Java集合-Collection

Arrays.asList (…) 方法返回的 List 集合 既 不是 ArrayList 实例，也不是Vector 实例。 Arrays.asList (…) 返回值是一个固定长度的 List 集合

一、集合框架的概述

数组与集合

1.集合、数组都是对多个数据进行存储操作的结构，简称 Java容器。

说明：此时的存储，主要指的是内存层面的存储，不涉及到持久化的存储（.txt,.jpg,.avi，数据库中）

1.1 数组在存储多个数据方面的特点：

• 一旦初始化以后，其长度就确定了。
• 数组一旦定义好，其元素的类型也就确定了。我们也就只能操作指定类型的数据了。
  比如：String[ ] arr ; int[ ] arr1 ; Object[ ] arr2;

1.2 数组在存储多个数据方面的缺点：

• 一旦初始化以后，其长度就不可修改。
• 数组中提供的方法非常有限，对于添加、删除、插入数据等操作，非常不便，同时效率不高。
• 获取数组中实际元素的个数的需求，数组没有现成的属性或方法可用
• 数组存储数据的特点：有序、可重复。对于无序、不可重复的需求，不能满足。

集合存储的优点

解决数组存储数据方面的弊端。
可以用于存储数量不等的多个 对象 ，还可用于保存具有映射关系的关联数组

二、集合框架

集合可分为Collection和Map两种体系**

• Collection接口：单列集合，用来存储一个一个的对象
  • List接口：存储有序的、可重复的数据。 -->“动态”数组
    • ArrayList、LinkedList、Vector
  • Set接口：存储无序的、不可重复的数据 -->高中讲的“集合”
    • HashSet、LinkedHashSet、TreeSet

Collection 接口继承树

• Map接口：双列集合，用来存储一对(key - value)一对的数据 -->高中函数：y = f(x)

  • HashMap、LinkedHashMap、TreeMap、Hashtable、Properties

  Map 接口继承树
  

Collection接口方法

Collection coll = new ArrayList();

1. 添加 add(Object obj) addAll(Collection coll)

		//add(Object e):将元素e添加到集合coll中
        coll.add("AA");
        coll.add("BB");
        coll.add(123);//自动装箱
        coll.add(new Date());
        //addAll(Collection coll1):将coll1集合中的元素添加到当前的集合中
        Collection coll1 = new ArrayList();
        coll1.add(456);//自动装箱
        coll1.add("CC");
        coll.addAll(coll1);

2. 获取有效元素的个数 int size()

        //size():获取添加的元素的个数
		System.out.println(coll.size());//6

3. 清空集合 void clear()
   coll.clear();

4. 是否是空集合 boolean isEmpty()
   System.out.println(coll.isEmpty());

5. 是否包含某个元素 contains containsAll
   boolean contains(Object obj)：是通过元素的equals方法来判断是否是同一个对象
   boolean containsAll(Collection c)：也是调用元素的equals方法来比较的。拿两个集合的元素挨个比较。

 @Test
    public void test1(){
        Collection coll = new ArrayList();
        coll.add(123);
        coll.add(456);
        coll.add(new Person("Jerry",20));//匿名对象
        coll.add(new String("Tom"));
        coll.add(false);
        //1.contains(Object obj):判断当前集合中是否包含obj
        //我们在判断时会调用obj对象所在类的equals()。
        boolean contains = coll.contains(123);
        System.out.println(contains);
        System.out.println(coll.contains(new String("Tom")));
        System.out.println(coll.contains(new Person("Jerry",20)));//true
        //2.containsAll(Collection coll1):判断形参coll1中的所有元素是否都存在于当前集合中。
        Collection coll1 = Arrays.asList(123,4567);
        System.out.println(coll.containsAll(coll1));
    }

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

    public Person(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}
    public Person() { }
    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) {
        System.out.println("这是重写的equals");
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Person person = (Person) o;
        if (age != person.age) return false;
        return name != null ? name.equals(person.name) : person.name == null;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }

}

6. 删除 remove removeAll
   boolean remove(Object obj) ：通过元素的equals方法判断是否是要删除的那个元素。只会删除找到的第一个元素
   collection.remove(1234);
   boolean removeAll(Collection coll)：取当前集合的差集
   差集：从当前集合中移除collection1中所有的元素。
   collection.removeAll(collection1);

7. 取两个集合的交集 retainAll
   boolean retainAll(Collection c)： 获取当前集合和collection1集合的交集，并返回给当前集合

8. 集合是否相等 boolean equals(Object obj)

 public void test3(){
        Collection coll = new ArrayList();
        coll.add(123);
        coll.add(456);
        coll.add(new Person("Jerry",20));
        coll.add(new String("Tom"));
        coll.add(false);

