黑马程序员——java基础 集合 （复习）

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一、理解集合

1.为什么会出现集合？

根据java面向对象的思想，我们将数据都封装成了对象，对象多了就需要存储。简单的说，数据多了用对象存，对象多了用数据和集合存。集合就是存储对象的一种方式。集合和数组都是容器。

每个容器对数据的存储方式都不同，这种存储方式被称为数据结构。将集合容器中共性的东西不断向上抽取，就形成了集合框架。

2.数组和集合的区别

数组：固定长度，而且必须存储同一种数据类型，数组可以存储基本数据类型。

集合：可变长度，可以存储不同的数据类型，集合只能存储对象。

其实集合中存储的都是对象的引用（地址）。

集合框架的构成和分类

二、Collection 接口

Collection接口是集合框架的最顶层接口，其常见子接口：List 接口，Set 接口。

Collection中的常见方法：

1.添加

boolean add(Object obj)    添加一个元素

boolean addAll(Collection coll)    将另一个容器中的元素一次性添加到本容器中

2.删除

boolean remove(Object obj)   删除一个元素

void clear( )   清空容器

boolean remove(Collection  coll)  移除一堆元素

3.判断

boolean  isEmpty( )  判断集合是否为空

boolean Contains(Object obj)   

4.获取

Iterator iterator () ;  该方法是定义在Collection中的，对象调用后返回值是一个Iterator 接口类型的子类对象，该方法专门用于取出集合中的元素，称为迭代器

Iterator 是一个接口，里面有三个方法 hasNext () 判断是否有下一个元素、next()返回下一个元素 、remove() 删除返回的最后一个元素

在使用迭代器时，迭代器的方法是有局限的，只能判断、取出、删除。

代码示例

import java.util.*;class CollectionDemo{public static void main(String[] args) {ArrayList  al = new ArrayList();//定义一个集合//向集合中添加元素al.add("java01");al.add("java02");al.add("java03");// 用迭代器取出集合中的元素Iterator it = al.iterator();while(it.hasNext()){System.out.println(it.next());}}}

运行结果

三、List 

List 和Set 的区别

List  ：元素是有序的(存入和取出的顺序一致)，所有元素都有脚标，元素可以重复

Set  ：元素是无序的，元素不可以重复

1.List中的特有方法：

    凡是可以操作脚标的方法都是该体系特有的方法：
    增加
  add(int index, E element);
    addAll(index, Collection)
    删除
  remove(int index)
  修改
  public  set(index,element)
   查询
    get(int index) 获取指定脚标的元素，有脚标意味着可以通过遍历的方式取出元素
    List subList(int fromIndex, int toIndex); 包含头部包含尾
     int indexOf(Object obj)获取元素的脚标
 int lastIndexOf(Object obj)
listIterator(int index) 列表迭代器
 在迭代器迭代过程中，如果对数据进行了增删操作，会出现并发修改异常
       java.util.ConcurrentModificationException：（并发修改异常：当方法检测到对象的并发修改，但不允许这种修改，抛出此异常.）

   所以在迭代过程中，只能用迭代器的remove() 方法

2.什么是列表迭代器listIterator?

   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。因为会发生并发修改异常。
    所以，在迭代时，只能使用迭代器的方法来操作元素，可以Iterator方法是有限的，

 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 方法 listIterator() 来获取

List中 三个单独的子类对象：

ArrayList :底层的数据结构使用的数组结构，查询速度很快，插入速度很慢，线程不同步。

LinkedList : 底层使用的链表结构，查询速度较慢，但插入速度很快。

LinkedList :特有方法：可以对头尾进行操作。

Vector:底层是数组数据结构，线程同步，被ArrayList替代。因为安全性和效率，效率优先。

四、Set

Set系列常见子类：HashSet 和 TreeSet

HashSet : 底层数据结构是哈希表。

那么HashSet 是如何保证元素的唯一性的？

是通过两个方法hashCode 和 equals 方法来完成的。首先判断元素的hashCode值是否相同，如果相同，才会判断equals是否为true 

如果元素的hashCode值不同，则不会调用equals

注意：自定义对象时，一般要覆写hashCode 和equals 方法。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 :底层使用的是二叉树数据结构。可以对Set集合中的元素进行排序（默认自然排序）

compareTo( );  返回值类型为int  ，如果返回值是0 ，表示两个元素相同，这也是确保TreeSet 保证元素唯一性的方法。

compareTo :专门用来比较对象。

TreeSet 集合第一种排序方式：

想要对元素进行排序，首先必须是元素具备比较性。具备比较性的方式是，元素实现Comparable 接口，并覆写其compareTo方法。

TreeSet 集合第二种排序方式：

但是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，这时就要让集合自身具备比较性（通过自定义比较器来实现）。使集合一初始化就具备必须性。

