黑马程序员———集合(上)

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集合类：

• 为什么出现集合类？

     面相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。

• 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不同

这个存储方式称之为：数据结构。

集合中存放的不可能是对象，是内存地址值。

add方法的参数类型是Object。以便于接收任意类型的对象

Collection中的方法详见API文档和Collection.java文件。

======================================================

• Collection(add,remove,contains,clear,iterator)

 
            / ArrayList:底层的数据结构使用的是数组数据结构。特点：查询速度快，但是增删稍慢。线程不同步（自己加锁）

• ---List   LinkedList：底层的数据结构是链表数据结构。特点：增删速度很快，查询速度稍慢。

            \ Vector：底层是数组数据结构。线程同步。被ArrayList所替代。（后期几乎不用）
          
           / HashSet：底层数据结构是哈希表。

• ---Set

         \ TreeSet：可以对Set集合中的元素进行排序。

                底层数据结构是二叉树。

                保证元素唯一性的依据：compareTo方法

       
      

  |--List：元素是有序的，元素可以重复，因为该集合体系有索引。

  |--Set：元素是无序的，元素不可以重复。

            

               所谓的无序就是存人和取出的顺序不一定一致。
                 Set集合的功能和Collection是一致的。
      

•        List:

            凡是带角标的都是List集合的特有方法。

            增：

                 add(index,element);

                 addAll(index,Collection);

            删：

                 remove(index);

            改：

                 set(index,element);

            查： 

                 get(index);

                 subList(from,to);

                 listIterator();     

                

•        Set：有关知识点在下面

• 其他：

     ArrayList可变长度数组，构造一个初始容量为10的空列表，若大于10，则以50%增加容量。

     Vector:100%增加容量。

     最常见的集合：ArrayList     LinkedList      HashSet     HashMap

    

===================================================

• 迭代器中的方法摘要：

boolean hasNext();

     如果仍有元素可以迭代。则返回true。

E     next();

     返回迭代的下一个元素。

void     remove();

     从迭代器指向的collection中移除迭代器返回的最后一个元素（可选操作）

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：

判断和取出。那么可以将这些共性抽取。

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();

可以联想商场中夹娃娃的机器。

什么是迭代器呢？

     就是集合的取出元素的方式。

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。

所有，在迭代器时，只能用迭代器的方法操作元素，可是Iterator方法是有限的。

     只能对元素进行判断和取出，删除的操作。

    

如果想要其他的操作如：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。

               在迭代时，循环汇中next调用一次，就要hasNext判断一次。不能调用两次next();

===========================================================================

• List集合判断元素是否相同，依据的是元素的equals方法。

     复写父类的equals方法，而集合中的contains方法其实就是调用底层的equals方法。

     remove的底层其实也是调用equals方法。

    

boolean contains(Object o)

     如果此colletion包含指定的元素，则返回true。更确切的讲，当且仅当此collection至少包含一个满足

     (o==null?e==null:o.equals(e))的元素e时，返回true。

• LinkedList集合和其他集合区别不大，但有其特有的方法：

添加元素：

     addFirst();

     addLast();

获取元素：

     getFirst();

     getLast();

移除元素：

     removeFirst();

     removeLast();

当使用以上操作，但没有元素时，会出现：

NoSuchElementException：没有这个元素异常

• 在JDK1.6出现了替代方法：

添加元素：

     offerFirst();

     offerLast();

获取元素：

     peekFirst();

     peekLast();

移除元素：

     pollFirst();

     pollLast();

当以上操作的列表为空时，既集合中没有元素，会返回null。

=====================================================

• 接口：Enumeration<E>,此接口与Iterator接口的功能是重复的，此外，Iterator多了一个可选的移除操作，且方法名较短。

新的实现应该考虑Iterator接口而不是Enumeration

elements();

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。

=====================================================

• |--Set：元素是无序的，元素不可以重复。

            所谓的无序就是存人和取出的顺序不一定一致。

            Set集合的功能和Collection是一致的。

           / HashSet：底层数据结构是哈希表。

---Set

         \ TreeSet：

        

• HashSet是如何保证元素的唯一性的呢？

     是通过元素的两个方法，hashCode和equals来完成。

     如果元素的hashCode值相同，才会判断equals是否为true。

     如果元素的hashCode值不同，不会调用equals方法。 

               首先判断hashCode是否相同，若相同，会再次判断是否为同一个对象（使用equals方法）

注意：对于判断元素是否存在contains以及删除remove等操作都是依赖于元素的hashCode和equals方法。

     而在ArrayList依赖的只有equals。

 Set:无序，元素不可以重复。

 ---HashSet：数据结构是哈希表。线程非同步。

                 保证元素唯一性的原理：hashCode和equals。hashCode若相同，则继续判断equals，是否为true。

 

 ---TreeSet：可以对Set集合中的元素进行排序。

                底层数据结构是二叉树。

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

                remove。contains等判断依据都是compareTo。

                

