（五）容器-集合

一、引言

程序中那么多的数据。我们总是想把它们梳理的整齐一些，如有一个100个学生的对象，按照前面所学的数组，我们可以把他放到一个Student[] students = new Student[100]的数组中。但是如果数组中某一个学生辍学了，那么怎样便于处理这个数组呢？怎么知道这100个学生多少个也是另一个培训机构的学生呢？
假设我们有这样一个容器，容器中保存了许多相同的对象。这个容器有一些方法，我们可以通过方法获取到当前容器的包含对象的数量，某一个对象是否在容器中，将某一个对象放到容器中，将另一个容器的对象全部放到此容器中，等等。想到要是这样的一个容器，管理对象就会很方便了。
Java为我们提供了这样的一些容器。

二、存储对象可以考虑数组，集合

优缺点：

• 数组：Student stu=new Student[20];
  
  • 弊端：
    1.一旦创建，长度不可变
    2.数组真实存放对象个数不可知
  • 优点：
    1.内存占用少
• 集合：Collection，其内部实现本质还是数组
  
  • 弊端：内存占用较大
  • 优点：管理方便

三、集合

3.1 整体结构：

• Collection接口：
  
  1. List接口(元素有序，可重复的集合)：<—数组
     
     • ArrayList(主要的实现类)(数据结构：顺序存储结构–>查找操作有优势)
     • LinkedList（数据结构：链式存储结构–>对于频繁插入删除操作有优势）
     • Vector(古老的实现类,一般不用,线程安全)
  2. Set接口(元素无序，不可重复的集合):<—集合
     
     • HashSet(主要实现类)(插入操作优势)
     • LinkedHashSet(使用链表维护了添加顺序)(遍历操作优势)
     • TreeSet(指定属性进行排序)
• Map接口(“key-value对”)
  
  • HashMap(主要实现类)(可以添加null键null值)
  • LinkedHashMap(HashMap的子类，维护添加顺序)
  • TreeMap(指定属性对key进行定制排序)
  • Hashtable(子类:Properties：常用来处理属性文件)

3.2 Collection

工具类/接口

• 对象排序接口：Comparable Comparator
• Iterator迭代器接口：遍历集合中元素
• 注意重写方法：
  
  • equals()
  • hashCode()
  • compareTo()
  • compare()

Collection方法：

方法名 说明 size() 内部元素个数 toString() 字符串描述 isEmpty() 是否为空 clear() 清空 equals(Object obj) 判断是否相等 hashCode() 用来判断内部元素是否重复 toArray() 集合转数组，数组转集合：List p= Arrays.asList(“Larry”, “Moe”, “Curly”); retainAll(Collection coll) 取交集,返回给发起者 增： add() 添加元素 addAll(Collection arg0) 添加所有元素 删： remove(Object obj) 删除，成功返回true removeAll(Collection coll) 做差集 查： contains(Object obj) 是否包含,根据元素所在类的equals()方法进行判断,如果元素是自定义类，要重写equals() containsAll(Collection coll) 是否全部包含 iterator() 返回一个Iterator接口实现类的对象,从而实现集合的遍历

遍历集合的两种方式：

//使用迭代器，i相当于位于第一个元素上面的指针，i.next()，把下一个元素输出，指针下移Iterator i = coll.iterator();    while (i.hasNext()) {        System.out.println(i.next());}//增强for循环实现集合遍历(也可以遍历数组),从集合coll中取一个元素，赋给局部变量ob，输出，再取下一个。//推荐使用for (Object ob : coll) {    System.out.println(ob);}

3.3 ArrayList

相对Collection中,List中新增的方法:

方法 说明 void add(int index,Object ele) 指定索引位置添加 boolean addAll(int index,Collection eles) 添加 Object get(int index) 指定索引位置获取 Object remove(int index) 删除指定索引位置元素，并返回原元素 Object set(int index,Object ele) 修改指定索引位置元素，并返回原元素.(调用了equals()方法) int indexOf(Object ele) 返回ele在集合中首次出现位置，无则返回-1.(调用了equals()方法) int lastIndexOf(Object ele) 返回ele在集合中最后出现的位置，无则返回-1.(调用了equals()方法) List subList(int fromIndex,int toIndex) 取List中一段,左闭右开，toIndex-fromIndex-1个元素

