集合(JAVA)

温馨提示，师从韩顺平老师，以下笔记来自于老师的课件ppt

数组的不足

集合

集合的框架体系

Java 的集合类很多，主要分为两大类，如图 ：[很重要，背下来]

I符号圈:是接口

C：是类

代码示例

package 集合;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.HashMap;
/**
 * @Author: 韩如意
 * @CreateTime: 2025-02-16
 * @Description: no
 * @Version: 1.0
 */
public class demo01 {
    public static void main(String[] args) {
        //1. 集合主要是两组(单列集合 , 双列集合)
        //2. Collection 接口有两个重要的子接口 List Set , 他们的实现子类都是单列集合（单个对象）
        //3. Map 接口的实现子类 是双列集合，存放的 K-V（键值对）
        //4. 把韩顺平老师梳理的两张图记住
        //Collection
        //Map
        ArrayList arrayList = new ArrayList();
        arrayList.add("jack");
        arrayList.add("tom");
        HashMap hashMap = new HashMap();
        hashMap.put("NO1", "北京");
        hashMap.put("NO2", "上海");
    }
    }
}

Collection

Collection 接口和常用方法

Collection 接口实现类的特点

Collection 接口常用方法

代码示例

package 集合;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * @Author: 韩如意
 * @CreateTime: 2025-02-16
 * @Description: no
 * @Version: 1.0
 */

public class demo2 {
    public static void main(String[] args) {
        List list = new ArrayList();
//1. add:添加单个元素
        list.add("jack");
        list.add(10);//list.add(new Integer(10))
        list.add(true);
        System.out.println("list=" + list);  //list=[jack, 10, true]

//2. remove:删除指定元素
//list.remove(0);//删除第一个元素
        list.remove(true);//指定删除某个元素
        System.out.println("list=" + list);  //list=[jack, 10]
//3. contains:查找元素是否存在
        System.out.println(list.contains("jack"));//true
//4. size:获取元素个数
        System.out.println(list.size());//2
//5. isEmpty:判断是否为空
        System.out.println(list.isEmpty());//false
//6. clear:清空
        list.clear();
        System.out.println("list=" + list);  //list=[]

//7. addAll:添加多个元素
        ArrayList list2 = new ArrayList();
        list2.add("红楼梦");
        list2.add("三国演义");
        list.addAll(list2);
        System.out.println("list=" + list);  //list=[红楼梦, 三国演义]
//8. containsAll:查找多个元素是否都存在
        System.out.println(list.containsAll(list2));//true
// removeAll：删除多个元素
        list.add("聊斋");
        list.removeAll(list2);
        System.out.println("list=" + list);//list=[聊斋]
// 说明：以 ArrayList 实现类来演示. }
    }
}

Collection 接口遍历元素方式

使用 Iterator(迭代器)

代码示例

package 集合;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;

/**
 * @Author: 韩如意
 * @CreateTime: 2025-02-16
 * @Description: no
 * @Version: 1.0
 */

public class demo03 {
    public static void main(String[] args) {
        Collection col = new ArrayList();
        col.add(new Books("三国演义", "罗贯中", 10.1));
        col.add(new Books("小李飞刀", "古龙", 5.1));
        col.add(new Books("红楼梦", "曹雪芹", 34.6));
System.out.println("col=" + col);   //col=[Book{name='三国演义', author='罗贯中', price=10.1}, Book{name='小李飞刀', author='古龙', price=5.1}, Book{name='红楼梦', author='曹雪芹', price=34.6}]
//现在韩顺平老师希望能够遍历 col 集合
//1. 先得到 col 对应的 迭代器
        Iterator iterator = col.iterator();
//2. 使用 while 循环遍历
// while (iterator.hasNext()) {//判断是否还有数据
// //返回下一个元素，类型是 Object
// Object obj = iterator.next();
// System.out.println("obj=" + obj);
// }
//老师教大家一个快捷键，快速生成 while => itit   //
//显示所有的快捷键的的快捷键 ctrl + j
        while (iterator.hasNext()) {
            Object obj = iterator.next();
            System.out.println("obj=" + obj);
            /*
            obj=Book{name='三国演义', author='罗贯中', price=10.1}
            obj=Book{name='小李飞刀', author='古龙', price=5.1}
            obj=Book{name='红楼梦', author='曹雪芹', price=34.6}
             */
        }
//3. 当退出 while 循环后 , 这时 iterator 迭代器，指向最后的元素
// iterator.next();//NoSuchElementException
//4. 如果希望再次遍历，需要重置我们的迭代器
        iterator = col.iterator();
        System.out.println("===第二次遍历===");
        while (iterator.hasNext()) {
            Object obj = iterator.next();
            System.out.println("obj=" + obj);
        }
    }
}
class Books {
    private String name;
    private String author;
    private double price;
    public Books(String name, String author, double price) {
        this.name = name;
        this.author = author;
        this.price = price;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public String getAuthor() {
        return author;
    }
    public void setAuthor(String author) {
        this.author = author;
    }
    public double getPrice() {
        return price;
    }
    public void setPrice(double price) {
        this.price = price;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Book{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", author='" + author + '\'' +
                ", price=" + price +
                '}';
    }
}

for 循环增强

代码示例

 Collection col = new ArrayList();
        col.add(new Books("三国演义", "罗贯中", 10.1));
        col.add(new Books("小李飞刀", "古龙", 5.1));
        col.add(new Books("红楼梦", "曹雪芹", 34.6));
for(Obeject book : col){
    System.out.println("book" + book);
}