           TreeSet排序的第一种方式：让元素自身具备比较性。元素需要实现Comparable接口，覆盖compareTo方法。

                这种方式也称为元素的自然顺序或者叫做默认顺序。

           TreeSet排序的第二种方式：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。

                

           Comparable接口：有compareTo方法，返回类型是 int。

|--------------------------------------------------------------|

|TreeSet()                                                                         |

|       构造一个新的空 set，该 set 根据其元素的自然顺序进行排序。                 |

|TreeSet(Collection<? extends E> c)                                |

|   构造一个包含指定 collection 元素的新 TreeSet，它按照其元素的自然顺序进行排序。     |

|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。                             |

|--------------------------------------------------------------|

 

 当元素自身不具备比较性，或者具备的比较性不是所需要的。这时需要让容器自身具备比较性。

     定义比较器，将比较器对象作为参数传递给TreeSet集合的构造函数。

 

 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。

 

 整数类型Integer也具备比较性也实现Comparable接口。

 Set:无序，元素不可以重复。
---HashSet：数据结构是哈希表。线程非同步。
               保证元素唯一性的原理：hashCode和equals。hashCode若相同，则继续判断equals，是否为true。

---TreeSet：可以对Set集合中的元素进行排序。
               底层数据结构是二叉树。
               保证元素唯一性的依据：compareTo方法return 0.
               remove。contains等判断依据都是compareTo。
              
          TreeSet排序的第一种方式：让元素自身具备比较性。元素需要实现Comparable接口，覆盖compareTo方法。
               这种方式也称为元素的自然顺序或者叫做默认顺序。
          TreeSet排序的第二种方式：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。
              
          Comparable接口：有compareTo方法，返回类型是int。
|--------------------------------------------------------------|
|TreeSet()                                                                     |
|       构造一个新的空 set，该 set 根据其元素的自然顺序进行排序。                   |
|TreeSet(Collection<? extends E> c)                                  |
|   构造一个包含指定 collection 元素的新 TreeSet，它按照其元素的自然顺序进行排序。     |
|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。                            |
|--------------------------------------------------------------|

 
 
  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，一定要判断次要条件。
     （而在次要条件中，判断姓名不适合用equals和==，因为这个只是比较是否同一个对象或者内存地址值是否相同，
     由于还需要排序，所以用compareTo方法，继续判断。）
    

当元素自身不具备比较性，或者具备的比较性不是所需要的。这时需要让容器自身具备比较性。
     定义比较器，将比较器对象作为参数传递给TreeSet集合的构造函数。

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。

整数类型Integer也具备比较性也实现Comparable接口。




泛型：JDK1.5以后出现的新特性，用于解决安全问题，是一个类型安全机制。

          int[] arr = new int[3];
          arr[0] = 1;
          //arr[1] = 3.5;//编译失败，因为数组在创建时就已经明确了类型。
          而容器在创建时没有明确类型，容易有安全隐患。这时可以使用泛型来明确容器的类型。
         
好处：
     1.将运行时期出现问题ClassCastException，转移到了编译时期。
          方便于程序猿解决问题，让运行时期问题减少，安全。
     2.避免了强制转换的麻烦。

泛型格式：通过<>定义要操作的引用数据类型。

在使用java提供的对象时，什么时候使用泛型呢？
             通常在集合框架中很常见，只要见到<>就要定义泛型。

其实<>就是用来接收类型的。
     当使用集合时，将集合中要存储的数据类型作为参数传递到<>中即可。



泛型定义在类上：

什么时候定义泛型类？
     当类中要操作的引用数据类型不确定的时候，早期定义Object来完成扩展。
     现在定义泛型来完成扩展。

泛型定义在方法上：

泛型类定义的泛型，在整个类中有效，如果被方法使用，那么泛型类的对象明确要操作的具体类型后，所以要操作的类型就已经固定了。

class Demo<T>
{
     public void show(T t)
     {
          System.out.println("show "+t);
     }
     public void print(T t)
     {
          System.out.println("print "+t);
     }
}

为了不让不同方法可以操作不同类型，而且类型还不确定。那么可以将泛型定义在方法上。

特殊之处：
     静态方法不可以访问类上定义的泛型。
     如果静态方法操作的应用数据类型不确定，可以将泛型定义在方法上。

class Demo <Q>
{
     public <T> void show(T t)//泛型定义在方法上，可以操作不同类型
     {
          System.out.println("show "+t);
     }
    
     public void print(Q t)//泛型类定义的泛型在整个类中有效
     {
          System.out.println("print "+t);
     }
    
     public static <W> void method(W t)
     {
          System.out.println("method "+t);
     }
}

泛型定义在接口上。

     通配符       ？     也可以理解为占位符。     
    
   泛型限定：    
   <? extends E>：可以接收E类型和E的子类型。上限。
   <? super E>：可以接收E类型或者E的父类型。下限。
  
       只打印Person和Person的子类  用  <? extends Person>

 

 

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