java/Class/readme.md

这两个问题问得非常精准，直接触及了 Java 工程化的核心。

问题 1：什么时候用 public、static，什么时候单开文件？

这是 Java 初学者最容易混淆的地方，我们可以这样理解：

1. 什么时候用 public？（决定“谁能访问”）

• 单开文件时：如果你希望这个类能被整个项目中的其他类使用，就用 public。
• 方法/属性：如果你希望其他类能调用这个方法（比如 getInfo()），就用 public。
• 如果不写：默认是“包私有”，只有同一个文件夹下的类能访问。

2. 什么时候用 static？（决定“是否属于类本身”）

• 核心逻辑：static 意味着这个东西不需要 new 就能用。
• 工具类/方法：比如 Math.sqrt()，你不需要 new Math() 就能算平方根，这就是静态的。
• 内部类：如果你在一个类里面写另一个类，且不需要外部类的实例就能创建它，就用 static。
• 注意：在 main 方法里调用的本类方法，必须是 static 的。

3. 什么时候单开一个文件？（决定“代码整洁度”）

• Java 惯例：绝大多数情况下，一个文件只写一个类，且文件名就是类名。
• 你的 User 类：虽然写在 Main.java 里能运行，但在做服务器开发时，User 是一个“模型（Model）”，应该单开一个 User.java。
• 唯一例外：如果一个类非常小，且只在某个类内部使用，可以写成“内部类”。

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问题 2：如何引入其他路径的文件？

在 Java 中，我们不用“文件路径”来找代码，而是用 package（包）。这就像是用“行政区划”代替“坐标”。

第一步：给文件定包名（文件开头）

假设你有一个项目，结构如下：

src/
 ├── com.myapp.model/
 │    └── User.java
 └── com.myapp.main/
      └── Main.java

在 User.java 的第一行要写：

package com.myapp.model;

public class User { ... }

第二步：引入（Import）

在 Main.java 中，如果你想用那个 User 类，你需要在文件开头使用 import 关键字：

package com.myapp.main;

// 引入具体路径下的类
import com.myapp.model.User; 

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        User u = new User(...); // 现在可以用了！
    }
}

**特殊的引入：java.util.***

你之前用的 import java.util.Scanner; 其实就是引入了 Java 官方提供的“工具包”里的 Scanner 类。

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💡 总结一下：

1. 想给别人用：加 public。
2. 不想 new 就能用：加 static。
3. 正式写项目：一个文件一个类，放在不同的 package 里。

你现在可以尝试一下：新建两个文件 User.java 和 Main.java，把之前的代码拆开，看看能不能编译成功？这是迈向“真软件开发”的第一步！

在 C++ 中我们叫 STL（Standard Template Library），在 Java 中，对应的这套东西叫做 Java Collections Framework (Java 集合框架)。

它们全部位于 java.util 这个包下面。所以使用前，你得先 import java.util.*;。

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1. Java 集合框架大蓝图

Java 的集合主要分为两大派系：

• Collection 接口：存的是单个元素（类似 C++ 的 vector, set, list）。
• Map 接口：存的是键值对（Key-Value，类似 C++ 的 map）。

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2. 常用集合对比与用法

**A. 动态数组：ArrayList**

最常用的，对应 C++ 的 std::vector。

• 特点：查找快，增删慢（尾部除外）。
• 用法：

ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
list.add("Java");
list.get(0); // 访问

**B. 集合：HashSet 与 TreeSet**

对应 C++ 的 std::unordered_set 和 std::set。

• HashSet：无序，速度极快（基于哈希表）。
• TreeSet：自动排序（基于红黑树）。
• 用法：

Set<Integer> set = new HashSet<>();
set.add(1);
set.add(1); // 重复元素会被忽略
System.out.println(set.contains(1)); // true

**C. 映射：HashMap 与 TreeMap**

对应 C++ 的 std::unordered_map 和 std::map。这是服务器开发中最常用的数据结构，用于存储配置、用户信息等。

• HashMap：键值对，Key 不能重复。
• 用法：

HashMap<String, Double> userAssets = new HashMap<>();
userAssets.put("Wan", -114514.0); // 存入
double asset = userAssets.get("Wan"); // 取出