List

List 接口和常用方法

List 接口基本介绍

代码示例

package 集合;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
/**
 * @Author: 韩如意
 * @CreateTime: 2025-02-16
 * @Description: no
 * @Version: 1.0
 */
public class demo05 {
    public static void main(String[] args) {
        //1. List 集合类中元素有序(即添加顺序和取出顺序一致)、且可重复 [案例]
        List list = new ArrayList();
        list.add("jack");
        list.add("tom");
        list.add("mary");
        list.add("hsp");
        list.add("tom");
        System.out.println("list=" + list);  //list=[jack, tom, mary, hsp, tom]
        //2. List 集合中的每个元素都有其对应的顺序索引，即支持索引
        // 索引是从 0 开始的
        System.out.println(list.get(3));//hsp
    }
}

List 接口的常用方法

package 集合;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;

/**
 * @Author: 韩如意
 * @CreateTime: 2025-02-16
 * @Description: no
 * @Version: 1.0
 */

public class demo05 {
    public static void main(String[] args) {
        List list = new ArrayList();
        list.add("张三丰");
        list.add("贾宝玉");
//1. void add(int index, Object ele):在 index 位置插入 ele 元素
//在 index = 1 的位置插入一个对象
        list.add(1, "韩顺平");
        System.out.println("list=" + list);  //list=[张三丰, 韩顺平, 贾宝玉]

//2. boolean addAll(int index, Collection eles):从 index 位置开始将 eles 中的所有元素添加进来
        List list2 = new ArrayList();
        list2.add("jack");
        list2.add("tom");
        list.addAll(1, list2);
        System.out.println("list=" + list);  //list=[张三丰, jack, tom, 韩顺平, 贾宝玉]

//3. Object get(int index):获取指定 index 位置的元素
//说过
//4. int indexOf(Object obj):返回 obj 在集合中首次出现的位置
        System.out.println(list.indexOf("tom"));//2
//5. int lastIndexOf(Object obj):返回 obj 在当前集合中末次出现的位置
        list.add("韩顺平");
        System.out.println("list=" + list);  //list=[张三丰, jack, tom, 韩顺平, 贾宝玉, 韩顺平]
        System.out.println(list.lastIndexOf("韩顺平"));  //5
//6. Object remove(int index):移除指定 index 位置的元素，并返回此元素
        list.remove(0);
        System.out.println("list=" + list);  //list=[jack, tom, 韩顺平, 贾宝玉, 韩顺平]

//7. Object set(int index, Object ele):设置指定 index 位置的元素为 ele , 相当于是替换. list.set(1, "玛丽");
        System.out.println("list=" + list);  //list=[jack, tom, 韩顺平, 贾宝玉, 韩顺平]

//8. List subList(int fromIndex, int toIndex):返回从 fromIndex 到 toIndex 位置的子集合
// 注意返回的子集合 fromIndex <= subList < toIndex
        List returnlist = list.subList(0, 2);
        System.out.println("returnlist=" + returnlist);  // returnlist=[jack, tom]

    }
}

List 的三种遍历方式 [ArrayList, LinkedList,Vector]

代码示例

package 集合;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;

/**
 * @Author: 韩如意
 * @CreateTime: 2025-02-16
 * @Description: no
 * @Version: 1.0
 */

public class demo06 {
    public static void main(String[] args) {
//List 接口的实现子类 Vector LinkedList
//List list = new ArrayList();
//List list = new Vector();
        List list = new LinkedList();
        list.add("jack");
        list.add("tom");
        list.add("鱼香肉丝");
        list.add("北京烤鸭子");
//遍历
//1. 迭代器
        Iterator iterator = list.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            Object obj = iterator.next();
            System.out.println(obj);
        }
        System.out.println("=====增强 for=====");
//2. 增强 for
        for (Object o : list) {
            System.out.println("o=" + o);
        }
        System.out.println("=====普通 for====");
//3. 使用普通 for
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            System.out.println("对象=" + list.get(i));
        }
    }
}

ArrayList

ArrayList 底层结构和源码分析

强烈建议先做完以下设置，否则，debug的话，数据是被阉割的，不完整。

ArrayList 的注意事项

ArrayList 的底层操作机制源码分析(重点，难点.)

package 集合;
import java.awt.datatransfer.FlavorListener;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class demo07 {
    public static void main(String[] args) {
        //老韩解读源码
//注意，注意，注意，Idea 默认情况下，Debug 显示的数据是简化后的，如果希望看到完整的数据
//需要做设置. //使用无参构造器创建 ArrayList 对象
//ArrayList list = new ArrayList();
        ArrayList list = new ArrayList(8);
//使用 for 给 list 集合添加 1-10 数据
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            list.add(i);
        }
//使用 for 给 list 集合添加 11-15 数据
        for (int i = 11; i <= 15; i++) {
            list.add(i);
        }
        list.add(100);
        list.add(200);
        list.add(null);
    }
}

