)數(shù)據(jù)被第一個(gè)讀出來(lái))
1.3 對(duì)列(Queue)
- 一種特殊的線性表,它只允許在表的前端(
front
)進(jìn)行刪除操作,而在表的后端(rear
)進(jìn)行插入操作。 - 進(jìn)行插入操作的端稱為隊(duì)尾,進(jìn)行刪除操作的端稱為對(duì)頭。
- 隊(duì)列中沒(méi)有元素時(shí),稱為空隊(duì)列
1.4 鏈表(Linked List)
- 一種物理存儲(chǔ)單元上非連續(xù)、非順序的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu),數(shù)據(jù)元素的邏輯順序是通過(guò)鏈表中的指針鏈接次序?qū)崿F(xiàn)的
- 鏈表由一系列結(jié)點(diǎn)(鏈表中的每一個(gè)元素稱為結(jié)點(diǎn))組成,結(jié)點(diǎn)可以在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)生成。每個(gè)結(jié)點(diǎn)包括兩個(gè)部分:
- 一個(gè)是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)元素的數(shù)據(jù)域,另一個(gè)是存儲(chǔ)下一個(gè)結(jié)點(diǎn)地址的指針域
1.5 樹(Tree)
樹是包含n(n>0)
個(gè)結(jié)點(diǎn)的有窮集合K
,且在K
中定義了一個(gè)關(guān)系N
,N
滿足以下條件:
- 有且僅有一個(gè)結(jié)點(diǎn)K0,它對(duì)于關(guān)系
N
來(lái)說(shuō)沒(méi)有前驅(qū),稱K0為樹的根結(jié)點(diǎn),簡(jiǎn)稱為根(root
) - 除K0外,
K
中的每個(gè)結(jié)點(diǎn),對(duì)于關(guān)系N
來(lái)說(shuō)有且僅有一個(gè)前驅(qū) K
中各結(jié)點(diǎn),對(duì)關(guān)系N
來(lái)說(shuō)可以有m
個(gè)后繼(m>=0
)
1.6 堆(Heap)
- 在計(jì)算機(jī)科學(xué)中,堆是一種特殊的樹形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),每個(gè)結(jié)點(diǎn)都有一個(gè)值。
- 通常我們所說(shuō)的對(duì)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),是指二叉堆。
- 堆的特點(diǎn)是根結(jié)點(diǎn)的值最?。ɑ蜃畲螅腋Y(jié)點(diǎn)的兩個(gè)子樹也是一個(gè)堆
1.7 圖(Graph)
- 圖是由結(jié)點(diǎn)的有窮集合
V
和邊的集合E
組成。 - 其中,為了與樹形結(jié)構(gòu)加以區(qū)別,在圖結(jié)構(gòu)中常常將結(jié)點(diǎn)稱為頂點(diǎn),邊是頂點(diǎn)的有序偶對(duì),若兩個(gè)頂點(diǎn)之間存在一條邊,就表示這兩個(gè)頂點(diǎn)具有相鄰關(guān)系
1.8 散列表(Hash)
- 若結(jié)構(gòu)中存在關(guān)鍵字和
K
相等的記錄,則必定在f(K)
的存儲(chǔ)位置上。 - 由此,不需比較便可直接取得所查詢的記錄,稱這個(gè)對(duì)應(yīng)關(guān)系
f
為散列函數(shù)(Hash function
),按這個(gè)思想建立的表為散列表
2 XML解析
2.1 簡(jiǎn)介
XML
,一種可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言,通常被開發(fā)人員用來(lái)傳輸和存儲(chǔ)數(shù)據(jù),定義也比較簡(jiǎn)單,通常如下方式開頭,用來(lái)表述文檔的一些信息
經(jīng)過(guò)整理,通過(guò) Java 程序解析 XML 文件,目前比較主流的有以下四種方式:
- DOM 解析
- SAX 解析
- JDOM 解析
- DOM4J 解析
下面我們以如下的 XML 文件為例,分別介紹每種方式的解析實(shí)現(xiàn)。
<?xml version="1.0" encoding="utf-8" ?> <class> <student id="1"> <name>張三</name> <gender>男</gender> <age>26</age> </student> <student id="2"> <name>里斯</name> <gender>男</gender> <age>36</age> </student> <student id="3"> <name>王五</name> <gender>女</gender> <age>24</age> </student> </class>
2.2 DOM解析
DOM
的全稱是:Document Object Model
,是 Java 中最早支持的一種 XML
解析方式,可以不用依賴任何第三方包,通過(guò) JDK
提供的 w3c 包里面的 api,即可實(shí)現(xiàn)快速解析,代碼編程簡(jiǎn)單。
為XML
文檔的已解析版本定義了一組接口。解析器讀入整個(gè)文檔,然后構(gòu)建一個(gè)駐留內(nèi)存的樹結(jié)構(gòu),然后代碼就可以使用DOM
接口來(lái)操作這個(gè)樹結(jié)構(gòu)
- 優(yōu)點(diǎn):整個(gè)文檔樹在內(nèi)存中,便于操作,支持刪除、修改、重新排列等多種功能
- 缺點(diǎn):將整個(gè)文檔調(diào)入內(nèi)存中(包括無(wú)用的節(jié)點(diǎn)),浪費(fèi)時(shí)間和空間
- 使用場(chǎng)合:一旦解析了文檔還需多次訪問(wèn)這些數(shù)據(jù),硬件資源充足(內(nèi)存、
CPU
)
實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下:
import org.w3c.dom.*; import javax.xml.parsers.DocumentBuilder; import javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory; import java.io.InputStream; public class DomDemo { public static void main(String[] args) { // 1.獲取xml文件流 InputStream inputStream = DomDemo.class.getClassLoader().getResourceAsStream("demo.xml"); // 2.創(chuàng)建DocumentBuilderFactory對(duì)象 DocumentBuilderFactory factory = DocumentBuilderFactory.newInstance(); // 3.創(chuàng)建DocumentBuilder對(duì)象 try { DocumentBuilder builder = factory.newDocumentBuilder(); Document d = builder.parse(inputStream); NodeList stdList = d.getElementsByTagName("student"); for (int i = 0; i <stdList.getLength() ; i++) { Node std = stdList.item(i); // 遍歷標(biāo)簽屬性 NamedNodeMap attrs = std.getAttributes(); for(int j=0; j< attrs.getLength(); j++){ Node attr = attrs.item(j); System.out.println(attr.getNodeName()+":"+attr.getNodeValue()); } // 遍歷標(biāo)簽子節(jié)點(diǎn) NodeList childNodes = std.getChildNodes(); for (int k = 0; k <childNodes.getLength() ; k++) { if (childNodes.item(k).getNodeType()== Node.ELEMENT_NODE) { System.out.println(childNodes.item(k).getNodeName() + ":" + childNodes.item(k).getTextContent()); } } System.out.println("=============="); } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } } 運(yùn)行結(jié)果如下: id:1 name:張三 gender:男 age:26 ============== id:2 name:里斯 gender:男 age:36 ============== id:3 name:王五 gender:女 age:24 ==============
2.3 SAX解析
SAX
的全稱是:Simple API for XML
,也是 JDK
提供的另一種 XML
解析方式。
相比于 DOM
,SAX
每次解析只在內(nèi)存中加載 XML
文件的一小部分,即使針對(duì)較大的 XML 文件,它也不需要占用太多的內(nèi)存,也不會(huì)存在內(nèi)存溢出的問(wèn)題。
優(yōu)點(diǎn)如下:
- 采用事件驅(qū)動(dòng)模式一段一段的來(lái)解析數(shù)據(jù),占用內(nèi)存小
- 只在讀取數(shù)據(jù)時(shí)檢查數(shù)據(jù),不需要保存在內(nèi)存中
- 效率和性能較高,能解析大于系統(tǒng)內(nèi)存的文檔
SAX
解析器代碼比DOM
解析器代碼小
當(dāng)然也有缺點(diǎn):
- 與 DOM 解析器相比,使用 SAX 解析器讀取 XML 文件時(shí),解析邏輯比較復(fù)雜
- 同時(shí)無(wú)法定位文檔層次,很難同時(shí)訪問(wèn)同一文檔的不同部分?jǐn)?shù)據(jù),不支持
XPath
- 不是持久的,事件過(guò)后若沒(méi)保存數(shù)據(jù),那么數(shù)據(jù)就丟了。無(wú)狀態(tài)性,從事件中只能得到文本,但不知該文本屬于哪個(gè)元素
使用場(chǎng)合:Applet
,只需XML
文檔的少量?jī)?nèi)容,很少回頭訪問(wèn),機(jī)器內(nèi)存少
實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下:
import org.xml.sax.Attributes; import org.xml.sax.SAXException; import org.xml.sax.helpers.DefaultHandler; import java.util.ArrayList; import java.util.HashMap; import java.util.List; import java.util.Map; public class SAXDemoHandel extends DefaultHandler { private String value; private Map<String, String> student; private List<Map<String, String>> students = new ArrayList<>(); public List<Map<String, String>> getStudents() { return students; } /** * xml 解析開始 * @throws SAXException */ @Override public void startDocument() throws SAXException { super.startDocument(); System.out.println("xml 解析開始"); } /** * xml 解析結(jié)束 * @throws SAXException */ @Override public void endDocument() throws SAXException { super.endDocument(); System.out.println("xml 解析結(jié)束"); } /** * 解析 XML 