黑马程序员——java集合学习笔记

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                                                                                  java集合类

定义:为了方便对多个对象的操作,就对对象进行存储,集合就是其中的一种方式

集合和数组的不同之处:

1,数组是固定长度的,集合是可变长度的

2,数组可以储存基本数据类型和引用型数据类型,集合只能存储引用数据类型

3,数据存储的元素必然是统一个数据类型,集合存储的对象是不同数据类型

数据结构:

数据结构就是容器中存储数据的方式,对于集合容器，有很多种。因为每一个容器的自身特点不同，其实原理在于每个容器的内部数据结构不同。

集合容器在不断向上抽取过程中。出现了集合体系。

集合框架结构图:

Collection接口

|--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。

|--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

提供的方法:

1，添加：

 add(E a) 确保此collection包含指定的元素

 addAll(Collection<? extends E>c)将指定collection中的所有元素都添加到此collection中。

2，删除

clear()将集合中的元素全删除，即清空集合

remove(Object o)从此collection中移除指定元素的单个实例，如果存在的话，注意：删除成功，集合的长度会改变。

removeAll(Collection<?>c)移除此collection中那些也包含在指定collection中的所有元素 

3，判断

boolean  isEmpty()如果此collection不包含元素，则返回true

4,获取

boolean contains(obj) ：集合中是否包含指定元素 。

boolean containsAll(Collection) ：集合中是否包含指定的多个元素。

int size() 返回此collection中的元素数

5,取交集

boolean retainAll(Collection<?>c)仅保留此collection中那些也包含在指定collection的元素。集合和数组一样，里面存的都是地址。

6,获取集合中所有元素：

Iterator iterator()返回在此collection的元素上进行迭代的迭代器

7,将集合变成数组：

toArray()返回包含此collection中所有元素的数组

toArray(T[]a)返回包含此collection中所有元素的数组，返回数组的运行时类型与指定数组的运行时类型相同。

hashCode()返回此collection的哈希码值。

注意:集合里存储的是应用地址

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Iterator接口

迭代器：

其实就是集合的取出元素的方式，就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部的元素，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，那么这个内部类都符合一个规则，该规则是Iterator。

方法：

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

2，next():返回迭代的下一个元素

3，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

Iterator it = coll.iterator();//获取容器中的迭代器对象，至于这个对象是是什么不重要。这对象肯定符合一个规则Iterator接口。

List接口

|---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：查询速度快。但是增删稍慢。线程不同步。50%延长，是 1.2版线程不同步。它默认的长度10元素，超出时，以50%延长                                                                        
                 |--LinkedList：底层使用的是链表数据结构。特点：增删速度快，查询稍慢
                 |--Vector:底层是数组数据结构。1.0版，是同步的。被arrayList替代了。长度为10，长度百分百延长，

|---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。线程是非同步的

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：
    Object get(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：
    Object 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。

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方法是有限的只能对元素进行判断，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。

方法:

boolean hasPrevious()：如果以逆向遍历列表，列表迭代器有多个元素，则返回true。
int nextIndex()：返回对next的后续调用所d返回元素的索引。
previous()：返回列表中的前一个元素。
int previousIndex()：返回对previous的后续调用返回元素的索引。
void remove()：从列表中移除由next或previous返回的最后一个元素（可选操作）。
void set(E e)：用指定元素替换next或previous返回的最后一个元素（可选操作）。
List集合支持对元素的增、删、改、查。

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

在进行list列表元素迭代的时候，如果想要在迭代过程中，想要对元素进行操作的时候，比如满足条件添加新元素。会发生.ConcurrentModificationException并发修改异常。
导致的原因是:集合引用和迭代器引用在同时操作元素，通过集合获取到对应的迭代器后，在迭代中，进行集合引用的元素添加，迭代器并不知道，所以会出现异常情况。

ListIterator是List集合特有的迭代器。ListIterator it = list.listIterator;//取代Iterator it = list.iterator;

注意：对于list集合，底层判断元素是否相同，其实用的是元素自身的equals方法完成的。所以建议元素都要复写equals方法，建立元素对象自己的比较相同的条件依据

hashSet是如何保证元素唯一性的呢？
 答：是通过元素的两个方法，hashCode和equals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
注意：对于判断元素是否存在，以及删除等操作，依赖的方法是元素的hashcode和equals方法。
TreeSet:可以对set集合中的元素进行排序。Set集合的功能和collection是一致的。
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

LinkedList

方法新特性:

addFirst();
addLast();
在jdk1.6以后。
offerFirst();相当于add
offerLast();
getFirst():获取链表中的第一个元素。如果链表为空，抛出NoSuchElementException;
getLast();获取元素但不删除元素如果集合中没有元素，会出现NosuchElementException
在jdk1.6以后。
peekFirst();获取链表中的第一个元素。如果链表为空，返回null。
peekLast();相当于get
removeFirst()：获取链表中的第一个元素，但是会删除链表中的第一个元素。如果链表为空，抛出NoSuchElementException
removeLast()；获取元素并删除元素，如果集合中没有元素，会出现NosuchElementException
在jdk1.6以后。
pollFirst();//相当于remove
获取链表中的第一个元素，但是会删除链表中的第一个元素。如果链表为空，返回null。
pollLast();获取元素并删除元素，如果集合中没有元素，会返回null

Set接口

  |--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。
      |--LinkedHashSet：有序，hashset的子类。
  |--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。

判断元素是否存在:

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。

Set 接口:

无序，不可以重复元素。
     |---HashSet ：数据结构是哈希表，线程是非同步的
                 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。
                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;
        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，或叫默认顺序。
        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接口强行对实现它的每个类的对象进行整体排序。
记住，排序时，当主要条件相同时，一定要判断一下次要条件 。
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；
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，或叫默认顺序。

范例:

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

import java.util.Iterator;    

import java.util.TreeSet;    

public class TreeSetDemo {    

    public static void main(String[] args) {    

        TreeSet ts=new TreeSet();    

        ts.add(new Student("lisi09",33));    

        ts.add(new Student("lisi02",34));    

       ts.add(new Student("lisi23",23));    

        ts.add(new Student("lisi01",23));    

       ts.add(new Student("lisi23",23));    

       ts.add(new Student("lisi01",3));    

       Iterator it=ts.iterator();    

        while(it.hasNext())    

        {   Student stu=(Student)it.next();    

            System.out.println(stu.getName()+"...."+stu.getAge());    

        }    

    }    

}    

class Student implements Comparable //该接口强制让学生具有比较性    

{    

    private String name;    

    private int age;    

    Student(String name,int age)    

    {    

        this.name=name;    

        this.age=age;    

    }    

  public String getName()    

  {    

      return name;    

  }    

  public int getAge()    

  {    

      return age;    

  }    

  public int compareTo(Object obj)    

    {    return 1;//输入的字符串的比较正向，变-1反向    

        /**if(!(obj instanceof Student))  

           throw new RuntimeException("不是学生对象");  

           Student s=(Student)obj;  

           System.out.println(this.name+"ddddd"+s.name);  

          if(this.age>s.age)  

               return 1;  

          if(this.age==s.age)  

           {  

               return this.name.compareTo(s.name);  

           }  

           return -1;   */    

      }    }