Vector

Vector 的基本介绍

Vector 底层结构和源码剖析

package 集合;

import java.util.Vector;
public class demo08 {
    public static void main(String[] args) {
        //无参构造器
//有参数的构造
        Vector vector = new Vector(8);
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            vector.add(i);
        }
        vector.add(100);
        System.out.println("vector=" + vector);
//老韩解读源码
//1. new Vector() 底层
/*
public Vector() {
this(10);
}
补充：如果是 Vector vector = new Vector(8);
走的方法:
public Vector(int initialCapacity) {
this(initialCapacity, 0);
}
2. vector.add(i)
2.1 //下面这个方法就添加数据到 vector 集合
public synchronized boolean add(E e) {
modCount++;
ensureCapacityHelper(elementCount + 1);
elementData[elementCount++] = e;
return true;
}
2.2 //确定是否需要扩容 条件 ： minCapacity - elementData.length>0
private void ensureCapacityHelper(int minCapacity) {
// overflow-conscious code
if (minCapacity - elementData.length > 0)
grow(minCapacity);
}
2.3 //如果 需要的数组大小 不够用，就扩容 , 扩容的算法
//newCapacity = oldCapacity + ((capacityIncrement > 0) ?
// capacityIncrement : oldCapacity);
//就是扩容两倍. private void grow(int minCapacity) {
// overflow-conscious code
int oldCapacity = elementData.length;
int newCapacity = oldCapacity + ((capacityIncrement > 0) ?
capacityIncrement : oldCapacity);
if (newCapacity - minCapacity < 0)
newCapacity = minCapacity;
if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
}
*/
    }
}

Vector 和 ArrayList 的比较

LinkedList

LinkedList 的全面说明

LinkedList 的底层操作机制

LinkedList 的增删改查案例

package 集合;

import java.util.*;

public class demo01 {
    public static void main(String[] args) {
        LinkedList linkedList = new LinkedList();
        linkedList.add(1);
        linkedList.add(2);
        linkedList.add(3);
        System.out.println("linkedList=" + linkedList);
//演示一个删除结点的
        linkedList.remove(); // 这里默认删除的是第一个结点
//linkedList.remove(2);
        System.out.println("linkedList=" + linkedList);
//修改某个结点对象
        linkedList.set(1, 999);
        System.out.println("linkedList=" + linkedList);
//得到某个结点对象
//get(1) 是得到双向链表的第二个对象
        Object o = linkedList.get(1);
        System.out.println(o);//999
//因为 LinkedList 是 实现了 List 接口, 遍历方式
        System.out.println("===LinkeList 遍历迭代器====");
        Iterator iterator = linkedList.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            Object next = iterator.next();
            System.out.println("next=" + next);
        }
        System.out.println("===LinkeList 遍历增强 for====");
        for (Object o1 : linkedList) {
            System.out.println("o1=" + o1);
        }
        System.out.println("===LinkeList 遍历普通 for====");
        for (int i = 0; i < linkedList.size(); i++) {
            System.out.println(linkedList.get(i));
        }
//老韩源码阅读. 
// 1. LinkedList linkedList = new LinkedList();
        /*
public LinkedList() {}
        2. 这时 linkeList 的属性 first = null last = null
        3. 执行 添加
        public boolean add(E e) {
            linkLast(e);
            return true;
        }
        4.将新的结点，加入到双向链表的最后
        void linkLast(E e) {
            final Node<E> l = last;
            final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null);
            last = newNode;
            if (l == null)
                first = newNode;
            else
                l.next = newNode;
            size++;
            modCount++;
        }

/*
老韩读源码 linkedList.remove(); // 这里默认删除的是第一个结点
1. 执行 removeFirst
public E remove() {
return removeFirst();
}
第 637页
韩顺平循序渐进学 Java 零基础
2. 执行
public E removeFirst() {
final Node<E> f = first;
if (f == null)
throw new NoSuchElementException();
return unlinkFirst(f);
}
3. 执行 unlinkFirst, 将 f 指向的双向链表的第一个结点拿掉
private E unlinkFirst(Node<E> f) {
// assert f == first && f != null;
final E element = f.item;
final Node<E> next = f.next;
f.item = null;
f.next = null; // help GC
first = next;
if (next == null)
last = null;
else
next.prev = null;
size--;
modCount++;
return element;
}
*/
    }
}

ArrayList 和 LinkedList 比较

Set

Set 接口基本介绍

Set 接口的常用方法

和 List 接口一样, Set 接口也是 Collection 的子接口，因此，常用方法和 Collection 接口一样.

