黑马程序员05_集合collection

 

集合Collection

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知识点一：集合概述

• 引入：

面向对象语言对事物的体现都是以对象的形式，所以为了方便对多个对象的操作，就要对对象进行存储，集合就是存储对象最常用的一种方式。

数组和集合类同是容器，有何不同？

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。数组中可以存储任意数据类型，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。

• Java集合类主要由两个接口派生出来：

Collection

　　　　Set ：不能存放重复对象

　　　　List ：可存放重复对象，有序

Map

　　　　HashMap 、TreeMap：成对存储

　　　　Collection定义了集合框架的共性功能。

• 集合常用的方法

1、添加：

add(object)：添加一个元素

addAll(Collection) ：添加一个集合中的所有元素。

2、删除：

clear()：将集合中的元素全删除，清空集合。

remove(obj) ：删除集合中指定的对象。注意：删除成功，集合的长度会改变。

removeAll(collection) ：删除部分元素。部分元素和传入Collection一致。

3、判断：

boolean contains(obj) ：集合中是否包含指定元素 。

boolean containsAll(Collection) ：集合中是否包含指定的多个元素。

boolean isEmpty()：集合中是否有元素。 

4、获取：

int size()：集合中有几个元素。

5、取交集：

两个集合元素相同，返回flase；如果retainAll修改了当前集合，返回true。

6、获取集合中所有元素：

Iterator  iterator()：迭代器

7、将集合变成数组：

toArray();

PS：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

知识点一：概述

Iterator主要遍历Collection集合中的元素，也有称为迭代器或迭代精灵。

知识点二：Iterator的主要方法

boolean hasNext()：若被迭代的集合元素还没有被遍历，返回true.

Object  next():返回集合的下一个元素.

void remove():删除集合上一次next()方法返回的元素。(若集合中有多个相同的元素，都可以删掉)

iterator对于集合才能用，for不同，只要是循环都可用。

知识点三：取出容器中元素的方法

• 方式1：

Iterable接口（迭代遍历）  注：优先选择Iterator接口，遍历Collection里所有元素，也称为迭代器和迭代精灵；迭代是取出集合中元素的一种推荐方式。

Iterator it = l.iterator();
while (it.hasNext()) {
System.out.println("迭代输出：" + it.next());
}

• 方式2:

Foreach循环  注：可以直接用，使用场合：数组和Iterable对象！

for (String str : l) {
System.out.println("for集合迭代输出：" + str);
}

• 方式3：

注：在（）内实例化Iterable对象，进行遍历！

int i = 0;// for方法体内定义项不能出现多种不同类型
for (Iterator iter = l.iterator(); i < l.size(); i++) {
System.out.println("for循环迭代实例化输出：" + iter.next());

• 方式4：

先用toArray方法输出成为数组，再用Foreach循环！

Object[] o = l.toArray();
for (Object object : o) {
System.out.println("转换数组迭代输出：" + object);
}

第一个和第三个很类似，第二个和第四个很类似！

 

Collection的子集：

|--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

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。

知识点一：List常用的方法

增

add(index,element);     / /在指定位置添加元素，如：al.add(1,"java09");

addAll(index,Collection);

删

remove(index);         //删除指定位置，如：al.remove(2);

set(index,element);     //修改元素，如：al.set(2,"java007");

查

get(index):            //通过角标获取元素。如：get(1)

subList(from,to);   如： sub = al.subList(1,3)，含第1个不含第3个

int indexOf(obj):    获取指定元素的位置。如：indexOf("java02")

知识点二：

List集合特有的迭代器：ListIterator，特有包括remove,add,set等（因为含有角标）

从集合里取出元素有两种方法，一种通过迭代器，一种通过容器。但是两者同时使用就会出现错误，如下：

　　List li = al.list();
		while(li.hasNext())
		{
			Object obj = li.next();    //迭代器的方法
			if(obj.equals("java02"))   
				a1.add("java009");  //容器的添加方法
		}

必须使用两种相同的方法进行操作，代码如下：

　　List li = al.List();
			while(li.hasNext())
		{
			Object obj = li.next();
			if(obj.equals("java02"))
				li.remove("java002");
		}

　　

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。代码如下：

	ListIterator li = al.listIterator();
		while(li.hasNext())
		{
			Object obj = li.next();
			if(obj.equals("java02"))
				li.add("java009");
				li.set("java006");
		}

　　

 

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。

原始长度为10。

练习1

需求：去除ArrayList集合中的重复元素。

实现思想：创建一个新的容器，将要去除重复元素的容器中的每一个元素放进新的容器中，放的同时比较是否与已有元素相同，只有不相同的才放。

主要的方法的代码：

public static ArrayList singleElement(ArrayList al)
	{
		//定义一个临时容器。
		ArrayList newAl = new ArrayList();
		Iterator it = al.iterator();
		while(it.hasNext())
		{
			Object obj = it.next();
			if(!newAl.contains(obj))
				newAl.add(obj);
		}
		return newAl;
	}
}

/*练习2

需求：将自定义对象作为元素存到ArrayList集合中，并去除重复元素。

比如：存人对象。同姓名同年龄，视为同一个人。为重复元素。

思路：

1、对人描述，将数据封装进人对象。

2、定义容器，将人存入。

3、利用上题中singleElement方法去除相同元素。

List集合判断元素是否相同，依据是元素的equals方法。

*/

 

