黑马程序员----集合类

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集合类

Java语言的Java.util包提供了一些集合类，集合类中的继承关系图如下

1、特点：
  1.对象封装数据，对象多了也需要存储。集合用于存储对象。
   2.对象的个数确定可以使用数组，但是不确定怎么办？可以用集合。因为集合是可变长度的。

2、集合和数组的区别：
   1、数组是固定长度的；集合可变长度的。
   2、数组可以存储基本数据类型，也可以存储引用数据类型；集合只能存储引用数据类型。

   3、数组存储的元素必须是同一个数据类型；集合存储的对象可以是不同数据类型。

集合类中的接口

 一、Collection接口：
    1.List：有序(元素存入集合的顺序和取出的顺序一致)，元素都有索引。元素可以重复。
    2.Set：无序(存入和取出顺序有可能不一致)，不可以存储重复元素。必须保证元素唯一性。

1.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();
  3.判断。
    contains(e);
    isEmpty();
  4.获取
    iterator();
    size();
  5.获取交集。
    retainAll();
  6.集合变数组。
    toArray();

2、Liset接口：
 List本身是Collection接口的子接口，具备了Collection的所有方法。
    List：有序(元素存入集合的顺序和取出的顺序一致)，元素都有索引。元素可以重复。list的子类如下:
         1.ArrayList：底层的数据结构是数组,线程不同步，ArrayList替代了Vector，查询元素的速度非常快。
         2.LinkedList：底层的数据结构是链表，线程不同步，增删元素的速度非常快。
         3.Vector：底层的数据结构就是数组，线程同步的，Vector无论查询和增删都巨慢。

list中的共性方法
  1.添加：
     add(index,element) ：在指定的索引位插入元素。
     addAll(index,collection) ：在指定的索引位插入一堆元素。
  2.删除：
    remove(index) ：删除指定索引位的元素。 返回被删的元素。
  3.获取：
    get(int index) ：通过索引获取指定元素。
     int indexOf(obj) ：获取指定元素第一次出现的索引位，如果该元素不存在返回-1； 
     所以，通过-1，可以判断一个元素是否存在。
    int lastIndexOf(Object o) ：反向索引指定元素的位置。
    List subList(start,end) ：获取子列表。
  4.修改：
    set(index,element) ：对指定索引位进行元素的修改。
  5.获取所有元素：
    ListIterator listIterator()：list集合特有的迭代器。
    List集合支持对元素的增、删、改、查。

3.Set接口：
  Set接口中的方法和Collection中方法一致的。
      1、HashSet：底层数据结构是哈希表，线程是不同步的。无序，高效；
          HashSet集合保证元素唯一性：通过元素的hashCode方法，和equals方法完成的。
          当元素的hashCode值相同时，才继续判断元素的equals是否为true。
          如果为true，那么视为相同元素，不存。如果为false，那么存储。
          如果hashCode值不同，那么不判断equals，从而提高对象比较的速度。     
      2、LinkedHashSet：有序，hashset的子类。
      3、TreeSet：对Set集合中的元素的进行指定顺序的排序。不同步。TreeSet底层的数据结构就是二叉树
对于ArrayList集合，判断元素是否存在，或者删元素底层依据都是equals方法。
对于HashSet集合，判断元素是否存在，或者删除元素，底层依据的是hashCode方法和equals方法。