Set 接口的遍历方式

代码示例

package 集合;

import java.util.*;
public class demo2 {
    public static void main(String[] args) {
        //老韩解读
//1. 以 Set 接口的实现类 HashSet 来讲解 Set 接口的方法
//2. set 接口的实现类的对象(Set 接口对象), 不能存放重复的元素, 可以添加一个 null
//3. set 接口对象存放数据是无序(即添加的顺序和取出的顺序不一致)
//4. 注意：取出的顺序的顺序虽然不是添加的顺序，但是他的固定. 
        Set set = new HashSet();
        set.add("john");
        set.add("lucy");
        set.add("john");//重复
        set.add("jack");
        set.add("hsp");
        set.add("mary");
        set.add(null);//
        set.add(null);//再次添加 null
        for(int i = 0; i <10;i ++) {
            System.out.println("set=" + set);
        }
//遍历
//方式 1： 使用迭代器
        System.out.println("=====使用迭代器====");
        Iterator iterator = set.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            Object obj = iterator.next();
            System.out.println("obj=" + obj);
        }
        set.remove(null);
//方式 2: 增强 for
        System.out.println("=====增强 for====");
        for (Object o : set) {
            System.out.println("o=" + o);
        }
//set 接口对象，不能通过索引来获取
    }
}

HashSet

HashSet 的全面说明

package 集合;

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
public class demo04
{
    public static void main(String[] args) {
        //老韩解读
//1. 构造器走的源码
/*
public HashSet() {
map = new HashMap<>();
}
2. HashSet 可以存放 null ,但是只能有一个 null,即元素不能重复
*/
        Set hashSet = new HashSet();
        System.out.println(hashSet.add(null));  //true
        System.out.println(hashSet.add(null));  //false
        System.out.println("hashSet=" + hashSet); //hashSet=[null]
    }
}

看个有意思的案例(有个经典的面试题)

package 集合;

import java.util.HashSet;
public class demo04
{
    public static void main(String[] args) {
        HashSet set = new HashSet();
//说明
//1. 在执行 add 方法后，会返回一个 boolean 值
//2. 如果添加成功，返回 true, 否则返回 false
//3. 可以通过 remove 指定删除哪个对象
        System.out.println(set.add("john"));//T
        System.out.println(set.add("lucy"));//T
        System.out.println(set.add("john"));//F
        System.out.println(set.add("jack"));//T
        System.out.println(set.add("Rose"));//T
        set.remove("john");
        System.out.println("set=" + set);//3 个
//
        set = new HashSet();
        System.out.println("set=" + set);//0
//4 Hashset 不能添加相同的元素/数据?
        set.add("lucy");//添加成功
        set.add("lucy");//加入不了
        set.add(new Dogg("tom"));//OK
        set.add(new Dogg("tom"));//Ok
        System.out.println("set=" + set);
//在加深一下. 非常经典的面试题
//看源码，做分析， 先给小伙伴留一个坑，以后讲完源码，你就了然
//去看他的源码，即 add 到底发生了什么?=> 底层机制. set.add(new String("hsp"));//ok
        set.add(new String("hsp"));//加入不了. System.out.println("set=" + set);
    }
}
class Dogg { //定义了 Dog 类
    private String name;
    public Dogg(String name) {
        this.name = name;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Dog{" +
                "name='" + name + '\'' +
                '}';
    }
}

HashSet 底层机制说明

package 集合;

import java.util.HashSet;

/**
 * @Author: 韩如意
 * @CreateTime: 2025-02-16
 * @Description: no
 * @Version: 1.0
 */

public class demo04
{
    public static void main(String[] args) {
        HashSet hashSet = new HashSet();
        hashSet.add("java");//到此位置，第 1 次 add 分析完毕. hashSet.add("php");//到此位置，第 2 次 add 分析完毕
        hashSet.add("java");
        System.out.println("set=" + hashSet);
/*
老韩对 HashSet 的源码解读
1. 执行 HashSet()
public HashSet() {
map = new HashMap<>();
}
2. 执行 add()
public boolean add(E e) {//e = "java"
return map.put(e, PRESENT)==null;//(static) PRESENT = new Object();
}
3.执行 put() , 该方法会执行 hash(key) 得到 key 对应的 hash 值 算法 h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16)
public V put(K key, V value) {//key = "java" value = PRESENT 共享
return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}
4.执行 putVal
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent, boolean evict) {
Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i; //定义了辅助变量
//table 就是 HashMap 的一个数组，类型是 Node[]
//if 语句表示如果当前 table 是 null, 或者 大小=0
//就是第一次扩容，到 16 个空间. if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
n = (tab = resize()).length;
//(1)根据 key，得到 hash 去计算该 key 应该存放到 table 表的哪个索引位置
//并把这个位置的对象，赋给 p
//(2)判断 p 是否为 null
//(2.1) 如果 p 为 null, 表示还没有存放元素, 就创建一个 Node (key="java",value=PRESENT)
//(2.2) 就放在该位置 tab[i] = newNode(hash, key, value, null)
if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
else {
//一个开发技巧提示： 在需要局部变量(辅助变量)时候，在创建
Node<K,V> e; K k; //
//如果当前索引位置对应的链表的第一个元素和准备添加的 key 的 hash 值一样
//并且满足 下面两个条件之一:
//(1) 准备加入的 key 和 p 指向的 Node 结点的 key 是同一个对象
//(2) p 指向的 Node 结点的 key 的 equals() 和准备加入的 key 比较后相同
//就不能加入
if (p.hash == hash &&
((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
e = p;
//再判断 p 是不是一颗红黑树, //如果是一颗红黑树，就调用 putTreeVal , 来进行添加
else if (p instanceof TreeNode)
e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
else {//如果 table 对应索引位置，已经是一个链表, 就使用 for 循环比较
//(1) 依次和该链表的每一个元素比较后，都不相同, 则加入到该链表的最后
// 注意在把元素添加到链表后，立即判断 该链表是否已经达到 8 个结点
// , 就调用 treeifyBin() 对当前这个链表进行树化(转成红黑树)
// 注意，在转成红黑树时，要进行判断, 判断条件
// if (tab == null || (n = tab.length) < MIN_TREEIFY_CAPACITY(64))
// resize();
// 如果上面条件成立，先 table 扩容. // 只有上面条件不成立时，才进行转成红黑树
//(2) 依次和该链表的每一个元素比较过程中，如果有相同情况,就直接 break
for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
if ((e = p.next) == null) {
p.next = newNode(hash, key, value, null);
if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD(8) - 1) // -1 for 1st
treeifyBin(tab, hash);
break;
}
if (e.hash == hash &&
韩顺平循序渐进学 Java 零基础
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
break;
p = e;
}
}
if (e != null) { // existing mapping for key
V oldValue = e.value;
if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
e.value = value;
afterNodeAccess(e);
return oldValue;
}
}
++modCount;
//size 就是我们每加入一个结点 Node(k,v,h,next), size++
if (++size > threshold)
resize();//扩容
afterNodeInsertion(evict);
return null;
}
*/   }
}

