黑马程序员 java_集合框架，Collection集合

最新推荐文章于 2024-03-15 15:00:24 发布

原创最新推荐文章于 2024-03-15 15:00:24 发布 · 130 阅读

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#java #数据结构与算法 #移动开发

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本文详细介绍了Java集合框架的组成、特点以及容器与数组的区别。重点讲解了Collection集合和Map集合的基本方法，强调了迭代器在遍历集合中的作用。通过示例代码展示了如何在List集合中进行元素的添加、删除、修改、查询和遍历操作。同时，对Vector、ArrayList、LinkedList等List子类进行了对比分析，并介绍了Set集合及其子类的特点和排序方式。

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集合框架

如果在程序运行前，就已经知道这个程序中包含数量固定，生命周期已知的对象，直接将这些对象装入一个数组就可以。然而在实际中，往往要在程序运行阶段才会知道对象的类型，数量，并且在这些对象有一些复杂的操作，这是数组就不适用了。

Java实用类库提供了一套相当完整的容器类来解决这个问题，其中基本的类型有List，Set，Queue，Map，这些对象类型可称为集合类，还提供了对对象进行操作的工具类，它们一起组成了集合框架。

从图中可以看出集合类库将容器分为了两类，Collection集合和Map集合。Collection中的容器存入的对象是单一的，而Map中存入的是键-值对。
因为Collection在这个结构中处于一个特殊位置,所以也称集合框架为Collection框架。

容器与数组的不同

数组虽然也可以存储对象，但长度是固定的；集合长度是可变的。

数组中可以存储基本数据类型，集合只能存储对象。

集合类的特点

集合只用于存储对象，集合长度是可变的，集合可以存储不同类型的对象。
Collection定义了集合框架的共性功能。

Collection集合中的共性方法

这篇日志这介绍Collection集合,Map集合在后面介绍

1，添加 add(e)；addAll(collection)；
2，删除 remove(e)；removeAll(collection)；clear()；
3，判断 contains(e)；isEmpty()；
4，获取 iterator()；size()；
5，获取交集 retainAll()；
6，集合变数组 toArray()；

注意

1，add方法的参数类型是Object。以便于接收任意类型对象。
2，集合中存储的都是对象的引用(地址)。

迭代器

其实就是集合的取出元素的方式。

迭代器是取出方式，会直接访问集合中的元素。

所以将迭代器通过内部类的形式来进行描述。

通过容器的iterator()方法获取该内部类的对象。

四周的图形表示Collection的子类，这些子类中的内部结构各不相同，对数据的操作不同，所以需要将功能的实现定义在子类中，而只在Collection中定义功能，没有具体实现。

Collection体系的结构

Collection包括List和Set两个接口，起结构为

|--List:元素是有序的，元素可以重复。因为该集合体系有索引。

|--ArrayList:底层的数据结构使用的是数组结构。特点：查询速度很快。但是增删稍慢。线程不同步。

|--LinkedList:底层使用的链表数据结构。特点：增删速度很快，查询稍慢。线程不同步。

|--Vector:底层是数组数据结构。线程同步。被ArrayList替代了。因为效率低。

|--Set：元素是无序，元素不可以重复。

List

其中的元素是按照插入顺序保持的，这和数组是一样的。
特有方法。凡是可以操作角标的方法都是该体系特有的方法。

增
add(index,element);在指定位置添加元素
addAll(index,Collection);在指定位置添加一个集合

删
remove(index);删除指定位置的元素

改
set(index,element);更改指定位置的元素

查
get(index):获取指定元素
subList(from,to);返回一个子集合，含头不含尾
listIterator();list中特有的迭代器，可实现对元素的复杂操作
int indexOf(obj):获取指定元素的位置。

ListIterator

List集合特有的迭代器。ListIterator是Iterator的子接口。
在迭代时，不可以通过集合对象的方法操作集合中的元素。
因为会发生ConcurrentModificationException异常。
所以，在迭代器时，只能用迭代器的放过操作元素，可是Iterator方法是有限的，
只能对元素进行判断，取出，删除的操作，
如果想要其他的操作如添加，修改等，就需要使用其子接口，ListIterator。
该接口只能通过List集合的listIterator方法获取。

ListIterator适用于对list集合进行遍历的，也可根据角标对ArrayList集合进行遍历，因为它的底层是数组结构。


public static void sop(Object obj)
	{
		System.out.println(obj);
	}
	public static void method()
	{
		
		ArrayList al = new ArrayList();

		//添加元素
		al.add("java01");
		al.add("java02");
		al.add("java03");
		
		sop("原集合是："+al);
		//在指定位置添加元素。
		al.add(1,"java09");

		//删除指定位置的元素。
		//al.remove(2);

		//修改元素。
		//al.set(2,"java007");

		//通过角标获取元素。
		sop("get(1):"+al.get(1));

		sop(al);

