黑马程序员——Java基础---集合

来源：互联网发布：网络视频播放平台编辑：程序博客网时间：2024/04/28 08:22

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一、为什么出现集合类？

面向对象语言对事物的体现都是以对象的形式，所以为了方便对多个对象的操作，就对对象进行存储，集合就是存储对象最常用的一种方式。

二、数组和集合类同是容器，有何不同？

数组虽然也可以存储对象，但长度是固定的；集合长度是可变的。数组中可以存储基本数据类型，集合只能存储对象。

三、集合类的特点

集合只用于存储对象，集合长度是可变的，集合可以存储不同类型的对象。

图示：

（一）Collection集合

Collection是集合框架中的常用接口。其下有两个子接口：List（列表），Set（集）。

所属关系：

Collection

|--List//元素是有序的，元素可以重复。因为该集合体系有索引。

|--Set//元素是无序的，元素不可以重复。

一、Collection接口中的常见操作

1、添加元素

add(Objectobj); //add方法的参数类型是Object。以便于接收任意类型对象。

2、删除元素

remove(Objectobj);

removeAll(另一集合);//调用者只保留另一集合中没有的元素。

clear();//清空集合

3、判断元素

contains(Objectobj);//判断是否存在obj这个元素

isEmpty();//是否为空

4、获取个数，集合长度

size();

5、取交集

retainAll(另一集合);//调用者只保留两集合的共性元素。

注：集合中存储的都是对象的引用（地址）。

二、迭代

1、概述

迭代是取出集合中元素的一种方式。

对于集合的元素取出这个动作：

当不足以用一个函数来描述，需要用多个功能来体现，所以就将取出这个动作封装成一个对象来描述。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。但是都具有共性内容：判断和取出。那么就可以将这些共性抽取。

那么这些内部类都符合一个规则（或者说都抽取出来一个规则）。该规则就是Iterator。通过一个对外提供的方法：iterator();，来获取集合的取出对象。

因为Collection中有iterator方法，所以每一个子类集合对象都具备迭代器。

2、迭代的常见操作

hasNext();//有下一个元素，返回真

next();//取出下一个元素

remove();//移除

注：在迭代时循环中next调用一次，就要hasNext判断一次。

使用：

ArrayList a=newArrayList();//创建一个集合

Iteratorit=a.iterator();//获取一个迭代器，用于取出集合中的元素。

第一种打印方式：

for(Iterator iter = a.iterator();iter.hasNext(); )

{

System.out.println(iter.next());

}

第二种打印方式：

Iteratoriter = a.iterator();

while(iter.hasNext())

{

System.out.println(iter.next());

}

3、迭代注意事项

迭代器在Collcection接口中是通用的，它替代了Vector类中的Enumeration(枚举)。
迭代器的next方法是自动向下取元素，要避免出现NoSuchElementException。
迭代器的next方法返回值类型是Object，所以要记得类型转换。

（二）List

一、List组成

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：底层使用的是链表数据结构。特点：增删速度很快，查询稍慢。

|--Vector：底层是数组数据结构。线程同步。被ArrayList替代了。

二、List的特有方法

凡是可以操作角标的方法都是该体系特有的方法。

1、增

booleanadd(index,element);//指定位置添加元素

BooleanaddAll(index,Collection);//在指定位置增加给定集合中的所有元素，若省略位置参数，则在当前集合的后面依次添加元素

2、删

Booleanremove(index);//删除指定位置的元素

3、改

set(index,element);//修改指定位置的元素。

4、查

get(index);//通过角标获取元素

subList(from,to);//获取部分对象元素

5、其他

listIterator();//List特有的迭代器

indexOf(obj);//获取元素第一次出现的位置，如果没有则返回-1

注：List集合判断元素是否相同，移除等操作，依据的是元素的equals方法。

三、ListIterator

1、概述

ListIterator是List集合特有的迭代器，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ConcurrentModificationException异常。所以在迭代器时，只能用迭代器的方法操作元素。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：ListIterrator。该接口只能通过List集合的ListIterator方法获取。

