黑马程序员-Java的集合类（java中类的容器）和算法

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                                       Java的集合类(java中类的容器)和算法
一、集合
    1、集合只用于存储对象，集合的长度是可变的，集合可以存储不同类型的对象；
   
    2、java的数据结构：每一个容器对数据的存储方式不同，所以具有多种多样的容器；
   
    3、集合中的分类和常用接口、类
 |--Collection集合接口：一组单独的元素存储
  |--List列表接口：元素是有序的(存入和取出的顺序一致)，元素都有索引(角标)，元素允许重复。
   |--ArrayList：底层数据结构是数组，查询速度快，增删操作较慢，线程不同步
   |--LinkedList：底层数据结构是链表，查询效率较低，增删操作快，线程不同步
   |--Vector：底层是数组数据结构。线程同步。被ArrayList替代了。因为效率低。
  |--Set集接口：元素是无序的(存入和取出的顺序不一定一致)，元素不允许重复，底层用到了Map
   |--HashSet：底层数据结构是哈希表，存储的对象最好复写hashCode和equals方法，保证元素不会重复。线程不同步。
   |--TreeSet：底层数据结构是二叉树，可以对Set集合中的元素按自然顺序进行排序，线程是不同步的。
               存储的对象具备比较性。

 |--Map映射接口：数据是以键值对的形式存储的，有的元素存在映射关系就可以使用该集合，元素不允许重复
  |--HashTable：底层数据结构是哈希表，线程同步。不允许有null键或值。jdk1.0效率低;
  |--HashMap：底层数据结构也是哈希表，线程不同步。允许有null键或值。将hashtable替代，jdk1.2效率高。 
  |--TreeMap：底层数据结构是二叉树(红-黑树)。线程不同步。可通过比较器用于给Map集合中键进行排序。

     3、集合关系图

 

     
     4、集合的特点
        a、集合中存储的都是对象的引用(地址)。
        b、add方法的参数类型是Object。以便于接收任意类型对象。

二、Collection集合接口
    1、Collection定义了集合框架的共性功能。
        Collection 层次结构 中的根接口。Collection 表示一组对象，这些对象也称为 collection 的元素。
       一些 collection 允许有重复的元素，而另一些则不允许。一些 collection 是有序的，而另一些则是无序的。

    2、Collection的常见方法：

       a、添加：
  boolean add(Object obj);
  boolean addAll(Collection coll);
       b、删除：
  boolean remove(Object obj);
  boolean removeAll(Collection coll);
  void clear();
       c、判断：
  boolean contains(Object obj);
  boolean containsAll(Collection coll);
  boolean isEmpty();判断集合中是否有元素。
       d、获取：
  int size();
  iterator();

       e、其他：
                boolean removeAll(Collection<?> c);取差集
  boolean retainAll(Collection coll);取交集
  Object toArray();将集合转成数组

     
三、迭代器：
    1、集合是继承了public interface Iterable<T>接口的Iterator<T> iterator()方法。

    2、迭代器是集合的取出元素方式，会直接访问集合中的元素，所以将迭代器通过内部类的形式来进行描述。
           该对象必须依赖于具体容器，因为每一个容器的数据结构都不同，所以该迭代器对象是在容器中进行
       内部实现的，也就是iterator方法在每个容器中的实现方式是不同的。
      
       对于使用容器者而言，具体的实现不重要，只要通过容器获取到该实现的迭代器的对象即可，也就是iterator方法。

    3、Iterator接口
  Iterator     iterator();
       a、Iterator接口就是对所有的Collection容器进行元素取出的公共接口。
       通过容器的iterator()方法获取该内部类的对象。

       b、操作方法
  boolean hasNext()；
  E next()；
  void remove()；
       注：在迭代循环中next()一次，就必须hasNext()判断一次;连续两次调用next()可能发生错误。

      

import  java.util.*;class CollectionDemo {public static void  collectionBaseOperater(){Collection  a  =  new ArrayList();        //增加a.add("java 01");a.add("java 02");a.add("java 03");a.add("java 04");        //删除a.remove("java 03");//a.clear();        //长度sop("a.size():"+a.size());        //是否为空sop("a.contains:"+a.contains("java 03"));        sop("a.isEmpty:"+a.isEmpty());        //打印sop(a);sop("\r\n------------------------------\r\n");        //集合操作Collection  a1  =  new ArrayList();a1.add("java 01");a1.add("java 02");a1.add("java 03");a1.add("java 04");Collection  a2  =  new ArrayList();a2.add("java 01");a2.add("java 02");a2.add("java 05");a2.add("java 06");//a1.retainAll(a2);//取交集a1.removeAll(a2);//取差集sop(a1);sop(a2);}public static void printf(Collection c){/*Iterator it = al.iterator();//获取迭代器，用于取出集合中的元素。while(it.hasNext()){sop(it.next());}*/        //采用for循环，使it成为局部变量，用完就可以清除出内存，同时对象垃圾也可以回收。for(Iterator  it = c.iterator();it.hasNext();){System.out.print(it.next()+" ");}System.out.println();}public static void main(String[] args) {//collectionBaseOperater();String[] strArr = {"This","is ","a","java","test."};Collection  a  =  new ArrayList();for(int i=0;i<strArr.length;i++){a.add(strArr[i]);}printf(a);}public static void  sop(Object obj){System.out.println(obj);}}

 

