数据结构-集合框架-java版（完整+简洁+直击要害）-优快云博客

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今天刷算法题需要用集合来解，找了几篇博客都没有我想要的效果，不是内容不全，就是篇幅太长，索性我自己写了一篇文章来把集合讲清楚，废话不多说，直接看图，理清集合的族谱

1.Collection集合概述

是单例集合的顶层接口,它表示一组对象,这些对象也称为Collection的元素
创建对象： Collection<String> c = new ArrayList<>();

Collection集合常用方法：

方法名	说明
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

迭代器介绍
- 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
Iterator中的常用方法

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

对上述知识点举个例子：

public class IteratorDemo1 {
   public static void main(String[] args) {
   //创建集合对象
   Collection<String> c = new ArrayList<>();

   //添加元素
   c.add("hello");
   c.add("world");
   c.add("java");
   c.add("javaee");

   //Iterator<E> iterator()：返回此集合中元素的迭代器，通过集合的iterator()方法得到
   Iterator<String> it = c.iterator();

   //用while循环改进元素的判断和获取
   while (it.hasNext()) {
   String s = it.next();
   System.out.println(s);
      }
    }
}

2.List集合（list作为Collection的子接口，Conllction中的方法List都可以使用）

List集合的特点
- 存取有序
- 可以重复
- 有索引

List集合的特有方法【应用】

方法名	描述
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

举个例子：

        public class MyListDemo {
   public static void main(String[] args) {
   List<String> list = new ArrayList<>();
   list.add("aaa");
   list.add("bbb");
   list.add("ccc");
   //method1(list);
   //method2(list);
   //method3(list);
   //method4(list);
    }

   private static void method4(List<String> list) {
   //    E get(int index)      返回指定索引处的元素
   String s = list.get(0);
   System.out.println(s);
    }

   private static void method3(List<String> list) {
   //    E set(int index,E element)    修改指定索引处的元素，返回被修改的元素

        //被替换的那个元素,在集合中就不存在了.
   String result = list.set(0, "qqq");
   System.out.println(result);
   System.out.println(list);
    }

其他没有举例子子的方法，基本用法都是一样的

3.LinkedList集合(底层是链表结构实现，查询慢、增删快)(Collection和list的方法都可以使用)

LinkedList集合的特有功能【应用】

特有方法

方法名	说明
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

4.ArrayList（底层是数组）——通常使用Collection的方法

5.Set集合（Set是Collection的子接口，可以使用Colection提供的所有方法）

Set集合的特点
- 存取有序
- 不可以重复
- 无索引 (不可以使用普通的for循环遍历)

Set集合的使用【应用】

使用Collection的方法——迭代器的遍历and增强for进行遍历

public class MySet1 {
   public static void main(String[] args) {
        //创建集合对象
   Set<String> set = new TreeSet<>();
        //添加元素
   set.add("ccc");
   set.add("aaa");
   set.add("aaa");
   set.add("bbb");

//    for (int i = 0; i < set.size(); i++) {
//    //Set集合是没有索引的，所以不能使用通过索引获取元素的方法
//    }

        //遍历集合
   Iterator<String> it = set.iterator();
   while (it.hasNext()){

            String s = it.next();
   System.out.println(s);
      }
   System.out.println("-----------------------------------");
   for (String s : set) {
   System.out.println(s);
      }
    }
}

6.TreeSet集合

TreeSet集合特点

和Set方法一样

7.HashSet集合

HashSet集合概述和特点【应用】

底层数据结构是哈希表
其他特性同Set一样
public class HashSetDemo {
   public static void main(String[] args) {
   //创建集合对象
   HashSet<String> set = new HashSet<String>();

   //添加元素
   set.add("hello");
   set.add("world");
   set.add("java");
   //不包含重复元素的集合
   set.add("world");

   //遍历
   for(String s : set) {
   System.out.println(s);
      }
    }
}
哈希值【理解】
哈希值简介
是JDK根据对象的地址或者字符串或者数字算出来的int类型的数值
如何获取哈希值
Object类中的public int hashCode()：返回对象的哈希码值
哈希值的特点
- 同一个对象多次调用hashCode()方法返回的哈希值是相同的
- 默认情况下，不同对象的哈希值是不同的。而重写hashCode()方法，可以实现让不同对象的哈希值相同

哈希表结构【理解】

JDK1.8以前

数组 + 链表

JDK1.8以后
- 节点个数少于等于8个

数组 + 链表

- 节点个数多于8个

数组 + 红黑树

HashSet集合存储学生对象并遍历【应用】

案例需求
- 创建一个存储学生对象的集合，存储多个学生对象，使用程序实现在控制台遍历该集合
- 要求：学生对象的成员变量值相同，我们就认为是同一个对象
代码实现

学生类

public class Student {
   private String name;
   private int age;

   public Student() {
    }

   public Student(String name, int age) {
   this.name = name;
   this.age = age;
    }

   public String getName() {
   return name;
    }

   public void setName(String name) {
   this.name = name;

    public int getAge() {
   return age;
    }

   public void setAge(int age) {
   this.age = age;
    }

   @Override
   public boolean equals(Object o) {
   if (this == o) return true;
   if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;

