黑马程序员类集框架中的接口和实现

来源：互联网发布：手机登录淘宝卖家中心编辑：程序博客网时间：2024/06/05 03:40

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黑马程序员类集框架中的接口和实现

1. Collection接口是构造类集框架的基础，声明所有类集都将拥有的核心方法。调用add()方法可以将对象加入类集。注意add()带一个Object类型的参数。因为Object是所有类的超类，所以任何类型的对象可以被存储在一个类集中，然而原始类型不行。例如，一个类集不能直接存储类型int，char，double等的值。当然如果想存储这些对象，也可以使用原始类型包装器。可以通过调用addAll()方法将一个类集的全部内容增加到另一个类集中。可以调用remove()方法将一个对象删除。为了删除一组对象，可以调用removeAll()方法。调用retainAll()方法可以将除了一组指定的元素之外的所有元素删除。为了清空类集，可以调用clear()方法。通过调用contains()方法，可以确定一个类集是否包含了一个指定的对象。为了确定一个类集是否包含了另一个类集的全部元素，可以调用containsAll()方法。当一个类集是空的时候，可以通过调用isEmpty()方法予以确认。调用size()方法可以获得类集中当前元素的个数。一个更重要的方法是iterator()，该方法对类集返回一个迭代程序。

2. List接口继承了Collection并声明存储一系列元素的类集的特性。为了获得在指定位置存储的对象，可以用对象的下标调用get()方法。为了给类表中的一个元素赋值，可以调用set()方法，指定被改变的对象的下标。调用indexOf()或lastIndexOf()可以得到一个对象的下标。调用suList()方法，可以获得列表的一个指定了开始下标和结束下标的子列表。

3. ArrayList类实现了List接口。ArrayList支持可随需要而增长的动态数组。在Java中，标准数组是定长的。在数组创建之后，它们不能被加长或缩短，这也就意味着我们必须事先指定数组可以容纳多少元素。但是，我们直到运行时才能知道需要多大的数组。为了解决这个问题，类集框架定义了ArrayList。本质上，ArrayList对象引用的是一个变长数组。数组类表以一个原始大小被创建。当超过了它的大小，类集自动增大。当对象被删除后，数组就可以缩小。当使用ArrayList时，有时想要获得一个实际的数组，这个数组包含了类表的内容。可以通过调用方法toArray()来实现它。下面几个是为什么可能想将类集转换成为数组的原因

（1）对于特定的操作，可以获得更快的处理时间

（2）为了给方法传递数组，而方法不必重载去接收类集

（3）为了将新的基于类集的程序与不认识类集的老程序集成

package com.heima.exam;

import java.util.ArrayList;

publicclass ArrayListTest {

publicstaticvoid main(String[] args)

{

ArrayList<String> arrayList =new ArrayList<String>();

arrayList.add("hello");

arrayList.add("world");

arrayList.add("welcome");

String s1 = (String)arrayList.get(0);

String s2 = (String)arrayList.get(1);

String s3 = (String)arrayList.get(2);

String s4 = (String)arrayList.get(3);

System.out.println(s1);

System.out.println(s2);

System.out.println(s3);

System.out.println(s4);

System.out.println("------------");

for(int i = 0; i < arrayList.size(); i++)

{

System.out.println(arrayList.get(i));

}

//arrayList.clear();

//System.out.println(arrayList.isEmpty());

arrayList.remove(0);

arrayList.remove("welcome");

System.out.println("------------");

for(int i = 0; i < arrayList.size(); i++)

{

System.out.println(arrayList.get(i));

}

System.out.println("--------------");

arrayList.add("aaa");

arrayList.add("bbb");

System.out.println(arrayList.indexOf("world"));

}

4. LinkedList类实现List接口。它提供了一个链接列表数据结构。除了它继承的方法之外，LinkedList类本身还定义了一些有用的方法，这些方法主要用于操作和访问列表。使用addFirst()方法可以在列表头增加元素；使用addLast()方法可以在列表的尾部增加元素。调用getFirst()法可以获得第一个元素。调用getLast()方法可以得到最后一个元素。为了删除第一个元素，可以使用removeFirst()方法；为了删除最后一个元素，可以调用removeLast()方法。LinkedList是采用双向循环链表实现的。

package com.heima.exam;

import java.util.LinkedList;

publicclass LinkedListTest

{

publicstaticvoid main(String[] args)

{

LinkedList<String> list =new LinkedList<String>();

list.add("F");

list.add("B");

list.add("D");

list.add("E");

list.add("C");

list.addLast("Z");

list.addFirst("A");

list.add(1, "A2");

System.out.println("最初的集合：" + list);

list.remove("F");

list.remove(2);

System.out.println("变化之后的集合：" + list);

Object value = list.get(2);

list.set(2, (String)value +"changed");

System.out.println("最后的集合：" + list);

}

5. Set接口继承了Collection并声明不允许重复元素的特性。因此，如果试图将重复元素加到集合中时，add()方法将返回false。它本身并没有定义任何附加的方法。

6. SortedSet接口继承Set并说明了按升序排列的集合的特性。SortedSet定义了对集合处理更加方便的方法。调用first()方法，可以获得集合中的第一个对象。调用last()方法，可以获得集合中的最后一个元素。调用subSet()方法，可以获得排序集合的一个指定了第一个和最后一个对象的子集合。如果需要得到从集合的第一个元素开始的一个子集合，可以使用headSet()方法。如果需要获得集合尾部的一个子集合，可以使用tailSet()方法。

