黑马程序员-java 集合框架

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一、基本概念

集合类：java中的集合类就像一个容器，专门用来存储Java类的对象。

前面我们学过，数组也可以储存对象，但在一下情况不适应需求，一是对象元素的种类不一致时；二是当对象元素的数量可变或不确定时。为了保存数量和种类可变的对象元素，jdk中提供了一系列特殊的类，这些类可以存储任意类型对象，并且长度可变，统称为集合。

集合类位于java.util包中，使用时一定要注意导包。

集合按照存储结构，分为两大部分，即单列集合Collection和双列集合Map。

*Collection：单列集合根接口，用于储存一些列符合某种规则的元素，它有两个重要的子接口，分别是List和Set。其中List的特点是元素有序，元素可重复。set的特点是元素无序且不可重复。这里说的有序无序，主要是指存入顺序和取出顺序是否一致。

*Map：双列集合类根接口，用于存储具有键、值映射关系的元素，每个元素都包含一对键值，在使用Map集合时可以通过指定的键找到对应的值。集合的基本继承体系结构如下：

二、Collection基本功能

Collection定义了集合框架的共性功能：

1，添加
add(e);
addAll(collection);

2，删除
remove(e);
removeAll(collection);
clear();清空整个集合。

3，判断。
contains(e);
isEmpty();

4，获取
iterator();迭代器
size();

5，获取交集。
retainAll();

6，集合变数组。
toArray();

有一点需要特别说明的是，集合中存储的是对象的引用，即地址。

关于迭代器Iterator的说明：

其实就是集合的取出元素的方式。
如同抓娃娃游戏机中的夹子。

迭代器是取出方式，会直接访问集合中的元素。
所以将迭代器通过内部类的形式来进行描述。
通过容器的iterator()方法获取该内部类的对象。

迭代器中的方法：

boolean hasNext()  如果仍有元素可以迭代，则返回 true。

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。

迭代器Iterator()使用例子：
Iterator it = arraylist.iterator();//获取迭代器，用于取出集合中的元素。while(it.hasNext()){System.out.println(arraylist.next());}或使用for循环：for(Iterator it = arraylist.iterator(); it.hasNext() ; ){System.out.println(arraylist.next());}
三、Collection体系
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是数组结构。特点：查询速度很快。但是增删稍慢。线程不同步。
|--LinkedList:底层使用的链表数据结构。特点：增删速度很快，查询稍慢。线程不同步。
|--Vector:底层是数组数据结构。线程同步。被ArrayList替代了。因为效率低。

|--Set：元素是无序，元素不可以重复。
四、list集合
List：特有方法。凡是可以操作角标的方法都是该体系特有的方法。增add(index,element);addAll(index,Collection);删remove(index);改set(index,element);查get(index):subList(from,to);listIterator();int indexOf(obj):获取指定元素的位置。ListIterator listIterator();List集合特有的迭代器。ListIterator是Iterator的子接口。
linkedList体系
LinkedList：底层使用的是链表数据结构。特点：增删速度很快，查询稍慢。
LinkedList：底层使用的是链表数据结构。特点：增删速度很快，查询稍慢。
特有方法：
1、增
        addFirst();
        addLast();
2、获取
        //获取元素，但不删除元素。如果集合中没有元素，会出现NoSuchElementException
        getFirst();
        getLast();
3、删
        //获取元素，并删除元素。如果集合中没有元素，会出现NoSuchElementException
        removeFirst();
        removeLast();
在JDK1.6以后，出现了替代方法。
1、增
        offFirst();
        offLast();
2、获取
        //获取元素，但是不删除。如果集合中没有元素，会返回null。
        peekFirst();
        peekLast();
3、删
        //获取元素，并删除元素。如果集合中没有元素，会返回null。
        pollFirst();
        pollLast();

LinkedList 练习

linkedList练习
需求：使用LinkedList模拟一个堆栈或者队列数据结构。 
基本数据概念：
堆栈：先进后出  如同一个杯子。 
队列：先进先出 First in First out  FIFO 如同一个水管。

队列数据结构：

import java.util.*;public class TextDL {public static void main(String[] args) {DuiLi d = new DuiLi();d.myAdd("java01");d.myAdd("java02");d.myAdd("java03");d.myAdd("java04");while(d.myEmpty()!=true){System.out.println(d.myGet());}}}class DuiLi{private LinkedList link;//私有化一个ListedList对象的引用，以便于在类的其它地方进行引用。DuiLi()//建立一个空参数的构造函数,初始化一个ListList对象。{link= new LinkedList();}public void myAdd(Object obj)//添加元素方法封装{link.addFirst(obj);}public Object myGet()//获取元素方法封装{return link.removeLast();}public boolean myEmpty()//判断集合是否为空{return link.isEmpty();}}

堆栈数据结构：

import java.util.*;class TestDZ {public static void main(String[] args) {DuiLi dz = new DuiLi();dz.myAdd("java01");dz.myAdd("java02");dz.myAdd("java03");dz.myAdd("java04");while(dz.myEmpty()!=true){System.out.println(dz.myGet());}}}class DuiLi{private LinkedList link;//私有化一个ListedList对象的引用，以便于在类的其它地方进行引用。DuiLi()//建立一个空参数的构造函数,初始化一个ListList对象。{link= new LinkedList();}public void myAdd(Object obj)//添加元素方法封装{link.addFirst(obj);}public Object myGet()//获取元素方法封装{return link.removeFirst();//获取第一个元素，也就是最后一个放进去了。}public boolean myEmpty()//判断集合是否为空{return link.isEmpty();}}