    4、ListIterator类
       a、ListIterator是Iterator的子接口。
              在迭代操作时，不可以又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，ListIterator。该接口只能通过List集合的listIterator方法获取。

       b、系列表迭代器，允许程序员按任一方向遍历列表、迭代期间修改列表，并获得迭代器在列表中的当前位置。
          只能用于List及其子类型。

       c、操作方法
  void add(E e)；
  boolean hasNext()；
  E next()；//覆盖了Iterator接口的方法
  void remove()；
               
  //逆向遍历,从集合的最后一个元素读取，判断前面有没有元素
  boolean hasPrevious();//第一次使用的是时候为假，如果接着previous，就会发生NoSuchElementException违例，
                        //所以要先判断，再使用previous();
  E previous();

    
四、List列表接口及其相关类
    1、List的共性方法：特有的常见方法，有一个共性特点就是都可以操作角标。
       a、添加(插入)
  void add(int index,E element);
  boolean addAll(int index,Collection<? extends E> c);
       b、删除
  E remove(int index);
  boolean remove(Object o)；
       c、修改
  E set(int index,E element);
       d、获取：
  E get(int index);
  int indexOf(Object o);
  int lastIndexOf(Object o);//获取指定元素的位置。
  List<E> subList(int fromIndex,int toIndex);
  ListIterator listIterator();

    2、ArrayList类*
       （1）动态数组的数据结构，默认长度为10，当超过时50%延长，而Vector是100%延长。
       （2）ArrayList类与List接口中方法基本一致。

       （3）ArrayList和LinkedList的大致区别：
           a、ArrayList是实现了基于动态数组的数据结构，LinkedList基于链表的数据结构。
           b、对于随机访问get和set，ArrayList觉得优于LinkedList，因为LinkedList要移动指针。
           c、对于新增和删除操作add和remove，LinedList比较占优势，因为ArrayList要移动数据

       

import java.util.*;class ListDemo {public static void sop(Object obj){System.out.println(obj);}public static void printf(Collection c){for(Iterator  it = c.iterator();it.hasNext();){System.out.print(it.next()+" ");}System.out.println();}public  static void listBaseOperator(List ls){ls.add(2,"abc6");sop(ls);//ls.remove(2);//sop(ls);ls.set(2,"abc8");sop(ls);for(int i=0;i<ls.size();i++){System.out.println("ls["+i+"]="+ls.get(i));}printf(ls);        ls.add(3,"abc6");ls.add(2,"abc2");printf(ls);int index1 = ls.indexOf("abc2");int index2 = ls.lastIndexOf("abc2");System.out.println("index1="+index1+","+"index2="+index2);List subLs = ls.subList(1,3);printf(subLs);}public static void listIteratorOperator(List ls){/*Iterator it = al.iterator();while(it.hasNext()){Object obj = it.next();if(obj.equals("java02"))//al.add("java008");//在迭代过程中，准备添加或者删除元素,发生错误；迭代操作时，不能同时进行集合方法的操作。it.remove();//将java02的引用从集合中删除了。sop("obj="+obj);}sop(al);*/ListIterator li = ls.listIterator();sop("hasPrevious():"+li.hasPrevious());//hasPrevious():false//sop("pre::"+li.previous());//Exception in thread "main" java.util.NoSuchElementException  while(li.hasNext()){Object obj = li.next();if(obj.equals("abc2"))//li.add("java009");li.set("abc6");}while(li.hasPrevious()){sop("pre::"+li.previous());}    /*结果：pre::abc6pre::abc1pre::abc0*/sop("hasNext():"+li.hasNext());//hasNext():false，取到了最后，指针后面没有元素了。sop("hasPrevious():"+li.hasPrevious());//hasPrevious():truesop(ls);}public static void main(String[] args) {String[] strArr = {"abc0","abc1","abc2"};List  ls  =  new ArrayList();for(int i=0;i<strArr.length;i++){ls.add(strArr[i]);}sop(ls);//listBaseOperator(ls);        listIteratorOperator(ls);}}

  

import java.util.*;class ArrayListTest1 {public static void sop(Object obj){System.out.println(obj);}public static List removeRepeatElement(List li){List  newArr =  new ArrayList();//for(int i =0;i<li.size();i++){//Object obj = li.get(i);//if(!newArr.contains(obj)){//newArr.add(obj);//}//}for(Iterator it = li.iterator();it.hasNext();){Object obj = it.next();if(!newArr.contains(obj)){//调用存储对象的equals()方法判断。newArr.add(obj);}}return newArr;}public static void main(String[] args) {List li =  new ArrayList();li.add("abc0");li.add("abc1");li.add("abc2");li.add("abc3");li.add("abc1");        sop(li);sop(removeRepeatElement(li));}}

 

    3、LinkedList类*
       特有方法：
       a、增加：
  public void addFirst(E e);
  public void addLast(E e);

          在JDK1.6出现了替代方法：
  public boolean offerFirst(E e);//与addFirst方法没有区别
  public boolean offerLast(E e);//与addLast方法没有区别

       b、获取
  public E getFirst();
  public E getLast();
   注：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出现了替代方法：
  public E peekFirst();
  public E peekLast();
   注：获取元素，但不删除元素。如果集合中没有元素，会返回null。

       c、获取删除
  public E removeFirst();
  public E removeLast();
   注：获取元素，但是元素被删除。如果集合中没有元素，会出现NoSuchElementException
       
   在JDK1.6出现了替代方法：
  public E pollFirst();
  public E pollLast();
   注：获取元素，但是元素被删除。如果集合中没有元素，会返回null。 

