JAVA基础系列（五） 集合
2017-06-01 本文已影响37人
Acamy丶
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，Java就提供了集合类.
** 集合和数组的区别:**
1. Collection
集合的顶层接口
功能概述
- 添加功能
boolean add(Object obj):添加一个元素
boolean addAll(Collection c):添加一个集合的元素 - 删除功能
void clear():移除所有元素
boolean remove(Object o):移除一个元素
boolean removeAll(Collection c):移除一个集合的元素(是一个还是所有) - 判断功能
boolean contains(Object o)：判断集合中是否包含指定的元素
boolean containsAll(Collection c)：判断集合中是否包含指定的集合元素(是一个还是所有);
boolean isEmpty()：判断集合是否为空 - 获取功能
Iterator<E> iterator()(重点) - 长度功能
int size():元素的个数 - 交集功能
boolean retainAll(Collection c); - 把集合转换为数组
Object[] toArray()
2. Iterator
对 collection 进行迭代的迭代器,依赖于集合而存在
接口成员方法
public interface Iterator<E> {
// 如果仍有元素可以迭代，则返回 true。
boolean hasNext();
// 获取元素,并移动到下一个位置。
E next();
void remove();
}
** Demo: **
public class IteratorDemo {
public static void main(String[] args) {
Collection c = new ArrayList();
c.add("hello");
c.add("world");
c.add("java");
Iterator it = c.iterator();
while (it.hasNext()) {
String s = (String) it.next();
System.out.println(s);
}
}
}
3. List
有序的 collection（也称为序列）。此接口的用户可以对列表中每个元素的插入位置进行精确地控制。用户可以根据元素的整数索引（在列表中的位置）访问元素，并搜索列表中的元素。
List集合的特有功能：
** A:添加功能 **
void add(int index,Object element):在指定位置添加元素
** B:获取功能 **
Object get(int index):获取指定位置的元素
** C:列表迭代器 **
ListIterator listIterator()：List集合特有的迭代器
** D:删除功能 **
Object remove(int index)：根据索引删除元素,返回被删除的元素
** E:修改功能 **
Object set(int index,Object element):根据索引修改元素，返回被修饰的元素
4. ListIterator
List集合特有的迭代器
特有功能
A.Object previous():获取上一个元素
B.boolean hasPrevious():判断是否有元素
注意：ListIterator可以实现逆向遍历，但是必须先正向遍历，才能逆向遍历，所以一般无意义，不使用。
** Demo:**
public class ListIteratorDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建List集合对象
List list = new ArrayList();
list.add("hello");
list.add("world");
list.add("java");
// ListIterator listIterator()
ListIterator lit = list.listIterator(); // 子类对象
// while (lit.hasNext()) {
// String s = (String) lit.next();
// System.out.println(s);
// }
// System.out.println("-----------------");
// System.out.println(lit.previous());
// System.out.println(lit.previous());
// System.out.println(lit.previous());
// NoSuchElementException
// System.out.println(lit.previous());
while (lit.hasPrevious()) {
String s = (String) lit.previous();
System.out.println(s);
}
System.out.println("-----------------");
// 迭代器
Iterator it = list.iterator();
while (it.hasNext()) {
String s = (String) it.next();
System.out.println(s);
}
System.out.println("-----------------");
}
}
5. ArrayList
** Demo:**
public class ArrayListDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建集合对象
ArrayList array = new ArrayList();
// 创建元素对象，并添加元素
array.add("hello");
array.add("world");
array.add("java");
// 遍历
Iterator it = array.iterator();
while (it.hasNext()) {
String s = (String) it.next();
System.out.println(s);
}
System.out.println("-----------");
for (int x = 0; x < array.size(); x++) {