两种数据结构，在设计时主要需要注意的是，存入方式和取出方式的对应关系。

ArrayList练习

练习一：去除ArrayList集合中的重复元素。

import java.util.*;public class Demo8 {public static void main(String[] args) {ArrayList al=new ArrayList();al.add("java01");al.add("java02");al.add("java01");al.add("java02");al.add("java04");al.add("java03");al.add("java04");System.out.println(al);al=OSame(al);System.out.println(al);}public static ArrayList  OSame(ArrayList al){//定义一个新的集合，来装备选集合中元素//再取出过程中判断新集合中是否包含取出的元素//最后返回新集合ArrayList newAl = new ArrayList();ListIterator it = al.listIterator();while (it.hasNext()){//定义一个Object类型的引用来接收取出的元素Object obj=it.next();if (!newAl.contains(obj)){newAl.add(obj);}}return newAl;}}

练习2

/* 将自定义对象作为元素存到ArrayList集合中,并去除重复元素.  比如:存入人对象.同姓名 同年龄,视为一个人,为重复元素.  思路: 1.对人描述,将数据封装进人对象. 2.定义容器,将人存入. 3.取出.  List集合判断元素是否相同,依据是元素的equals方法,contains方法调用了equals方法, remove也调用了equals方法. */  import java.util.*;  class Person  {       private String name;       private int age;       Person(String name,int age)       {            this.name = name;            this.age = age;       }       //复写了equals方法,被contains方法调用       public boolean equals(Object obj)       {            if (!(obj instanceof Person))            {                 return false;            }            Person p = (Person)obj;            System.out.println(this.name+"---"+p.name);            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 sop(Object obj)       {            System.out.println(obj);       }       public static void main(String[] args)       {            ArrayList al = new ArrayList();            al.add(new Person("2B",15));            al.add(new Person("2A",30));            al.add(new Person("2B",15));            al.add(new Person("3C",50));            al.add(new Person("4D",60));            al.add(new Person("3C",50));                       ArrayList al1 = getSingleElement(al);                Iterator it = al1.iterator();            while (it.hasNext())            {                 //由于迭代器next()方法获取的元素是Object类型的,                 //所以需要向下转型为Person                 Person p = (Person)it.next();                 sop(p.getName()+"-------"+p.getAge());            }           }         public static ArrayList getSingleElement(ArrayList al)       {            ArrayList newal = new ArrayList();            ListIterator li = al.listIterator();            while (li.hasNext())            {                 Object obj = li.next();                 if (!(newal.contains(obj)))//contain方法调用了底层的equals方法                 {                      newal.add(obj);                 }            }            return newal;       }  }  

五、Set集合

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。     

           |--HashSet：底层数据结构是哈希表。线程不同步。 保证元素唯一性的原理：判断元素的hashCode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集合中的元素进行排序。默认按照字母的自然排序。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。

        Set集合的功能和Collection是一致的。

 

HasSet

        HashSet：线程不安全，存取速度快。

       可以通过元素的两个方法，hashCode和equals来完成保证元素唯一性。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。

注意：HashSet对于判断元素是否存在，以及删除等操作，依赖的方法是元素的hashCode和equals方法，所以在构建类的时候要复写hashCode()方法和equals方法，以便在对象使用过程中的完整性。

示例：

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。

import java.util.*;class Demo9{public static void main(String[] args){HashSet hs = new HashSet();hs.add(new Person("JAVA1",20));hs.add(new Person("JAVA2",40));hs.add(new Person("JAVA3",30));hs.add(new Person("JAVA2",60));hs.add(new Person("JAVA1",20));Iterator it = hs.iterator();while (it.hasNext()){Person p = (Person)it.next();//因为add（）方法中接受的是Object类型，//属于多态的父类引用指向子类对象，因为要使用子类特有方法，所以要强转。System.out.println("...."+p.getAge()+"..."+p.getName());}}}/*定义一个Person类，两个成员变量，两个获取成员变量的方法。以年龄和姓名同时相等判定为同一个人。在定义一个类的时候，为了方便与操作（在集合中存储，尤其是在HashSet集合中，要重写属于本类的特有equals（）方法和hashCode()方法，以便于元素唯一性的判定在重写hashCode()方法时要依据判定元素是否相等的条件来生成独特的hashCode()方法尽可能的生成独特的hashCode，减少对equals方法的调用，提高程序的运行效率。在重写equals方法时，主要根据判定条件来重写equals方法。*/class Person{private String name;private int age;//定义一个构造函数。Person(String name,int age){this.name=name;this.age=age;}public String getName(){return name;}public int getAge(){return age;} public boolean equals(Object obj)  //参数列表一定要是Object类型    {          if(!(obj instanceof Person)) //判定对象是否属于Person类，否则没有强转的必要，会报错。             return false;          Person p=(Person)obj;          return this.name.equals(p.name)&&this.age==p.age;      }        public int hashCode()      {          return this.name.hashCode()+this.age;  //依据判定条件来确定hash值，并尽可能的确保其唯一性。    }   }