        //7.retainAll(Collection coll1):交集：获取当前集合和coll1集合的交集，并返回给当前集合
        Collection coll1 = Arrays.asList(123,456,789);
        coll.retainAll(coll1);
        System.out.println(coll);

        //8.equals(Object obj):要想返回true，需要当前集合和形参集合的元素都相同。
        Collection coll1 = new ArrayList();
        coll1.add(456);
        coll1.add(123);
        coll1.add(new Person("Jerry",20));
        coll1.add(new String("Tom"));
        coll1.add(false);

        System.out.println(coll.equals(coll1));//false


    }

9. 转成对象数组 Object[] toArray()
10. 获取集合对象的哈希值 hashCode()
11. 遍历 iterator()：返回迭代器对象，用于集合遍历

 public void test4(){
        Collection coll = new ArrayList();
        coll.add(123);
        coll.add(456);
        coll.add(new Person("Jerry",20));
        coll.add(new String("Tom"));
        coll.add(false);

        //10.hashCode():返回当前对象的哈希值
        System.out.println(coll.hashCode());

        //9.集合 --->数组：toArray()
        Object[] arr = coll.toArray();
        for(int i = 0;i < arr.length;i++){
            System.out.println(arr[i]);
        }

        //拓展：数组 --->集合:调用Arrays类的静态方法asList()
        List<String> list = Arrays.asList(new String[]{"AA", "BB", "CC"});
        System.out.println(list);

        List arr1 = Arrays.asList(new int[]{123, 456});
        System.out.println(arr1.size());//1

        List arr2 = Arrays.asList(new Integer[]{123, 456});
        System.out.println(arr2.size());//2

        //9.iterator():返回Iterator接口的实例，用于遍历集合元素。放在IteratorTest.java中测试
    }

 ③ 普通的循环

Iterator 迭代器接口

概述
集合元素的遍历操作，使用迭代器Iterator接口

• Iterator 对象称为迭代器 (设计模式的一种 )，主要用于遍历 Collection集合中的元素。
• GOF 给迭代器模式的定义为：提供一种方法访问一个容器 ( 对象中各个元素，而又不需暴露该对象的内部细节。 迭代器模式，就是为容器而生。 类似于“公交车上的售票员”、“火车上的乘务员”、 “空姐 。
• Collection 接口继承了 java.lang.Iterable 接口，该接口有一个 iterator() 方法，那么所有实现了 Collection 接口的集合类都有一个 iterator() 方法，用以返回一个实现了Iterator 接口的对象 。
• Iterator 仅用于遍历集合 ,Iterator 本身并不提供承装对象的能力。如果需要创建Iterator 对象，则必须有一个被迭代的集合。

Iterator 接口的方法

1. 常用的内部的方法：hasNext() , next()和remove()
2. 集合对象每次调用iterator()方法都得到一个全新的迭代器对象,默认游标都在集合的第一个元素之前。
3. 内部定义了remove(),可以在遍历的时候，删除集合中的元素。此方法不同于集合直接调用remove()

hasNext() , next()

 public void test1(){
        Collection coll = new ArrayList();
        coll.add(123);coll.add(456);
        coll.add(new Person("Jerry",20));
        coll.add(new String("Tom"));
        coll.add(false);

        Iterator iterator = coll.iterator();
        //方式一：
//        System.out.println(iterator.next());
//        System.out.println(iterator.next());
//        System.out.println(iterator.next());
//        System.out.println(iterator.next());
//        System.out.println(iterator.next());
//        //报异常：NoSuchElementException
//        System.out.println(iterator.next());

        //方式二：不推荐
//        for(int i = 0;i < coll.size();i++)
//			{System.out.println(iterator.next());}

        //方式三：推荐
        ////hasNext():判断是否还有下一个元素
        while(iterator.hasNext()){
            //next():①指针下移 ②将下移以后集合位置上的元素返回
            System.out.println(iterator.next());
        }

		//错误方式一：
//        Iterator iterator = coll.iterator();
//        while((iterator.next()) != null){
//            System.out.println(iterator.next());
//        }
        //错误方式二：
//集合对象每次调用iterator()方法都得到一个全新的迭代器对象，默认游标都在集合的第一个元素之前。
//        while (coll.iterator().hasNext()){
//            System.out.println(coll.iterator().next());
        }
    }

remove() 方法与foreach 循环遍历集合元素

代码实现

 public void test3(){
        Collection coll = new ArrayList();
        coll.add(123);coll.add(456);
        coll.add(new Person("Jerry",20));
        coll.add(new String("Tom"));
        coll.add(false);

