黑马程序员------集合框架(一)
来源:互联网 发布:天干地支最简单的算法 编辑:程序博客网 时间:2024/05/17 01:48
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1、集合类 & 容器
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,就要对对象进行存储,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。数组中可以存储任意数据类型,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。
我的总结:集合类比数组强大,类似于包装类与基本数据类型!
集合框架的构成及分类
两大接口
Java集合类主要由两个接口派生出来:
Collection
Set :不能存放重复对象
List :可存放重复对象,有序
Queue :队列
SortedSet :可对集合数据排序
Map
SortedMap :可对集合数据排序
2、Collection接口
方法:
boolean add(Object o):该方法用于向集合里面添加一个元素,若集合对象被添加操作改变了,返回true.
boolean addAll(Collection c):把集合c里面的所有元素添加到指定集合里面去,如果集合对象被添加操作改变了返回true.
void clear():清除集合里面的所有元素,将集合长度变为0。
boolean contains(Object o):返回集合里是否包含指定的元素。
boolean containsAll(Collection c):返回集合里是否包含集合c内所有的元素。
boolean isEmpty():返回集合是否为空(长度是否为0)。
Iterator iterator():返回一个Iterator对象,用于遍历集合里的元素。
boolean remove(Object o):删除集合中指定元素o。
boolean removeAll(Collection c):从集合中删除集合c里面的元素。若删除一个或以上返回true。
boolean retainAll(Collection c):从集合中删除集合c里不包含的元素。
int size():得到集合元素的个数。
Object[] toArray():把集合转成一个数组,所有集合元素编程数组元素。
Eg:
public class Demo10 {
public static void main(String[] args) {
Collection<String> c = new ArrayList<String>();
c.add("A");
c.add("A");
c.add("A");
c.add("A");
//c.add(new Date());上面写了泛型,这个语句就是错误的了,因为泛型规定了加进来的类型!
System.out.println(c);
}
}
3、Iterator接口
Iterator主要遍历Collection集合中的元素,也有称为迭代器或迭代精灵。
boolean hasNext():若被迭代的集合元素还没有被遍历,返回true.
Object next():返回集合的下一个元素.
void remove():删除集合上一次next()方法返回的元素。(若集合中有多个相同的元素,都可以删掉)
iterator对于集合才能用,for不同,只要是循环都可用。
迭代是取出集合中元素的一种方式。
因为Collection中有iterator方法,所以每一个子类集合对象都具备迭代器。
迭代器在Collcection接口中是通用的,它替代了Vector类中的Enumeration(枚举)。迭代器的next方法是自动向下取元素,要避免出现NoSuchElementException。
迭代器的next方法返回值类型是Object,所以要记得类型转换。(学到泛型就可以消除强转!)
Eg:Iterator iter = l.iterator();
while(iter.hasNext()){
System.out.println(iter.next());
}
4、集合遍历输出方式
Iterator:迭代输出
一旦操作集合的遍历输出,首选Iterator接口;
ListIterator:Iterator子接口,专门输出List中的元素;
Enumeration:古老的输出方式,迭代Vector元素,被Iterator取代;
foreach:可输出数组和Iterable对象;
我的总结:
集合遍历输出方式:
1. Iterable接口(迭代遍历) 注:优先选择Iterator接口,遍历Collection里所有元素,也称为迭代器和迭代精灵;迭代是取出集合中元素的一种推荐方式。
2. Foreach循环 注:可以直接用,使用场合:数组和Iterable对象!
3. For循环 注:在()内实例化Iterable对象,进行遍历!
4. 先用toArray方法输出成为数组,再用Foreach循环!
第一个和第三个很类似,第二个和第四个很类似!
很好
Eg:
package july7;
//遍历输出的四种方式
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
public class Demo11 {
public static void main(String[] args) {
List<String> l = new ArrayList();
l.add("1");
l.add("2");
l.add("3");
l.add("4");
System.out.println(l);
/**
* 遍历输出:四种方式
*/
// 1、推荐使用的Iterator对象,迭代输出!
Iterator it = l.iterator();
while (it.hasNext()) {
System.out.println("迭代输出:" + it.next());
}
// 2、对集合进行fore循环!
for (String str : l) {
System.out.println("fore集合迭代输出:" + str);
}
// 3、for循环迭代,在for方法体内部实例化Iterator对象!
int i = 0;// for方法体内定义项不能出现多种不同类型
for (Iterator iter = l.iterator(); i < l.size(); i++) {
System.out.println("for循环迭代实例化输出:" + iter.next());
}
// 4、先将集合转换为数组,再利用数组的遍历输出;
Object[] o = l.toArray();
for (Object object : o) {
System.out.println("转换数组迭代输出:" + object);
}
}
}
5、Set接口(元素不可以重复)
Set是Collection子接口;
Set和Collection基本上一样,一点除外:
Set无法记住添加的顺序,不允许包含重复的元素。
当试图添加两个相同元素进Set集合,添加操作失败,add()方法返回false。
Set判断两个对象是否相等用equals,而不是使用==。
也就是说两个对象equals比较返回true,Set集合是不会接受这个两个对象的。
常用子类:
HashSet:散列存放
TreeSet:有序存放
hashCode方法对于HashSet的作用
HashSet类是Set接口最常用的实现类,采用hash算法存储数据,具有良好的存储和查找功能。
散列存储:不记录添加顺序;排列顺序时,顺序有可能发生变化;
线程不安全的,多个线程访问一个HashSet要使用同步代码;
HashSet集合元素值允许是null,但是最多只能有一个;//因为Set集合就不可以装重复的对象!