底层代码

if (++size > threshold)
resize();//扩容

其中，size指的是，若添加一个元素，则加1。即

并非table数组里的元素个数>threshold，才能进行扩容，当table数组里面的某个链表长度>threshold,即可扩容

package 集合;

import java.util.HashSet;
public class demo04
{
    public static void main(String[] args) {
   /*
HashSet 底层是 HashMap, 第一次添加时，table 数组扩容到 16，
临界值(threshold)是 16*加载因子(loadFactor)是 0.75 = 12
如果 table 数组使用到了临界值 12,就会扩容到 16 * 2 = 32, 第 652页
韩顺平循序渐进学 Java 零基础
第 653页
新的临界值就是 32*0.75 = 24, 依次类推
*/
        HashSet hashSet = new HashSet();
// for(int i = 1; i <= 100; i++) {
// hashSet.add(i);//1,2,3,4,5...100
// }
/*
在 Java8 中, 如果一条链表的元素个数到达 TREEIFY_THRESHOLD(默认是 8 )，
并且 table 的大小 >= MIN_TREEIFY_CAPACITY(默认 64),就会进行树化(红黑树), 否则仍然采用数组扩容机制
*/
// for(int i = 1; i <= 12; i++) {
// hashSet.add(new A(i));//
// }
/*
当我们向 hashset 增加一个元素，-> Node -> 加入 table , 就算是增加了一个 size++
*/
        for(int i = 1; i <= 7; i++) {//在 table 的某一条链表上添加了 7 个 A 对象
            hashSet.add(new A(i));//
        }
        for(int i = 1; i <= 7; i++) {//在 table 的另外一条链表上添加了 7 个 B 对象
            hashSet.add(new B(i));//
        }
    }
}
class B {
    private int n;
    public B(int n) {
        this.n = n;
    }
    @Override
    public int hashCode() {
        return 200;
    }
}
class A {
    private int n;
    public A(int n) {
        this.n = n;
    }
    @Override
    public int hashCode() {
        return 100;
    }  
}

LinkedHashSet

LinkedHashSet 的全面说明

Map

Map 接口实现类的特点（[很实用]）

代码示例

package 集合.Map;

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

public class demo01 {
    public static void main(String[] args) {
        //老韩解读 Map 接口实现类的特点, 使用实现类 HashMap
//1. Map 与 Collection 并列存在。用于保存具有映射关系的数据:Key-Value(双列元素)
//2. Map 中的 key 和 value 可以是任何引用类型的数据，会封装到 HashMap$Node 对象中
//3. Map 中的 key 不允许重复，原因和 HashSet 一样，前面分析过源码. //4. Map 中的 value 可以重复
//5. Map 的 key 可以为 null, value 也可以为 null ，注意 key 为 null, 第 664页
// 只能有一个，value 为 null ,可以多个
//6. 常用 String 类作为 Map 的 key
//7. key 和 value 之间存在单向一对一关系，即通过指定的 key 总能找到对应的 value
        Map map = new HashMap();
        map.put("no1", "韩顺平");//k-v
        map.put("no2", "张无忌");//k-v
        map.put("no1", "张三丰");//当有相同的 k , 就等价于替换. map.put("no3", "张三丰");//k-v
        map.put(null, null); //k-v
        map.put(null, "abc"); //等价替换
        map.put("no4", null); //k-v
        map.put("no5", null); //k-v
        map.put(1, "赵敏");//k-v
        map.put(new Object(), "金毛狮王");//k-v
// 通过 get 方法，传入 key ,会返回对应的 value
        System.out.println(map.get("no2"));//张无忌
        System.out.println("map=" + map);//map={no2=张无忌, null=abc, java.lang.Object@10f87f48=金毛狮王, no1=张三丰, 1=赵敏, no4=null, no5=null}

