黑马程序员_java集合框架1

来源：互联网发布：教学钢琴的软件编辑：程序博客网时间：2024/06/05 13:04

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一、集合类概述

1.1、为什么出现集合类？

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

1.2、数组和集合类同是容器，有什么不同呢？

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。数组中可以存储基本数据类型；集合只能存储对象。

集合框架出现许多容器的原因：因为每一个容器对数据的存储方式不同，这个存储方式称之为：数据结构。

1.3、集合的特点

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。

二、 List

List：元素是有序的，元素可以重复，因为该集合体系有索引；

List集合判断元素是否相同，依据的是元素的equals方法。

List特有方法：

A、增

void add(int index,element)：在指定角标插入指定元素；

boolean add(E e)：向集合中添加元素；

boolean addAll(int index, Connection e)：在指定位置插入指定的集合e；

B、删

E remove(int index)：移除列表中指定位置的元素；

boolean remove(Object o)：从此列表中移除第一次出现的指定元素（如果存在）（可选操作）；

boolean removeAll(Collection<?> c)：从列表中移除指定 collection 中包含的其所有元素（可选操作）；

C、改

E set(int index,element)：用指定元素替换列表中指定位置的元素；

D、查

E get(int index)：获取指定角标的元素；

Lise subList(int fromIndex,int toIndex)：获取从fromIndex（包括）和 toIndex（不包括）之间的子集合；

示例：

import java.util.*;
class ListDemo
{
public static void main(String[] args)
{
ArrayList al = new ArrayList();
al.add("day01");
al.add("day02");
al.add("day03");
al.add("day04");
ArrayList al1 = new ArrayList();
al1.add("day11");
al1.add("day12");
//al.add(2,"day08"); //在第二个位置上增加一个元素"day08";
//System.out.println(al); //打印结果：[day01, day02, day08, day03, day04];
//al.addAll(al1); //将al1集合中所有的元素添加到al集合中；
//System.out.println(al); //打印结果：[day01, day02, day03, day04, day11, day12]；
//al.remove(2); //将集合中位置2上的元素删除；
//System.out.println(al);//打印结果：[day01, day02, day04];
//al.set(2,"day08"); //将集合中位置2上的元素更改为day08;
//System.out.println(al);//打印结果：[day01, day02, day08, day04];
//System.out.println(al.get(2));// 获取位置2上的元素；
for(Iterator it = al.iterator(); it.hasNext(); )
{
System.out.println(it.next());
}
//获取元素位置；
System.out.println(al.indexOf("day02"));
//从指定位置获取一个新的子集合。
List sub = al.subList(1,3);
System.out.println(sub);
}
}

2.1、ListIterator

ListIterator：List集合特有的迭代器。是Iterator的子接口。ListIterator可以在遍历元素的时候对元素进行增删改查等操作。

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，所以在迭代时只能用迭代器操作方法操作元素，但是Iterator的方法有限，只能对元素进行判断、取出、删除的操作，如果想要其他操作如添加、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。

示例：

import java.util.*;
class ListDemo1
{
public static void main(String[] args)
{
ArrayList al = new ArrayList();
al.add("day01");
al.add("day02");
al.add("day03");
al.add("day04");
System.out.println(al);
for(ListIterator li = al.listIterator();li.hasNext(); )
{ //此时如果用Iterator it = al.iterator(),
//将会发生ConcurrentModificationException异常；
Object obj = li.next();
if(obj.equals("day02"))
//li.add("java");//在day02后添加元素java；
li.set("java"); //将day02更改为java；
}
System.out.println(al);
}
}

List常用的三个子类：ArrayList，LinkedList、Vector

各自特点(重点)：

ArrayList:底层使用的数据结构是数组结构。查询速度很快，但增删稍慢，线程不同步。

LinkedList：底层使用的数据结构是链表数据结构。增删很快，但查询较慢。

Vector：底层使用的是数组数据结构。线程同步，现已被ArrayList替代。

Enumeration(枚举)：枚举是Vector特有的取出元素的方式，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，所以枚举被迭代器替代了。

2.2、ArrayList子类共性方法

1)、add方法中的参数类型是Object，以便于接受任意类型对象；

2)、集合中存储的都是对象的引用(地址)。

常用方法：

1)、int size(); //获取集合长度

2)、boolean remove(Object o) //删除集合中某个对象；

3)、boolean removeAll(Cllection c) //删除集合同的对象；

4)、boolean retainAll(Collection c)//保留集合中相同的对象；

5)、Iterator itorator();

