黑马程序员——集合

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集合：用于存储数据的容器。
一.集合的特点：
1：对象封装数据，对象多了也需要存储。集合用于存储对象。
2：对象的个数确定可以使用数组，但是不确定怎么办？可以用集合。因为集合是可变长度的。

二.集合和数组的区别：
1：数组是固定长度的；集合可变长度的。
2：数组可以存储基本数据类型，也可以存储引用数据类型；集合只能存储引用数据类型。
3：数组存储的元素必须是同一个数据类型；集合存储的对象可以是不同数据类型。

三.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。
在使用一个体系时，原则：参阅顶层内容。建立底层对象。

i_Collection接口：

Collection：
|–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。

1，添加：

add(object)：添加一个元素addAll(Collection) ：添加一个集合中的所有元素。

2，删除：

clear()：将集合中的元素全删除，清空集合。remove(obj) ：删除集合中指定的对象。注意：删除成功，集合的长度会改变。removeAll(collection) ：删除部分元素。部分元素和传入Collection一致。

3，判断：

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。boolean isEmpty()：集合中是否有元素。 

4，获取：

int size()：集合中有几个元素。

5，取交集：

boolean  retainAll(Collection) ：对当前集合中保留和指定集合中的相同的元素。如果两个集合元素相同，返回flase；如果retainAll修改了当前集合，返回true。

6，获取集合中所有元素：

Iterator  iterator()：迭代器

7，将集合变成数组：

    toArray();

ii_Iterator接口：
迭代器：是一个接口。
作用：用于取集合中的元素。

 boolean    hasNext()  如果仍有元素可以迭代，则返回 true。 E  next()   返回迭代的下一个元素。 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（可选操作）。

每一个集合都有自己的数据结构，都有特定的取出自己内部元素的方式。为了便于操作所有的容器，取出元素。将容器内部的取出方式按照一个统一的规则向外提供，这个规则就是Iterator接口。
也就说，只要通过该接口就可以取出Collection集合中的元素，至于每一个具体的容器依据自己的数据结构，如何实现的具体取出细节，这个不用关心，这样就降低了取出元素和具体集合的耦合性。

ArrayList newlist = new ArrayList();Iterator it = al.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。

import java.util.*;/*枚举就是Vector特有的取出方式。发现枚举和迭代器很像。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。枚举郁郁而终了。*/class VectorDemo {    public static void main(String[] args)     {        Vector v = new Vector();        v.add("java01");        v.add("java02");        v.add("java03");        v.add("java04");        Enumeration en = v.elements();        while(en.hasMoreElements())        {            System.out.println(en.nextElement());        }    }}

iii_List接口：
List本身是Collection接口的子接口，具备了Collection的所有方法。现在学习List体系特有的共性方法，查阅方法发现List的特有方法都有索引，这是该集合最大的特点。

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。
|–ArrayList：底层的数据结构是数组,线程不同步，ArrayList替代了Vector，查询元素的速度非常快。
|–LinkedList：底层的数据结构是链表，线程不同步，增删元素的速度非常快。
|–Vector：底层的数据结构就是数组，线程同步的，Vector无论查询和增删都巨慢。

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。

List集合支持对元素的增、删、改、查。

List集合因为角标有了自己的获取元素的方式： 遍历。
for(int x=0; x

ListIterator it = list.listIterator;//取代Iterator it = list.iterator;

可变长度数组的原理：
当元素超出数组长度，会产生一个新数组，将原数组的数据复制到新数组中，再将新的元素添加到新数组中。
ArrayList：是按照原数组的50%延长。构造一个初始容量为 10 的空列表。
Vector：是按照原数组的100%延长。

import java.util.*;/*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。List集合判断元素是否相同，依据是元素的equals方法。*/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 String getName()    {        return name;    }    public int getAge()    {        return age;    }}class ArrayListTest2 {    public static void sop(Object obj)    {        System.out.println(obj);    }    public static void main(String[] args)     {        ArrayList al = new ArrayList();        al.add(new Demo());        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)));//remove方法底层也是依赖于元素的equals方法。        Iterator it = al.iterator();        while(it.hasNext())        {            Person p = (Person)it.next();            sop(p.getName()+"::"+p.getAge());        }    }    public static ArrayList singleElement(ArrayList al)    {        //定义一个临时容器。        ArrayList newAl = new ArrayList();        Iterator it = al.iterator();        while(it.hasNext())        {            Object obj = it.next();            if(!newAl.contains(obj))                newAl.add(obj);        }        return newAl;    }}