		//获取所有元素。
		for(int x=0; x<al.size(); x++)
		{
			System.out.println("al("+x+")="+al.get(x));
		}

		Iterator it = al.iterator();

		while(it.hasNext())
		{
			sop("next:"+it.next());
		}


		//通过indexOf获取对象的位置。
		sop("index="+al.indexOf("java02"));

		List sub = al.subList(1,3);

		sop("sub="+sub);
	}

ListIterator迭代器练习


ListIterator li = al.listIterator();
		//此处与Iterator功能相同
		while(li.hasNext())
		{
			Object obj = li.next();

			if(obj.equals("java02"))
				//li.add("java009");
				li.set("java006");


		}
		//list中特有，从list尾端开始遍历
		while(li.hasPrevious())
		{
			sop("pre::"+li.previous());
		}
		//sop("hasNext():"+li.hasNext());
		//sop("hasPrevious():"+li.hasPrevious());


		sop(al);
	}

vector

枚举就是Vector特有的取出方式。

发现枚举和迭代器很像。
其实枚举和迭代是一样的。
因为枚举的名称以及方法的名称都过长。
所以被迭代器取代了。

Set

|--Set：元素是无序(存入和取出的顺序不一定一致)，元素不可以重复。、

|--HashSet:底层数据结构是哈希表。是线程不安全的。不同步。

HashSet排序方式

是通过元素的两个方法，hashCode和equals来完成。

如果元素的HashCode值相同，才会判断equals是否为true。

如果元素的hashcode值不同，不会调用equals。

注意,对于判断元素是否存在，以及删除等操作，依赖的方法是元素的hashcode和equals方法。

|--TreeSet：可以对Set集合中的元素进行排序。

底层数据结构是二叉树。
保证元素唯一性的依据：compareTo方法return 0.

TreeSet中有两种排序方式

TreeSet排序的第一种方式：让元素自身具备比较性。
元素需要实现Comparable接口，覆盖compareTo方法。
也种方式也成为元素的自然顺序，或者叫做默认顺序。

TreeSet的第二种排序方式。
当元素自身不具备比较性时，或者具备的比较性不是所需要的。
这时就需要让集合自身具备比较性。
在集合初始化时，就有了比较方式。

HashSet排序实例

class Person
{
	private String name;
	private int age;
	Person(String name,int age)
	{
		this.name = name;
		this.age = age;
	}
	
	public int hashCode()
	{
		System.out.println(this.name+"....hashCode");
		return name.hashCode()+age*37;
	}

	public boolean equals(Object obj)
	{

		if(!(obj instanceof Person))
			return false;

		Person p = (Person)obj;
		System.out.println(this.name+"...equals.."+p.name);

		return this.name.equals(p.name) && this.age == p.age;
	}

	
	public String getName()
	{
		return name;
	}
	public int getAge()
	{
		return age;
	}
}

首先通过hashCode方法比较，两个学生对象的hash地址是否相同，如果不同，就将被比较的学生对象存入容器中，如果hash地址相同，则会进一步通过equals方法比较两学生对象是否相同,如果相同，则不存入此学生对象，不相同，则存入。

TreeSet的两种排序方式练习

第一种排序方式，让学生对象继承Comparable接口，学生对象就具备可比性。先比较年龄，在比较姓名。


class Student implements Comparable//该接口强制让学生具备比较性。
{
	private String name;
	private int age;

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

	public int compareTo(Object obj)
	{

		//return 0;
		
		if(!(obj instanceof Student))
			throw new RuntimeException("不是学生对象");
		Student s = (Student)obj;

		System.out.println(this.name+"....compareto....."+s.name);
		if(this.age>s.age)
			return 1;
		if(this.age==s.age)
		{
			return this.name.compareTo(s.name);
		}
		return -1;
		/**/
	}

	public String getName()
	{
		return name;

	}
	public int getAge()
	{
		return age;
	}
}

第二种排序方式，单独定义一个比较器,这时需要在创建Treeset时,将自定义比较器,传入容器的构造器。这时即使学生对象自身具备比较性，容器也会按照比较器来排序,学生自身比较性,会被忽略。在这个比较器中先比较姓名，再比较年龄。

class TreeSetDemo2 
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		TreeSet ts = new TreeSet(new MyCompare());
		                //将自定义的比较器传入集合中);

		ts.add(new Student("lisi02",22));
		ts.add(new Student("lisi02",21));
		ts.add(new Student("lisi007",20));
		}
		
}
	

class MyCompare implements Comparator
{
	public int compare(Object o1,Object o2)
	{
		Student s1 = (Student)o1;
		Student s2 = (Student)o2;

		int num = s1.getName().compareTo(s2.getName());
		if(num==0)
		{

			return new Integer(s1.getAge()).compareTo(new Integer(s2.getAge()));
			
		}

		
		return num;

	}
}

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