hash(翻译为哈希,或散列)算法的功能:
保证通过一个对象快速找到另一个对象;
其算法价值体现在速度,可以保证查询快速执行;
当从HashSet中访问元素时,HashSet先计算该元素的hashCode(也就是该对象的hashCode方法返回值),然后直接到该HashCode对应的位置取出该元素;
在这里对象的hashCode就好比是数组里的索引,但是不是索引;
HashSet元素添加
当向HashSet集合中存入一个元素时,HashSet会调用该对象的hashCode()方法来得到该对象的hashCode值,判断已经存储在集合中的对象的hashCode值是否与添加的对象的hashCode值一致:若不一致:直接添加进去;若一致,再进行equals方法比较,equals方法如果返回true,表明对象已经添加进去了,就不会再添加新的对象了,否则添加进去;
如果我们重写了equals方法,也要重写hashCode方法,反之亦然;。
HashSet集合判断两个元素相等的标准是两个对象通过equals方法比较相等,并且两个对象的hashCode方法返回值也相等。
如果需要某个类的对象保存到HashSet集合中,覆写该类的equals()和hashCode()方法,应该尽量保证两个对象通过equals比较返回true时,他们的hashCode返回也相等。
我的总结:
很重要的一点:理解!往HashSet集合里面存入数据,要先后调用两个方法:hashCode方法和equals方法!!!
备注:使用eclipse添加这两个方法。
Eg:
package july7;
//hashset方法和equals方法判断输入的对象是否重复!
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
class PersonDemo{
private String name;
public PersonDemo(String name) {
super();
this.name = name;
}
@Override
public String toString() {
return "name= " + name ;
}
//没有覆写hashcode和equals方法前,显示三次(一样的)。覆写后,只剩下一个了!说明覆写后方法起作用了,重复的输入不进去!
@Override
public int hashCode() {
final int prime = 31;
int result = 1;
result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());
return result;
}
@Override
public boolean equals(Object obj) {
if (this == obj)
return true;
if (obj == null)
return false;
if (getClass() != obj.getClass())
return false;
PersonDemo other = (PersonDemo) obj;
if (name == null) {
if (other.name != null)
return false;
} else if (!name.equals(other.name))
return false;
return true;
}
}
public class Demo12 {
public static void main(String[] args) {
Set s = new HashSet();
s.add(new PersonDemo("章泽天"));
s.add(new PersonDemo("章泽天"));
s.add(new PersonDemo("章泽天"));
System.out.println(s);
}
}
6、TreeSet
TreeSet是SortedSet接口唯一的实现,与HashSet相比额外的方法有:
Comparator comparator():返回当前Set使用的Comparator,若返回null,表示以自然顺序排序。
Object first() 返回此 set 中当前第一个(最低)元素。
Object last() 返回此 set 中当前最后一个(最高)元素。
SortedSet subSet(Object fromElement, E toElement) 返回此 set 的部子集,其元素从 fromElement(包括)到 toElement(不包括)。
SortedSet headSet(Object toElement)返回此 set 的部分子集,其元素严格小于 toElement。
SortedSet tailSet(Object fromElement) 返回此 set 的部分子集,其元素大于等于 fromElement。
TreeSet的排序之自然排序
TreeSet会调用元素的compareTo(Object o)方法来比较元素之间的大小关系,然后将集合里的元素按升序排列.此时需要排序元素的类必须实现Compareble接口,并覆写其int compareTo(Object o)方法;
该方法用于比较对象,若:obj1,compareTo(obj2),返回0,表示两个对象相等,若返回一个正整数,表示obj1大于obj2,若返回一个负整数,表示obj1小于obj2;
对于TreeSet集合而言,判断两个对象相等的标准是:
compareTo()方法比较返回 0;
package july7;
//TreeSet可以自动进行排序!最简单的情况
import java.util.Set;
import java.util.TreeSet;
public class Demo13 {
public static void main(String[] args) {
Set<Integer> s = new TreeSet<Integer>();
s.add(1);
s.add(192);
s.add(123);
s.add(56);
s.add(13);
s.add(96);
System.out.println(s);//[1, 13, 56, 96, 123, 192]
}
}
稍复杂点的
package july7;
//TreeSet的自然排序,升序
import java.util.Set;
import java.util.TreeSet;
class Student implements Comparable{//必须实现接口
private Integer age;
public Student(Integer age) {
super();
this.age = age;
}
@Override
public int compareTo(Object o) {//比较的规则,运用泛型可以消除强转!