String s = (String) array.get(x);
System.out.println(s);
}
}
}
6. Vector
特有功能：
//1. 添加功能
public void addElement(Object obj) -- add()
//2. 获取功能
public Object elementAt(int index) -- get()
public Enumeration elements() -- Iterator iterator()
boolean hasMoreElements() hasNext()
Object nextElement() next()
** Demo:**
public class VectorDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建集合对象
Vector v = new Vector();
// 添加功能
v.addElement("hello");
v.addElement("world");
v.addElement("java");
// 遍历
for (int x = 0; x < v.size(); x++) {
String s = (String) v.elementAt(x);
System.out.println(s);
}
System.out.println("------------------");
Enumeration en = v.elements(); // 返回的是实现类的对象
while (en.hasMoreElements()) {
String s = (String) en.nextElement();
System.out.println(s);
}
}
}
7. LinkedList
特有功能
A:添加功能
public void addFirst(Object e)
public void addLast(Object e)
B:获取功能
public Object getFirst()
public Obejct getLast()
C:删除功能
public Object removeFirst()
public Object removeLast()
Demo:
public class LinkedListDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建集合对象
LinkedList link = new LinkedList();
// 添加元素
link.add("hello");
link.add("world");
link.add("java");
// public void addFirst(Object e)
// link.addFirst("javaee");
// public void addLast(Object e)
// link.addLast("android");
// public Object getFirst()
// System.out.println("getFirst:" + link.getFirst());
// public Obejct getLast()
// System.out.println("getLast:" + link.getLast());
// public Object removeFirst()
System.out.println("removeFirst:" + link.removeFirst());
// public Object removeLast()
System.out.println("removeLast:" + link.removeLast());
// 输出对象名
System.out.println("link:" + link);
}
}
List的子类比较
8. Set
一个不包含重复元素的 collection
** Demo:**
public class SetDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建集合对象
Set<String> set = new HashSet<String>();
// 创建并添加元素
set.add("hello");
set.add("java");
set.add("world");
set.add("java");
set.add("world");
// 增强for
for (String s : set) {
System.out.println(s);
}
}
}
9. HashSet
不保证 set 的迭代顺序,特别是它不保证该顺序恒久不变。
** Demo:**
/*
* HashSet:存储字符串并遍历
* 问题：为什么存储字符串的时候，字符串内容相同的只存储了一个呢?
* 通过查看add方法的源码，我们知道这个方法底层依赖 两个方法：hashCode()和equals()。
* 步骤：
* 首先比较哈希值
* 如果相同，继续走，比较地址值或者走equals()
* 如果不同,就直接添加到集合中
* 按照方法的步骤来说：
* 先看hashCode()值是否相同
* 相同:继续走equals()方法
* 返回true： 说明元素重复，就不添加
* 返回false：说明元素不重复，就添加到集合
* 不同：就直接把元素添加到集合
* 如果类没有重写这两个方法，默认使用的Object()。一般来说不同相同。
* 而String类重写了hashCode()和equals()方法，所以，它就可以把内容相同的字符串去掉。只留下一个。
*/
public class HashSetDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建集合对象
HashSet<String> hs = new HashSet<String>();
// 创建并添加元素
hs.add("hello");
hs.add("world");
hs.add("java");
hs.add("world");
// 遍历集合
for (String s : hs) {
System.out.println(s);
}
}
}
LinkedHashSet
底层数据结构由哈希表和链表组成。哈希表保证元素的唯一性, 链表保证元素有素。(存储和取出是一致)
** Demo:**
public class LinkedHashSetDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建集合对象
