1.Collection集合
1.1数组和集合的区别
- 相同点
都是容器,可以存储多个数据 - 不同点
- 数组的长度是不可变的,集合的长度是可变的
- 数组可以存基本数据类型和引用数据类型
集合只能存引用数据类型,如果要存基本数据类型,需要存对应的包装类
1.2集合类体系结构
1.3Collection 集合概述和使用
- Collection集合概述
- 是单例集合的顶层接口,它表示一组对象,这些对象也称为Collection的元素
- JDK 不提供此接口的任何直接实现.它提供更具体的子接口(如Set和List)实现
- 创建Collection集合的对象
- Collection集合常用方法
方法名 | 说明 |
---|
boolean add(E e) | 添加元素 | boolean remove(Object o) | 从集合中移除指定的元素 | boolean removeIf(Object o) | 根据条件进行移除 | void clear() | 清空集合中的元素 | boolean contains(Object o) | 判断集合中是否存在指定的元素 | boolean isEmpty() | 判断集合是否为空 | int size() | 集合的长度,也就是集合中元素的个数 |
1.4Collection集合的遍历
- 迭代器介绍
- 迭代器,集合的专用遍历方式
- Iterator iterator(): 返回此集合中元素的迭代器,通过集合对象的iterator()方法得到
- Iterator中的常用方法
boolean hasNext(): 判断当前位置是否有元素可以被取出 E next() : 获取当前位置的元素,将迭代器对象移向下一个索引位置 - Collection集合的遍历
public class IteratorDemo1 {
public static void main(String[] args) {
Collection<String> c = new ArrayList<>();
c.add("hello");
c.add("world");
c.add("java");
c.add("javaee");
Iterator<String> it = c.iterator();
while (it.hasNext()) {
String s = it.next();
System.out.println(s);
}
}
}
void remove(): 删除迭代器对象当前指向的元素
public class IteratorDemo2 {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
list.add("a");
list.add("b");
list.add("b");
list.add("c");
list.add("d");
Iterator<String> it = list.iterator();
while(it.hasNext()){
String s = it.next();
if("b".equals(s)){
it.remove();
}
}
System.out.println(list);
}
}
1.5增强for循环
- 介绍
- 它是JDK5之后出现的,其内部原理是一个Iterator迭代器
- 实现Iterable接口的类才可以使用迭代器和增强for
- 简化数组和Collection集合的遍历
- 格式
for(集合/数组中元素的数据类型 变量名 : 集合/数组名) { // 已经将当前遍历到的元素封装到变量中了,直接使用变量即可 } - 代码
public class MyCollectonDemo1 {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
list.add("a");
list.add("b");
list.add("c");
list.add("d");
list.add("e");
list.add("f");
for(String str : list){
System.out.println(str);
}
}
}
2.List集合
2.1List集合的概述和特点
- List集合的概述
- 有序集合,这里的有序指的是存取顺序
- 用户可以精确控制列表中每个元素的插入位置,用户可以通过整数索引访问元素,并搜索列表中的元素
- 与Set集合不同,列表通常允许重复的元素
- List集合的特点
2.2List集合的特有方法
- 方法介绍
方法名 | 描述 |
---|
void add(int index,E element) | 在此集合中的指定位置插入指定的元素 | E remove(int index) | 删除指定索引处的元素,返回被删除的元素 | E set(int index,E element) | 修改指定索引处的元素,返回被修改的元素 | E get(int index) | 返回指定索引处的元素 | - 示例代码
public class MyListDemo {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("aaa");
list.add("bbb");
list.add("ccc");
}
private static void method4(List<String> list) {
String s = list.get(0);
System.out.println(s);
}
private static void method3(List<String> list) {
String result = list.set(0, "qqq");
System.out.println(result);
System.out.println(list);
}
private static void method2(List<String> list) {
String s = list.remove(0);
System.out.println(s);
System.out.println(list);
}
private static void method1(List<String> list) {
list.add(0,"qqq");
System.out.println(list);
}
}
2.3List集合子类的特点
- ArrayList集合
底层是数组结构实现,查询快、增删慢 - LinkedList集合
底层是链表结构实现,查询慢、增删快
