黑马程序员——Collection集合

最新推荐文章于 2015-10-19 12:36:46 发布

shenhanghang

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分类专栏： java基础文章标签：黑马程序员 java hashcode iterator linkedlist

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本文详细介绍了Java中的Collection集合体系，包括List和Set的不同类型及特点。解析了ArrayList、LinkedList、HashSet和TreeSet的具体应用场景，并提供了丰富的示例代码帮助理解。

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一Collection集合概述

Collection
|--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:无序，不可以重复元素。
|--HashSet：数据结构是哈希表。线程是非同步的。
保证元素唯一性的原理：判断元素的hashCode值是否相同。
如果相同，还会继续判断元素的equals方法，是否为true。

|--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.

二Collection集合常用方法

Collection定义了集合框架的共性功能。
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();
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)

什么是迭代器呢？
其实就是集合的取出元素的方式。
如同抓娃娃游戏机中的夹子。
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。

示例代码：

class  CollectionDemo
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		
		method_get();
	}
	public static void method_get()
	{
		ArrayList al = new ArrayList();

		//1，添加元素。
		al.add("java01");//add(Object obj);
		al.add("java02");
		al.add("java03");
		al.add("java04");

		/*
		Iterator it = al.iterator();//获取迭代器，用于取出集合中的元素。

		while(it.hasNext())
		{
			sop(it.next());
		}
		*/

		for(Iterator it = al.iterator(); it.hasNext() ; )
		{
			sop(it.next());
		}
	}


	public static void method_2()
	{
		ArrayList al1 = new ArrayList();

		al1.add("java01");
		al1.add("java02");
		al1.add("java03");
		al1.add("java04");
		ArrayList al2 = new ArrayList();

		al2.add("java03");
		al2.add("java04");
		al2.add("java05");
		al2.add("java06");

		
		//al1.retainAll(al2);//去交集，al1中只会保留和al2中相同的元素。
		al1.removeAll(al2);

		sop("al1:"+al1);
		sop("al2:"+al2);




	}

	public static void base_method()
	{
		//创建一个集合容器。使用Collection接口的子类。ArrayList
		ArrayList al = new ArrayList();

		//1，添加元素。
		al.add("java01");//add(Object obj);
		al.add("java02");
		al.add("java03");
		al.add("java04");

		//打印原集合。
		sop("原集合:"+al);


		//3，删除元素。
		//al.remove("java02");
		//al.clear();//清空集合。


		//4，判断元素。
		sop("java03是否存在:"+al.contains("java03"));
		sop("集合是否为空？"+al.isEmpty());


		//2，获取个数。集合长度。
		sop("size:"+al.size());

		//打印改变后的集合。
		sop(al);

	}

	public static void sop(Object obj)
	{
		System.out.println(obj);
	}
}

三List特有方法

List：
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);
addAll(index,Collection);

删
remove(index);

改
set(index,element);
查
get(index):
subList(from,to);
listIterator();
int indexOf(obj):获取指定元素的位置。
ListIterator 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。

三LinkedList特有方法

LinkedList:特有方法：
addFirst();
addLast();

getFirst();
getLast();
获取元素，但不删除元素。如果集合中没有元素，会出现NoSuchElementException

removeFirst();
removeLast();
获取元素，但是元素被删除。如果集合中没有元素，会出现NoSuchElementException

在JDK1.6出现了替代方法。
offerFirst();
offerLast();
peekFirst();
peekLast();
获取元素，但不删除元素。如果集合中没有元素，会返回null。
pollFirst();
pollLast();
获取元素，但是元素被删除。如果集合中没有元素，会返回null。

例子：使用LinkedList模拟一个堆栈或者队列数据结构。

堆栈：先进后出如同一个杯子。
队列：先进先出 First in First out FIFO 如同一个水管。

import java.util.*;
class DuiLie
{
	private LinkedList link;

	DuiLie()
	{
		link = new LinkedList();
	}
	
	public void myAdd(Object obj)
	{
		link.addFirst(obj);
	}
	public Object myGet()
	{
		return link.removeLast();
	}
	public boolean isNull()
	{
		return link.isEmpty();
	}

}



class  LinkedListTest
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		DuiLie dl = new DuiLie();
		dl.myAdd("java01");
		dl.myAdd("java02");
		dl.myAdd("java03");
		dl.myAdd("java04");

		while(!dl.isNull())
		{
			System.out.println(dl.myGet());
		}
	}
}

四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。
枚举郁郁而终了。

五Set类

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是如何保证元素唯一性的呢？
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：

Set集合的功能和Collection是一致的。

六TreeSet类

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。

两种比较方式示例代码：

class TreeSetDemo 
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		TreeSet ts = new TreeSet();

		ts.add(new Student("lisi02",22));
		ts.add(new Student("lisi007",20));
		ts.add(new Student("lisi09",19));
		ts.add(new Student("lisi08",19));
		//ts.add(new Student("lisi007",20));
		//ts.add(new Student("lisi01",40));

		Iterator it = ts.iterator();
		while(it.hasNext())
		{
			Student stu = (Student)it.next();
			System.out.println(stu.getName()+"..."+stu.getAge());
		}
	}
}


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;
	}
}

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;
	}
}
class TreeSetDemo2 
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		TreeSet ts = new TreeSet(new MyCompare());

		ts.add(new Student("lisi02",22));
		ts.add(new Student("lisi02",21));
		ts.add(new Student("lisi007",20));
		ts.add(new Student("lisi09",19));
		ts.add(new Student("lisi06",18));
		ts.add(new Student("lisi06",18));
		ts.add(new Student("lisi007",29));
		//ts.add(new Student("lisi007",20));
		//ts.add(new Student("lisi01",40));

		Iterator it = ts.iterator();
		while(it.hasNext())
		{
			Student stu = (Student)it.next();
			System.out.println(stu.getName()+"..."+stu.getAge());
		}
	}
}

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()));
			/*
			if(s1.getAge()>s2.getAge())
				return 1;
			if(s1.getAge()==s2.getAge())
				return 0;
			return -1;
			*/
		}

		
		return num;

	}
}

七TreeSet类应用

需求:"90 -7 0 18 2 45 4"

将字符串中的数值进行排序。使用TreeSet完成。

思路
1，将字符串切割。
2，可以将这些对象存入TreeSet集合。因为TreeSet自身具备排序功能。

代码如下：

import java.util.*;
class TreeSetTest2 
{
	public static void main(String[] args) 
	{

		ArrayList al = new ArrayList();

		String str = "90 -7 0 18 2 45 4";

		String[] arr = str.split(" ");

		TreeSet ts = new TreeSet();

		for(int x=0; x<arr.length; x++)
		{
			//ts.add(new Integer(arr[x]));
			ts.add(Integer.parseInt(arr[x]));//
		}

		System.out.println(ts);
	}
}

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