集合(List&Set&Map)

endorphinnnn

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分类专栏：笔记 JAVASE基础文章标签： java 大数据开发语言

于 2022-07-06 14:41:37 首次发布

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7.3.2比较器排序Comparator的使用

1.集合基础

当数组满了时，再加入新的数据会报错，因为数组不会自动扩容。此时可以使用集合，它可以自动扩容。

1.1ArrayList构造方法

构造一个初始容量为10的空列表

集合容器如果没有加入<>就可以存储任意数据类型

<>泛型：对集合容器存储的数据类型进行限制，只能写引用数据类型，不能写基本数据类型

格式：ArrayList<String>,限制此集合只能存储String类型的变量

1.2成员方法

方法名	说明
public ArrayList()	创建一个空的集合对象
public boolean add(E e)	将指定的元素追加到此集合的末尾
public void add(int index E element)	在此集合中的指定位置插入指定的元素
pubic boolean remove(Object o)	删除指定的元素，返回删除是否成功
public E remove(int index)	删除指定索引处的元素，返回被删除的元素
public E set(int index E element)	修改指定索引处的元素，返回被修改的元素
public E get(int index)	返回指定索引处的元素
public int size()	返回集合中的元素的个数

2.Collection

2.1数组和集合的区别

相同点：都是容器，可以存储多个数据

不同点：数组长度是不可变的，集合的长度是可变的

数组可以存基本数据类型和引用数据类型

集合只能存引用数据类型，如果要存基本数据类型，需要存对应的包

2.2集合体系结构

集合：Collection，Map

List，Set；HashMap，TreeMap

ArrayList，LinkedList；HashSet，TreeSet

2.3集合常用方法

boolean add(E e)	添加元素
boolean remove(Object o)	从集合中移除指定的元素
boolean removeIf(Object o)	根据条件进行移除
void clear()	清空集合中的元素
boolean contains(Object o)	判断集合中是否存在指定的元素
boolean isEmpty()	判断集合是否为空
int size()	集合的长度，也就是集合中元素的个数

3.遍历

3.1迭代器

集合的专用遍历方式，Iterator<E> iterator(): 返回此集合中元素的迭代器,通过集合对象的iterator()方法得到

常用方法：

boolean hasNext(): 判断当前位置是否有元素可以被取出

E next(): 获取当前位置的元素,将迭代器对象移向下一个索引位置

void remove(): 删除迭代器对象当前指向的元素

3.2增强for

它是JDK5之后出现的,其内部原理是一个Iterator迭代器
实现Iterable接口的类才可以使用迭代器和增强for
简化数组和Collection集合的遍历

for(集合/数组中元素的数据类型变量名 : 集合/数组名) {

// 已经将当前遍历到的元素封装到变量中了,直接使用变量即可}

集合名.for在idea中自动生成

4.List

4.1概述

有序（存取顺序）集合
用户可以精确控制列表中每个元素的插入位置。可以通过控制整数索引访问元素，并搜索列表中的元素
与Set集合不同，列表通常允许重复的元素

4.2特点

存取有序
可以重复
有索引

4.3特有方法

void add(int index,E element)	在此集合中的指定位置插入指定的元素
E remove(int index)	删除指定索引处的元素，返回被删除的元素
E set(int index,E element)	修改指定索引处的元素，返回被修改的元素
E get(int index)	返回指定索引处的元素

4.4List集合子类的特点

ArrayList：底层是数组结构实现，查询快、增删慢

LinkedList：底层是链表结构实现，查询慢、增删快

5.LinkedList

特有方法

public void addFirst(E e)	在该列表开头插入指定的元素
public void addLast(E e)	将指定的元素追加到此列表的末尾
public E getFirst()	返回此列表中的第一个元素
public E getLast()	返回此列表中的最后一个元素
public E removeFirst()	从此列表中删除并返回第一个元素
public E removeLast()	从此列表中删除并返回最后一个元素

6.Set

特点：

可以去除重复
存取顺序不一致
没有带索引的方法，所以带索引的遍历方法都不能用

7.TreeSet

7.1集合特点

不包含重复元素的集合
没有带索引的方法
可以将元素按照规则进行排序
底层是红黑树

7.3排序

7.3.1自然排序Comparable

使用空参构造创建TreeSet集合
自定义的Student类里实现Comparable接口，泛型要和实现接口类名相同
重写里面的compareTo方法

public class Student implements Comparable<Student> {
		…
	@override
	public int compareTo(Student o){
		//按照年龄升序排列 第一个参数是将要存入集合的元素 第二个参数是集合里原有的元素
		int result = this.age - o.age;
		result = result == 0 ? this.name.compareTo(o.name) : result;
		return result;
	}
}

原理：

如果返回值为负数，表示当前存入的元素是较小值，存左边；

如果返回值为0，表示当前存入的元素跟集合中的元素重复了，不存；

如果返回值为整数，表示当前存入的元素是较大值，存右边。

7.3.2比较器排序Comparator的使用

TreeSet的带参构造方法使用的是比较器排序对元素进行排序的
比较器排序，就是让集合构造方法接收Comparator的实现对象，重写compare(T o1,T o2)方法
重写方法时，一定要注意排序规则必须按照要求的主要条件和次要条件来写