LinkedHashSet<String> hs = new LinkedHashSet<String>();
// 创建并添加元素
hs.add("hello");
hs.add("world");
hs.add("java");
hs.add("world");
hs.add("java");
// 遍历
for (String s : hs) {
System.out.println(s);
}
}
}
10. TreeSet
能够对元素按照某种规则进行排序。
TreeSet集合的特点：排序和唯一
排序有两种方式
A:自然排序
B:比较器排序
Demo1:
public class TreeSetDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建集合对象
//A:自然排序(元素具备比较性)
//让元素所属的类实现自然排序接口 Comparable
TreeSet<Integer> ts = new TreeSet<Integer>();
// 创建元素并添加
// 20,18,23,22,17,24,19,18,24
ts.add(20);
ts.add(18);
ts.add(23);
ts.add(22);
ts.add(17);
ts.add(24);
ts.add(19);
ts.add(18);
ts.add(24);
// 遍历
for (Integer i : ts) {
System.out.println(i);
}
}
}
Demo2:
import java.util.Comparator;
import java.util.TreeSet;
/*
* 需求：请按照姓名的长度排序
*
* TreeSet集合保证元素排序和唯一性的原理
* 唯一性：是根据比较的返回是否是0来决定。
*
*/
public class TreeSetDemo {
//比较器排序(集合具备比较性)
//让集合的构造方法接收一个比较器接口的子类对象 Comparator
public static void main(String[] args) {
// 创建集合对象
// TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>(); //自然排序
// public TreeSet(Comparator comparator) //比较器排序
// TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>(new MyComparator());
// 如果一个方法的参数是接口，那么真正要的是接口的实现类的对象
// 而匿名内部类就可以实现这个东西
TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>(new Comparator<Student>() {
@Override
public int compare(Student s1, Student s2) {
// 姓名长度
int num = s1.getName().length() - s2.getName().length();
// 姓名内容
int num2 = num == 0 ? s1.getName().compareTo(s2.getName())
: num;
// 年龄
int num3 = num2 == 0 ? s1.getAge() - s2.getAge() : num2;
return num3;
}
});
// 创建元素
Student s1 = new Student("linqingxia", 27);
Student s2 = new Student("zhangguorong", 29);
Student s3 = new Student("wanglihong", 23);
Student s4 = new Student("linqingxia", 27);
Student s5 = new Student("liushishi", 22);
Student s6 = new Student("wuqilong", 40);
Student s7 = new Student("fengqingy", 22);
Student s8 = new Student("linqingxia", 29);
// 添加元素
ts.add(s1);
ts.add(s2);
ts.add(s3);
ts.add(s4);
ts.add(s5);
ts.add(s6);
ts.add(s7);
ts.add(s8);
// 遍历
for (Student s : ts) {
System.out.println(s.getName() + "---" + s.getAge());
}
}
}
class Student {
private String name;
private int age;
public Student() {
super();
}
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;
}
}
11. Map
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。
Map集合和Collection集合的区别?
Map集合存储元素是成对出现的，Map集合的键是唯一的，值是可重复的。可以把这个理解为：夫妻对Collection集合存储元素是单独出现的，Collection的儿子Set是唯一的，List是可重复的。
功能概述
- ** 添加功能 **
V put(K key,V value):添加元素。这个其实还有另一个功能?先不告诉你，等会讲
如果键是第一次存储，就直接存储元素，返回null
如果键不是第一次存在，就用值把以前的值替换掉，返回以前的值 - ** 删除功能 **
void clear():移除所有的键值对元素
V remove(Object key)：根据键删除键值对元素，并把值返回 - ** 判断功能 **
boolean containsKey(Object key)：判断集合是否包含指定的键
boolean containsValue(Object value):判断集合是否包含指定的值
boolean isEmpty()：判断集合是否为空 - ** 获取功能 **
Set<Map.Entry<K,V>> entrySet():???