        //删除集合中"Tom"
        Iterator iterator = coll.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            Object obj = iterator.next();
            if("Tom".equals(obj))
                iterator.remove();
        }
        //遍历集合
        iterator = coll.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }
        //foreach遍历集合
        for(Object obj : coll){
            System.out.println(obj);
        }
    }

Collection 子接口之一：List 接口

List接口概述:元素有序、且可重复

• 鉴于 Java 中数组用来存储数据 的局限性，我们通常使用 List 替代数组

• List 集合类中 元素有序、且可重复 ，集合中的每个元素都有其对应的顺序索引。

• List 容器中的元素都对应一个整数型的序号记载其在容器中的位置，可以根据序号存取容器中的元素。

• JDK API 中 List 接口的实现类常用的有： ArrayList 、 LinkedList 和 Vector 。

• 添加的对象,所在的类要重写equals()方法

• Collection接口：单列集合，用来存储一个一个的对象

  • List接口：存储有序的、可重复的数据。 -->“动态”数组,替换原有的数组
    • ArrayList：作为List接口的主要实现类；线程不安全的，效率高；底层使用Object[] elementData存储
    • LinkedList：对于频繁的插入、删除操作，使用此类效率比ArrayList高；底层使用双向链表存储
    • Vector：作为List接口的古老实现类；线程安全的，效率低；底层使用Object[] elementData存储

List接口中的常用方法

• List 除了从 Collection 集合继承的方法外， List 集合里添加了一些根据索引来操作集合元素的 方法 。
• void add(int index, Object ele):在index位置插入ele元素
• boolean addAll(int index, Collection eles):从index位置开始将eles中的所有元素添加进来
• Object get(int index):获取指定index位置的元素
• int indexOf(Object obj):返回obj在集合中首次出现的位置
• int lastIndexOf(Object obj):返回obj在当前集合中末次出现的位置
• Object remove(int index):移除指定index位置的元素，并返回此元素
• Object set(int index, Object ele):设置指定index位置的元素为ele
• List subList(int fromIndex, int toIndex):返回从fromIndex到toIndex位置的子集合

总结：常用方法

增：add(Object obj)
删：remove(int index) / remove(Object obj)
改：set(int index, Object ele)
查：get(int index)
插：add(int index, Object ele)
长度：size()
遍历：① Iterator迭代器方式
② 增强for循环

List实现类之一： ArrayList

作为List接口的主要实现类；线程不安全的，效率高；底层使用Object[] elementData存储

ArrayList的分析：

1. jdk 7情况下 像饿汉式，直接创建一个初始容量为 10 的数组
   ArrayList list = new ArrayList();//底层创建了长度是10的Object[]数组elementData

   list.add(123);//elementData[0] = new Integer(123);
   …
   list.add(11);//如果此次的添加导致底层elementData数组容量不够，则扩容。
   默认情况下，扩容为原来的容量的1.5倍，同时需要将原有数组中的数据复制到新的数组中。

   结论：建议开发中使用带参的构造器：ArrayList list = new ArrayList(int capacity)

2. jdk 8中ArrayList的变化：ArrayList 像懒汉式，一开始创建一个长度为 0 的数组，当添加第一个元素时再创建一个始容量为 10 的 数组
   ArrayList list = new ArrayList();//底层Object[] elementData初始化为{}.并没有创建长度为10的数组
   list.add(123);//第一次调用add()时，底层才创建了长度10的数组，并将数据123添加到elementData[0]
   …
   后续的添加和扩容操作与jdk 7 无异。

3. 小结： jdk7中的ArrayList的对象的创建类似于单例的饿汉式，而jdk8中的ArrayList的对象的创建类似于单例的懒汉式，延迟了数组的创建，节省内存。

代码实现

  public void test1(){
        ArrayList list = new ArrayList();
        list.add(123);list.add(456);
        list.add("AA");
        list.add(new Person("Tom",12));
        list.add(456);
        System.out.println(list);//[123, 456, AA, Person{name='Tom', age=12}, 456]

//void add(int index, Object ele):在index位置插入ele元素
        list.add(1,"BB");
        System.out.println(list);//[123, BB, 456, AA, Person{name='Tom', age=12}, 456]        

//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 list1 = Arrays.asList(1, 2, 3);
        list.addAll(list1);
		//list.add(list1);
        System.out.println(list.size());//9

        //Object get(int index):获取指定index位置的元素
        System.out.println(list.get(0));//123
        
        //int indexOf(Object obj):返回obj在集合中首次出现的位置。如果不存在，返回-1.
        int index = list.indexOf(4567);
        System.out.println(index);

		//int lastIndexOf(Object obj):返回obj在当前集合中末次出现的位置。如果不存在，返回-1.
        System.out.println(list.lastIndexOf(456));