TreeSet(Comparator<? super E> comparator)
例如：
TreeSet<Teacher> ts = new TreeSet<>(new Comparator<Teacher>() {
	@override
	public int compare(Teacher o1, Teacher o2) {
		//o1表示现在要存入的那个元素
		//o2表示已经存入到集合中的元素
		int result = o1.getAge() - o2.getAge();
		result = result == 0 ? o1.getName().compareTo(o2.getName()) : result;
		return result;
	}
});

7.3.3两种比较方式的区别

自然排序：自定义类实现Comparable接口，重写compareTo方法，根据返回值进行排序（小左大右）
比较器排序：创建TreeSet对象的时候传递Comparator的实现类对象，重写compare方法，根据返回值进行排序
默认自然排序，有需求考虑比较器排序
后面都接泛型与比较类名一致

8.HashSet

8.1概述

底层数据结构是哈希表
存取无序
元素不重复
没有带索引的方法，带索引的遍历方法都不能用

8.2哈希值（哈希码值）

JDK根据对象的地址值或者属性值，计算出来的int整数

获取对象的哈希值：public int hashCode{}:根据对象的地址值计算出来的

特点：

如果没有重写hashCode方法，那么是根据对象的地址值计算出来的哈希值；同一个对象多次调用hashCode方法返回的哈希值是相同的，不同对象的哈希值是不一样的
如果重写了hashCode方法，一般都是通过对象的属性值计算出来的哈希值，如果不同的对象的属性值是一样的，那么计算出来的哈希值也是一样的。

8.3哈希表

JDK8以前，底层采用数组＋链表实现

JDK8以后，节点数少于等于8个，数组+链表；节点数大于8个，数组+红黑树

1.7原理：

创建一个默认长度16，默认加载因子（负载因子）为0.75的数组（加载因子决定数组在什么时候进行x2的扩容，数组名是table）
根据元素的哈希值和数组的长度计算出应存入的位置
判断当前位置是否为null，如果为null，直接存入，如果不为null，表示当前位置有元素，比较它们的属性值（equals方法）；如果不相等，将新元素存入，老元素通过链表挂在新元素下面（头插法），如果相等，不存。

1.8原理：

当挂在下面的元素过多（尾插法），不利于查询与修改，当元素超过8时，会自动转为红黑树。

8.4总结

HashSet集合存储自定义类型元素，要想实现元素的唯一，要求必须重写hashCode方法和equals方法。

9.Map

9.1概念

Interface Map<K,V>：K是键的数据类型；V是值的数据类型
键不能重复，值可以重复
键和值是一一对应，每一个键只能找到自己对应的值
（键+值）这个整体成为“键值对”或“键值对对象”，Java中叫“Entry对象”

9.2基本功能

V put(K key,V value)	添加元素
V remove(Object key)	根据键删除键值对元素
void clear()	移除所有的键值对元素
boolean containsKey(Object key)	判断集合是否包含指定的键
boolean containsValue(Object value)	判断集合是否包含指定的值
boolean isEmpty()	判断集合是否为空
int size()	集合的长度，也就是说集合中键值对的个数

如果要添加的键不存在，那么会把键值对都添加到集合中；如果要添加的键是存在的，那么会覆盖原先的值，并把原先的值当做返回值进行返回。

删除的返回值也是已删除的值。

9.3遍历

9.3.1通过键集合的键获取值

Set<K> keySet()	获取所有键的集合
V get(Object key)	根据键获取值

public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();
        map.put("a", "value1");
        map.put("b", "value2");
        map.put("c", "value3");
        for(String s : map.keySet()){
            System.out.println("key是"+s+"____value是"+map.get(s));
        }
    }
}

9.3.2通过键值对对象集合获得键和值

Set<Map.Entry<K,V>> entrySet()	获取所有键值对对象的集合
K getKey()	获得键
V getValue()	获得值

public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();
        map.put("a", "value1");
        map.put("b", "value2");
        map.put("c", "value3");
        for (Map.Entry<String, String> entry : map.entrySet()) {
       System.out.println("key= " + entry.getKey() + " and value= " + entry.getValue());
      }
    }
}

10.HashMap

map.put(" "," ")

特点：

底层是哈希表结构
依赖hashCode方法和equals方法保证键的唯一
键要存储自定义对象，要重写hashCode和equals方法；值不用

10.1遍历

迭代器、forEach方法

hm.forEach(lambda表达式)

	hm.forEach(
	 (String key , String value)->{
	 
	 }
);

11.TreeMap

排序的时候只关心键不关心值

TreeMap底层是红黑树
依赖自然排序或者比较器排序，对键进行排序
如果键存储的是自定义对象，需要实现Comparable接口或者在创建TreeMap对象的时候给出比较器排序规则。

12.可变参数

形参的个数是可以变化的

public static int sum （int...a）变量实际就是

一个数组，多个参数，可变参数要放在最后

12.1创建不可变集合

该集合不能添加、删除、修改
可以结合集合的带参构造，实现集合的批量添加
在Map接口中，有一个ofEntries方法提高代码的阅读性：把键值对封装成一个Entry对象，再把这个Entry对象添加到集合当中

static<E> List<E> of(E...elements)	创建一个具有指定元素的List集合对象
static<E> Set<E> of(E...elements)	创建一个具有指定元素的Set合对象
static<E> Map<E> of(E...elements)	创建一个具有指定元素的Map集合对象

public static void method3(){
    Map<String,String> map = Map.ofEntries(
        Map.entry("zhangsan","江苏"),
        Map.entry("lisi","北京"),
    );
    sout(map)
}