[Java知识库]Java第十章集合类

课本P167
1.Collection、List、Set之间的联系和区别是什么？

Collection 是集合类的基本接口，用来说明一个集合类应有的结构特征属性和共性操作方法。它的直接继承接口有List和set。

List（有序可重复） 有三个常用的实现类ArrayList，LinkedList和Vector

ArrayList

• 集合底层数据结构是数组。非线程安全。适合查询，不适合频繁的随机增删元素。
• 默认初始化容量是10，扩大之后的容量是原容量的1.5倍。

LinkedList

• LinkedList 的底层数据结构是双向链表，链表适合频繁的增删元素，不适合查询操作，不支持随机访问。

Vector

• Vector集合底层是数组，线程安全。
• 默认初始化容量是10，扩大之后的容量是原容量的2倍。

Set（无序不可重复）

常用的有两个实现类HashSet和LinkedHashSet

HashSet

• 底层是由 Hash Map 实现，不允许集合中有重复的值，存储在HashSet集合或者HashMap集合部分的元素使用该方式时需要重写 equals()和hashCode()方法

LinkedHashSet

• 继承于 HashSet，同时又基于 LinkedHashMap 来进行实现，底层使用的是 LinkedHashMap

2.遍历一个集合对象都有哪些方法？

3.同数组相比，Vector有何特点？

4.Vector与ArrayList、LinkedList与ArrayList、Hashtable与Hashmap、Treemap与Hashmap之间的共同点和区别是？

5.Map、Collection、Iterator之间的关系如何？

6.Collection和Collections各自的功能是什么？

7.现需要选择集合类，他存储的对象集合可以被多个线程维护（增加、删除），请问应该选择什么样的集合类，为什么？如果多个线程知识读取，而不维护，应该选择什么样的集合类，为什么？

8.如何实现集合对象排序？定义一个复数类并按照复数的实部大小对复数对象进行排序。

解法一：实现自身比较器Comparable

import java.util.*;
public class Complex implements Comparable<Complex>{
    private int real,imag;
    public Complex(){
        real=0;
        imag=0;
    }
    public Complex(int r,int i){
        real=r;
        imag=i;
    }
    @Override
    public int compareTo(Complex o){
        //TODO Auto-generated method stub 执行自动生成方法存根
        return this.real-o.real;
    }
    @Override
    public String toString(){
        if(imag>0)
            return real+"+"+imag+"i";
        else if(imag==0)
            return real+"";
        else return real+""+imag+"i";
    }
    public static void main(String[] args){
        List<Complex> list=new ArrayList<Complex>();
        list.add(new Complex(1,3));
        list.add(new Complex(-1,0));
        list.add(new Complex(10,-5));
        System.out.println(list);//排序前
        //用Collections类的静态方法排序
        Collections.sort(list);
        System.out.println(list);//排序后
    }
}

解法二：实现自定义比较器Comparator

import java.util.*;
public class Complex{
    private int real,imag;
    public Complex(){
        real=0;
        imag=0;
    }
    public Complex(int r,int i){
        real=r;
        imag=i;
    }
    @Override
    public String toString(){
        if(imag>0)
            return real+"+"+imag+"i";
        else if(imag==0)
            return real+"";
        else return real+""+imag+"i";
    }
    public static void main(String[] args){
        List<Complex> list=new ArrayList<Complex>();
        list.add(new Complex(1,3));
        list.add(new Complex(-1,0));
        list.add(new Complex(10,-5));
        System.out.println(list);//排序前
        //用Collections类的静态方法排序
        Collections.sort(list,new Comparator<Complex>(){
            public int compare(Complex o1,Complex o2){
                return o1.real<o2.real?-1:1;
            }
        });
        System.out.println(list);//排序后
    }

}

补充：随机生成5个复数排序

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.Comparator;
import java.util.List;
import java.util.Iterator;
public class Complex{
    int real;//实部
    int imag;//虚部
    public void print(Complex c){
        System.out.print(((Integer)c.real).toString()+"+"+((Integer)c.imag).toString()+"i ");
    }
    public Complex(int real, int imag){//构造方法
        this.real=real;
        this.imag=imag;
        print(this);//调用自身print方法
    }
    public static void main(String[] args){
        List<Complex> list=new ArrayList<Complex>();//建立一个泛型数组专门来存储Complex类
        System.out.println("排序前：");
        for(int i=0;i<5;++i){//随机生成5个复数
            int real=(int)(Math.random()*10);//随机生成1~10的整数
            int imag=(int)(Math.random()*10);
            list.add(new Complex(real,imag));//用real和imag构造一个Complex并且加入list中
        }
        System.out.println();
        System.out.println("排序后：");
        // 自定义集合元素比较器（匿名内部类）
        Collections.sort(list,new Comparator<Complex>(){
            public int compare(Complex a,Complex b) {
                return a.real-b.real;
            }
        });
        // Iterator遍历
        for(Iterator<Complex> it = list.iterator(); it.hasNext(); ) {
            Complex object=(Complex)it.next();
            object.print(object);
        }
    }
}

输出结果：

排序前：
6+1i 8+3i 2+1i 7+2i 8+7i 
排序后：
2+1i 6+1i 7+2i 8+3i 8+7i 

10.对第7章第6题进行适当改造，将异常类型与中文提示存储在一个集合类当中，从而实现相应的功能。

补充题目：
1.编写程序测试Java集合框架中各种常用类的基本操作（包括添加元素，删除元素，查找元素，遍历集合元素等）