        //Object remove(int index):移除指定index位置的元素，并返回此元素
        Object obj = list.remove(0);
        System.out.println(obj);
        System.out.println(list);

        //Object set(int index, Object ele):设置指定index位置的元素为ele
        list.set(1,"CC");
        System.out.println(list);

        //List subList(int fromIndex, int toIndex):返回从fromIndex到toIndex位置的左闭右开区间的子集合
        List subList = list.subList(2, 4);
        System.out.println(subList);

		//迭代器:方式一Iterator迭代器方式
        Iterator iterator = list.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }

        //方式二：增强for循环
        for(Object obj : list){
            System.out.println(obj);
        }

        //方式三：普通for循环
        for(int i = 0;i < list.size();i++){
            System.out.println(list.get(i));
        }

    }

List实现类之二： LinkedList

对于频繁的插入、删除操作，使用此类效率比ArrayList高；底层使用 双向链表 存储

LinkedList的分析：

LinkedList list = new LinkedList();
内部没有声明数组,而是定义了 Node 类型的 first 和 last 用于记录首末元素。同时，定义内部类，作为 LinkedList 中保存数据的基
本结构。 Node 除了 保存数据，还定义了两个变量：

• prev 变量记录前一个元素的位置
• next 变量记录下一个元素的 位置

默认值为null

ist.add(123);//将123封装到Node中，创建了Node对象。

其中，Node定义为：体现了LinkedList的双向链表的说法

private static class Node<E> {
 E item;
 Node<E> next;
 Node<E> prev;

 Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
 this.item = element;
 this.next = next;
 this.prev = prev;
 }
 }

新增方法

• void addFirst (Object obj
• void addLast (Object obj
• Object getFirst
• Object getLast
• Object removeFirst
• Object removeLast

List实现类之三： Vector

• Vector 是一个古老的集合， JDK1.0 就有了。大多数操作与 ArrayList相同，区别之处在于 Vector 是线程安全的。
• 在各种 list 中，最好把 ArrayList 作为缺省选择。当插入、删除频繁时，
  使用 LinkedList Vector 总是比 ArrayList 慢，所以尽量避免使用。

新增方法：

• void addElement (Object obj
• void insertElementAt (Object obj,int index)
• void setElementAt (Object obj,int index)
• void removeElement (Object obj
• void removeAllElements

Vector的源码分析：jdk7和jdk8中通过Vector()构造器创建对象时，底层都创建了长度为10的数组。在扩容方面，默认扩容为原来的数组长度的2倍。

面试题：ArrayList、LinkedList、Vector三者的异同？谈谈你的理解？ ArrayList 底层是什么？扩容机制？ Vector 和 ArrayList 的最大区别

同：
三个类都是实现了List接口，存储数据的特点相同：存储有序的、可重复的数据

不同：
ArrayList：作为List接口的主要实现类；线程不安全的，效率高；底层使用Object[] elementData存储
LinkedList：线程不安全的，对于频繁的插入、删除操作，使用此类效率比ArrayList高；底层使用双向链表存储
Vector：作为List接口的古老实现类；线程安全的，效率低；底层使用Object[] elementData存储

• ArrayList 和 LinkedList 的 异同
  二者都线程不安全，相对线程安全的Vector ，执行效率高。
  此外，ArrayList 是实现了基于动态数组的数据结构， LinkedList 基于链表的数据结构。对于随机访问 get 和 set ArrayList 觉得优于 LinkedList ，因为 LinkedList 要移动指针。对于新增和删除 操作 add( 特指 插入 和 remove LinkedList 比较占优势，因为 ArrayList 要移动数据。
• ArrayList 和 Vector 的区别
  Vector和 ArrayList 几乎是完全相同的 唯一的区别在于 Vector 是同步类 ( synchronized)，属于强同步类。因此开销就比 ArrayList 要大，访问要慢。正常情况下 大多数的 Java 程序员使用ArrayList 而不是 Vector, 因为同步完全可以由程序员自己来控制。 Vector 每次扩容请求其大小的 2 倍空间，而 ArrayList 是 1.5 倍。 Vector 还有一个子类 Stack 。

Collection 子接口之二：Set 接口

Set接口概述:存储无序的、不可重复的数据

Set接口的框架：

• Collection接口：单列集合，用来存储一个一个的对象
  • Set接口：存储无序的、不可重复的数据 -->高中讲的“集合”
    • HashSet：作为Set接口的主要实现类；线程不安全的；可以存储null值
      • LinkedHashSet：作为HashSet的子类；遍历其内部数据时，可以按照添加的顺序遍历
        对于频繁的遍历操作，LinkedHashSet效率高于HashSet.
    • TreeSet：可以按照添加对象的指定属性，进行排序。