V get(Object key):根据键获取值
Set<K> keySet():获取集合中所有键的集合
Collection<V> values():获取集合中所有值的集合 - ** 长度功能 **
int size()：返回集合中的键值对的对数
** Demo: **
public class MapDemo3 {
public static void main(String[] args) {
// 创建集合对象
Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();
// 创建元素并添加到集合
map.put("杨过", "小龙女");
map.put("郭靖", "黄蓉");
map.put("杨康", "穆念慈");
map.put("陈玄风", "梅超风");
// 遍历
// 获取所有的键
Set<String> set = map.keySet();
// 遍历键的集合，获取得到每一个键
for (String key : set) {
// 根据键去找值
String value = map.get(key);
System.out.println(key + "---" + value);
}
}
}
- HashMap
是基于哈希表的Map接口实现,哈希表的作用是用来保证键的唯一性的。
** Demo:**
public class HashMapDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建集合对象
HashMap<String, String> hm = new HashMap<String, String>();
// 创建元素并添加元素
// String key1 = "it001";
// String value1 = "马云";
// hm.put(key1, value1);
hm.put("it001", "马云");
hm.put("it003", "马化腾");
hm.put("it004", "乔布斯");
hm.put("it005", "张朝阳");
hm.put("it002", "裘伯君"); // wps
hm.put("it001", "比尔盖茨");
// 遍历
Set<String> set = hm.keySet();
for (String key : set) {
String value = hm.get(key);
System.out.println(key + "---" + value);
}
}
}
LinkedHashMap
是Map接口的哈希表和链接列表实现，具有可预知的迭代顺序。
** Demo: **
public class LinkedHashMapDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建集合对象
LinkedHashMap<String, String> hm = new LinkedHashMap<String, String>();
// 创建并添加元素
hm.put("2345", "hello");
hm.put("1234", "world");
hm.put("3456", "java");
hm.put("1234", "javaee");
hm.put("3456", "android");
// 遍历
Set<String> set = hm.keySet();
for (String key : set) {
String value = hm.get(key);
System.out.println(key + "---" + value);
}
}
}
13. TreeMap
是基于红黑树的Map接口的实现,可以保证键的排序和唯一性
** Demo: **
public class TreeMapDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建集合对象
TreeMap<String, String> tm = new TreeMap<String, String>();
// 创建元素并添加元素
tm.put("hello", "你好");
tm.put("world", "世界");
tm.put("java", "爪哇");
tm.put("world", "世界2");
tm.put("javaee", "爪哇EE");
// 遍历集合
Set<String> set = tm.keySet();
for (String key : set) {
String value = tm.get(key);
System.out.println(key + "---" + value);
}
}
}
14. Hashtable
Hashtable和HashMap的区别?
- Hashtable:线程安全，效率低。不允许null键和null值
- HashMap:线程不安全，效率高。允许null键和null值
** Demo: **
public class HashtableDemo {
public static void main(String[] args) {
// HashMap<String, String> hm = new HashMap<String, String>();
Hashtable<String, String> hm = new Hashtable<String, String>();
hm.put("it001", "hello");
// hm.put(null, "world"); //NullPointerException
// hm.put("java", null); // NullPointerException
System.out.println(hm);
}
}
15. Collections
是针对集合进行操作的工具类，都是静态方法。
Collection和Collections的区别?
- Collection:是单列集合的顶层接口，有子接口List和Set。
- Collections:是针对集合操作的工具类，有对集合进行排序和二分查找的方法
成员方法
public static <T> void sort(List<T> list)：排序 默认情况下是自然顺序。
public static <T> int binarySearch(List<?> list,T key):二分查找
public static <T> T max(Collection<?> coll):最大值
public static void reverse(List<?> list):反转
public static void shuffle(List<?> list):随机置换
** Demo:**
public class CollectionsDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建集合对象
List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
// 添加元素
list.add(30);
list.add(20);
list.add(50);
list.add(10);
list.add(40);
System.out.println("list:" + list);
// public static <T> void sort(List<T> list)：排序 默认情况下是自然顺序。
// Collections.sort(list);
// System.out.println("list:" + list);
// [10, 20, 30, 40, 50]
// public static <T> int binarySearch(List<?> list,T key):二分查找
// System.out
// .println("binarySearch:" + Collections.binarySearch(list, 30));
// System.out.println("binarySearch:"
// + Collections.binarySearch(list, 300));
// public static <T> T max(Collection<?> coll):最大值
// System.out.println("max:"+Collections.max(list));
// public static void reverse(List<?> list):反转
// Collections.reverse(list);
// System.out.println("list:" + list);
// public static void shuffle(List<?> list):随机置换
Collections.shuffle(list);
System.out.println("list:" + list);
}
}