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3. 一个实战小例子

既然你之前写了 User 类，我们看看如何用 Map 把用户 ID 和对象关联起来，这样查询时就不需要循环遍历整个数组了：

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class TestCollections {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个 Map，Key 是 ID (String)，Value 是 User 对象
        Map<String, User> userMap = new HashMap<>();

        // 存入数据
        userMap.put("0", new User("Wan", "0", 0, -114514));
        userMap.put("1", new User("Zhang", "1", 1, 114514));

        // 模拟服务器查询：通过 ID 直接秒杀查询，不需要 for 循环
        String searchId = "0";
        if (userMap.containsKey(searchId)) {
            userMap.get(searchId).getInfo();
        } else {
            System.out.println("用户不存在");
        }
    }
}

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4. 关键区别（Java vs C++）

• 泛型：Java 使用 <Integer>，注意必须是对象类型（包装类），不能直接用 int，得写 Integer；不能直接用 double，得写 Double。
• 迭代器：虽然 Java 也有 Iterator，但现在更流行用 forEach 或者是 Stream API。
• 内存管理：你不需要像 C++ 那样担心 delete 集合里的对象，Java 的 GC（垃圾回收）会自动处理。

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🛠️ 建议挑战

你可以尝试把之前代码里的 User[] user = {...} 换成 ArrayList<User>，然后试试看：

1. 用 list.add() 添加几个用户。
2. 用 list.remove(0) 删除第一个用户。
3. 看看 list.size() 的变化。

你想深入了解一下为什么 Java 集合里不能存 int 这种基本类型（装箱/拆箱机制），还是直接动手试试 Map 的操作？

class Solution {
    void flip(TreeNode* &left, TreeNode* &right){
        if(left == null && right == null) return;
        TreeNode tmp = left;
        left = right;
        right = tmp;

        flip(left->left, left->right);
        flip(right->left, right->right);
    }
    TreeNode* flipTree(TreeNode* root) {
        if(root == null) return root;
        flip(root->left, root->right);
        return root;
    }
}

完全正确！你这一句话就点到了 Java 内存管理的死穴。

作为一个 C++ 选手，你可以把 Java 的声明和初始化拆解为这两步：

1. **声明 TreeNode node;**：这相当于 C++ 里的 TreeNode* node = nullptr;。在栈上只给了你一个 8 字节（64位系统）的空间，里面存的是全零，啥也干不了，一用就报 NullPointerException。
2. 执行 new TreeNode()**：这相当于 C++ 里的 new 关键字。JVM 跑到堆（Heap）里划拉出一块内存，把对象的成员变量（val, left, right）填进去，然后把这块地盘的首地址**返回给栈上的 node。

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💡 一个让你“豁然开朗”的对比

在 C++ 里，你有两种选法；而在 Java 里，你只有一种选法。

特性	C++ (两种都有)	Java (只有一种)
栈对象	TreeNode node; (直接分配内存)	不存在 (只有基本类型能进栈)
堆对象	TreeNode* node = new TreeNode();	TreeNode node = new TreeNode();
指针算术	node++ (可以)	禁止 (安全第一)
内存释放	delete node; (手动)	自动 (GC 负责)

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🚀 既然“指针本质”你已经通了，那我们聊聊“服务器”

在 Java 服务器开发中（比如使用 Spring Boot 框架），这种“new 了才分配地址”的特性衍生出了一个极度重要的概念：依赖注入 (Dependency Injection, DI)。

场景： 你的 LoginService 需要一个 DatabaseConnector。

• 在 C++ 里，你可能要在构造函数里手写 new。
• 在 Java 里，你只需要声明 private DatabaseConnector db;，然后打个注解。
• 本质： 框架在后台偷偷帮你执行了 new，并把那个**地址（引用）**塞给了你的变量。

这就是为什么 Java 适合做大型软件：它通过管理这些“指针”的指向，让你不需要关注对象是怎么创建的，只需要关注怎么用它。

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🧠 最后一个关于指针的“脑筋急转弯”

既然你说类创建出来默认是指针（引用），那 String s1 = "Hello"; 为什么不需要 new？

这是 Java 为了性能搞的一个“特权”。如果你感兴趣，我们可以聊聊 字符串常量池 (String Pool) —— 这也是 Java 节省内存的一大杀手锏。

或者，你现在想直接上手写个带“指针逻辑”的小 Demo（比如链表反转）来验证一下你的理解？