if(o instanceof Student){
Student s = (Student)o;
return this.age.compareTo(s.age);
}
return 0;
}
@Override
public String toString() {
return age+"" ;
}
}
public class Demo14 {
public static void main(String[] args) {
Set<Student> s = new TreeSet();
s.add(new Student(140));
s.add(new Student(15));
s.add(new Student(11));
s.add(new Student(63));
s.add(new Student(96));
System.out.println(s);//[11, 15, 63, 96, 140]
}
}
TreeSet的排序之定制排序
TreeSet的自然排序是根据元素的大小进行升序排序的,若想自己定制排序,比如降序排序,就可以使用Comparator接口了:
该接口包含int compare(Object o1,Object o2)方法,用于比较两个对象的大小,比较结果和compareTo方法一致;
要实现定制排序,需要在创建TreeSet集合对象时,提供一个一个Comparator对象,该对象里负责集合元素的排序逻辑;
TreeSet(Comparator comparator)
Eg:
package july7;
//定制排序的话,必须在创建TreeSet集合对象的时候提供一个Comparator方法
import java.util.Comparator;
import java.util.Set;
import java.util.TreeSet;
class Student1{
private Integer age;
public Student1(Integer age) {
super();
this.age = age;
}
public Integer getAge() {
return age;
}
public void setAge(Integer age) {
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return age + "";
}
}
class MyComparator implements Comparator{
@Override
public int compare(Object o1, Object o2) {
if(o1 instanceof Student1 & o2 instanceof Student1){
Student1 s1 = (Student1)o1;
Student1 s2 = (Student1)o2;
if(s1.getAge() > s2.getAge()){
return -1;
}else if(s1.getAge() < s2.getAge()){
return 1;
}
}
return 0;
}
}
public class Demo15 {
public static void main(String[] args) {
Set<Student1> s = new TreeSet(new MyComparator());
/**
* 要实现定制排序,需要在创建TreeSet集合对象时,提供一个一个Comparator对象,
* 该对象里负责集合元素的排序逻辑;
*/
s.add(new Student1(140));
s.add(new Student1(15));
s.add(new Student1(11));
s.add(new Student1(63));
s.add(new Student1(96));
System.out.println(s);
}
}
7、List接口
Collection子接口;
List是有序的集合,集合中每个元素都有对应的顺序序列。List集合可使用重复元素,可以通过索引来访问指定位置的集合元素(顺序索引从0开始),List集合默认按元素的添加顺序设置元素的索引,比如第一个元素的索引就是0,好似数组。
List作为Collection子接口当然拥有其所有方法,同时也有自己的方法:
void add(int index,Object e):将元素e添加到List集合中的index处;
boolean addAll(int index,Collection c):将集合c所包含的所有元素都插入在List集合的index处;
Object get(int index):返回集合index索引处的元素;
int indexOf(Object o):返回对象o在List集合中第一次出现位置的索引;
int lastIndexOf(object o):返回对象o在List集合中最后一次出现的位置索引;
Object remove(int index):删除并返回index索引处的元素;
Object set(int index,Object e):把集合index处的元素替换为e对象,返回以前在指定位置的元素;
List subList(int fromIndex,int toIndex):返回从所有fromIndex(包括)到toIndex(不包括)处所有集合元素的子集合。
ListIterator
Iterator的子接口,专门用于操作List集合的输出;
List自己还有一个listIterator()方法,该方法返回ListIterator对象,ListIterator继承了Iterator接口,提供了专门操作List的方法。在Iterator上额外增加的方法:
支持双向输出:
boolean hasPrevious():返回该迭代器关联集合是否还有上一个元素;
Object previous():返回该迭代器的上一个元素;
我的总结:这是相对更加特殊的一个接口,只用于List集合,可以完成逆序输出!
Eg:
package july7;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.ListIterator;
public class Demo16 {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> l = new ArrayList<Integer>();
l.add(12);
l.add(24);
l.add(36);
l.add(23);
l.add(37);
System.out.println(l);
ListIterator<Integer> it = l.listIterator();
while(it.hasNext()){
System.out.println("正序:"+it.next());
}
System.out.println("==================================");
//使用向前迭代前必须将游标(指针)移动到后边!
while(it.hasPrevious()){
System.out.println("逆序:"+it.previous());
}
}
}
输出:
[12, 24, 36, 23, 37]
正序:12
正序:24
正序:36
正序:23
正序:37
==================================
逆序:37
逆序:23
逆序:36
逆序:24
逆序:12
8、List接口中常用类
Vector:线程安全,但速度慢,已被ArrayList替代。
ArrayList:线程不安全,查询速度快。
LinkedList:链表结构,增删速度快。取出List集合中元素的方式:
get(int index):通过脚标获取元素。
iterator():通过迭代方法获取迭代器对象。
ArrayList和Vector类都是基于数组实现的List类,Vector比较古老,被ArrayList取代了;
ArrayList是线程不安全的,而Vector是线程安全的,但是即使这样,也不推荐使用Vector,因为Collections有方法可以得到线程安全的ArrayList对象;
Collections类: static List synchronizedList(List list) 返回指定列表支持的同步(线程安全的)列表。
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