      注：这里不能定义成List的引用，因为这些方法在List接口中都没有，是LinkedList类的特有方法。

    
    

import  java.util.*;class LinkedListDemo {public static void sop(Object obj){System.out.println(obj);}public static void printf(Collection c){for(Iterator  it = c.iterator();it.hasNext();){System.out.print(it.next()+" ");}System.out.println();}public static void main(String[] args) {LinkedList  link = new  LinkedList();//这里不能定义成List的引用，因为这些方法在List接口中都没有，是LinkedList类的特有方法link.offerFirst("abc0");link.offerFirst("abc1");link.offerFirst("abc2");link.offerFirst("abc3");sop(link);//sop(link.peekFirst());//sop(link);//sop(link.peekFirst());//sop(link);//sop(link.pollFirst());//sop(link);//sop(link.pollFirst());//sop(link);//sop(link.peekLast());//sop(link);//sop(link.pollLast());//sop(link);printf(link);while(!link.isEmpty()){sop(link.pollLast());}        printf(link);}}

   

/*需求：使用LinkedList模拟一个堆栈或者队列数据结构。分析：     堆栈：先进后出 队列：先进先出*/import java.util.*;class MyStack{private  LinkedList link;MyStack(){link = new  LinkedList();}public void setData(Object o){link.offerFirst(o);}public  Object  getData(){return link.pollFirst();}public  boolean  isNotData(){return link.isEmpty();}}class MyQueue{private  LinkedList link;MyQueue(){link = new  LinkedList();}public void setData(Object o){link.offerFirst(o);}public  Object  getData(){return link.pollLast();}public  boolean  isNotData(){return link.isEmpty();}}class  LinkedListTest{public static void sop(Object obj){System.out.println(obj);}public static void main(String[] args) {MyQueue  mq =  new MyQueue();mq.setData("abc01");mq.setData("abc02");mq.setData("abc03");sop(mq.getData());MyStack  ms  =  new   MyStack();ms.setData("def01");ms.setData("def02");ms.setData("def03");sop(ms.getData());}}

 

     4、List集合中用contians()判断元素是否相同，依据是元素的equals方法。
        remove方法底层也是依赖于元素的equals方法。
       

/*将自定义对象作为元素存到ArrayList集合中，并去除重复元素。比如：存人对象。同姓名同年龄，视为同一个人。为重复元素。思路：1，对人描述，将数据封装进人对象。2，定义容器，将人存入。3，取出。结论：List集合判断元素是否相同，依据是元素的equals方法;      remove方法底层也是依赖于元素的equals方法。*/import java.util.*;class Person{private String name;private int age;Person(String name,int age){this.name = name;this.age = age;}public boolean equals(Object obj){if(!(obj instanceof Person))return false;Person p = (Person)obj;//System.out.println(this.name+"....."+p.name);return ((this.name.equals(p.name))&&(this.age == p.age));}public void setName(String name){this.name = name;}public String getName(){return name;}public void setAge(int age){this.age = age;}public int getAge(){return age;}}class ArrayListTest2 {public static void sop(Object obj){System.out.println(obj);}public static ArrayList singleElement(ArrayList al){ArrayList newArr = new ArrayList();Iterator it = al.iterator();while(it.hasNext()){Object obj = it.next();if(!newArr.contains(obj))newArr.add(obj);}return newArr;}public static void main(String[] args) {ArrayList al = new ArrayList();al.add(new Person("lisi01",30));//al.add(Object obj);//Object obj = new Person("lisi01",30);//al.add(new Person("lisi02",32));al.add(new Person("lisi02",32));al.add(new Person("lisi04",35));al.add(new Person("lisi03",33));//al.add(new Person("lisi04",35));//al = singleElement(al);sop("remove 03 :"+al.remove(new Person("lisi03",33)));。Iterator it = al.iterator();while(it.hasNext()){Person p = (Person)it.next();sop(p.getName()+"::"+p.getAge());}}}

 

五、Set集接口及其相关类

    1、Set的共性方法
       Set接口中的方法和Collection基本一致。

    2、HashSet类*
       HashSet保证元素唯一性：通过元素的两个方法，hashCode()和equals()方法来完成。
       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:（1）对于自定义类的存放到HashSet中元素，需要覆盖hashCode和equals方法。
             （2）对于判断元素是否存在，以及删除等操作，依赖的方法是先通过hashCode()比较元素的hashcode值是否相同,
           如果相同,再继续判断元素的equals方法，是否为true。
     

import  java.util.*;class Person{private String name;private int age;Person(String name,int age){this.name = name;this.age = age;}public int hashCode(){System.out.println(this.name+"....hashCode");return name.hashCode()+age*37;//37是处理name和age不同，但是相加值相同的情况}public boolean equals(Object obj){if(!(obj instanceof Person))return false;Person p = (Person)obj;System.out.println(this.name+"...equals.."+p.name);return this.name.equals(p.name) && this.age == p.age;}public void setName(String name){this.name = name;}public String getName(){return name;}public void setAge(int age){this.age = age;}public int getAge(){return age;}}class HashSetTest {public static void sop(Object obj){System.out.println(obj);}public static void main(String[] args) {HashSet hs = new HashSet();hs.add(new Person("a1",11));hs.add(new Person("a2",12));hs.add(new Person("a3",13));//hs.add(new Person("a2",12));//sop("a1:"+hs.contains(new Person("a2",12)));hs.remove(new Person("a2",12));for(Iterator it = hs.iterator();it.hasNext();){Person p = (Person)it.next();sop(p.getName()+"::"+p.getAge());}}}

