Java知识总结-集合二

说明：Set集合中TreeSet和HashSet集合的存储原理是重点。

一，集合体系中常见实现类。

List接口常见实现类：

List集合中元素是有序的（即元素存入和去除的顺序是一致的），集合中元素可以重复，该集合体系有索引。

List集合判断元素是否相同，依据元素的equals方法。

实现类一：

ArrayList：

底层的数据结构使用的是数组结构。特点：查询元素块，但是增删稍慢，线程不同步，集合长度可变（默认=初始长度为10）超过容量时集合以50%自动增长；

实现类二：

LinkedList：

底层的数据结构使用的是链表结构。特点：增删速度很快，查询稍慢；

实现类三：

Vector：

底层数据结构为数组结构。特点：线程同步，效率较低，被ArrayLIst替代；

Set接口常见实现类;

Set集合中元素是无序的，元素不能重复。

实现类一：

HashSet:

底层数据结构是哈希表。

HashSet集合实现元素唯一性的方式：当向集合中存入元素时，判断该元素hashcode()方法的值与集合中原有元素的hashcode()值进行比较，如果不同，则认为集合中没有该元素，并向集合中存入该元素。当该元素与集合中原有元素的hashcode()值有相同时，系统会继续调用该元素的equals()方法，如果结构仍为true()则认为集合中已经存在该元素，不再存入。如果equals()结果为false()，则认为是不同的元素，并向集合中添加该元素。

注意：元素进入HashSet集合（即元素地址的哈希值进入HashSet集合），集合根据元素的哈希值排列元素顺序，与元素进入集合的顺序不一定相同。

由于Object类中的equals()方法是根据对象地址来判断结果的，所以在存入集合的元素对象一般会复写 hashcode()方法和equals()方法。

HashSet集合总判断元素是否存在，以及删除等操作都依赖于元素的hashcode()方法和equals()方法。

实现类二;

TreeSet:

底层数据结构式二叉树。

TreeSet集合可以对集合中的元素排序，默认排序方式为自然排序。

TreeSet集合保证集合元素唯一性的依据：当元素的compareTo()方法结果为0时，认为两元素相同。

TreeSet集合排序有两种方式：

第一种方式：让元素自身具备比较性，元素需要实现Comparable接口，覆盖接口的compareTo()方法，这种方式称为元素的自然顺序排序。

第二种方式：当元素本身不具备比较性，或者具备的比较性不是集合所需要的，在初始化集合时，会为集合定义比较器：先自定义一个比较器，将比较器对象做为参数传递黑TreeSet集合的构造函数。

二，HashSet集合示例

例1.当向HashSet集合中添加相同元素时，集合不会存入重复元素;

import java.util.*;public class Test {public static void main(String[] args){//创建集合HashSet hs=new HashSet();//为集合添加元素hs.add("aaa");hs.add("bbb");hs.add("ccc");//当添加元素失败是，add()方法返回false.System.out.println(hs.add("aaa"));System.out.println(hs.add("bbb"));//打印集合System.out.println(hs);}}

运行结果：

falsefalse[aaa, ccc, bbb]

从运行结果可以看出，当为HashSet集合添加已有元素时，添加失败，此时系统自动调用了字符串的hashcode()方法来判断字符串是否相同。

例2：向HashSet集合中添加自定义Student类对象，当Student对象姓名和年龄都相同时默认为同一个对象。

import java.util.*;public class Test {public static void main(String[] args){//创建集合HashSet hs=new HashSet();//为集合添加元素hs.add(new Student("aaa",11));hs.add(new Student("bbb",22));hs.add(new Student("ccc",33));hs.add(new Student("aaa",44));hs.add(new Student("ddd",33));hs.add(new Student("aaa",11));//姓名和年龄与已有元素都相同//打印集合System.out.println(hs);}}class Student{private String name;private int age;Student(String name,int age){this.name=name;this.age=age;}//复写hashcode()方法public int hashcode(){return this.name.hashCode()+this.age*31;}//复写equals()方法public boolean equals(Object obj){if(!(obj instanceof Student))return false;Student stu=(Student)obj;//当两对象姓名年龄都相同时返回truereturn this.name.equals(stu.name)&&this.age==stu.age;} //复写toString()方法public String toString(){return this.name+"--"+this.age;}}

