Java基础---集合

第一讲 集合框架

先看下面的图：

这就是集合的框架构成，由于数据结构不同，有不同的集合也叫容器。下面是集合类的简单介绍。

1、为什么出现集合类？

Java语言中描述事物是通过对象的方式进行描述的，而为了对多个对象进行存储，操作。就必须有装对象的容器，集合就是存放对象的最常见的一种方式。

2、数组和集合类同时容器有什么不同？

数组可以存储对象和基本数据类型，但是数组的长度是固定的。集合只能存储对象，并且集合的长度是可变的。

3、集合类的特点

集合可以存储不同类型的对象。长度可变，只能存储对象。

第二讲 Collection

Collection是集合框架中的常用接口，其下有两个子接口：List(列表)、Set（集）。

所属关系：

CollectIon

|--List:元素是有序的，元素可以重复，因为该集合体系有索引。

|--Set:元素是无序的元素不可以重复。

一、Collection接口中的常见操作。

1、添加元素

add(Object obj);add的方法是Object以便能添加任何对象。

2、删除元素

remove(Object obj);

removeAll(另一集合);调用者只保留另一集合中没有的元素。

clear();清空集合。

3、判断元素

contains(Object obj);判断是否存在obj这个元素。

isEmpty();是否为空

4、获取个数，集合长度

size();

5、取交集

retainAll(另一集合)；调用者只保留两集合中的共性元素。

注：集合中存储的都是对象的引用（地址）。

二、迭代

1、概述

迭代是取出集合中元素的一种方式。

对于取出集合中元素的这个这个动作，当用一个函数描述不足以概括时，就把这个动作封装成一个对象，把这个取出方式定义在集合的内部，这样这个方式就可以直接 访问集合的内部元素，那么取出方式就被定义成了内部类。

而每个容器的数据结构不同，所以具体的取出方式也就不一样，但是都有共性的内容就是判断和取出，那么就可以将这些共性抽取，也就是说这些内部类都符合这些共性的规则，该规则就是Iterator，通过对外提供的方法：iterator();来获取集合的取出对象。

因为Collection中有iterator方法，所以每个子类集合对象都有迭代器。

2、迭代的常见操作

hasNext();有一个元素，返回真。

next();取出下一个元素。

remove();移除。

注：在迭代循环取出元素中，next（）调用一次就要hasNext（）判断一次。

使用：

ArrayList al = new ArrayList();//创建一个集合

Iterator it = al.iterator();获取一个迭代器，

while(it.hasNext())

{

System.out.println(it.next());

}

3、迭代注意事项

迭代器在Collection接口中是通用的，它替代了Vector类中的枚举（Enumeration）.

迭代器的next()方法是自动向下取元素，要避免NoSuchElementException.

迭代器的next()方法的返回值类型是Object要记得类型转换。

第三讲 List

一、List

组成

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。

|--LinkList:底层使用的是链表数据结构，特点：增删速度快，查询稍慢。

|--Vector:地城是数组数据结构，线程同步，被Arraylist取代了。

二、List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。

1、增

booleanadd(index,element);指定位置添加元素。

BooleanaddAll(index,Collection);在指定位置增加给定集合中的所有元素，若省略位置参数，则在当前集合的后面一次添加。

2、删

Booleanremove(index);删除指定位置的元素。

3、改

set(index,element);修改指定位置的元素

4、查

get(index);通过角标获取元素。

5、其他

listIterator();list特有的迭代器

indexOf(obj);获取元素第一次出现的位置，如果没有返回-1

三、ListIterator

1、概述

ListIterator是List集合特有的迭代器，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（因为在创建迭代时，迭代对象已经记录了集合中的引用，迭代中对集合的操作不能改变迭代对象。ps个人理解可能描述不清楚）。所以在迭代时，只能用迭代器的方法操作元素。可是Iterator的方法时有限的，只能对元素进行判断、取出和删除操作，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。

2、ListIterator特有方法

add();增加

set(obj);修改

hasPrevious();// 判断前面有没有元素

        previous();//取前一个元素

四、枚举Enumeration

枚举：

        就是Vector特有的取出方式。Vector有三种取出方式。

        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。

特有方法：

         addElement(obj);//添加元素，相当于add(obj);