      
      

    3、TreeSet类
       a、在TreeSet集合中存储的对象对应的类必须继承Comparable接口,告诉它排序的方法；否则没有办法存储，编译不能通过。

       b、TreeSet判断元素唯一性的依据：
          在集合初始化时，就有了比较方式。就是根据比较compareTo方法的返回结果是否是0，是0，就是相同元素，不存储。

       c、TreeSet集合的底层是二叉树进行排序的
          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（当主要条件相同时，需要比较次要条件）。
                            也种方式也成为元素的自然顺序，或者叫做默认顺序。

     

import java.util.*;class Student implements Comparable{//该接口强制让学生具备比较性private String name;private int age;Student(String name,int age){this.name = name;this.age = age;}public int compareTo(Object obj){//return 0; 在集合初始化时，就有了比较方式。就是根据比较compareTo方法的返回结果是否是0，是0，就是相同元素，不存储。if(!(obj instanceof Student))throw new RuntimeException("不是学生对象");Student s = (Student)obj;//System.out.println(this.name+"....compareto....."+s.name);if(this.age>s.age)return 1;if(this.age==s.age){return this.name.compareTo(s.name);//排序时，当主要条件相同时，一定判断一下次要条件。}return -1;}public String getName(){return name;}public int getAge(){return age;}}class TreeSetDemo {public static void main(String[] args){TreeSet ts = new TreeSet();ts.add(new Student("lisi02",22));ts.add(new Student("lisi007",20));ts.add(new Student("lisi09",19));ts.add(new Student("lisi08",19));//ts.add(new Student("lisi007",20));for(Iterator it = ts.iterator();it.hasNext();){Student stu = (Student)it.next();System.out.println(stu.getName()+"..."+stu.getAge());}}}

 

   TreeSet的第二种排序方式：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。
                           

                                   让集合自身具备比较功能，定义一个类实现Comparator接口，覆盖compare方法。
                                   定义了比较器，将比较器对象作为参数传递给TreeSet集合的构造函数。

                                   当两种排序都存在时，以比较器为主。定义一个类，实现Comparator接口，覆盖compare方法。
       如果自定义类实现了Comparable接口，并且TreeSet的构造函数中也传入了比较器，那么将以比较器
                                   的比较规则为准。

    

import java.util.*;class Student implements Comparable{private String name;private int age;Student(String name,int age){this.name = name;this.age = age;}public int compareTo(Object obj){if(!(obj instanceof Student))throw new RuntimeException("不是学生对象");Student s = (Student)obj;//System.out.println(this.name+"....compareto....."+s.name);if(this.age>s.age)return 1;if(this.age==s.age){return this.name.compareTo(s.name);return -1;}public String getName(){return name;}public int getAge(){return age;}}class TreeSetDemo2 {public static void main(String[] args){TreeSet ts = new TreeSet(new MyComparator());ts.add(new Student("lisi02",22));ts.add(new Student("lisi007",20));ts.add(new Student("lisi09",19));ts.add(new Student("lisi08",19));ts.add(new Student("lisi007",23));for(Iterator it = ts.iterator();it.hasNext();){Student stu = (Student)it.next();System.out.println(stu.getName()+"..."+stu.getAge());}}}class  MyComparator implements Comparator{public  int compare(Object o1,Object o2){Student  s1 = (Student)o1;Student  s2 = (Student)o2;        int num = s1.getName().compareTo(s2.getName());if(num ==0){//排序时，当主要条件相同时，一定判断一下次要条件。}return  (new Integer(s1.getAge()).compareTo(new Integer(s2.getAge())));//if(s1.getAge()>s2.getAge()){//return 1;//}//if(s1.getAge()==s2.getAge()){//return 0;//}//return -1;}return num;}}

                               
       注：不管是在覆盖compareTo方法时，还是覆盖compare方法；当主要条件相同时，需要比较次要条件。

 

 

/*需求:按照字符串长度排序。*/import java.util.*;class TreeSetTest {public static void main(String[] args){TreeSet ts = new TreeSet(new MyComparator());ts.add("abcde");ts.add("cd");ts.add("bc");ts.add("dte");ts.add("iop");for(Iterator it = ts.iterator();it.hasNext();){System.out.println(it.next());}}}class  MyComparator implements Comparator{public  int compare(Object o1,Object o2){String s1 = (String)o1;String  s2 = (String)o2;        int num = new Integer(s1.length()).compareTo(new Integer(s2.length()));if(num ==0){//排序时，当主要条件相同时，一定判断一下次要条件。return  s1.compareTo(s2);}return num;}}

      

七、Map映射接口及其相关类
    1、Map<K,V>集合：
       （1） 将键映射到值的对象。一个映射不能包含重复的键；每个键最多只能映射到一个值。
        该集合存储键值对。一对一对往里存。而且要保证键的唯一性。
 例如：地图上，经纬度和图片地点之间就是典型的Map关系。

       （2）Map的键是一个HashSet的集合。
     注：Map和Set很像，其实Set底层就是使用了Map集合。

    2、Map的共性方法
 a、添加:如果添加元素时，出现相同的键。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。
  V put(K key,V value);
  void putAll(Map<? extends K,? extends V> m);

 b、删除
  void clear();
  V remove(Object key);

 c、判断
  boolean containsKey(Object key);
  boolean containsValue(Object value);
  boolean isEmpty();

 d、获取
  int size();