迭代器：取出集合中元素的方式。

示例：

import java.util.*;
class CollectionDemo
{
public static void main(String[] args)
{
method2();
}
public static void method2()
{
ArrayList al = new ArrayList();
al.add("day01");
al.add("day02");
al.add("day03");
al.add("day04");
for(Iterator it = al.iterator(); it.hasNext(); )
{ //获取迭代器用于取出集合中的元素；
System.out.println(it.next());
}
}
public static void method()
{
ArrayList al = new ArrayList();
al.add("day01");
al.add("day02");
al.add("day03");
al.add("day04");
//al.clear();
al.remove("day01"); //删除集合中的对象；
System.out.println("集合是否为空："+al.isEmpty());//判断集合是否为空；
System.out.println("集合对象："+al); //打印集合中的对象；
System.out.println("集合中包含day01："+al.contains("day01"));//集合中是否包含某一对象；
System.out.println("al长度："+al.size());//打印集合长度
}
public static void method1()
{
ArrayList al1 = new ArrayList();
al1.add("day01");
al1.add("day02");
al1.add("day03");
al1.add("day04");
ArrayList al2 = new ArrayList();
al2.add("day01");
al2.add("day02");
al2.add("day06");
al2.add("day07");
al1.removeAll(al2);//删除集合中相同的对象；
//al1.retainAll(al2); //保留集合中相同的对象；
System.out.println(al1);
System.out.println(al2);
}
}

2.3、LinkedList类共性方法

LinkedList特有方法：

addFirst();

addLast();

getFirst(); 可以获取元素，但不删除元素；如果集合中没有元素，将会

getLast(); 抛出noSuchElementException异常

removeFirst(); 可以获取元素，同时删除元素；如果集合中没有元素，将

removeLast(); 会抛出noSuchElementException异常

在JDK1.6版本后出现了替代方法：

pollFirst(); 可以获取元素，但会删除元素；如果集合中没有元素，将会

pollLast(); 返回null。

offerFirst(); 在集合开头插入一个元素；

offerLast(); 在集合结尾插入一个元素；

peekFirst(); 可以获取元素，同时不删除元素；如果集合中没有元素，将

peekLast(); 返回null。

示例：

import java.util.*;
class LinkedListDemo
{
public static void main(String[] args)
{
LinkedList link = new LinkedList();
link.add("day01");
link.add("day02");
link.add("day03");
link.add("day04");
//获取第一个元素；打印结果：day01；
//System.out.println(link.getFirst());
//删除第一个元素；打印结果：day01；
//但集合中的第一个元素被删除；
//System.out.println(link.removeFirst("day08"));
System.out.println(link.offerFirst("day08"));
System.out.println(link);
//获取集合中所有元素；
while(!link.isEmpty())
{
//顺着打印
//System.out.println(link.removeFirst());
//倒着打印
System.out.println(link.removeLast());
}
}
}

练习：

1、向一个集合中存入对象，同时又从中取出对象，要求先进的先出，后进的后出。

import java.util.*;
class DuiLie
{
private LinkedList link;
DuiLie()
{
link = new LinkedList();
}
public void myAdd(Object obj)
{
link.addFirst(obj); //让进来的对象都依次从后往前排；
}
public Object myGet()
{
return link.removeLast(); //取出的时候从最后开始取；
}
public boolean isNull()
{
return link.isEmpty();//判断集合是否为空；
}
}
class LinkedListTest
{
public static void main(String[] args)
{
DuiLie dl = new DuiLie();
dl.myAdd("day01");
dl.myAdd("day02");
dl.myAdd("day03");
dl.myAdd("day04");
while(!dl.isNull())
{
System.out.println(dl.myGet());
}
}
}

2、删除集合中重复的元素。

import java.util.*;
class ArrayListTest
{
public static void main(String[] args)
{
ArrayList al = new ArrayList();
al.add("day01");
al.add("day08");
al.add("day05");
al.add("day01");
al.add("day07");
al = singleElement(al);
System.out.println(al);
}
public static ArrayList singleElement(ArrayList al)
{
ArrayList newal = new ArrayList();
Iterator it = al.iterator();
while(it.hasNext()) //使用迭代器遍历集合al中的元素；
{
Object obj = it.next();
if(!newal.contains(obj))//将集合中已有的元素去掉；
newal.add(obj); //将al中的元素添加到newal中(不包含重复元素)；
}
return newal;
}
}