TreeSet:
    用于对Set集合进行元素的指定顺序排序，排序需要依据元素自身具备的比较性。
    如果元素不具备比较性，在运行时会发生ClassCastException异常。
    所以需要元素实现Comparable接口，强制让元素具备比较性，复写compareTo方法。
    依据compareTo方法的返回值，确定元素在TreeSet数据结构中的位置。
    TreeSet方法保证元素唯一性的方式：就是参考比较方法的结果是否为0，如果return 0，视为两个对象重复，不存。
   TreeSet集合排序有两种方式，Comparable和Comparator区别：
    1：让元素自身具备比较性，需要元素对象实现Comparable接口，覆盖compareTo方法。
    2：让集合自身具备比较性，需要定义一个实现了Comparator接口的比较器，并覆盖compare方法，并将该类对象作为实际参数传递给TreeSet集合的构造函数。
二、Map集合接口
     1、HashMap：底层是哈希表数据结构，是线程不同步的。可以存储null键，null值。替代了Hashtable.
     2、TreeMap：底层是二叉树结构，可以对map集合中的键进行指定顺序的排序。
1、map中的共性方法
  1.添加
    put(key,value)：当存储的键相同时，新的值会替换老的值，并将老值返回。如果键没有重复，返回null。 void putAll(Map);
  2.删除。
   void clear()：清空
   value remove(key) ：删除指定键
   3.判断。
    boolean isEmpty()：
    boolean containsKey(key)：是否包含key
    boolean containsValue(value) ：是否包含value
  4.取出。
    int size()：返回长度 value get(key) ：通过指定键获取对应的值。如果返回null，可以判断该键不存在。当然有特殊情况，就是在hashmap集合中，是可以存储null键null值的
    Collection values()：获取map集合中的所有的值。
 5.想要获取map中的所有元素：
      原理：map中是没有迭代器的，collection具备迭代器，只要将map集合转成Set集合，可以使用迭代器了。之所以转成set，是因为map集合具备着键的唯一性，其实set集合 就来自于map，set集合底层其实用的就是map的方法。
2、把map集合转成set的方法：
1.Set keySet();
2.Set entrySet();//取的是键和值的映射关系。
3、取出Map中元素的方式
  1.方式一：keySet()方法。
   可以将map集合中的键都取出存放到set集合中。对set集合进行迭代。迭代完成，再通过get方法对获取到的键进行值的获取。
    Set keySet = map.keySet();
     Iterator it = keySet.iterator();
      while(it.hasNext()) {
         Object key = it.next();
        Object value = map.get(key);
        System.out.println(key+":"+value);
}
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  2.方式二：entrySet()方法。
       Set entrySet = map.entrySet();
         Iterator it = entrySet.iterator();
           while(it.hasNext()) {
             Map.Entry  me = (Map.Entry)it.next();
             System.out.println(me.getKey()+"::::"+me.getValue());
}
4、比较的两种方式：
一个是Comparable：覆盖compareTo方法；
一个是Comparator：覆盖compare方法。

集合类接口的实现类

1、List接口实现类
在项目中创建Gather类，在主方法中创建集合对象，通过Math类的random()方法随机获取集合中的某个元素，然后一出数组中索引为2的元素，最后遍历数组

import java.util.*;public class Gather { // 创建类Gather    public static void main(String[] args) { // 主方法        List<String> list = new ArrayList<>(); // 创建集合对象        list.add("a"); // 向集合添加元素        list.add("b");        list.add("c");        int i = (int) (Math.random() * (list.size() - 1)); // 获得0~1之间的随机数        System.out.println("随机获取数组中的元素：" + list.get(i));        list.remove(2); // 将指定索引位置的元素从集合中移除        System.out.println("将索引是'2'的元素从数组移除后，数组中的元素是：");        for (int j = 0; j < list.size(); j++) { // 循环遍历集合            System.out.println(list.get(j));        }    }}

2、Map接口实现类

通过HashMap类实例化Map集合，并遍历该Map集合，然后创建TreeMap实例实现将集合中的元素顺序输出

1.首先创建Emp类

public class Emp {private String e_id;private String e_name;public Emp( String e_id,String e_name) {this.e_id = e_id;this.e_name = e_name;}public String getE_id() {return e_id;}public void setE_id(String e_id) {this.e_id = e_id;}public String getE_name() {return e_name;}public void setE_name(String e_name) {this.e_name = e_name;}

2.创建一个用于厕所的主类

import java.util.*;public class MapText { // 创建类MapTextpublic static void main(String[] args) { // 主方法Map<String,String> map = new HashMap<>(); // 由HashMap实现的Map对象Emp emp = new Emp("001", "张三");Emp emp2 = new Emp("005", "李四"); // 创建Emp对象Emp emp3 = new Emp("004", "王一");map.put(emp.getE_id(), emp.getE_name());map.put(emp2.getE_id(), emp2.getE_name()); // 将对象添加到集合中map.put(emp3.getE_id(), emp3.getE_name());Set<String> set = map.keySet(); // 获取Map集合中的key对象集合Iterator<String> it = set.iterator();System.out.println("HashMap类实现的Map集合，无序：");while (it.hasNext()) {String str = (String) it.next();String name = (String) map.get(str); // 遍历Map集合System.out.println(str + " " + name);}TreeMap<String,String> treemap = new TreeMap<>(); // 创建TreeMap集合对象treemap.putAll(map); // 向集合添加对象Iterator<String> iter = treemap.keySet().iterator();System.out.println("TreeMap类实现的Map集合，键对象升序：");while (iter.hasNext()) { // 遍历TreeMap集合对象String str = (String) iter.next(); // 获取集合中的所有key对象String name = (String) treemap.get(str); // 获取集合中的所有values值System.out.println(str + " " + name);}}}