  V get(Object key);//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。
  
  Collection<V> values(); //获取map集合中所有的值。

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

      

import  java.util.*;class  MapDemo{public static void main(String[] args) {Map<String,String>   map = new  HashMap<String,String>();        System.out.println(map.put("100","abc00"));map.put("101","abc0");map.put("102","abc1");map.put("103","abc2");map.put("104","abc3");map.put("105","abc4");System.out.println(map.put("105","abc5"));        System.out.println("map.containKey:"+map.containsKey("102"));        //System.out.println("map.remove:"+map.remove("102"));map.put(null,"abc6");System.out.println("get(null):"+map.get(null));map.put("106",null);System.out.println("get:"+map.get("106"));Collection<String>  cl  =  map.values();System.out.println(cl);System.out.println(map);}}

 

     3、map集合的两种取出方式：
       （1）Set<k> keySet()：将map中所有的键存入到Set集合。因为set具备迭代器。
      所有可以迭代方式取出所有的键，在根据get方法。获取每一个键对应的值。
      Map集合的取出原理：将map集合转成set集合。在通过迭代器取出。

       （2）Set<Map.Entry<k,v>> entrySet()方法：
            a、将map集合中的映射关系存入到了set集合中，即Map.Entry对象。
    
     b、而这个关系的数据类型就是：Map.Entry。Entry其实就是Map中的一个static内部接口。
        定义在内部因为只有有了Map集合，有了键值对，才会有键值的映射关系。关系属于Map集合中的一个内部事物。
        而且该事物在直接访问Map集合中的元素。

     c、Map.Entry内部类有方法
   K getKey();
   V getValue();
              其实Entry也是一个接口，它是Map接口中的一个内部接口（封闭接口）
   interface Map{
    public static interface Entry{
     public abstract Object getKey();
     public abstract Object getValue();

    }
   }

   class HashMap implements Map{
    class Hahs implements Map.Entry{
     public  Object getKey(){}
     public  Object getValue(){}
    } 
   }

             注：可以看做在HashMap和TreeMap类内部实现了Entry类，把Key和Value合并成一个特殊形式的字符串，加以保存。

     

import  java.util.*;class  MapDemo2{public static void readMethodByKey(Map map){Set<String>  set = map.keySet();for(Iterator<String>  it = set.iterator();it.hasNext();){String key  =  it.next();String values = (String)map.get(key);System.out.println("key= "+key+"->"+"values= "+values);}}public static void readMethodByEntry(Map map){Set<Map.Entry<String,String>>  entry  = map.entrySet();//for(Iterator  it = entry.iterator();it.hasNext();){//Map.Entry<String,String> mapEntry = (Map.Entry<String,String>)it.next();for(Iterator<Map.Entry<String,String>>  it = entry.iterator();it.hasNext();){Map.Entry<String,String> mapEntry = it.next();            String key  = mapEntry.getKey();String values = mapEntry.getValue();System.out.println("key= "+key+"->"+"values= "+values);}}public static void main(String[] args) {Map<String,String>   map = new  HashMap<String,String>();        map.put("101","abc0");map.put("102","abc1");map.put("103","abc2");map.put("104","abc3");map.put("105","abc4");readMethodByKey(map);        //readMethodByEntry(map);System.out.println(map);}}

 

    4、HashMap类*
        
     

/*需求：每一个学生都有对应的归属地。      学生Student，地址String。      学生属性：姓名，年龄。      注意：姓名和年龄相同的视为同一个学生，保证学生的唯一性。分析：1、描述学生。2、定义map容器。将学生作为键，地址作为值。存入。3、获取map集合中的元素。*/import  java.util.*;class Student implements Comparable<Student>{//使类具有自然的比较顺序，为了存入TreeSet；以及广泛使用。private String name;private int age;Student(String name,int age){this.name = name;this.age = age;}public int compareTo(Student stu){//指定了类型        int num = new Integer(this.age).compareTo(new Integer(stu.age));if(num ==0)return  this.name.compareTo(stu.name);return num;}public int hashCode(){return name.hashCode()+age*37;//37是处理name和age不同，但是相加值相同的情况}public boolean equals(Object obj){if(!(obj instanceof Student))//return false;    throw  new ClassCastException("Type mismatch!");Student p = (Student)obj;return this.name.equals(p.name) && this.age == p.age;}public void setName(String name){this.name = name;}public String getName(){return name;}public void setAge(int age){this.age = age;}public int getAge(){return age;}public  String toString(){return  (this.name+":"+this.age);}}class  MapTest{public static void readMethodByKey(Map map){Set<Student>  set = map.keySet();for(Iterator<Student>  it = set.iterator();it.hasNext();){Student key  = it.next();String values =  (String)map.get(key);System.out.println("key= "+key+"->"+"values= "+values);}}public static void readMethodByEntry(Map map){Set<Map.Entry<Student,String>>  entry  = map.entrySet();for(Iterator<Map.Entry<Student,String>>  it = entry.iterator();it.hasNext();){Map.Entry<Student,String> mapEntry = it.next();            Student key  = mapEntry.getKey();String values = mapEntry.getValue();System.out.println("key= "+key+"->"+"values= "+values);}}public static void main(String[] args) {Map<Student,String>   map = new  HashMap<Student,String>();        map.put(new Student("java01",20),"abc0");map.put(new Student("java02",22),"abc1");map.put(new Student("java03",25),"abc2");map.put(new Student("java04",30),"abc3");map.put(new Student("java05",21),"abc4");readMethodByKey(map);        //readMethodByEntry(map);System.out.println(map);}}