3.4 HashSet(Set的主要实现类)

• 特性：
  
  • 无序：元素在底层存储的位置是无序的（根据hashcode来存）
  • 不可重复(需要重写equals()+hashCode())：已存在的元素，相同元素存不进去
• Set中元素如何存储：
  使用了哈希算法,当向Set中添加元素是，首相调用对象所在类的hashCode()方法，计算此对象的哈希值，此哈希值决定了此对象在
• Set中的存储位置
  若此位置之前没有对象存储，则此对象直接存到此位置，若此位置已有对象存储，再通过equals()方法比较这两个对象是否相同，
  如返回为true，则此对象不能添加，如返回为false，都存储(不建议)。 所以，hashCode(),equals()方法要一致。
• 方法
  使用Collection继承的方法。

3.5 LinkedHashSet:

• 相对于HashSet维护了添加顺序,在遍历的时候可能需要知道添加顺序。

3.6 TreeSet:

• TreeSet提供了内部对象的排序功能。
• 向TreeSet中添加的对象必须是同一个类的
• 可以指定遍历顺序
• 自然排序：
  
  • String,包装类等默认按照从小到大的顺序
  • 自定义类需实现Comparable接口或者创建一个实现了Comparator接口且重写了compare()方法的类对象，将此对象作为形参传给TreeSet的构造器
    即需要对象可比较或者传入一个比较器
  • 重写的compareTo()中可以设置某个属性的从大到小或从小到大

重写元素的compareTo():

//注：向TreeSet中添加元素时，先compareTo()比较，返回0时认为两个对象相等，//可能造成错误：虽然只是这个属性相等，但程序认为两个对象相同，从而不能添加//解决办法：层层比较public int compareTo(Object arg0) {    if (arg0 instanceof Person) {        //先比较name的大小        int i = this.name.compareTo(((Person) arg0).name);        //name相同时，比较age的大小，层层递进        if (i == 0) {            return this.age.compareTo(((Person) arg0).age);        } else {            return i;        }    }    return 0;}

实现Comparable接口：

TreeSet<Employee> set = new TreeSet<>(new Comparator<Employee>() {    @Override    public int compare(Employee arg0, Employee arg1) {        MyDate date0 = arg0.getBirthday();        MyDate date1 = arg1.getBirthday();        // 注意：if(date0.getYear()!=date1.getYear()),此语句比较的是两个Integer的地址值        if (date0.getYear().compareTo(date1.getYear()) != 0) {            return date0.getYear().compareTo(date1.getYear());        } else {            if (date0.getMonth().compareTo(date1.getMonth()) != 0) {                return date0.getMonth().compareTo(date1.getMonth());            } else {                return date0.getDay().compareTo(date1.getDay());            }        }    }});

3.7 HashMap:

用来存放键值对数据。
由于其key为Set,其遍历是无序的。（LindedHashMap添加有序功能）

• key-value:key用Set存放，value用Collection存放，一个key-value为一个entry(Map.Entry),entry用set存放
• 取key:
  Set set=map.keySet();
• 取value:
  Collection coll=map.values();
• 取entry：
  Set set2=map.entrySet();
• 添加，删除操作：
  
  1. Object put(Object key,Object value),添加一个entry,若为覆写，则返回被覆写value
  2. Object remove(Object key),按key移除一个entry,返回value
     3 .void putAll(Map t),添加一个Map
  3. void clear()
• 元视图操作：
  1.Set keySet() ,用来遍历key
  2.Collection values() ,用来遍历value
  3.Set entrySet(),用来遍历entry
• 元素查询操作：
  
  1. Object get(Object key),返回指定key的value值，若无此key则返回Null
  2. boolean containsKey(Object key) ，是否包含key
  3. boolean containsValue(Object value)，是否包含value,需使用value类equals()方法
  4. int size()
  5. boolean isEmpty()
     6 .boolean equals(Object obj)

3.8 LindedHashMap:

• 可以按照添加顺序实现遍历，其他与HashMap相同

3.9 TreeMap：

• 同TreeSet,需按照key定制排序，其他与HashMap相同