通过查询TreeSet的构造函数，发现可以在对其初始化时传入一个比较器对象，让传入的元素通过该比较器进行比较，实现排序。

如何定义比较器？

定义一个类，实现Comparator接口，覆盖compare方法。那么该类的对象就是比较器。

注意：当两种排序方式都存在时，以比较器为主。

五、泛型

泛型是JDK 1.5之后出现的新特性，用于解决安全问题，是一个安全机制。

1.泛型格式：

通过< >来定义要操作的引用数据类型。

其实< >就是用来接收类型的。

例：ArrayList<String>  al  =new ArrayList<String>( );

 这里由于加了泛型<String> ，说明该集合只能存放String类型的对象。 

2.泛型什么时候使用？

当类中耀操作的引用数据类型不确定的时候，使用泛型。

  什么时候定义泛型方法？

当方法要操作的引用数据类型不确定的时候。

3.使用泛型的好处

（1）将运行时期出的问题转移到编译时期，编译程序员早点修改。

（2）避免了强制转换问题。

六、Map集合

该集合存储的是键值对，一对一对往里存，而且要保证键的唯一性。

1.常用方法：

添加

value put( 键，值) ； 

删除

void clear（）； 清除集合

value remove（Object   Key） 根据指定的Key 删除这个键值对

判断

boolean containsKey(Object   Key)   判断是否包含某键

boolean containsValue(Object   Value) 判断是否包含某值

boolean isEmpty(); 判断是否为空

获取

get(Object  Key)  根据key来获取对应的值

Set  keySet()

Set<Map.Entry<K,V>>entrySet()

2.Map集合常见子类

Hashtable ：底层是哈希表数据结构，不可以存入null键null值。该集合线程同步的，效率低

HashMap ：底层是哈希表数据结构，可以存入null键null值。该集合是不同步的，效率高

TreeMap ：底层使用的是二叉树数据结构，可以用于给Map集合中的键进行排序，线程不同步。

3.Set  keySet() 方法

该方法返回值类型是Set集合。原理：将Map中所有的键存入到Set 集合中，因为Set集合具备迭代器，所以可以用迭代的方式将所有的键取出，然后使用get方法取出每一个键所对应的值。

import java.util.*;class MapDemo{public static void main(String[] args) {Map<String,String> map = new HashMap<String,String>();map.put("02","zhangsan2");map.put("03","zhangsan3");map.put("01","zhangsan1");map.put("04","zhangsan4");<span style="white-space:pre"></span>//先获取map集合的所有键的Set集合,keySet();Set<String> keySet = map.keySet();//有了Set集合。就可以获取其迭代器。Iterator<String> it = keySet.iterator();while(it.hasNext()){String key = it.next();//有了键可以通过map集合的get方法获取其对应的值。String value  = map.get(key);System.out.println("key:"+key+",value:"+value);}}}

4.Set<Map.Entry<K,V>>entrySet()

该方法是将Map集合中的所有映射关系取出，并存入到Set中。映射关系这种数据类型就是 Map.Entry<K,V>类型。该方法返回的同样是Set集合。

import java.util.*;class MapDemo2 {public static void main(String[] args) {Map<String,String> map = new HashMap<String,String>();map.put("02","zhangsan2");map.put("03","zhangsan3");map.put("01","zhangsan1");map.put("04","zhangsan4");//将Map集合中的映射关系取出。存入到Set集合中。Set<Map.Entry<String,String>> entrySet = map.entrySet();Iterator<Map.Entry<String,String>> it = entrySet.iterator();while(it.hasNext()){Map.Entry<String,String> me = it.next();String key = me.getKey();String value = me.getValue();System.out.println(key+":"+value);}}}

七、Collections类

Collections类是专门用于对集合进行操作的工具类，该类中的方法都是static的，说明可以被类名直接调用。

常用方法

Collections.sort()可以用来给ArrayList等List 集合进行排序

Collections.fill() 将集合中的元素全部替换成指定元素

Collections.binarySearch() 使用二分查找

Collections.replaceAll() 将List集合中指定的元素替换成新的指定元素

Collections.reverse()  反转

Collections.reverseOrder()  反序输出