    }
}

对Map存放数据的key-value解释

Map 接口常用方法

package 集合.Map;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
/**
 * @Author: 韩如意
 * @CreateTime: 2025-02-19
 * @Description: no
 * @Version: 1.0
 */
public class demo02 {
    public static void main(String[] args) {
        //演示 map 接口常用方法
        Map map = new HashMap();
        map.put("邓超", new Book("", 100));//OK
        map.put("邓超", "孙俪");//替换-> 一会分析源码
        map.put("王宝强", "马蓉");//OK
        map.put("宋喆", "马蓉");//OK
        map.put("刘令博", null);//OK
        map.put(null, "刘亦菲");//OK
        map.put("鹿晗", "关晓彤");//OK
        map.put("hsp", "hsp 的老婆");
        System.out.println("map=" + map);  //map={邓超=孙俪, 宋喆=马蓉, 刘令博=null, null=刘亦菲, hsp=hsp 的老婆, 王宝强=马蓉, 鹿晗=关晓彤}

//1. remove:根据键删除映射关系
        map.remove(null);
        System.out.println("map=" + map); //map={邓超=孙俪, 宋喆=马蓉, 刘令博=null, hsp=hsp 的老婆, 王宝强=马蓉, 鹿晗=关晓彤}

//2. get：根据键获取值
        Object val = map.get("鹿晗");
        System.out.println("val=" + val);  //val=关晓彤

//3. size:获取元素个数
        System.out.println("k-v=" + map.size());// k-v=6

//4. isEmpty:判断个数是否为 0
        System.out.println(map.isEmpty());//false

//5. clear:清除 k-v
//map.clear();
        System.out.println("map=" + map);//map={邓超=孙俪, 宋喆=马蓉, 刘令博=null, hsp=hsp 的老婆, 王宝强=马蓉, 鹿晗=关晓彤}

//6. containsKey:查找键是否存在
        System.out.println("结果=" + map.containsKey("hsp"));//结果=true

    }
}
class Book {
    private String name;
    private int num;

    public Book(String name, int num) {
        this.name = name;
        this.num = num;
    }
}

Map 接口遍历方法

代码示例

package 集合.Map;

import java.util.*;

public class demo03 {
    public static void main(String[] args) {
        Map map = new HashMap();
        map.put("邓超", "孙俪");
        map.put("王宝强", "马蓉");
        map.put("宋喆", "马蓉");
        map.put("刘令博", null);
        map.put(null, "刘亦菲");
        map.put("鹿晗", "关晓彤");
//第一组: 先取出 所有的 Key , 通过 Key 取出对应的 Value
        Set keyset = map.keySet();
//(1) 增强 for
        System.out.println("-----第一种方式-------");
        for (Object key : keyset) {
            System.out.println(key + "-" + map.get(key));
        }
//(2) 迭代器
        System.out.println("----第二种方式--------");
        Iterator iterator = keyset.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            Object key = iterator.next();
            System.out.println(key + "-" + map.get(key));
        }
//第二组: 把所有的 values 取出
        Collection values = map.values();
//这里可以使用所有的 Collections 使用的遍历方法
//(1) 增强 for
        System.out.println("---取出所有的 value 增强 for----");
        for(Object value : values) {
            System.out.println(value);
        }
//(2) 迭代器
        System.out.println("---取出所有的 value 迭代器----");
        Iterator iterator2 = values.iterator();
        while (iterator2.hasNext()) {
            Object value = iterator2.next();
            System.out.println(value);
        }
//第三组: 通过 EntrySet 来获取 k-v
        Set entrySet = map.entrySet();// EntrySet<Map.Entry<K,V>>
//(1) 增强 for
        System.out.println("----使用 EntrySet 的 for 增强(第 3 种)----");
        for (Object entry : entrySet) {
//将 entry 转成 Map.Entry
            Map.Entry m = (Map.Entry) entry;
            System.out.println(m.getKey() + "-" + m.getValue());
        }
//(2) 迭代器
        System.out.println("----使用 EntrySet 的 迭代器(第 4 种)----");
        Iterator iterator3 = entrySet.iterator();
        while (iterator3.hasNext()) {
            Object entry = iterator3.next();
//System.out.println(next.getClass());//HashMap$Node -实现-> Map.Entry (getKey,getValue)
//向下转型 Map.Entry
            Map.Entry m = (Map.Entry) entry;
            System.out.println(m.getKey() + "-" + m.getValue());
    }
    }
}

Map 接口实现类-HashMap

HashMap 底层机制及源码剖析

package 集合.Map;

import java.util.HashMap;

public class demo04 {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap map = new HashMap();
        map.put("java", 10);//ok
        map.put("php", 10);//ok
        map.put("java", 20);//替换 value
        System.out.println("map=" + map);//
/*老韩解读 HashMap 的源码+图解

1. 执行构造器 new HashMap()
初始化加载因子 loadfactor = 0.75
HashMap$Node[] table = null

2. 执行 put 调用 hash 方法，计算 key 的 hash 值 (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16)
public V put(K key, V value) {//K = "java" value = 10
return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}