Set接口中没有额外定义新的方法，使用的都是Collection中声明过的方法。
要求：向Set(主要指：HashSet、LinkedHashSet)中添加的数据，其所在的类一定要重写 hashCode() 和 equals()
要求：重写的 hashCode() 和 equals() 尽可能保持一致性：相等的对象必须具有相等的散列码
（重写两个方法的小技巧：对象中用作 equals() 方法比较的 Field，都应该用来计算 hashCode 值。）

Set 集合不允许包含相同的元素，如果试把两个相同的元素加入同一个Set 集合中，则添加操作失败。
Set 判断两个对象是否相同不是使用 == 运算符，而是 根据 equals() 方法

一、Set：存储无序的、不可重复的数据以HashSet为例说明

无序性：不等于随机性。存储的数据在底层数组中并非按照数组索引的顺序添加，而是根据数据的哈希值决定的。
不可重复性：保证添加的元素按照equals()判断时，不能返回true.即：相同的元素只能添加一个。

二、添加元素的过程：以HashSet为例

我们向HashSet中添加元素a,首先调用元素a所在类的hashCode()方法，计算元素a的哈希值，
此哈希值接着通过某种算法计算出在HashSet底层数组中的存放位置（即为：索引位置），判断数组此位置上是否已经有元素：
      如果此位置上没有其他元素，则元素a添加成功。 —>情况1
      如果此位置上有其他元素b(或以链表形式存在的多个元素），则比较元素a与元素b的hash值：
            如果hash值不相同，则元素a添加成功。—>情况2
            如果hash值相同，进而需要调用元素a所在类的equals()方法：
                    equals()返回true,元素a添加失败
                    equals()返回false,则元素a添加成功。—>情况3

对于添加成功的情况2和情况3而言：元素a 与已经存在指定索引位置上数据以链表的方式存储。
jdk 7 :元素a放到数组中，指向原来的元素。
jdk 8 :原来的元素在数组中，指向元素a
总结： 7头插，8尾插    七上八下

HashSet底层：数组+链表的结构。

Set实现类之一： HashSet

代码实现

    public void test1(){
        Set set = new HashSet();
        set.add(456);
        set.add(123);
        set.add(123);
        set.add("AA");
        set.add("CC");
        set.add(new User("Tom",12));
        set.add(new User("Tom",12));
        set.add(129);

        Iterator iterator = set.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }

User

public class User implements Comparable{
    private String name;
    private int age;
    public User() {}
    public  User(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 String toString() {
        return "User{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }

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

        User user = (User) o;

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

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

}

Set实现类之二： LinkedHashSet

• LinkedHashSet 是 HashSet 的子类
• LinkedHashSet 根据元素的 hashCode 值来决定元素的存储位置，
  但它 同时使用双向链表 维护元素的次序，这使得元素看起来是以 插入顺序保存 的。
• LinkedHashSet 插入性能略低于 HashSet 但在迭代访问 Set 里的全
  部元素时有很好的性能。
• LinkedHashSet 不允许集合元素重复。
• LinkedHashSet作为HashSet的子类，在添加数据的同时，每个数据还维护了两个引用，记录此数据前一个数据和后一个数据。
• 优点：对于频繁的遍历操作，LinkedHashSet效率高于HashSet
  

Set实现类之三：TreeSet

• TreeSet 是 SortedSet 接口的实现类， TreeSet 可以确保集合元素处于排序 状态。
• TreeSet 底层使用 红黑树 结构存储数据
• 新增的方法如下： 了解
• Comparator comparator
• Object first()
• Object last()
• Object lower(Object e)
• Object higher(Object e)
• SortedSet subSet fromElement , toElement
• SortedSet headSet toElement
• SortedSet tailSet fromElement
• TreeSet 两种排序方法： 自然排序 和 定制排序 。默认情况下， TreeSet 采用自然排序。

1. 向TreeSet中添加的数据，要求是相同类的对象。因为只有相同类的两个实例才会比较大小，所以向 TreeSet 中添加的应该是同一个类 的 对象。
2. 两种排序方式：自然排序（实现Comparable接口） 和 定制排序（Comparator）
3. 对于 TreeSet 集合而言，它 判断两个对象是否相等的唯一标准 是：两个对象通过 compareTo (Object obj ) 方法比较 返回 值。
4. 自然排序中，比较两个对象是否相同的标准为：compareTo()返回0.不再是equals().

    public void test1() {
        TreeSet set = new TreeSet();
        //失败：不能添加不同类的对象
//        set.add(123); set.add("AA");

        set.add(new User("Tom", 12));
        set.add(new User("Jerry", 32));
        set.add(new User("Jim", 2));
        set.add(new User("Mike", 65));
        set.add(new User("Jack", 33));
        set.add(new User("Jack", 56));