元素開始 * @param uri * @param localName * @param qName * @param attributes * @throws SAXException */ @Override public void startElement(String uri, String localName, String qName, Attributes attributes) throws SAXException { super.startElement(uri, localName, qName, attributes); System.out.println("開始遍歷節(jié)點(diǎn):" + qName); if (qName.equals("student")){ student = new HashMap<>(); for(int i=0; i<attributes.getLength();i++){ student.put(attributes.getQName(i), attributes.getValue(i)); } } } /** * 解析 XML 元素結(jié)束 * @param uri * @param localName * @param qName * @throws SAXException */ @Override public void endElement(String uri, String localName, String qName) throws SAXException { super.endElement(uri, localName, qName); System.out.println("節(jié)點(diǎn)遍歷結(jié)束:" + qName); if(qName.equals("student")){ students.add(student); student = null; } else if(qName.equals("name") || qName.equals("gender") || qName.equals("age")){ student.put(qName, value); } } @Override public void characters(char[] ch, int start, int length) throws SAXException { super.characters(ch, start, length); // 獲取節(jié)點(diǎn)值數(shù)組 value = new String(ch,start,length).trim(); if (!value.equals("")) { System.out.println(value); } } }
import javax.xml.parsers.SAXParser; import javax.xml.parsers.SAXParserFactory; import java.io.InputStream; import java.util.List; import java.util.Map; public class SAXDemo { public static void main(String[] args) throws Exception { // 1.獲取xml文件流 InputStream inputStream = SAXDemo.class.getClassLoader().getResourceAsStream("demo.xml"); // 2.獲取SAXParserFactory實(shí)例 SAXParserFactory factory = SAXParserFactory.newInstance(); // 3.獲取SAXparser實(shí)例 SAXParser saxParser = factory.newSAXParser(); // 4.創(chuàng)建Handel對(duì)象 SAXDemoHandel handel = new SAXDemoHandel(); // 5.解析XML文件 saxParser.parse(inputStream, handel); // 6.獲取讀取結(jié)果 List<Map<String, String>> students = handel.getStudents(); for (Map<String, String> student : students) { System.out.println(student.toString()); } } } 運(yùn)行結(jié)果如下: {gender=男, name=張三, id=1} {gender=男, name=里斯, id=2} {gender=女, name=王五, id=3}
2.4 JDOM解析
JDOM
是 Java
生態(tài)中一個(gè)非常優(yōu)秀的 XML 開源文檔解析庫(kù),可以把它看成是 DOM
及 SAX
的結(jié)合版,同時(shí)在設(shè)計(jì)上彌補(bǔ)了 DOM 及 SAX 在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中的不足之處。
優(yōu)點(diǎn)如下:
- 基于樹的模型處理 XML 文件,數(shù)據(jù)會(huì)加載在內(nèi)存中
- 沒(méi)有向下兼容的限制,因此比 DOM 簡(jiǎn)單
- 速度快,缺陷少
- 具有 SAX 的解析特征
- API 比 DOM 更容易理解
20-80
原則,極大地減少了代碼量
當(dāng)然也有缺點(diǎn):
- 能處理大于內(nèi)存的 XML 文檔
- 不支持與 DOM 中相應(yīng)遍歷包
使用場(chǎng)合:要實(shí)現(xiàn)的功能簡(jiǎn)單,如解析、創(chuàng)建等,但在底層,JDOM
還是使用SAX,DOM,Xanan
文檔
pom依賴
<!--jdom --> <dependency> <groupId>org.jdom</groupId> <artifactId>jdom</artifactId> <version>1.1.3</version> </dependency>
實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下:
import org.jdom.Attribute; import org.jdom.Document; import org.jdom.Element; import org.jdom.input.SAXBuilder; import java.io.InputStream; import java.util.List; public class JdomDemo { public static void main(String[] args) throws Exception { // 1.獲取xml文件流 InputStream inputStream = JdomDemo.class.getClassLoader().getResourceAsStream("demo.xml"); // 2.創(chuàng)建SAXBuilder對(duì)象 SAXBuilder saxBuilder = new SAXBuilder(); // 3.將輸入流加載到build中 Document document = saxBuilder.build(inputStream); // 4.獲取根節(jié)點(diǎn) Element rootElement = document.getRootElement(); // 5.獲取子節(jié)點(diǎn) List<Element> children = rootElement.getChildren(); for (Element child : children) { List<Attribute> attributes = child.getAttributes(); // 遍歷標(biāo)簽屬性 for (Attribute attr : attributes) { System.out.println(attr.getName()+":"+attr.getValue()); } // 遍歷標(biāo)簽子節(jié)點(diǎn) List<Element> childrenList = child.getChildren(); for (Element o: childrenList) { System.out.println(o.getName() + ":" + o.getValue()); } System.out.println("=============="); } } } 運(yùn)行結(jié)果如下: id:1 name:張三 gender:男 age:26 ============== id:2 name:里斯 gender:男 age:36 ============== id:3 name:王五 gender:女 age:24 ==============
2.5 DOM4J解析
DOM4J
也是 Java 生態(tài)中一款非常非常優(yōu)秀的 XML 開源文檔解析庫(kù),是 JDOM 的升級(jí)品。
最初,它是 JDOM
的一種分支,后來(lái)合并了許多超出基本 XML 文檔表示的功能,最后單獨(dú)作為一工具對(duì)外發(fā)布。
優(yōu)點(diǎn)如下:
- 性能優(yōu)異,功能強(qiáng)大,極端易使用
- 開發(fā)簡(jiǎn)便,同時(shí)也提供了一些提高性能的代替方法
- 支持 XPath
唯一的缺點(diǎn):
- API 過(guò)于復(fù)雜
pom依賴
<!-- dom4j --> <dependency> <groupId>dom4j</groupId> <artifactId>dom4j</artifactId> <version>1.6.1</version> </dependency>
實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下:
public class Dom4jDemo { public static void main(String[] args) throws Exception { // 1.獲取xml文件流 InputStream inputStream = Dom4jDemo.class.getClassLoader().getResourceAsStream("demo.xml"); // 2.創(chuàng)建Reader對(duì)象 SAXReader reader = new SAXReader(); // 3.加載xml Document document = reader.read(inputStream); // 4.獲取根節(jié)點(diǎn) Element rootElement = document.getRootElement(); // 5.遍歷元素 Iterator iterator = rootElement.elementIterator(); while (iterator.hasNext()){ Element stu = (Element) iterator.next(); // 遍歷標(biāo)簽屬性 List<Attribute> attributes = stu.attributes(); for (Attribute attribute : attributes) { System.out.println(attribute.getName() + ":" + attribute.getValue()); } // 遍歷標(biāo)簽子節(jié)點(diǎn) Iterator iterator1 = stu.elementIterator(); while (iterator1.hasNext()){ Element stuChild = (Element) iterator1.next(); System.out.println(stuChild.getName()+":"+stuChild.getStringValue()); } System.out.println("=============="); } } } 運(yùn)行結(jié)果如下: id:1 name:張三 gender:男 age:26 ============== id:2 name:里斯 gender:男 age:36 ============== id:3 name:王五 gender:女 age:24 ==============
總結(jié)
以上為個(gè)人經(jīng)驗(yàn),希望能給大家一個(gè)參考,也希望大家多多支持腳本之家。
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