7. HashSet实现Set接口。它创建一个类集，该类集使用散列表进行存储。散列表通过使用称之为散列法的机制来存储信息。在散列中，一个关键字的信息内容被用来确定唯一的一个值，称为散列码。而散列码被用来当做与关键字相连的数据的存储下标。关键字到其散列码的转换是自动执行的。散列法的优点在于即使对于大的集合，它允许一些基本操作如add()，contains()，remove()，size()方法的运行时间保持不变

8. TreeSet为使用树来进行存储的Set接口提供了一个工具，对象按升序存储。访问和检索是很快的。在存储了大量的需要进行快速检索的排序信息的情况下，TreeSet是一个很好的选择。下面我来说一下Set接口怎样保证集合中没有重复的元素：当使用hashSet时，hashCode()方法就会得到调用，判断已经存储在集合中的对象的hash code值是否与增加的对象的hash code值一致；如果不一致，直接加进去；如果一致，再进行equals方法的比较，equals方法如果返回true，表示对象已经加进去了，就不会再增加新的对象，否则加进去。如果我们重写了equals方法，那么也要重写hashCode方法，反之亦然。

关于Object类的hashCode()方法的特点:

（1）在java应用的一次执行过程当中，对于同一个对象的hashCode方法的多次调用，他们应该返回同样的值（前提是该对象的信息没有发生变化）。

（2）对于两个对象来说，如果使用equals方法比较返回true，那么这两个对象的hashCode值一定是相同的。

（3）对于两个对象来说，如果使用equals方法比较返回false，那么这两个对象的hashCode值不要求一定不同（可以相同，可以不同），但是如果不同则可以提供应用的性能。

（4）对于Object类来说，不同的Object对象的hashCode值是不同的（Object类的hashCode值表示的是对象的地址）。

package com.heima.exam;

import java.util.HashSet;

publicclass SetTest1

{

publicstaticvoid main(String[] args)

{

HashSet<People> set1 = new HashSet<People>();

set1.add(new People("zhangsan"));

set1.add(new People("lisi"));

People p1 = new People("zhangsan");

System.out.println(set1.add(p1));

String s1 = new String("a");

String s2 = new String("a");

System.out.println("hash code: " + (s1.hashCode() == s2.hashCode()));

HashSet<String> set2 = new HashSet<String>();

set2.add(s1);

set2.add(s2);

System.out.println(set2);

}

class People

{

String name;

public People(String name)

{

this.name = name;

}

当我们自定义equals()方法和hashCode()方法后，代码如下

package com.heima.exam;

import java.util.HashSet;

publicclass SetTest2

{

publicstaticvoid main(String[] args)

{

HashSet<Student> set = new HashSet<Student>();

Student s1 = new Student("zhangsan");

Student s2 = new Student("zhangsan");

System.out.println(set.add(s1));

System.out.println(set.add(s2));

System.out.println(set);

}

class Student

{

String name;

public Student(String name)

{

this.name = name;

}

publicint hashCode()

{

finalint prime = 31;

int result = 1;

result = prime * result + ((name ==null) ? 0 :name.hashCode());

return result;

}

publicboolean equals(Object obj)

{

if (this == obj)

returntrue;

if (obj ==null)

returnfalse;

if (getClass() != obj.getClass())

returnfalse;

Student other = (Student) obj;

if (name ==null)

{

if (other.name !=null)

returnfalse;

}

elseif (!name.equals(other.name))

returnfalse;

returntrue;

}

package com.heima.exam;

import java.util.TreeSet;

publicclass TreeSetTest

{

publicstaticvoid main(String[] args)

{

TreeSet<String> set = new TreeSet<String>();

set.add("C");

set.add("A");

set.add("B");

set.add("E");

set.add("F");

set.add("D");

System.out.println(set);

}

9. 关于集合使用时的注意事项

（1）集合中存的依然是对象的引用而不是对象本事

（2）对于ArrayList元素的删除操作，需要将被删除元素的后续元素向前移动，代价较高

（3）集合当中只能放置对象的引用，无法放置原生数据类型，我们需要使用原生数据类型的包装类才能加入到集合当中。

（4）集合当中放置的都是Object类型，因此取出来的也是Object类型，那么必须要使用强制类型转换将其转换为真正的类型（能够放置进去的类型）。

（5）关于ArrayList与LinkedList的比较：1.ArrayList底层采用数组实现，LinkedList底层采用双向链表实现。2.当执行插入或者删除操作时，采用LinkedList比较好。3.当执行搜索操作时，采用ArrayList比较好。

10. 工具类Collections是集合框架中的一个工具类。该类中的方法都是静态的，提供的方法中有可以对list集合进行排序，二分查找等方法。

11. 通常常用的集合都是线程不安全的。因为要提高效率。如果多线程操作这些集合时，可以通过该工具类中的同步方法，将线程不安全的集合，转换成安全的对集合进行遍历。

12. StringBuffer是字符串缓冲区，是一个容器，特点：1.长度是可变化的。2.可以字节操作多个数据类型。3.最终会通过toString方法变成字符串。JDK1.5版本之后出现了StringBuilder。StringBuffer是线程同步，StringBuilder是线程不同步。以后开发，建议使用StringBuilder，因为它有三个主要优点：1.提高效率。2.简化书写。3.提高安全性。