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。

LinkedList：的特有方法。

addFirst();addLast();在jdk1.6以后。offerFirst();offerLast();getFirst():获取链表中的第一个元素。如果链表为空，抛出NoSuchElementException;getLast();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();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NoSuchElementExceptionremoveLast();在jdk1.6以后。pollFirst();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。

iiii_Set接口：
Set接口中的方法和Collection中方法一致的。Set接口取出方式只有一种，迭代器。

    |--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。

哈希表的原理：
1，对对象元素中的关键字(对象中的特有数据)，进行哈希算法的运算，并得出一个具体的算法值，这个值 称为哈希值。
2，哈希值就是这个元素的位置。
3，如果哈希值出现冲突，再次判断这个关键字对应的对象是否相同。如果对象相同，就不存储，因为元素重复。如果对象不同，就存储，在原来对象的哈希值基础 +1顺延。
4，存储哈希值的结构，我们称为哈希表。
5，既然哈希表是根据哈希值存储的，为了提高效率，最好保证对象的关键字是唯一的。
这样可以尽量少的判断关键字对应的对象是否相同，提高了哈希表的操作效率。

package review;import java.util.*;/*往hashSet集合中存入自定对象姓名和年龄相同为同一个人，重复元素。*/class Student{    private String name;    private int age;    Student(String name,int age)    {        this.name= name;        this.age=age;    }    public String getName()    {        return this.name;    }    public int getAge()    {        return this.age;    }    public int hashCode()    {        System.out.println(name.hashCode()+"~~~"+age);        return name.hashCode()+age*37;    }    public boolean equals(Object obj)    {        if(!(obj instanceof Student))            return false;        Student s = (Student)obj;        return this.name.equals(s.name) && this.age==s.age;    }}public class HashSetDemo {    public static void main(String[] args)     {        HashSet hs = new HashSet();        hs.add(new Student("zhangsan01",15));        hs.add(new Student("zhangsan02",16));        hs.add(new Student("zhangsan03",18));        hs.add(new Student("zhangsan01",15));        hs.add(new Student("zhangsan02",15));        Iterator it = hs.iterator();        while(it.hasNext())        {            Student s = (Student)it.next();            System.out.println(s.getName()+"~~~"+s.getAge());        }    }}

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。
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。

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。

package review;import java.util.*;/*需求：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。记住，排序时，当主要条件相同时，一定判断一下次要条件。*/class Stud implements Comparable{    private String name;    private int age;    Stud(String name,int age)    {        this.name= name;        this.age=age;    }    public String getName()    {        return this.name;    }    public int getAge()    {        return this.age;    }    public int compareTo(Object obj)    {        if(!(obj instanceof Stud))            throw new RuntimeException("不是此类");        Stud s = (Stud)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 class TreeSeTDemo {    public static void main(String[] args)    {        TreeSet ts = new TreeSet();        ts.add(new Stud("zhangsan01",15));        ts.add(new Stud("zhangsan001",15));        ts.add(new Stud("zhangsan02",15));        ts.add(new Stud("zhangsan03",16));        Iterator it = ts.iterator();        while(it.hasNext())        {            Stud s = (Stud)it.next();            System.out.println(s.getName()+"~~"+s.getAge());        }    }}

注意：在进行比较时，如果判断元素不唯一，比如，同姓名，同年龄，才视为同一个人。
在判断时，需要分主要条件和次要条件，当主要条件相同时，再判断次要条件，按照次要条件排序。

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。
第二种方式较为灵活。

package review;import java.util.*;/*需求：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。记住，排序时，当主要条件相同时，一定判断一下次要条件。*/class Stud implements Comparable{    private String name;    private int age;    Stud(String name,int age)    {        this.name= name;        this.age=age;    }    public String getName()    {        return this.name;    }    public int getAge()    {        return this.age;    }    public int compareTo(Object obj)    {        if(!(obj instanceof Stud))            throw new RuntimeException("不是此类");        Stud s = (Stud)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;    }}//按名字比较class MyComparator implements Comparator{    public int compare(Object o1,Object o2)    {        Stud s1=(Stud)o1;        Stud s2 = (Stud) o2;        int num = s1.getName().compareTo(s2.getName());        if(num==0)            return s1.getAge()-s2.getAge();            //return new Integer(s1.getAge()).compareTo(new Integer(s2.getAge()));        return num;    }}public class TreeSeTDemo {    public static void main(String[] args)    {        TreeSet ts = new TreeSet(new MyComparator());        ts.add(new Stud("zhangsan01",15));        ts.add(new Stud("zhbngsan01",15));        ts.add(new Stud("zhangsan02",15));        ts.add(new Stud("zhangsan03",16));        Iterator it = ts.iterator();        while(it.hasNext())        {            Stud s = (Stud)it.next();            System.out.println(s.getName()+"~~"+s.getAge());        }    }}