   Student student = (Student) o;

   if (age != student.age) return false;
   return name != null ? name.equals(student.name) : student.name == null;
    }

   @Override
   public int hashCode() {
   int result = name != null ? name.hashCode() : 0;
   result = 31 * result + age;
   return result;
    }

}

测试类

public class HashSetDemo02 {
   public static void main(String[] args) {
   //创建HashSet集合对象
   HashSet<Student> hs = new HashSet<Student>();

   //创建学生对象
   Student s1 = new Student("林青霞", 30);
   Student s2 = new Student("张曼玉", 35);
   Student s3 = new Student("王祖贤", 33);

   Student s4 = new Student("王祖贤", 33);

   //把学生添加到集合
   hs.add(s1);
   hs.add(s2);

hs.add(s3);
   hs.add(s4);

   //遍历集合(增强for)
   for (Student s : hs) {
   System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
      }
    }
}

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

8.Map集合

Map集合概述和特点【理解】

Map集合概述

interface Map<K,V> K：键的类型；V：值的类型

Map集合的特点
- 双列集合,一个键对应一个值
- 键不可以重复,值可以重复
Map集合的基本使用

public class MapDemo01 {
   public static void main(String[] args) {
   //创建集合对象
   Map<String,String> map = new HashMap<String,String>();

   //V put(K key, V value) 将指定的值与该映射中的指定键相关联
   map.put("itheima001","林青霞");
   map.put("itheima002","张曼玉");
   map.put("itheima003","王祖贤");
   map.put("itheima003","柳岩");

   //输出集合对象
   System.out.println(map);
    }
}

Map集合的基本功能【应用】

方法名	说明
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，也就是集合中键值对的个数

public class MapDemo02 {
   public static void main(String[] args) {
   //创建集合对象
   Map<String,String> map = new HashMap<String,String>();

   //V put(K key,V value)：添加元素
   map.put("张无忌","赵敏");
   map.put("郭靖","黄蓉");
   map.put("杨过","小龙女");

   //V remove(Object key)：根据键删除键值对元素
//    System.out.println(map.remove("郭靖"));
//    System.out.println(map.remove("郭襄"));

   //void clear()：移除所有的键值对元素
//    map.clear();

   //boolean containsKey(Object key)：判断集合是否包含指定的键
//    System.out.println(map.containsKey("郭靖"));
//    System.out.println(map.containsKey("郭襄"));

   //boolean isEmpty()：判断集合是否为空
//    System.out.println(map.isEmpty());

   //int size()：集合的长度，也就是集合中键值对的个数
   System.out.println(map.size());

   //输出集合对象
   System.out.println(map);
    }

}

Map集合的获取功能【应用】

方法名	说明
V get(Object key) V getOrDefault(Object key，默认值）	根据键获取值根据键获取值，如果key不存在，返回默认值
Set<K> keySet()	获取所有键的集合
Collection<V> values()	获取所有值的集合
Set<Map.Entry<K,V>> entrySet()	获取所有键值对对象的集合

public class MapDemo03 {
   public static void main(String[] args) {
   //创建集合对象
   Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();

   //添加元素
   map.put("张无忌", "赵敏");
   map.put("郭靖", "黄蓉");
   map.put("杨过", "小龙女");

   //V get(Object key):根据键获取值
//    System.out.println(map.get("张无忌"));
//    System.out.println(map.get("张三丰"));

   //Set<K> keySet():获取所有键的集合
//    Set<String> keySet = map.keySet();
//    for(String key : keySet) {
//    System.out.println(key);
//    }

   //Collection<V> values():获取所有值的集合
   Collection<String> values = map.values();
   for(String value : values) {
   System.out.println(value);
      }
    }
}

遍历方式一：

public class MapDemo01 {
   public static void main(String[] args) {
   //创建集合对象
   Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();

   //添加元素
   map.put("张无忌", "赵敏");
   map.put("郭靖", "黄蓉");
   map.put("杨过", "小龙女");

   //获取所有键的集合。用keySet()方法实现
   Set<String> keySet = map.keySet();
   //遍历键的集合，获取到每一个键。用增强for实现
   for (String key : keySet) {
   //根据键去找值。用get(Object key)方法实现
   String value = map.get(key);
   System.out.println(key + "," + value);
      }
    }

}

遍历方式二：

...上面部分不变

//获取所有键值对对象的集合
   Set<Map.Entry<String, String>> entrySet = map.entrySet();
   //遍历键值对对象的集合，得到每一个键值对对象
   for (Map.Entry<String, String> me : entrySet) {
   //根据键值对对象获取键和值
   String key = me.getKey();
   String value = me.getValue();
   System.out.println(key + "," + value);
      }
9.HashMap集合

HashMap底层是哈希表结构的
依赖hashCode方法和equals方法保证键的唯一
如果键要存储的是自定义对象，需要重写hashCode和equals方法

public class Student {
   private String name;
   private int age;

   public Student() {
    }

   public Student(String name, int age) {
   this.name = name;
   this.age = age;
    }

省略get、set方法

@Override
   public boolean equals(Object o) {
   if (this == o) return true;
   if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;

   Student student = (Student) o;

   if (age != student.age) return false;
   return name != null ? name.equals(student.name) : student.name == null;
    }

@Override
   public int hashCode(){