黑马程序员——Set实现类、Collections工具类

来源:互联网 发布:西南大学网络教育如何 编辑:程序博客网 时间:2024/06/06 02:29

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1、Set

    Set的特点:

        元素无序,唯一。

        注意:这里的无序是指存储和取出顺序不一致。

 

2、HashSet

(1)HashSet:无序唯一。

    HashSet底层数据结构是哈希表。


(2)用HashSet集合储存自定义对象时,并没有保证元素的唯一性,想要保证应该怎么办? 

    通过分析我们发现是add方法出问题了,并且跟以下这个判断有关

        e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))


    它依赖两个方法:hashCode()和equals()

    顺序:

        首先,判断hashCode()值是否相同。

            相同:

                继续走equals()方法,根据其返回值:

                    true:说明元素重复,不添加到集合。

                    false:说明元素不重复,添加到集合。

            不同:直接添加到集合。


(3)怎么重写hashCode()和equals()方法呢?

    hashCode():

        把对象的所有成员变量值相加即可。

        如果是基本类型,就加值。如果是引用类型,就加哈希值。

    equals():

        A:this==obj

        B:!(obj instanceof Student)

        C:所有成员变量的值比较。基本类型用==,引用类型用equals()。

案例:

package com.set.hashset;//学生类public class Student {private String name;private int age;public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public int getAge() {return age;}public void setAge(int age) {this.age = age;}public   Student(String name, int age) {super();this.name = name;this.age = age;}public Student() {super();}@Overridepublic int hashCode() {final int prime = 31;int result = 1;result = prime * result + age;result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());return result;}@Overridepublic boolean equals(Object obj) {if (this == obj)return true;if (obj == null)return false;if (getClass() != obj.getClass())return false;Student other = (Student) obj;if (age != other.age)return false;if (name == null) {if (other.name != null)return false;} else if (!name.equals(other.name))return false;return true;}}
package com.set.hashset;
import java.util.HashSet;
/** * HashSet储存自定义对象,并去除重复 */public class HashSetTest {public static void main(String[] args) {HashSet<Student> hs = new HashSet<Student>();hs.add(new Student("liubei", 34));hs.add(new Student("zhangfei", 28));hs.add(new Student("zhangfei", 28));hs.add(new Student("guanyu", 40));hs.add(new Student("guanyu", 41));hs.add(new Student("guanyu", 30));hs.add(new Student("zhaoyun", 20));for(Student s : hs){System.out.println(s.getName()+"\t"+s.getAge());}}}

     

3、TreeSet

(1)TreeSet的特点 

     可以对集合中的元素进行排序。

       

(2)TreeSet怎么保证元素排序?

    排序:底层结构是二叉树。按照树节点进行存储和取出。

    两种实现:

        1、自然排序 

            让对象所属的类实现Comparable接口,并重写接口中的compareTo方法,无参构造


             在自然排序中,如何保证排序和唯一性?   

                根据 compareTo 的返回值:   

                    正数:说明元素大,往后放。

                    负数:说明元素小,往前放。

                      0 :元素就不添加到集合中,这就是保证唯一性的原理。


        2、比较器接口排序(集合具备比较性)

            TreeSet的带参构造,要求构造方法接收一个实现了Comparator接口的对象。

                使用方式:

                1、排序使用多次:创建一个类实现 Comparator 接口,并重写 compare 方法

                                 将实现类的对象当做参数传给 TreeSet()


                 2、排序只使用一次:使用匿名内部类


            唯一:根据 int compare(T o1,T o2) 方法的返回值是否为0,0不加入集合。


            注意:

            推荐使用比较器接口排序

            原因:开发原则:对修改关闭,对扩展开放



Comparator 接口使用演示:

package com.comparator;import java.util.Comparator;import java.util.TreeSet;public class ComparatorTest {public static void main(String[] args) {//排序并查重,使用匿名内部类TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>(new Comparator<Student>() {@Overridepublic int compare(Student s1, Student s2) {int num = s1.getAge() - s2.getAge();int num2 = (num == 0) ? (s1.getName().compareTo(s2.getName())) : num;return num2;}});Student s1 = new Student("asdff", 12);Student s2 = new Student("bb", 23);Student s3 = new Student("cc", 43);Student s4 = new Student("cc", 43);Student s5 = new Student("ddd", 33);Student s7 = new Student("ddd", 23);Student s6 = new Student("dddd", 43);ts.add(s1);ts.add(s2);ts.add(s3);ts.add(s4);ts.add(s5);ts.add(s6);ts.add(s7);for (Student s : ts) {System.out.println(s.getName() + "***" + s.getAge());}}}


(3)TreeSet存储Integer讲解唯一和排序 

    TreeSet 底层结构:二叉树形结构

    

    那么,Treeset是如何存储数据的呢?