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iiiii_Map集合：
|–Hashtable：底层是哈希表数据结构，是线程同步的。不可以存储null键，null值。
|–HashMap：底层是哈希表数据结构，是线程不同步的。可以存储null键，null值。替代了Hashtable.
|–TreeMap：底层是二叉树结构，可以对map集合中的键进行指定顺序的排序。

Map集合存储和Collection有着很大不同：
Collection一次存一个元素；Map一次存一对元素。
Collection是单列集合；Map是双列集合。
Map中的存储的一对元素：一个是键，一个是值，键与值之间有对应(映射)关系。
特点：要保证map集合中键的唯一性。

1，添加。

put(key,value)：当存储的键相同时，新的值会替换老的值，并将老值返回。如果键没有重复，返回null。void putAll(Map);

2，删除。

void clear()：清空value remove(key) ：删除指定键。

3，判断。

boolean isEmpty()：boolean containsKey(key)：是否包含keyboolean containsValue(value) ：是否包含value

4，取出。

int size()：返回长度value get(key) ：通过指定键获取对应的值。如果返回null，可以判断该键不存在。当然有特殊情况，就是在hashmap集合中，是可以存储null键null值的。Collection values()：获取map集合中的所有的值。

5，想要获取map中的所有元素：
原理：map中是没有迭代器的，collection具备迭代器，只要将map集合转成Set集合，可以使用迭代器了。之所以转成set，是因为map集合具备着键的唯一性，其实set集合就来自于map，set集合底层其实用的就是map的方法。
map集合的两种取出方式：
1，Set 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:将map集合中的映射关系存入到了set集合中，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。
为什么要定义在内部呢?
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。

public class MapDemo {

public static void main(String[] args) {    // TODO 自动生成的方法存根    Map<String,String> map = new HashMap<String,String>();    //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的对应值，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。    map.put("01","zhangsan1");    map.put("02","zhangsan2");    map.put("03","zhangsan3");    System.out.println("containsKey:"+map.containsKey("022"));    System.out.println("remove:"+map.remove("02"));    System.out.println("get:"+map.get("023"));    map.put("04", null);    System.out.println("get:"+map.get("04"));    //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    //获取map集合中所有的值    Collection<String> coll = map.values();    System.out.println(coll);    //System.out.println(map);}

结果为：

containsKey:falseremove:zhangsan2get:nullget:null[zhangsan1, zhangsan3, null]

第二种方法：

package review;import java.util.*;public 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");        System.out.println(map);        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:"+key+"-value:"+value);        }//      Set<String> keySet = map.keySet();//      Iterator<String> it = keySet.iterator();//      //      while(it.hasNext())//      {//          String key = it.next();//          String value = map.get(key);//          System.out.println("key:"+key+"-value:"+value);//      }    }}

使用集合的技巧：
看到Array就是数组结构，有角标，查询速度很快。
看到link就是链表结构：增删速度快，而且有特有方法。addFirst； addLast； removeFirst()； removeLast()； getFirst()；getLast()；
看到hash就是哈希表，就要想要哈希值，就要想到唯一性，就要想到存入到该结构的中的元素必须覆盖hashCode，equals方法。
看到tree就是二叉树，就要想到排序，就想要用到比较。
比较的两种方式：
一个是Comparable：覆盖compareTo方法；
一个是Comparator：覆盖compare方法。
LinkedHashSet，LinkedHashMap:这两个集合可以保证哈希表有存入顺序和取出顺序一致，保证哈希表有序。

集合什么时候用？
当存储的是一个元素时，就用Collection。当存储对象之间存在着映射关系时，就使用Map集合。
保证唯一，就用Set。不保证唯一，就用List。