         Enumerationelements();//Vector特有取出方式(枚举)

         hasMoreElements();//相当于Iterator的hasNext()方法

         nextElements();//相当于Iterator的next()方法

五、LinkedList

   LinkedList：底层使用的是链表数据结构。特点：增删速度很快，查询稍慢。

特有方法：

1、增

        addFirst();

        addLast();

2、获取

        //获取元素，但不删除元素。如果集合中没有元素，会出现NoSuchElementException

        getFirst();

        getLast();

3、删

        //获取元素，并删除元素。如果集合中没有元素，会出现NoSuchElementException

        removeFirst();

        removeLast();

在JDK1.6以后，出现了替代方法。

1、增

        offFirst();

        offLast();

2、获取

        //获取元素，但是不删除。如果集合中没有元素，会返回null。

        peekFirst();

        peekLast();

3、删

        //获取元素，并删除元素。如果集合中没有元素，会返回null。

        pollFirst();

        pollLast();

第四讲Set

一、概述

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。线程不同步。   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。默认按照字母的自然排序。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。

        Set集合的功能和Collection是一致的。

二、HashSet

HashSet：线程不安全，存取速度快。

       可以通过元素的两个方法，hashCode和equals来完成保证元素唯一性。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：HashSet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。

程序演示：

三、TreeSet

1、特点

a、底层的数据结构为二叉树结构（红黑结构）

b、可对Set集合中的元素进行排序，是因为TreeSet类实现了Comparable接口，该接口强制让增加到集合中的对象进行比较，需要复写CompareTo方法，才能让对象安指定需求进行排序（如人的年龄等），并加入集合。

java中很多类都具有比较性，就是实现了Comparable接口。

注意：排序时，当主要条件相同时，按次要条件排序。

c、保证数据唯一性的依据：通过CompareTo方法的返回值，是正整数，负整数或零，则两个对象较大较小或者相同，相等时则不会存入。

2、Tree排序的两种方式

1、第一种排序方式：自然排序

让元素自身具备可比性。元素需要实现Comparable接口，覆盖CompareTo方法。这中方式也称为元素的自然顺序，或者叫默认顺序。

2、比较器

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，这时就要让集合自身具有比较性。

在集合初始化时就有了比较方式。定义一个比较器，将比较器对象作为一个参数传递给TreeSet集合的构造函数。

比较器构造方式：定义一个类实现Coparator接口，覆盖compare方法。

当两种排序都存在时以比较器为主。

第五讲 Map集合

一、概述

Map<K,T>集合是一个接口，和List、Set集合不同的是该集合存储的是键值对，一队一队往里存，而且要保证键的唯一性。

二、Map集合的子类

Map
|--Hashtable:底层是哈希表数据数据结构，不可以存入null作为键作为值出现，该集合是线程同步的。JDK1.0
|--HashMap：底层是哈希表数据结构。允许使用null值和null键，该集合是不同步的。效率高，JDK1.2
|--TreeMap：底层是二叉树数据结构，线程不同步，可以用于给Map集合中的键进行排序。
和Set很像。
其实Set集合底层就是使用了Map集合。

三、Map集合的常用方法

1.添加
put(K key. V value)
putAll(Map<? extends K,?extends V> m>)
2.删除
clear()
remove(Object key)
3.判断
containsKey(Object key)
containsValue(Object value)
isEmpty()
4.获取
get(Object key)
size()
values()


entrySet()
ketSet()

四、Map集合的两种取出方式

1、 Set<key> keySet:将map中所有的键存入到Set集合，因为Set集合具备迭代器
可以通过迭代方式获取所有的键，在根据get方法，获取每一个键对应的值，
Map集合的取出原理，将Map集合转成Set集合，在通过迭代器取出。

2. Set<Map.Entry<k,v>> entrySet:将map集合中的映射关系存入到set集合中。
而这个关系的数据类型就是：Map.Entry.

程序演示：

Map.Entry 其实Entry也是一个接口，他是Map中的一个内部接口。

五、Map集合的应用和扩展

map集合被使用是因为具有映射关系。

程序演示：

程序演示；