Java基础---集合框架---迭代器、ListIterator、Vector中枚举、LinkedList、ArrayList、HashSet、TreeSet、二叉树、Comparator

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，所以为了方便对多个对象的操作，就对对象进行存储，集合就是存储对象最常用的一种方式。
数组和集合类同是容器，有何不同？
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
集合类的特点
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。
collection 中有两个常见的接口，如一个是
List 另一个是Set
List中有ArrayList,LinkedList,Vector
Set中有HashSet，还有一个是TreeSet
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不同，这个存储方式称之为：数据结构。


collection共性。
remove()删除
clear()清空
retainAll()去交集，只会保留相同的元素
Iterator:接口型引用，只会指向自己的子类对象

什么是迭代器？
其实就是集合的取出元素
直接操作元素，在集合中内部最方便。所以就定义了一个内部类。
一般都会进行判断，有，就取。 
就会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容的元素，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，但是都有共性内容，判断与取出，那么就可以将写共性抽取。
那么这些内部类都符合一个规则，该规则是Iterator,如何获取集合的取出对象呢？
通过一个对外提供的方法，Iterator()
相当于电玩城的抓娃娃的夹子，这个迭代器，它是被封装成内部，对外有一个接口
容器是一个事物，内部还有一个事物，这个事物就是内部类。
看看下面
for(Iterator it=al.Iterator();it.hasNext();){
sop(it.next());
}
这个里面的Iterator it是一个局部变量。用完之后就可能释放。避免了对象留在内存在。

Collection
---|list:
-----| 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，构造一个初始量为10的空列表。
-----|LinkedList:底层使用的链表数据结构。特点：增删速度很快，查询稍慢。
-----|Vector:底层是数组数据结构。线程同步，被ArrayList替代了。
Vector和ArrayList都是初始量为10，如果超过长度，就会进行延长，vector会延长到20，ArrayList只会延长到15，所以更节省空间。
元素是有序的，元素可以重复，因为该集合体系有索引。可以在指定的位置插入索引号。带脚标的，都是特有方法。它可以改变一个位置上的元素。
增：add(index element);
addAll(intdex,collection);
删：remove
改：set(index,element)
查：get(index)
subList(from,to)
listIterator()
Set：元素是无序，元素不可重复。

不能对一种元素即执行集合操作，又执行迭代器操作。这样会暴出ConcurrentModificationException

List集合特有的迭代器，ListIterator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。
所以在迭代器时，只能用迭代器的放过操作元素。可是Iterator方法有限的，只能元素进行判断，取出，删除的操作。如果想要其他的操作的添加，修改等，就需要其子接口。ListIterator.
该接口只能通过List集合的listIterator来获取

Vector支持枚举。而Iterator没有。
枚举就是Vector特有的取出方式，发现枚举和迭代器很像，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。

枚举郁郁而终了

Linklist的特有用法：
getFirst();
getLast();//获取元素，但不删除元素
addFirst();//添加元素
addLast();
removeLast();//删除元素
removeFirst();


JDK 1.6:
pollFirst() 
          获取并移除此列表的第一个元素；如果此列表为空，则返回 null。 
pollLast() 
          获取并移除此列表的最后一个元素；如果此列表为空，则返回 null。 
peekFirst() 
          获取但不移除此列表的第一个元素；如果此列表为空，则返回 null。 
peekLast() 
          获取但不移除此列表的最后一个元素；如果此列表为空，则返回 null。 

class LinkedListDemo{public static void main(){Linked link=new LinkedList();link.addList("java01");link.addlist("java02");while(!link.isEmpty()){sop(link.removeLast());}}public static void sop(Object object){System.out.println("obj");}}

使用LinkedList模拟一个堆栈或者队列数据结构
堆栈:先进后出，如一个杯子。
队列:先进先出，如一个水管。

class Queue{private LinkedList link;Queue{link=new LinkedList();}public void myadd(Object obj){link.addFirst(obj);}public Object myGet(){return link.removeLast();}public boolean isNull(){return link.isEmpty();}}

去除ArrayList中的重复元素:

classArraylistTest{public static void  main(){ArrayList a1=new ArrayList();a1.add("java01");a1.add("java01");a1.add("java01");a1.add("java01");a1.add("java01");sop(a1);a1=singleElement(a1);sop(a1);}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;}public static void sop(Object object){System.out.println("obj");}}

class Person{private String name;private int age;Person(String name,int age){this.name=name;this.age=age;}public boolean equals(Object object){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 ArrayListTest2{public static void main(String[] args){ArrayList a1=new ArrayList();a1.add(new Person("lisi01,30"));Iterator it=al.iterator();while(it.hasNext()){//想用特有方法时，就要转型，因为迭代器不知道你是什么类型，只返回objObject obj=it.next();Person p=(Person) obj;sop(it.next().getName()+"::"+it.next().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;}}

什么时候用linkedList,什么时候用ArrayList?
答：当操作的数据比较多时，并且元素中涉及到比较频繁的增删数据时，就会LinkedList.同时使用了增删，同时又用了查询，建议使用ArrayList.ArrayList比LinkedList更加常用。
小提示：很多底层都调用了equals，为什么？例，remove,这个里面，它是先进行判断，只要有判断的话就会有equals。只是我们看不到而已。ArrayList和LindList,无论是contains还是remove，都是依耐equals方法