        Iterator iterator = set.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            System.out.println(iterator.next());
        }

    }

User

public class User implements Comparable{
    private String name;
    private int age;
    public User() {
    }
    public  User(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "User{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }


    //按照姓名从大到小排列,年龄从小到大排列
    @Override
    public int compareTo(Object o) {
        if(o instanceof User){
            User user = (User)o;
            int compare = -this.name.compareTo(user.name);
            if(compare != 0){
                return compare;
            }else{
                return Integer.compare(this.age,user.age);
            }
        	}else{
            	throw new RuntimeException("输入的类型不匹配");
        }
    }
}

5. 定制排序中，比较两个对象是否相同的标准为：compare()返回0.不再是equals().

public void test2() {
   Comparator com = new Comparator() {
       //按照年龄从小到大排列
       @Override
       public int compare(Object o1, Object o2) {
         if (o1 instanceof User && o2 instanceof User) {
               User u1 = (User) o1;
               User u2 = (User) o2;
               return Integer.compare(u1.getAge(), u2.getAge());
           } else {
               throw new RuntimeException("输入的数据类型不匹配");
           }
       }
   };
//	  在有参数的情况下,按照参数的方式来
      TreeSet set = new TreeSet(com);
      set.add(new User("Tom", 12));
      set.add(new User("Jerry", 32));
      set.add(new User("Jim", 2));
      set.add(new User("Mike", 65));
      set.add(new User("Mary", 33));
      set.add(new User("Jack", 33));
      set.add(new User("Jack", 56));


        Iterator iterator = set.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            System.out.println(iterator.next());
        }
}

遍历Collection的两种方式

1. 使用迭代器Iterator
2. foreach循环(或增强for循环):coll.forEach(System.out::println);//java8新特性,方法的引用

Map接口

Map接口概述

• Map与Collection并列存在。用于保存具有映射关系的数据:key-value
• Map 中的 key 和 value 都可以是任何引用类型的数据
• Map 中的 key 用Set来存放，不允许重复，即同一个 Map 对象所对应的类，须重写hashCode()和equals()方法
• 常用String类作为Map的“键”
• key 和 value 之间存在单向一对一关系，即通过指定的 key 总能找到唯一的、确定的 value
• Map接口的常用实现类：HashMap、TreeMap、LinkedHashMap和Properties。其中，HashMap是 Map 接口使用频率最高的实现类

Map接口常用方法

添加、删除、修改操作：

• Object put(Object key,Object value)：将指定key-value添加到(或修改)当前map对象中
• void putAll(Map m):将m中的所有key-value对存放到当前map中
• Object remove(Object key)：移除指定key的key-value对，并返回value
• void clear()：清空当前map中的所有数据

元素查询的操作：

• Object get(Object key)：获取指定key对应的value
• boolean containsKey(Object key)：是否包含指定的key
• boolean containsValue(Object value)：是否包含指定的value
• int size()：返回map中key-value对的个数
• boolean isEmpty()：判断当前map是否为空
• boolean equals(Object obj)：判断当前map和参数对象obj是否相等

元视图操作的方法：

• Set keySet()：返回所有key构成的Set集合
• Collection values()：返回所有value构成的Collection集合
• Set entrySet()：返回所有key-value对构成的Set集合

 @Test
    public void test5(){
        Map map = new HashMap();
        map.put("AA",123);
        map.put(45,1234);
        map.put("BB",56);

        //遍历所有的key集：keySet()
        Set set = map.keySet();
        Iterator iterator = set.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }
        System.out.println();
        
        //遍历所有的value集：values()
        Collection values = map.values();
        for(Object obj : values){
            System.out.println(obj);
        }
        System.out.println();
        
        //遍历所有的key-value
        //方式一：entrySet()
        Set entrySet = map.entrySet();
        Iterator iterator1 = entrySet.iterator();
        while (iterator1.hasNext()){
            Object obj = iterator1.next();
            //entrySet集合中的元素都是entry
            Map.Entry entry = (Map.Entry) obj;
            System.out.println(entry.getKey() + "---->" + entry.getValue());
        }
        System.out.println();
        
        //方式二：
        Set keySet = map.keySet();
        Iterator iterator2 = keySet.iterator();
        while(iterator2.hasNext()){
            Object key = iterator2.next();
            Object value = map.get(key);
            System.out.println(key + "=====" + value);

        }

    }

总结：常用方法：
添加：put(Object key,Object value)
删除：remove(Object key)
修改：put(Object key,Object value)
查询：get(Object key)
长度：size()
遍历：keySet() / values() / entrySet()