 

    5、TreeMap类
      （1）public TreeMap(Comparator<? super K> comparator)；
        

import java.util.*;class nameComparator implements Comparator<Student>{public  int  compare(Student s1,Student s2){int  value  =  s1.getName().compareTo(s2.getName());if(value ==0){return  new Integer(s1.getAge()).compareTo(new Integer(s2.getAge()));}return value;}}class MapTest2 {public static void main(String[] args) {Map<Student,String> map = new TreeMap(new nameComparator());map.put(new Student("java01",20),"abc0");map.put(new Student("java02",22),"abc1");map.put(new Student("java03",25),"abc2");map.put(new Student("java04",30),"abc3");map.put(new Student("java04",30),"abc5");map.put(new Student("java05",21),"abc4");Set<Map.Entry<Student,String>> entryset = map.entrySet();for(Iterator<Map.Entry<Student,String>> it = entryset.iterator();it.hasNext();){Map.Entry<Student,String>  me  =  it.next();Student stu = me.getKey();String  addr = me.getValue();System.out.println(stu+"::"+addr);}}}

      （2）当数据之间存在这映射关系时，就要先想map集合。
      

/*练习："sdfgzxcvasdfxcvdf"获取该字符串中的字母出现的次数。希望打印结果：a(1)c(2).....思路1：     1、字母->次数 ：Map映射关系；        字母为键值，次数为值 2、处理字符串，存入到Map中，计算次数；        a、把字符串处理成char[];b、for-for循环处理；c、记录每个字母次数；d、把字母和次数存入Map集合。 3、打印Map映射。思路2：     1、将字符串转换成字符数组。因为要对每一个字母进行操作。     2、定义一个map集合，因为打印结果的字母有顺序，所以使用treemap集合。     3、遍历字符数组。    将每一个字母作为键去查map集合。    如果返回null，将该字母和1存入到map集合中。    如果返回不是null，说明该字母在map集合已经存在并有对应次数。    那么就获取该次数并进行自增。，然后将该字母和自增后的次数存入到map集合中。覆盖调用原理键所对应的值。     4、将map集合中的数据变成指定的字符串形式返回。*/import java.util.*;class MapTest3 {public static String charCount(String str){Map<Character,Integer> map = new TreeMap<Character,Integer>();        /*char[] arr = str.toCharArray();        for(int i =0;i<arr.length;i++){int count =0;char s = arr[i];for(int j=0;j<arr.length;j++){                  if(arr[i]==arr[j])  count++;}map.put(new Character(arr[i]),new Integer(count));}*///char[] arr = str.toCharArray();        //for(int i =0;i<arr.length;i++){//Integer value = map.get(arr[i]);//if(value == null){//map.put(arr[i],1);//}//else{//map.put(arr[i],(value+1));//}//}char[] arr = str.toCharArray();int count =0;        for(int i =0;i<arr.length;i++){if((arr[i]>='a'&&arr[i]<='z')||(arr[i]>='A'&&arr[i]<='Z')){count =0;Integer value = map.get(arr[i]);if(value != null)count = value;count++;map.put(arr[i],count);}}        StringBuilder  sb = new StringBuilder();Set<Map.Entry<Character,Integer>> entryset = map.entrySet();for(Iterator<Map.Entry<Character,Integer>> it = entryset.iterator();it.hasNext();){Map.Entry<Character,Integer>  me  =  it.next();Character charc = me.getKey();Integer   num = me.getValue();sb.append(charc+"("+num+")");}return sb.toString();}public static void main(String[] args){String  str = "sdf-gzxcvasdfx-cvdf";String  s  = charCount(str);System.out.println(s);}}

 

    6、Map扩展:把集合作为元素存储到Map中
       
   

/*需求：用Map描述一个公司的结构。销售部：工号  姓名开发部：工号  姓名*/import  java.util.*;class Employee{private  String workNumber;private  String name;Employee(String workNumber,String name){this.workNumber = workNumber;this.name = name;}public String toString(){return   (workNumber+"::"+name);}}class MapDemo3{public static  void  methodOne(){HashMap<String,List<Employee>>  company =  new HashMap<String,List<Employee>>();        List<Employee>  develop  =  new ArrayList<Employee>();List<Employee>  sale  =  new ArrayList<Employee>();company.put("sale",sale);company.put("develop",develop);sale.add(new Employee("101","abc0"));sale.add(new Employee("102","abc1"));develop.add(new Employee("103","abc2"));develop.add(new Employee("104","abc3"));Iterator<String> it = company.keySet().iterator();while(it.hasNext()){String  department = it.next();List<Employee> departmentName = company.get(department);            System.out.println(department);Iterator<Employee> its = departmentName.iterator();while(its.hasNext()){Employee  employee = its.next();System.out.println(employee);}}}    public static  void  methodTwo(){HashMap<String,HashMap<String,String>>  company =  new HashMap<String,HashMap<String,String>> ();        HashMap<String,String>  develop  =  new HashMap<String,String>();HashMap<String,String>  sale  =  new HashMap<String,String>();company.put("sale",sale);company.put("develop",develop);sale.put("101","abc0");sale.put("102","abc1");develop.put("103","abc2");develop.put("104","abc3");Iterator<String> it = company.keySet().iterator();while(it.hasNext()){String  department = it.next();HashMap<String,String> departmentName = company.get(department);            System.out.println(department);Iterator<String> its = departmentName.keySet().iterator();while(its.hasNext()){String  workNumber = its.next();String  name = departmentName.get(workNumber);System.out.println(workNumber+"::"+name);}}}public static void main(String[] args) {methodOne();//methodTwo();}}