2、ListIterator特有的方法

add(obj);//增加

set(obj);//修改为obj

hasPrevious();//判断前面有没有元素

previous();//取前一个元素

四、枚举Enumeration

枚举：

就是Vector特有的取出方式。Vector有三种取出方式。

其实枚举和迭代是一样的。因为枚举的名称以及方法的名称都过长。所以被迭代器取代了。

特有方法：

addElement(obj);//添加元素，相当于add(obj);

Enumerationelements();//Vector特有取出方式(枚举)

hasMoreElements();//相当于Iterator的hasNext()方法

nextElements();//相当于Iterator的next()方法

五、LinkedList

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();

示例：

package 集合;/* 使用LinkedList模拟一个堆栈或者队列数据结构。  堆栈：先进后出 ,如同一个杯子。 队列：先进先出,如同一个水管。  */  import java.util.*;    class LinkedListTest  {      public static void main(String[] args)       {          LinkedList<String> l=new LinkedList<String>();          l.addFirst("java01");          l.addFirst("java02");          l.addFirst("java03");          l.addFirst("java04");          l.addFirst("java05");                //堆栈输出          //stack(l);                    //队列输出          queue(l);        }        //堆栈      public static void stack(LinkedList<String> l)      {          while (!l.isEmpty())          {              sop(l.removeFirst());          }      }        //队列      public static void queue(LinkedList<String> l)      {          while(!l.isEmpty())          {              sop(l.removeLast());          }      }        //输出      public static void sop(Object obj)      {          System.out.println(obj);      }  }

（三）set

一、概述

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。

二、HashSet

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。

示例：

public class Student {  //接口实现private String name;private int age;private int score;public Student(String name, int age, int score) {super();this.name = name;this.age = age;this.score = score;}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 int getScore() {return score;}public void setScore(int score) {this.score = score;}public int hashCode() {final int prime = 31;int result = 1;result = prime * result + score;result = prime * result + age;result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());return result;}public 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 (score != other.score)return false;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;}public String toString() {return "Student [name=" + name + ", age=" + age + ", Score=" + score+ "]";}}

import java.util.HashSet;public class HashSetTest {public static void main(String[] args) {// 因为set集合类是不能重复的，是唯一的，是无序的HashSet<Student> s = new HashSet<Student>();Student s1 = new Student("家宝", 34,89);Student s2 = new Student("家银", 44,98);Student s3 = new Student("家金", 41,88);Student s4 = new Student("家金", 41,98);// 去除相同的元素    并且是无序的s.add(s1);s.add(s2);s.add(s3);s.add(s4);System.out.println(s);  //用tostring重写了s的默认方法了//加强forfor (Student ss:s) {System.out.println(ss.getName()+ss.getAge());}}}

三、TreeSet

1、特点

a、底层的数据结构为二叉树结构（红黑树结构）

b）可对Set集合中的元素进行排序，是因为：TreeSet类实现了Comparable接口，该接口强制让增加到集合中的对象进行了比较，需要复写compareTo方法，才能让对象按指定需求（如人的年龄大小比较等）进行排序，并加入集合。

java中的很多类都具备比较性，其实就是实现了Comparable接口。

注意：排序时，当主要条件相同时，按次要条件排序。

c）、保证数据的唯一性的依据：通过compareTo方法的返回值，是正整数、负整数或零，则两个对象较大、较小或相同。相等时则不会存入。

2、Tree排序的两种方式

1）第一种排序方式：自然排序

让元素自身具备比较性。元素需要实现Comparable接口，覆盖compareTo方法。这种方式也被称为元素的自然顺序，或者叫做默认顺序。

示例：

注明：Student类同上面的，下面省略不写。

import java.util.HashSet;public class TreeSetTest {public static void main(String[] args) {HashSet<Student> t = new HashSet<Student>();Student s1=new Student("zhan",23,99);Student s2=new Student("song",34,78);Student s3=new Student("deng",24,90);Student s4=new Student("song",34,78);Student s5=new Student("tang",45,78);// 去除相同的元素    并且是自动排序的t.add(s1);t.add(s2);t.add(s3);t.add(s4);t.add(s5);//System.out.println(t);for (Student s : t) {System.out.println(s.getName()+s.getAge()+s.getScore());}}}