一、Map的实现类的结构

• Map:双列数据，存储key-value对的数据 —类似于高中的函数：y = f(x)
  • HashMap:作为Map的主要实现类；线程不安全的，效率高；存储null的key和value
    • LinkedHashMap:保证在遍历map元素时，可以按照添加的顺序实现遍历。
      原因：在原有的HashMap底层结构基础上，添加了一对指针，指向前一个和后一个元素。
      对于频繁的遍历操作，此类执行效率高于HashMap。
  • TreeMap:保证按照添加的key-value对进行排序，实现排序遍历。此时考虑key的自然排序或定制排序
    底层使用红黑树
  • Hashtable:作为古老的实现类；线程安全的，效率低；不能存储null的key和value
    • Properties:常用来处理配置文件。key和value都是String类型

HashMap的底层：
数组+链表 （jdk7及之前）
数组+链表+红黑树 （jdk 8）

二、Map结构的理解：

• Map中的key:无序的、不可重复的，使用Set存储所有的key —> key所在的类要重写equals()和hashCode() （以HashMap为例）
• Map中的value:无序的、可重复的，使用Collection存储所有的value —>value所在的类要重写equals()
• 一个键值对：key-value构成了一个Entry对象。
• Map中的entry:无序的、不可重复的，使用Set存储所有的entry

三、HashMap的底层实现原理

以jdk7为例说明
HashMap map = new HashMap()
在实例化以后，底层创建了长度是16的一维数组Entry[] table。
-------------可能已经执行过多次put-------------
map.put(key1,value1)
首先，调用key1所在类的hashCode()计算key1哈希值，此哈希值经过某种算法计算以后，得到在Entry数组中的存放位置。

• 如果此位置上的数据为空，此时的key1-value1添加成功。 ----情况1

如果此位置上的数据不为空，(意味着此位置上存在一个或多个数据(以链表形式存在)),比较key1和已经存在的一个或多个数据的哈希值：

• 如果key1的哈希值与已经存在的数据的哈希值都不相同，此时key1-value1添加成功。----情况2

如果key1的哈希值和已经存在的某一个数据(key2-value2)的哈希值相同，继续比较：调用key1所在类的equals(key2)方法，比较：

• 如果equals()返回false:此时key1-value1添加成功。----情况3
• 如果equals()返回true:使用value1替换value2。
  

补充：关于情况2和情况3：此时key1-value1和原来的数据以链表的方式存储。

在不断的添加过程中，会涉及到扩容问题，当超出临界值(且要存放的位置非空)时，扩容。默认的扩容方式：扩容为原来容量的2倍，并将原有的数据复制过来。

jdk8 相较于jdk7在底层实现方面的不同：

1. new HashMap():底层没有创建一个长度为16的数组
2. jdk 8底层的数组是：Node[],而非Entry[]
3. 首次调用put()方法时，底层创建长度为16的数组
4. jdk7底层结构只有：数组+链表。 jdk8中底层结构：数组+链表+红黑树。
   4. 1. 形成链表时，七上八下（jdk7:新的元素指向旧的元素。jdk8：旧的元素指向新的元素）
   4. 2. 当数组的某一个索引位置上的元素以链表形式存在的数据个数 > 8 且当前数组的长度 > 64时，此时此索引位置上的所数据改为使用红黑树存储。

DEFAULT_INITIAL_CAPACITY : HashMap的默认容量，16
DEFAULT_LOAD_FACTOR：HashMap的默认加载因子：0.75
threshold：扩容的临界值，=容量*填充因子：16 * 0.75 => 12
TREEIFY_THRESHOLD：Bucket中链表长度大于该默认值，转化为红黑树:8
MIN_TREEIFY_CAPACITY：桶中的Node被树化时最小的hash表容量:64

四、LinkedHashMap的底层实现原理（了解）

• LinkedHashMap 是 HashMap 的子类
• 在HashMap存储结构的基础上，使用了一对双向链表来记录添加元素的顺序
• 与LinkedHashSet类似，LinkedHashMap 可以维护 Map 的迭代顺序：迭代顺序与 Key-Value 对的插入顺序一致

LinkedHashMap底层使用的结构与HashMap相同，因LinkedHashMap继承于HashMap
区别就在于LinkedHashMap内部提供了Entry，替换HashMap中的Node

LinkedHashMap源码中的内部类： Entry：

static class Entry<K,V> extends HashMap.Node<K,V> {
 Entry<K,V> before, after;//能够记录添加的元素的先后顺序
 Entry(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
 super(hash, key, value, next);