• 知识点1：

al.add(new Person("lisi01",30));//al.add(Object obj);//Object obj = new Person("lisi01",30);
Iterator it = al.iterator();
		while(it.hasNext())
		{
			Person p = (Person)it.next();  
         //传进的是Object的子类Person，需要强制转换成Person才能访问Person的方法
			sop(p.getName()+"::"+p.getAge());
		}

　　

• 知识点2：利用singleElement方法去除相同元素

public static ArrayList singleElement(ArrayList al)
	{
		//定义一个临时容器。
		ArrayList newAl = new ArrayList();
		Iterator it = al.iterator();
		while(it.hasNext())
		{
			Object obj = it.next();
			if(!newAl.contains(obj))
				newAl.add(obj);
		}
		return newAl;
	}
}

　　

 

知识点3：singleElement方法中的contains方法调用的是equals，但是系统自定义的equals方法不识别相同的人。只能重写Person类中的equals方法。

代码如下：

public boolean equals(Object obj)
	{
		if(!(obj instanceof Person))  //首先判断传进去的类是否属于Person类
			return false;
		Person p = (Person)obj;
		return this.name.equals(p.name) && this.age == p.age;
	}

　　

 

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。

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

不用迭代器去除LinkedList中的元素：

while(!link.isEmpty())

{

sop(link.removeLast());

}

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。

 

/*练习1

需求：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。

思想：自己定义一个容器，利用已有容器中的方法，来实现特殊的需要。

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());
		}
	}
}

　　

 

 

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Vector

枚举就是Vector特有的取出方式。枚举和迭代器很像。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。

知识点1：遍历Vector

import java.util.*;
class VectorDemo 
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		Vector v = new Vector();
		v.add("java01");
		v.add("java02");
		v.add("java03");
		v.add("java04");
		Enumeration en = v.elements();
		while(en.hasMoreElements())
		{
			System.out.println(en.nextElement());
		}
	}
}

　　

 

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Set

Set体系

|--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：

HashSet

知识点一：hashSet中的add（）方法返回的是Boolean，如果元素不重复添加成功则返回true，否则返回false

知识点二：系统中的hashCode方法自动算出传入HashSet中元素的哈希值，然后根据哈希值存储元素。也可以通过重写HashCode方法，自己设计哈希值。代码如下：

Public int hashCode()

{

return 50;

}

知识点三：hashSet保证元素唯一，是通过元素的两个方法，hashCode和equals来完成。首先比较两个元素的哈希值，如果不同，则添加，如果哈希值相同再继续调用equeals方法比较内容，内容相同则重复，否则，就添加

知识点四：如果元素的HashCode值相同，才会继续判断equals是否为true。如果元素的hashcode值不同，不会调用equals。

 

TreeSet

|--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。

这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。

注意：当两种排序都存在时，以比较器为主。

知识点一：可以对Set集合中的元素进行排序。按自然顺序排序

如：

TreeSet ts = new TreeSet();
        ts.add(“a”);
        ts.add(“c”);
        ts.add(“b”);
        ts.add(“d”);

使用迭代器输出顺序为：a，b，c，d

知识点二：TreeSet元素的自定义排序

TreeSet排序的第一种方式：让元素自身具备比较性。这时需要实现Comparable接口，覆盖compareTo方法。排序时，当主要条件相同时，一定判断一下次要条件。

代码如下：

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

	public int compareTo(Object obj)
	{
		if(!(obj instanceof Student))
			throw new RuntimeException("不是学生对象");
		Student s = (Student)obj;

		if(this.age>s.age)      //从小到大排序
			return 1;
		if(this.age==s.age) 
		{
			return this.name.compareTo(s.name);  // 当主要的条件相同时，比较次要条件
		}
		return -1;
	}

PS：1、TreeSet的底层数据结构为二叉树，左大右小。

2、当compareTo方法直接返回1时，用迭代器去元素时将按照存放的顺去取出。

如：

　　public int compareTo
　　	{
			return 1;
		}

　　

知识点三：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。定义比较器，将比较器对象作为参数传递给TreeSet集合的构造函数。

如：

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()));
　　//把年龄封装成对象用compareTo方法实现比较，返回int，写起来更简单
			/*
			if(s1.getAge()>s2.getAge())
				return 1;
			if(s1.getAge()==s2.getAge())
				return 0;
			return -1; 
			*/
		
		return num;
	}
}

　　

构造TreeSet对象时，代码如下：

TreeSet ts = new TreeSet(new MyCompare());

 

TreeSet练习1：

/*

需求：按照字符串长度排序。

思想：字符串本身具备比较性。但是它的比较方式不是所需要的。这时就只能使用比较器。

*/

 

		TreeSet ts = new TreeSet(new StrLenComparator());//构造TreeSet
	
class StrLenComparator implements Comparator
{
	public int compare(Object o1,Object o2)
	{
		String s1 = (String)o1;
		String s2 = (String)o2;
　　int num = new Integer(s1.length()).compareTo(new Integer(s2.length()));
　　		if(num==0)   //当长度相同时，按照次要条件排序
　　		return s1.compareTo(s2);
　　		return num;
	}

　　

 

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