3. 执行 putVal
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent, boolean evict) {
Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;//辅助变量
//如果底层的 table 数组为 null, 或者 length =0 , 就扩容到 16
if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
n = (tab = resize()).length;
//取出 hash 值对应的 table 的索引位置的 Node, 如果为 null, 就直接把加入的 k-v
//, 创建成一个 Node ,加入该位置即可
if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
else {
Node<K,V> e; K k;//辅助变量
// 如果 table 的索引位置的 key 的 hash 相同和新的 key 的 hash 值相同，
// 并 满足(table 现有的结点的 key 和准备添加的 key 是同一个对象 || equals 返回真)
// 就认为不能加入新的 k-v
if (p.hash == hash &&
((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
e = p;
else if (p instanceof TreeNode)//如果当前的 table 的已有的 Node 是红黑树，就按照红黑树的方式处
理
e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
else {
//如果找到的结点，后面是链表，就循环比较
for (int binCount = 0; ; ++binCount) {//死循环
if ((e = p.next) == null) {//如果整个链表，没有和他相同,就加到该链表的最后
p.next = newNode(hash, key, value, null);
//加入后，判断当前链表的个数，是否已经到 8 个，到 8 个，后
//就调用 treeifyBin 方法进行红黑树的转换
if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
treeifyBin(tab, hash);
break;
}

if (e.hash == hash && //如果在循环比较过程中，发现有相同,就 break,就只是替换 value
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
break;
p = e;
}
}
if (e != null) { // existing mapping for key
V oldValue = e.value;
if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
e.value = value; //替换，key 对应 value
afterNodeAccess(e);
return oldValue;
}
}
++modCount;//每增加一个 Node ,就 size++
if (++size > threshold[12-24-48])//如 size > 临界值，就扩容
resize();
afterNodeInsertion(evict);
return null;
}

5. 关于树化(转成红黑树)
//如果 table 为 null ,或者大小还没有到 64，暂时不树化，而是进行扩容. //否则才会真正的树化 -> 剪枝
final void treeifyBin(Node<K,V>[] tab, int hash) {
int n, index; Node<K,V> e;

if (tab == null || (n = tab.length) < MIN_TREEIFY_CAPACITY)
resize();
}
*/
    }
}

模拟HashMap触发扩容，树化情况

package 集合.Map;

import java.util.HashMap;

@SuppressWarnings({"all"})
public class HashMapSource2 {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap hashMap = new HashMap();
        for (int i = 1; i <= 12; i++) {
            hashMap.put(new A(i), "hello");
        }
        hashMap.put("aaa", "bbb");
        System.out.println("hashMap=" + hashMap);//12 个 k-v
//布置一个任务，自己设计代码去验证，table 的扩容
//0 -> 16(12) -> 32(24) -> 64(64*0.75=48)-> 128 (96) ->
//自己设计程序，验证-》 增强自己阅读源码能力. 看别人代码. }
    }

static  class A {
        private int num;

        public A(int num) {
            this.num = num;
        }

        //所有的 A 对象的 hashCode 都是 100
        @Override
        public int hashCode() {
            return 100;
        }

        @Override
        public String toString() {
            return "\nA{" +
                    "num=" + num +
                    '}';
        }

          }
}

Map 接口实现类-Hashtable

基本介绍

Hashtable 和 HashMap 对比

Map 接口实现类-Properties

基本介绍

基本使用

/通过 k 获取对应值
System.out.println(properties.get("lic"));//88
//删除
properties.remove("lic");
System.out.println("properties=" + properties);
//修改
properties.put("john", "约翰");
System.out.println("properties=" + properties);

开发中如何选择集合实现类(记住,非常重要)

TreeSet

TreeSet底层是TreeMap

package 集合.Map;

import java.util.Comparator;
import java.util.TreeSet;

/**
 * @Author: 韩如意
 * @CreateTime: 2025-02-21
 * @Description: no
 * @Version: 1.0
 */

public class demo06 {
    public static void main(String[] args) {
        //1. 使用默认的构造器(无参构造器)，创建 TreeSet, 是无序的(也没有排序)
        //2. 若希望添加的元素，按照字符串大小排序，可以使用TreeSet提供的一个构造器，来传入一个比较器（匿名内部类），并指定排序的规则
      //  TreeSet treeSet = new TreeSet();
        TreeSet treeSet = new TreeSet(new Comparator() {
            @Override
            public int compare(Object o1, Object o2) {
                //调用String的compareTo方法，进行字符串大小比较
               // return ((String)o1).compareTo((String)o2);
                //如果想要按照字符的长度大小比较，只需
                return ((String)o2).length()-((String)o1).length();
            }
        });
        //添加数据
        treeSet.add("jack");
        treeSet.add("jill");
        treeSet.add("stom");
        treeSet.add("sb");
        System.out.println(treeSet);  //[jack, sb]
    }
}

TreeMap(详解)

package 集合.Map;

import java.util.Comparator;
import java.util.TreeMap;
import java.util.TreeSet;