运行结果：

[aaa--44, ccc--33, aaa--11, aaa--11, bbb--22, ddd--33]

通过结果可以看到，只有姓名和年龄都相同时，才被认为是同一元素，

三，TreeSet集合示例

例1：在TreeSet集合中添加字符串，看集合是否为字符串自动排序

import java.util.*;public class Test {public static void main(String[] args){//创建集合TreeSet ts=new TreeSet();//为集合添加元素ts.add("xx");ts.add("aa");ts.add("yy");ts.add("kk");ts.add("cc");ts.add("bb");//打印集合System.out.println(ts);}}

运行结果：

[aa, bb, cc, kk, xx, yy]

从结果可以看出，集合为元素进行了自然排序。

例2：向集合中添加自定义 Student类对象，并按照对象的年龄属性排序，当年龄相同时，按姓名的自然顺序排序。

import java.util.*;public class Test {public static void main(String[] args){//创建集合TreeSet ts=new TreeSet();//为集合添加元素ts.add(new Student("aaa",66));ts.add(new Student("xxx",22));ts.add(new Student("kkk",55));ts.add(new Student("ddd",44));ts.add(new Student("ddd",33));ts.add(new Student("aaa",11));////打印集合System.out.println(ts);}}class Student implements Comparable{ //实现Comparable接口private String name;private int age;Student(String name,int age){this.name=name;this.age=age;}//复写hashcode()方法public int hashcode(){return this.name.hashCode()+this.age*31;}//复写equals()方法public boolean equals(Object obj){if(!(obj instanceof Student))return false;Student stu=(Student)obj;//当两对象姓名年龄都相同时返回truereturn this.name.equals(stu.name)&&this.age==stu.age;} //复写compareTo()方法public int compareTo(Object obj){if(!(obj instanceof Student))throw new RuntimeException("不是Student对象");Student stu=(Student)obj;int num=this.age-stu.age;if(num==0)return this.name.compareTo(stu.name);return num;}//复写toString()方法public String toString(){return this.name+"-"+this.age;}}

运行结果：

[aaa-11, xxx-22, ddd-33, ddd-44, kkk-55, aaa-66]

通过结果可以看到，集合实现了我们自定义的排序方式，将元素按照年龄大小进行排序。

例3：向集合中添加自定义 Student类对象，且不按照Student类自定义的比较方式排序，而是通过传递比较器的方式按照姓名进行排序。当姓名相同时按照年龄的自然顺序排序。

import java.util.*;public class Test {public static void main(String[] args){//创建集合,并传递自定义的比较器TreeSet ts=new TreeSet(new MyCom());//为集合添加元素ts.add(new Student("aaa",66));ts.add(new Student("xxx",22));ts.add(new Student("kkk",55));ts.add(new Student("ddd",44));ts.add(new Student("ddd",33));ts.add(new Student("aaa",11));////打印集合System.out.println(ts);}}//自定义一个按照学生姓名排序的比较器class MyCom implements Comparator<Student>{public int compare(Student s1,Student s2){int num=s1.getName().compareTo(s2.getName());if(num==0)return s1.getAge()-s2.getAge();return num;}}//自定义类并实现Comparable接口，使该类对象具备比较性class Student implements Comparable{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;}//复写hashcode()方法public int hashcode(){return this.name.hashCode()+this.age*31;}//复写equals()方法public boolean equals(Object obj){if(!(obj instanceof Student))return false;Student stu=(Student)obj;//当两对象姓名年龄都相同时返回truereturn this.name.equals(stu.name)&&this.age==stu.age;} //复写compareTo()方法public int compareTo(Object obj){if(!(obj instanceof Student))throw new RuntimeException("不是Student对象");Student stu=(Student)obj;int num=this.age-stu.age;if(num==0)return this.name.compareTo(stu.name);return num;}//复写toString()方法public String toString(){return this.name+"-"+this.age;}}

运行结果：

[aaa-11, aaa-66, ddd-33, ddd-44, kkk-55, xxx-22]

通过结果看出，当为集合传递了比较器后，集合中的元素不再按照元素本身的比较性进行排序，而是按照比较器的方式来进行排序的，所以比较器的优先级要大于元素本身比较性的优先级。