Set：元素无序(存入的数据)
----|底层数据结构是哈希表

HashSet是如何保证元素唯一性的呢？
是通过元素的两个方法，hashcode和equals来完成。
如果元素Hashcode值不同，才会判断equals是否为true.
如果元素的HashCode值不同，才会判断equals是否为true.
如果元素的hashcode值不同，才会使用equals。

注意：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HashCode和Equals方法。
set集合和collection是一致的
哈希表是按照哈希值来存的

要删除元素，要判断元素，都必须判断Hash值 。而去调用里面的equals方法。

没个字符串都有自己的哈希值 。我们可以写name.hasCode();这个方法

class HashSetDemo {public static void sop(Object obj){System.out.println(obj);}public static void main(String[] args) {HashSet hs = new HashSet();sop(hs.add("java01"));sop(hs.add("java01"));hs.add("java02");hs.add("java03");hs.add("java03");hs.add("java04");Iterator it = hs.iterator();while(it.hasNext()){sop(it.next());}}}

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。

import java.util.*;/*往hashSet集合中存入自定对象姓名和年龄相同为同一个人，重复元素。*/class HashSetTest {public static void sop(Object obj){System.out.println(obj);}public static void main(String[] args) {HashSet hs = new HashSet();hs.add(new Person("a1",11));hs.add(new Person("a2",12));hs.add(new Person("a3",13));//hs.add(new Person("a2",12));//hs.add(new Person("a4",14));//sop("a1:"+hs.contains(new Person("a2",12)));//hs.remove(new Person("a4",13));Iterator it = hs.iterator();while(it.hasNext()){Person p = (Person)it.next();sop(p.getName()+"::"+p.getAge());}}}

class Person{private String name;private int age;Person(String name,int age){this.name = name;this.age = age;}public int hashCode(){System.out.println(this.name+"....hashCode");return name.hashCode()+age*37;//这个地方37，只是在一个范围里面。与具体的值无关}public boolean equals(Object obj)//这个地方记复写，{if(!(obj instanceof Person))return false;Person p = (Person)obj;System.out.println(this.name+"...equals.."+p.name);return this.name.equals(p.name) && this.age == p.age;}public String getName(){return name;}public int getAge(){return age;}}

保证元素的唯一性的原理：判断元素的HashCode的值是否相同，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集合的元素进行排序。按anscII值小的在前。底层数据结构是二叉树，保证元素唯一性的依据是CompareTo 方法return 0;与hash值没有任何关系。对元素进行修改，删除，查找都是使用CompareTO


TreeSet排序中第一种方式，让元素自身具备比较性。元素需要实现Compareable接口，覆盖CompareTo方法。这种方法也称为元素的自然排序。或者叫做默认排序。
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要的，这时就需要让集合自身具备比较性。在集合初始化时，就有了比较方式。
TreeSet(Comparator<? super E> comparator) 
          构造一个新的空 TreeSet，它根据指定比较器进行排序。
当两种排序都存在时，以比较器为主，定义一个类，实现Comparator接口，覆盖compare方法。接口就是对外提供的公共扩展。
 
需求：
往Treeset集合中存储自定义对象学生
想按照学生的年龄进行排序。
记住：排序时，当主要条件相同时，一定要判断下次要条件进行排序
ClassCastException类型转换异常

Class TreeSetDemo(){public static void main(){TreeSet ts=new TreeSet();ts.add(new Student("liuhan",22));ts.add(new Student("diudan",24));//这个学生对象不具有比较性//找一个接口去实现它，实现了就具有比较性Iterator it=ts.Iterator();while(it.hasNext()){System.out.println(it.next());}}}

Class Student implements Comparable{//该接口强制学生具有比较性private String name;private int age;Student (String name,int age){this.name=name;this.age=age;}public int CompareTo(){if(!(obj instanceof Student))throw new RuntimeException("不是学生对象");Student s=(Student)Obj;System.out.println(this.name+"...Compare to"+s.name);if(this.age>s.age)//此对象与参数对象进行比较return 1;if(this.age==s.age){this.name.compareTo(s.name);//如果年龄相同，就按照字符串排序}//当主要条件相同时，就按次要条件排序。return 0;return -1;}public String getName(){return name;}public String getAge(){return age;}}

class MyCompare implements Comparator{public int compare(Object o1,Object o2){Student s1=(Student)o1;Student s2=(Student)o2;int num=s1.getName().compareTo(s2.getName());if(num==0){return s1.getAge()-s2.getAge();//对象封装，调用CompareToreturn new Integar(s1.getAge()).compareTo(new Integer(s2.getAge()));}return num;}}

练习：
按照字符串长度排序
字符串本身具备比较性。但是它的技术并不是我们所需要的。这时我们只能使用比较器

import java.util.*;class  TreeSetTest{public static void main(String[] args) {TreeSet ts = new TreeSet(new StrLenComparator());ts.add("abcd");ts.add("cc");ts.add("cba");ts.add("aaa");ts.add("z");ts.add("hahaha");Iterator it = ts.iterator();while(it.hasNext()){System.out.println(it.next());}}}class StrLenComparator implements Comparator{public int compare(Object o1,Object o2){String s1 = (String)o1;String s2 = (String)o2;/*if(s1.length()>s2.length())return 1;if(s1.length()==s2.length())return 0;*/int num = new Integer(s1.length()).compareTo(new Integer(s2.length()));if(num==0)return s1.compareTo(s2);return num;}}