五、 TreeMap

• TreeMap存储 Key-Value 对时，需要根据 key-value 对进行排序。
  TreeMap 可以保证所有的 Key-Value 对处于有序状态。
• TreeMap底层使用红黑树结构存储数据
• TreeMap 的 Key 的排序：
  • 自然排序：TreeMap 的所有的 Key 必须实现 Comparable 接口，而且所有的 Key 应该是同一个类的对象，否则将会抛出 ClasssCastException
  • 定制排序：创建 TreeMap 时，传入一个 Comparator 对象，该对象负责对TreeMap 中的所有 key 进行排序。此时不需要 Map 的 Key 实现Comparable 接口
• TreeMap判断两个key相等的标准：两个key通过compareTo()方法或
  者compare()方法返回0。

六、Hashtable

• Hashtable是个古老的 Map 实现类，JDK1.0就提供了。不同于HashMap，Hashtable是线程安全的。
• Hashtable实现原理和HashMap相同，功能相同。底层都使用哈希表结构，查询速度快，很多情况下可以互用。
• 与HashMap不同，Hashtable 不允许使用 null 作为 key 和 value
• 与HashMap一样，Hashtable 也不能保证其中 Key-Value 对的顺序
• Hashtable判断两个key相等、两个value相等的标准，与HashMap一致。

七、Properties

• Properties 类是 Hashtable 的子类，该对象用于处理属性文件
• 由于属性文件里的 key、value 都是字符串类型，所以 Properties 里的 key和 value 都是字符串类型
• 存取数据时，建议使用setProperty(String key,String value)方法和getProperty(String key)方法

Properties pros = new Properties();
pros.load(new FileInputStream("jdbc.properties"));
String user = pros.getProperty("user");
System.out.println(user);

面试题：谈谈你对HashMap中put/get方法的认识？如果了解再谈谈HashMap的扩容机制？默认大小是多少？什么是负载因子(或填充比)？什么是吞吐临界值(或阈值、threshold)？

面试题： 1.HashMap的底层实现原理？2.HashMap 和 Hashtable的异同？3.CurrentHashMap 与 Hashtable的异同？（暂时不讲）

面试题：负载因子值的大小，对HashMap有什么影响

• 负载因子的大小决定了HashMap的数据密度。
• 负载因子越大密度越大，发生碰撞的几率越高，数组中的链表越容易长,造成查询或插入时的比较次数增多，性能会下降。
• 负载因子越小，就越容易触发扩容，数据密度也越小，意味着发生碰撞的几率越小，数组中的链表也就越短，查询和插入时比较的次数也越小，性能会更高。但是会浪费一定的内容空间。而且经常扩容也会影响性能，建议初始化预设大一点的空间。
• 按照其他语言的参考及研究经验，会考虑将负载因子设置为0.7~0.75，此时平均检索长度接近于常数。

Collections工具类-常用方法

• Collections 是一个操作 Set、List 和 Map 等集合的工具类
• Collections 中提供了一系列静态的方法对集合元素进行排序、查询和修改等操作，还提供了对集合对象设置不可变、对集合对象实现同步控制等方法

排序操作：（均为static方法）

• reverse(List)：反转 List 中元素的顺序
• shuffle(List)：对 List 集合元素进行随机排序
• sort(List)：根据元素的自然顺序对指定 List 集合元素按升序排序
• sort(List，Comparator)：根据指定的 Comparator 产生的顺序对 List 集合元素进行排序
• swap(List，int， int)：将指定 list 集合中的 i 处元素和 j 处元素进行交换

查找、替换

• Object max(Collection)：根据元素的自然顺序，返回给定集合中的最大元素
• Object max(Collection，Comparator)：根据 Comparator 指定的顺序，返回给定集合中的最大元素
• Object min(Collection)
• Object min(Collection，Comparator)
• int frequency(Collection，Object)：返回指定集合中指定元素的出现次数
• void copy(List dest,List src)：将src中的内容复制到dest中
• boolean replaceAll(List list，Object oldVal，Object newVal)：使用新值替换List 对象的所有旧值
  

@Test
    public void test2(){
        List list = new ArrayList();
        list.add(123);
        list.add(43);
        list.add(765);
        list.add(-97);
        list.add(0);
        //报异常：IndexOutOfBoundsException("Source does not fit in dest")
//        List dest = new ArrayList();
//        Collections.copy(dest,list);
        //正确的：
        List dest = Arrays.asList(new Object[list.size()]);
        System.out.println(dest.size());//list.size();
        Collections.copy(dest,list);
        System.out.println(dest);

        /*
        Collections 类中提供了多个 synchronizedXxx() 方法，
        该方法可使将指定集合包装成线程同步的集合，从而可以解决
        多线程并发访问集合时的线程安全问题
         */
        //返回的list1即为线程安全的List
        List list1 = Collections.synchronizedList(list);
    }