2）第二种方式：比较器

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。定义一个比较器，将比较器对象作为参数传递给TreeSet集合的构造函数。

比较器构造方式：定义一个类，实现Comparator接口，覆盖compare方法。

当两种排序都存在时，以比较器为主。

（四）Map集合

一、概述

1、简述：

Map<K,V>集合是一个接口，和List集合及Set集合不同的是，它是双列集合，并且可以给对象加上名字，即键（Key）

2、特点：

1）该集合存储键值对，一对一对往里存

2）要保证键的唯一性。

二、Map集合的子类

Map

|--Hashtable：底层是哈希表数据结构，不可以存入null键null值。该集合是线程同步的。JDK1.0，效率低。

|--HashMap：底层是哈希表数据结构。允许使用null键null值，该集合是不同步的。JDK1.2，效率高。

|--TreeMap：底层是二叉树数据结构。线程不同步。可以用于给Map集合中的键进行排序。

Map和Set很像。其实Set底层就是使用了Map集合。

三、Map集合的常用方法

1、添加

Vput(K key,V value);//添加元素，如果出现添加时，相同的键，那么后添加的值会覆盖原有键对应值，并put方法会返回被覆盖的值。

voidputAll(Map <? extends K,? extends V> m);//添加一个集合

2、删除

clear();//清空

Vremove(Object key);//删除指定键值对

3、判断

containsKey(Objectkey);//判断键是否存在

containsValue(Objectvalue)//判断值是否存在

isEmpty();//判断是否为空

4、获取

Vget(Object key);//通过键获取对应的值

size();//获取集合的长度

Collection<V>value();//获取Map集合中所以得值，返回一个Collection集合

还有两个取出方法，接下来会逐个讲解：

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

Set<K> keySet();

注：HashMap集合可以通过get()方法的返回值来判断一个键是否存在，通过返回null来判断。

四、Map集合的两种取出方式

Map集合的取出原理：将Map集合转成Set集合。再通过迭代器取出。

1、Set<K> keySet()：将Map中所以的键存入到Set集合。因为Set具备迭代器。所以可以通过迭代方式取出所以键的值，再通过get方法。获取每一个键对应的值。

如下是HashMap和TreeMap的练习：

public class Student {private String name;private int age;public Student() {}public Student(String name, int age) {super();this.name = name;this.age = 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;}}

import java.util.ArrayList;import java.util.Set;import java.util.TreeMap;public class MapTest {public static void main(String[] args) {TreeMap<String, ArrayList<Student>>  m = new TreeMap<String, ArrayList<Student>>();ArrayList<Student> a1=new ArrayList<Student>();ArrayList<Student> a2=new ArrayList<Student>();Student s1 = new Student("zhang", 3);Student s2 = new Student("chen", 5);Student s3 = new Student("zhan", 4);Student s4 = new Student("cheng", 6);a2.add(s1);a2.add(s2);a1.add(s3);a1.add(s4);m.put("1", a1);m.put("2", a2);Set<String> ss = m.keySet();// 获取key的set集合中for (String string : ss) {ArrayList<Student> c = m.get(string);for (Student student : c) {System.out.println(student.getAge()+student.getName());}}}}

TreeMap应用：

/* * 字符串的排序 * */import java.util.TreeMap;public class ZiFuPaiXu{public static void main(String[] args) {String s = "asdgihenglssssoio";TreeMap<Character, Integer> t = new TreeMap<Character, Integer>();char[] c = s.toCharArray();for (int i = 0; i < c.length; i++) {if (t.keySet().contains(c[i])) {                             t.put(c[i], t.get(c[i]) + 1);} else {t.put(c[i], 1);}}//遍历器遍历方式Set<Character> c1 = t.keySet();for (Character c2 : c1) {System.out.print(c2);Integer it = t.get(c2);//输出格式System.out.print("("+it+")");}}}

0 0