黑马程序员--Java基础之集合框架（1）

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一、集合概述Collection

1、集合用于存储对象。

   与数组的区别：集合是可变长度的，且类型不固定，只要是对象就行。可以存储不同类型的对象。

2、集合体系结构：

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数组结构。特点：查询速度很块，但是增删稍慢，数越多越明显。

              线程不同步。效率高。

    |--LinkedList：底层使用的链表数据结构。特点：增删速度很快，查询很慢。

    |--Vector：底层使用数组数据结构。比集合框架出现还早。线程同步，被ArrayList替代了。

|--Set：元素是无序的，元素不可以重复。

|--HashSet：底层数据结构是哈希表。线程非同步。

   保证元素唯一性的原理：判断元素的hashCode值是否相等，如果相同，还会继续判断元素的equals方法。

|--TreeSet：底层数据结构是二叉树，左边小，又变大。可以对set集合中的元素进行排序。

具体如下图：

3、为什么会出现这么多的容器呢？

   因为每一个容器对数据的存储方式都有不同，这个存储方式可以称之为：数据结构。

   每个容器数据结构不同，所以分不同的容器。

二、集合中常用的共性方法

1、基本方法：add(),addAll(),clear(),remove()。

boolean add(E e),添加对象，方法的参数类型是Object，以便于接受任意类型的对象。int size()，计算集合长度。void clear()，清空容器（集合）。boolean contains(Object o),是否包含对象o。boolean isEmpty(),这个集合是不是为空，也可以用size是不是0来判断。boolean remove(Object o),删除该对象元素。boolean removeAll(Collection<?> c),删除交集。boolean retainAll(Collection<?> c),保留交集。

集合中存放的是对象的引用（地址），不是对象实体。数组也是这样。

2、迭代器

（1）使用Iterator方法的代码，这里al是一个集合类型对象：

   高效规范：for(Iterator it = al.iterator;it.hasNext();){ it.next();}

   习惯写法：Iterator it = al.iterator; while(it.hasNext()){it.next();}

（2）迭代器其实就是集合取出元素的方式。

   由于每个容器对元素的取出方式不同，就把取出方式定义在集合的内部，这样取出方式就可以直接访问集合内部的元素。

   那么取出方式就被定义成了内部类。而每一个容器的数据结构不同，所以取出的动作细节也不一样。

   但是都具有共性内容：判断和取出。那么可以将共性抽取。这些内部类都符合一个规则，该规则就是Iterator。

   通过对外提供一个方法：iterator()获取取出对象。

注意：在迭代时循环中next调用一次，就要hasNext判断一次，不可以同时使用next两次。

三、List派系

1、List:元素是有序的，元素可以重复，因为该集合体系有索引。

2、特有的方法，凡是以操作角标的方法都是List体系中特有的方法。

增：   add(int index,E element);   addAll(int index,Collection<? extends E> c);删：   remove(int index);改：   set(int index,E element);查：   get(int index);   sublist(int fromIndex,int toIndex);   listIterator();   indexOf(Object o);获取对象的位置

3、List集合特有的迭代器：ListIterator，它是Iterator的子接口。

   用法跟Iterator用法基本一致，但是功能更加强大，不仅可以遍历，还可以对遍历的元素进行其他操作，

   如对集合元素的增删改查操作。这是Iterator所做不到的。使用ListIterator还可以逆向获取和操作。hasPrevious()，previous()。

   同时使用迭代器和集合操作集合元素，会出现并发修改异常。不能对同一组元素进行多种同时操作。

   ListIterator的出现是为解决这个问题。

4、Vector中的枚举。

   这里的枚举，就是Vector特有的取出方式。它和迭代器很像，之后被迭代器取代了。

   Vector通过elements()方法返回它的

5、LinkedList：底层使用的链表数据结构。特点：增删速度很快，查询很慢。

特有方法：

addFirst();  addLast();getFirst();  getLast();//获取元素，集合为空时会抛出NoSuchElementException异常。removeFirst();  removeLast();//获取元素，同时元素被删除。如果集合为空，会抛出如上异常。offerFirst();  offerLast();peekFirst();  peekLast();//获取元素，不删除元素。如果集合为空，则会返回null。pollFirst();  pollLast();//获取元素，之后删除元素。如果集合为空，则会返回null。

LinkedList练习：

     使用LinkedList模拟一个堆栈或者队列的数据结构。堆栈：先进后出； 队列：先进先出。

思路：使用addLast方法依次存入，使用removeFirst方法依次取出。

      枚举，通过hasMoreElements()和nextElement()方法获取枚举中的元素。

6、ArrayList练习：

（1）ArrayList可变长度数组，默认为十，百分之五十增长，Vector百分之百增长。

（2）取出集合中的重复元素。

        思路：新定义另外一个ArrayList集合，然后依次遍历源ArrayList集合，如果新集合不包含则将该对象存入新集合，

       如果包含则跳过。

（3）将自定义对象作为元素存到ArrayList集合中，并去除重复元素。

       思路同上。

注意：contains()方法依据的就是对象中的equals()方法，remove()方法也调用了对象的equals方法。

     所以需要重对象的类中的equals方法。

7、不同容器的选用规则：

     如果查询使用较多，使用ArrayList；如果增删使用较多，查询较少，使用LinkedList。如果都有，建议首选ArrayList，因为大量增删操作还是不多见的。

四、Set派系

1、Set：元素是无序的，元素不可以重复。Set和Collection的方法一样。

        |--HashSet:底层数据结构是哈希表。线程非同步。

        |--TreeSet:可以对set集合中的元素进行排序。

2、HashSet：

（1）保证元素唯一性的原理：判断元素的hashCode值是否相等，如果相同，还会继续判断元素的equals方法，是否为true。

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

（3）而ArrayList依赖的只是equals方法。这跟使用的数据结构不同有关系。

HashSet练习：

     HashSet存储自定义对象。根据需求重写hashCode和equals方法。

3、TreeSet：

（1）TreeSet集合存储的元素必须要有比较性。比较性可以让要存入TreeSet的对象的类实现接口Comparable，复写compareTo方法；也可以让TreeSet使用构造器Comparator：TreeSet<Student>  t = new TreeSet<Student>(new    Comparator(){});

（2）记住：排序时，当主要条件相同时，一定判断一下次要条件。当两种排序都存在时，以比较器为主。

          一般建议使用构造器来实现Treeset排序。