 

八、比较

    1、比较器：Comparator接口
       （1）对象数组：对应自定义类的比较器需要继承Comparator接口，和覆盖 int compare(T o1,T o2)方法;
       （2）对象集合：对应自定义类的比较器需要继承Comparator接口，和覆盖 int compare(T o1,T o2)方法；
                      并通过集合的构造函数把比较器传入。

    2、自然比较方式：Comparable接口 
       自定义类需要需要继承Comparable接口，和覆盖 int compareTo(T o)方法；
      

   

/*需求:按照字符串长度排序。*/import java.util.*;class TreeSetTest {public static void main(String[] args){TreeSet ts = new TreeSet(new MyComparator());ts.add("abcde");ts.add("cd");ts.add("bc");ts.add("dte");ts.add("iop");for(Iterator it = ts.iterator();it.hasNext();){System.out.println(it.next());}}}class  MyComparator implements Comparator{public  int compare(Object o1,Object o2){String s1 = (String)o1;String  s2 = (String)o2;        int num = new Integer(s1.length()).compareTo(new Integer(s2.length()));if(num ==0){//排序时，当主要条件相同时，一定判断一下次要条件。return  s1.compareTo(s2);}return num;}}

 

   
九、包装器
    1、Collections
      （1）Collections:集合框架的工具类。里面定义的都是静态方法。

      （2）Collections和Collection区别：
           Collection是集合框架中的一个顶层接口，它里面定义了单列集合的共性方法。它有两个常用的子接口，
  List：对元素都有定义索引。有序的。可以重复元素。
  Set：不可以重复元素。无序。

           Collections是集合框架中的一个工具类。该类中的方法都是静态的。
   提供的方法中有可以对list集合进行排序，二分查找等方法。
   通常常用的集合都是线程不安全的。因为要提高效率。
   如果多线程操作这些集合时，可以通过该工具类中的同步方法，将线程不安全的集合，转换成安全的。

      （3）常用算法
            a、排序
  public static <T> void sort(List<T> list,Comparator<? super T> c)；
  public static <T extends Comparable<? super T>> void sort(List<T> list);//针对List接口中的对象对应的类。

           
     b、最大值
        public static <T extends Object & Comparable<? super T>> T max(Collection<? extends T> coll)；
        public static <T> T max(Collection<? extends T> coll,Comparator<? super T> comp)；

            c、查找
        public static <T> int binarySearch(List<? extends Comparable<? super T>> list,T key)；
        public static <T> int binarySearch(List<? extends T> list, T key,Comparator<? super T> c)；

            

import java.util.*;class StrLenComparator implements Comparator<String>{public int compare(String s1,String s2){int num = new Integer(s1.length()).compareTo(new Integer(s2.length()));if(num ==0)return s1.compareTo(s2);return num;}}class  CollectionsDemo{public static void main(String[] args) {//sortDemo();//maxDemo();binarySearchDemo();}public static void binarySearchDemo(){List<String> list = new ArrayList<String>();list.add("abcd");list.add("aaa");list.add("zz");list.add("kkkkk");list.add("qq");list.add("z");//Collections.sort(list);Collections.sort(list,new StrLenComparator());sop(list);//int index = Collections.binarySearch(list,"aaaa");//int index = halfSearch(list,"cc");int index = halfSearch2(list,"aaa",new StrLenComparator());sop("index="+index);}    //binarySearch()方法内部的实现public static int halfSearch(List<String> list,String key){int max,min,mid;max = list.size()-1;min = 0;while(min<=max){mid = (max+min)>>1;//  /2;String str = list.get(mid);int num = str.compareTo(key);if(num>0)max = mid -1;else if(num<0)min = mid + 1;elsereturn mid;}return -min-1;//}public static int halfSearch2(List<String> list,String key,Comparator<String> cmp){int max,min,mid;max = list.size()-1;min = 0;while(min<=max){mid = (max+min)>>1;//  /2;String str = list.get(mid);int num = cmp.compare(str,key);//自定义的比较器的比较方法if(num>0)max = mid -1;else if(num<0)min = mid + 1;elsereturn mid;}return -min-1;}//binarySearch()方法内部的实现public static void maxDemo(){List<String> list = new ArrayList<String>();list.add("abcd");list.add("aaa");list.add("zz");list.add("kkkkk");list.add("qq");list.add("z");list.add("bbbbb");Collections.sort(list);sop(list);//String max = Collections.max(list);String max = Collections.max(list,new StrLenComparator());sop("max="+max);}public static void sortDemo(){List<String> list = new ArrayList<String>();list.add("abcd");list.add("aaa");list.add("zz");list.add("kkkkk");list.add("qq");list.add("z");sop(list);Collections.sort(list);//Collections.sort(list,new StrLenComparator());sop(list);}public static void sop(Object obj){System.out.println(obj);}}

     
     d、替换
        public static <T> void fill(List<? super T> list,T obj);
        public static <T> boolean replaceAll(List<T> list,T oldVal,T newVal);
        public static void swap(List<?> list,int i,int j);

     e、反转和反转规则
        public static void reverse(List<?> list)；

        public static <T> Comparator<T> reverseOrder();
        public static <T> Comparator<T> reverseOrder(Comparator<T> cmp);