        A:把第一个存储进去的数据作为根节点

        B:把数据依次和根节点进行比较

            大了,往右放

            小了,向左放

            相等,把后来的数据扔掉


    从二叉树结构中取数据的内存规则

        原则:从每个节点的左边开始,遵循原则  左 中 右


4、Collection体现的集合总结

(1) Collection

        |--List (有序,元素可重复)

                |--ArrayList

                    底层数据结构是数组,查询快,增删慢

                    线程不安全,效率高。

                |--LinkedList

                    底层数据结构是链表,查询慢,增删快

                    线程不安全,效率高。

                |--Vector

                    底层数据结构是数组,查询快,增删慢

                    线程安全,效率低。

        |--Set (元素唯一

                |--HashSet

                    底层数据结构是哈希表。

                    如何保证元素唯一性呢?

                    依赖两个方法。hashCode()和equals()。

                    以后都自动生成。

                |--TreeSet

                    底层数据结构是二叉树。

                    如何保证元素唯一性呢?如何保证元素排序呢?

                    根据返回值是否是0,判断元素是否重复。

                    排序有两种方案:

                        元素具备比较性 实现Comparable接口

                        集合具备比较性 实现Comparator接口

 

(2)在集合中的数据结构问题

    ArrayXxx:底层数据结构是数组。查询快,增删慢。

    LinkedXxx:底层数据结构是链表。查询慢,增删快。

    HashXxx:底层数据结构是哈希表。跟两个有关。hashCode()和equals()

    TreeXxx:底层数据结构是二叉树。两种排序方式。Comparable接口和Comparator接口

 

(3)什么时候,使用哪种Collection集合。

    元素唯一吗?

        唯一:

            Set

                需要排序吗?

                    需要:TreeSet

                    不需要:HashSet

                不知道,用HashSet。

        不唯一:

            List

                需要安全码?

                    需要:Vector

                    不需要:ArrayList和LinkedList

                        查询多:ArrayList

                        增删多;LinkedList

                        不知道,用ArrayList。


4、Collections工具类的使用


(1)面试题:Collection和Collections的区别?

        A:Collection是Collection体系的顶层接口,里面定义了这个体系中的共性方法.

        B:Collections是针对Collection集合操作的工具类 里面一定了一些对集合操作的方法 。比如 排序,查找,反转,最值,置换


(2)Collections 中的方法
    1. public static void sort ( List list )
        排序
    2. public static <T> int binarySearch( List list, T key )
        二分查找
    3. public static void reverse( List list )
        反转
    4. public static T max( Collection coll )
        最大值
    5. public static void shuffle( List list )
        随机置换.


使用演示:

package com.collection;import java.util.ArrayList;import java.util.Collections;public class CollectionsDemo {public static void main(String[] args) {// 创建集合对象ArrayList<Integer> array = new ArrayList<Integer>();// 添加元素array.add(60);array.add(25);array.add(38);array.add(213);array.add(99);array.add(22);System.out.println("array:" + array);// 排序// public static void sort(List list)Collections.sort(array);System.out.println("array:" + array);// 二分查找// public static <T> int binarySearch(List list,T key)// [22, 25, 38, 60, 99, 213]int index = Collections.binarySearch(array, 60);System.out.println("index:" + index);// 反转// public static void reverse(List list)// [60, 25, 38, 213, 99, 22]Collections.reverse(array);System.out.println("array:" + array);// 最大值// public static T max(Collection coll)Integer i = Collections.max(array);System.out.println(i);// 随机置换:public static void shuffle(List list)Collections.shuffle(array);System.out.println("array:" + array);}}

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