3、将自定义对象作为元素存入到集合里，并去除重复元素。

import java.util.*;
class Person
{
private String name;
private int age;
Person(String name,int age)
{
this.name = name;
this.age = age;
}
public boolean equals(Object obj)
{
if(!(obj instanceof Person))
return false;
Person p = (Person)obj;
return this.name.equals(p.name) && this.age == p.age;
}
public String getName()
{
return name;
}
public int getAge()
{
return age;
}
}
class ArrayListTest1
{
public static void main(String[] args)
{
ArrayList al = new ArrayList();
al.add(new Person("lisi01",12));//al.add(Object o);
al.add(new Person("lisi02",8));
al.add(new Person("lisi02",8));//Object obj = new Person("lisi01",12);类型被提升为Object；
al.add(new Person("lisi03",32));
al.add(new Person("lisi04",28));
al.add(new Person("lisi04",28));
al = singleElement(al);
Iterator it = al.iterator();
while(it.hasNext())
{
Object obj = it.next();
Person p = (Person)obj; //需要强转型为Person类才能调用方法；
System.out.println(p.getName()+":"+p.getAge());
}
}
public static ArrayList singleElement(ArrayList al)
{
ArrayList newal = new ArrayList();
Iterator it = al.iterator();
while(it.hasNext())
{
Object obj = it.next();
if(!newal.contains(obj))
newal.add(obj);
}
return newal;
}
}

三、 Set

Set：元素是无序的(存入和取出的顺序不一定一致)，元素不可以重复。

Set集合的功能和Collection是一致的。

Set的两个常用子集：HashSet、treeSet。

3.1、HashSet

HashSet:底层数据结构式哈希表。线程是非同步的。

HashSet保证元素唯一性是通过元素的两个方法hashCode和equals来完成的，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，则不会调用equals方法。

注意：对于判断元素是否存在(contains)以及删除(remove)等操作，依赖的方法是元素的hashCode和equals方法。

3.2、TreeSet

TreeSet：底层数据结构式二叉树，可以对Set集合中的元素进行排序。

TreeSet保证元素唯一性的依据是compareTo方法return 0.

TreeSet的第一种排序方式：让元素自身具备比较性，元素需要实现Comparable接口，覆盖compareTo方法。该顺序也被称为元素的自然顺序或者默认顺序。

示例：

import java.util.*;
class TreeSetDemo
{
public static void main(String[] args)
{
TreeSet ts = new TreeSet();
ts.add(new Student("java04",25));
ts.add(new Student("java01",12));
ts.add(new Student("java05",12));
ts.add(new Student("java02",18));
ts.add(new Student("java03",22));
Iterator it = ts.iterator();
while(it.hasNext())
{
Student s = (Student)it.next();
System.out.println(s.getName()+"..."+s.getAge());
}
}
}
class Student implements Comparable//让Student实现Comparable接口，
{ //使之具有比较性；
private String name;
private int age;
Student(String name,int age)
{
this.name = name;
this.age = age;
}
public int compareTo(Object obj)//覆盖Comparable中的compareTo方法；
{
if(!(obj instanceof Student))
throw new RuntimeException("类型不匹配");
Student s = (Student)obj;
if(this.age>s.age) //比较学生的年龄；
return 1;
if(this.age == s.age)//如果年龄相同，则再次比较姓名，
{ //再按照姓名顺序排序；
return this.name.compareTo(s.name);
}
return -1;
}
public String getName()
{
return name;
}
public int getAge()
{
return age;
}
}

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的时，这时就需要让集合自身具备比较性。实现方式：在集合初始化时，就让其具备比较性。即定义一个比较器，将比较器对象作为参数传递给TreeSet集合的构造函数。

定义比较器的方法：定义一个类实现Comparator接口，覆盖其Compare方法。

示例：

import java.util.*;
class TreeSetDemo1
{
public static void main(String[] args)
{
TreeSet ts = new TreeSet(new MyCompare());//将比较器对象作为参数传递给
ts.add(new Student("java01",12)); //TreeSet集合的构造函数,让集合具有比较性；
ts.add(new Student("java01",18));
ts.add(new Student("java05",28));
ts.add(new Student("java03",20));
ts.add(new Student("java04",16));
ts.add(new Student("java02",35));
Iterator it = ts.iterator();
while(it.hasNext())
{
Student s = (Student)it.next();
System.out.println(s.getName()+"::"+s.getAge());
}
}
}
class Student
{
private String name;
private int age;
Student(String name,int age)
{
this.name = name;
this.age= age;
}
public String getName()
{
return name;
}
public int getAge()
{
return age;
}
}
class MyCompare implements Comparator//定义一个比较器，让其实现Comparator接口；
{
public int compare(Object o1,Object o2)//覆盖Comparator中的compare方法，
{ //让其按照我们自定义的放将对象进行比较；
Student s1 = (Student)o1;
Student s2 = (Student)o2;
int num = s1.getName().compareTo(s2.getName());
if(num == 0) //当名字相同时，再继续比较年龄，按年龄大小进行排序；
return new Integer(s1.getAge()).compareTo(new Integer(s2.getAge()));
return num; //将学生的年龄进行封装，再做比较；
}
}

当两种方式都存在时，以比较器为主。

注意：排序时，当主要条件相同时，一定要判断一下次要条件。

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