       

import java.util.*;//反向class StrComparator implements Comparator<String>{public int compare(String s1,String s2){/*int num = s1.compareTo(s2);if(num>0)return -1;if( num<0)return 1;return num;*/return s2.compareTo(s1);}}class StrLenComparator implements Comparator<String>{public int compare(String s1,String s2){int num = new Integer(s1.length()).compareTo(new Integer(s2.length()));if(num ==0)return s1.compareTo(s2);return num;}}class  CollectionsDemo2{public static void main(String[] args) {//replaceDemo();//reverseDemo();//reverseorderDemo();shuffleDemo();}public static void shuffleDemo(){List<String> list = new ArrayList<String>();list.add("abcd");list.add("aaa");list.add("zz");list.add("kkkkk");list.add("qq");list.add("z");sop(list);Collections.shuffle(list);sop(list);}public static void reverseorderDemo(){//TreeSet<String> ts = new TreeSet<String>(Collections.reverseOrder());TreeSet<String> ts = new TreeSet<String>(Collections.reverseOrder(new StrLenComparator()));ts.add("abcde");ts.add("aaa");ts.add("k");ts.add("cc");for(String s:ts){System.out.println(s);}}public static void  reverseDemo(){List<String> list = new ArrayList<String>();list.add("abcd");list.add("aaa");list.add("zz");list.add("kkkkk");list.add("qq");list.add("z");sop(list);        Collections.reverse(list);sop(list);}public static void replaceDemo(){List<String> list = new ArrayList<String>();list.add("abcd");list.add("aaa");list.add("zz");list.add("kkkkk");list.add("qq");list.add("z");sop(list);//Collections.fill(list,"pp");//sop(list);        //fillPrcessList(list,2,4);//sop(list);Collections.swap(list,1,4);sop(list);}public static void fillPrcessList(List<String> list,int start,int end){List<String> temp  =  list.subList(start,end+1);Collections.fill(temp,"pp");        for(int i=start,j=0;i<=end;i++,j++){Collections.replaceAll(list,list.get(i),temp.get(j));}}public static void sop(Object obj){System.out.println(obj);}}

 

     f、多线程同步
        public static <T> Collection<T> synchronizedCollection(Collection<T> c);
        public static <T> List<T> synchronizedList(List<T> list);
        public static <T> Set<T> synchronizedSet(Set<T> s);
        public static <K,V> Map<K,V> synchronizedMap(Map<K,V> m);

              
     

    2、集合变数组：Collection接口中的toArray方法。
      （1）指定类型的数组要定义长度：
        当指定类型的数组长度小于了集合的size，那么该方法内部会创建一个新的数组。长度为集合的size。
        当指定类型的数组长度大于了集合的size，就不会新创建了数组。而是使用传递进来的数组，就会有null值存入多出来的部分。
           所以利用size()方法创建一个刚刚好的数组最优。

 （2）将集合变数组目的：
      为了限定对元素的操作。不需要进行增删了。

      

import java.util.*;class  CollectionsToArray{public static void main(String[] args) {ArrayList<String> al = new ArrayList<String>();al.add("abc1");al.add("abc2");al.add("abc3");//String[] arr = al.toArray(new String[0]);//[abc1, abc2, abc3]//String[] arr = al.toArray(new String[5]);//[abc1, abc2, abc3, null, null]String[] arr = al.toArray(new String[al.size()]);System.out.println(Arrays.toString(arr));}}

 

    3、Arrays类
       （1）Arrays:用于操作数组的工具类。里面都是静态方法。
  public static <T> void sort(T[] a, Comparator<? super T> c);
  public static void sort(Object[] a)；//针对数组，任何元素组成的，包括自定义类组成的。
  public static <T> int binarySearch(T[] a,T key,Comparator<? super T> c);

       （2）将数组变成list集合:asList()
            a、把数组变成list集合好处：可以使用集合的思想和方法来操作数组中的元素。

     b、将数组变成集合，不可以使用集合的增删方法。因为数组的长度是固定。只能使用：
   contains();
   get();
   indexOf();
   subList();

        如果你增删。那么会反生UnsupportedOperationException,

     c、如果数组中的元素都是对象。那么变成集合时，数组中的元素就直接转成集合中的元素。
         如果数组中的元素都是基本数据类型，那么会将该数组作为集合中的元素存在。

 

import java.util.*;class  ArraysDemo{public static void main(String[] args) {//int[] arr = {2,4,5};//System.out.println(Arrays.toString(arr));//String[] arr = {"abc","cc","kkkk"};//List<String> list = Arrays.asList(arr);//sop("contains:"+list.contains("cc"));////list.add("qq");//UnsupportedOperationException,//sop(list);int[] nums = {2,4,5};List li = Arrays.asList(nums);//[[I@1db9742] 等价于  List<int[]> li = Arrays.asList(nums);sop(li);Integer[] num = {2,4,5};List<Integer> lis = Arrays.asList(num);sop(lis);}public static boolean myContains(String[] arr,String key){for(int x=0;x<arr.length; x++){if(arr[x].equals(key))return true;}return false;}public static void sop(Object obj){System.out.println(obj);}}