/**
 * @Author: 韩如意
 * @CreateTime: 2025-02-21
 * @Description: no
 * @Version: 1.0
 */

public class demo06 {
    public static void main(String[] args) {
        //1. 使用默认的构造器(无参构造器)，创建 TreeMap, 是无序的(也没有排序)
        //2. 若希望添加的元素，按照字符串大小排序，可以使用TreeMap提供的一个构造器，来传入一个比较器（匿名内部类），并指定排序的规则
        //  TreeMap treeMap = new TreeMap();
        TreeMap treeMap = new TreeMap(new Comparator() {
            @Override
            public int compare(Object o1, Object o2) {
                return ((String)o1).compareTo((String)o2);
            }
        });
        treeMap.put("jack","杰克");
        treeMap.put("tom","汤姆");
        treeMap.put("kristina","克里斯提娜");
        treeMap.put("smith","施密特");
        System.out.println(treeMap);  //{jack=杰克, kristina=克里斯提娜, smith=施密特, tom=汤姆}
/*
解读源码：
1. 构造器，把传入的实现了Comparator 接口的匿名内部类(对象)，传给了TreeMap的comparator
    public TreeMap(Comparator<? super K> comparator) {
        this.comparator = comparator;
    }
2.调用put方法
2.1 第一次添加元素，把k-v封装到Entry对象，放到root
 Entry<K,V> t = root;
        if (t == null) {
            addEntryToEmptyMap(key, value);
            return null;
        }
2.2 以后添加元素
     Comparator<? super K> cpr = comparator;
        if (cpr != null) {
            do {  //遍历所有元素，给当前的key找到适当位置
                parent = t;
                cmp = cpr.compare(key, t.key);  //动态绑定到我们的匿名内部类的 compare
                if (cmp < 0)
                    t = t.left;
                else if (cmp > 0)
                    t = t.right;
                else {   //如果遍历过程中，发现准备添加的key和当前已有的key是相等就不添加了
                    V oldValue = t.value;
                    if (replaceOld || oldValue == null) {
                        t.value = value;
                    }
                    return oldValue;
                }
            } while (t != null);
   }     
 */
    }
}

Collections 工具类

Collections 工具类介绍

排序操作：（均为 static 方法)

代码示例一

package 集合.Map;

import java.util.*;

/**
 * @Author: 韩如意
 * @CreateTime: 2025-02-21
 * @Description: no
 * @Version: 1.0
 */

public class demo07 {
    public static void main(String[] args) {
        List list = new ArrayList();
        list.add("tom");
        list.add("jack");
        list.add("king");
        list.add("milan");
        //1. reverse(List)：反转List 中元素的顺序
        System.out.println(list);  //[tom, jack, king, milan]
        Collections.reverse(list);
        System.out.println(list);  //[milan, king, jack, tom]

        //2. shuffle(List)：对List集合元素进行随机排序
        Collections.shuffle(list);
        System.out.println(list);  //[king, milan, tom, jack]

        //3. sort(List)根据元素的自然顺序对指定List集合元素按升序排序
        Collections.sort(list);
        System.out.println(list);  //[jack, king, milan, tom]

        //4. sort(List, Comparator)：根据指定的Comparator 产生的顺序对List集合元素排序
        //比如按照字符串的长度大小排序
        Collections.sort(list, new Comparator() {
            @Override
            public int compare(Object o1, Object o2) {
                return ((String)o1).length()-((String)o2).length();
            }
        });
        System.out.println(list);  //[tom, jack, king, milan]

        //5.swap(list, int, int)：将指定list集合的i处元素和j处元素进行交换
        Collections.swap(list, 0, 1);
        System.out.println(list);  //[jack, tom, king, milan]

    }
}

查找、替换

代码示例二

package 集合.Map;

import java.util.*;

/**
 * @Author: 韩如意
 * @CreateTime: 2025-02-21
 * @Description: no
 * @Version: 1.0
 */

public class demo07 {
    public static void main(String[] args) {
        List list = new ArrayList();
        list.add("tom");
        list.add("jack");
        list.add("king");
        list.add("milan");
        //1. Object max(Collection)，根据元素的自然顺序，返回给定集合中的最大元素
        System.out.println("自然顺序最大元素"+Collections.max(list));  //自然顺序最大元素tom

        //2. Object max(Collection,Comparator)：根据Comparator 指定的顺序，返回给定集合中的最大元素
        //比如：要返回长度最大的元素
        Object max = Collections.max(list, new Comparator() {
            public int compare(Object o1, Object o2) {
                return ((String) o1).length() - ((String) o2).length();
            }
        });
        System.out.println("长度最大的元素"+max);  //长度最大的元素milan

        //3. int frequency(Collection Object)：返回指定集合中指定元素的出现次数
        System.out.println("tom出现的次数="+Collections.frequency(list, "tom"));  //tom出现的次数=1

        //4.void copy(List dest,List src)：将src中的内容复制到dest中、
        ArrayList dest = new ArrayList();
        //为了完成一个完整的拷贝，我们需要先给dest赋值，大小和list.size()一样,不这样做会抛出异常
        for(int i = 0; i < list.size(); i++){
            dest.add("");
        }
        //拷贝
        Collections.copy(dest, list);
        System.out.println(dest);  //[tom, jack, king, milan]
        
        //5. boolean replaceAll(List list, Object oldVal, Object newVal)：使用新值替换List对象的所有旧值
        //如果list中，有tom就替换成汤姆
        Collections.replaceAll(list, "tom", "汤姆");
        System.out.println("List替换后 = "+ list);  //List替换后 = [汤姆, jack, king, milan]

    }
}