2.4LinkedList集合的特有功能
- 特有方法
方法名 | 说明 |
---|
public void addFirst(E e) | 在该列表开头插入指定的元素 | public void addLast(E e) | 将指定的元素追加到此列表的末尾 | public E getFirst() | 返回此列表中的第一个元素 | public E getLast() | 返回此列表中的最后一个元素 | public E removeFirst() | 从此列表中删除并返回第一个元素 | public E removeLast() | 从此列表中删除并返回最后一个元素 | - 示例代码
public class MyLinkedListDemo4 {
public static void main(String[] args) {
LinkedList<String> list = new LinkedList<>();
list.add("aaa");
list.add("bbb");
list.add("ccc");
}
private static void method4(LinkedList<String> list) {
String first = list.removeFirst();
System.out.println(first);
String last = list.removeLast();
System.out.println(last);
System.out.println(list);
}
private static void method3(LinkedList<String> list) {
String first = list.getFirst();
String last = list.getLast();
System.out.println(first);
System.out.println(last);
}
private static void method2(LinkedList<String> list) {
list.addLast("www");
System.out.println(list);
}
private static void method1(LinkedList<String> list) {
list.addFirst("qqq");
System.out.println(list);
}
}
3.Set集合
3.1Set集合概述和特点
- 不可以存储重复元素
- 没有索引,不能使用普通for循环遍历
3.2Set集合的使用
存储字符串并遍历
public class MySet1 {
public static void main(String[] args) {
Set<String> set = new TreeSet<>();
set.add("ccc");
set.add("aaa");
set.add("aaa");
set.add("bbb");
Iterator<String> it = set.iterator();
while (it.hasNext()){
String s = it.next();
System.out.println(s);
}
System.out.println("-----------------------------------");
for (String s : set) {
System.out.println(s);
}
}
}
4.TreeSet集合
4.1TreeSet集合概述和特点
- 不可以存储重复元素
- 没有索引
- 可以将元素按照规则进行排序
- TreeSet():根据其元素的自然排序进行排序
- TreeSet(Comparator comparator) :根据指定的比较器进行排序
4.2TreeSet集合基本使用
存储Integer类型的整数并遍历
public class TreeSetDemo01 {
public static void main(String[] args) {
TreeSet<Integer> ts = new TreeSet<Integer>();
ts.add(10);
ts.add(40);
ts.add(30);
ts.add(50);
ts.add(20);
ts.add(30);
for(Integer i : ts) {
System.out.println(i);
}
}
}
4.3自然排序Comparable的使用
- 案例需求
- 存储学生对象并遍历,创建TreeSet集合使用无参构造方法
- 要求:按照年龄从小到大排序,年龄相同时,按照姓名的字母顺序排序
- 实现步骤
- 使用空参构造创建TreeSet集合
- 用TreeSet集合存储自定义对象,无参构造方法使用的是自然排序对元素进行排序的
- 自定义的Student类实现Comparable接口
- 自然排序,就是让元素所属的类实现Comparable接口,重写compareTo(T o)方法
- 重写接口中的compareTo方法
- 重写方法时,一定要注意排序规则必须按照要求的主要条件和次要条件来写
- 代码实现
学生类
public class Student implements Comparable<Student>{
private String name;
private int age;
public Student() {
}
public Student(String name, int age) {
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;
}
@Override
public String toString() {
return "Student{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
@Override
public int compareTo(Student o) {
int result = this.age - o.age;
result = result == 0 ? this.name.compareTo(o.getName()) : result;
return result;
}
}
测试类
public class MyTreeSet2 {
public static void main(String[] args) {
TreeSet<Student> ts = new TreeSet<>();
Student s1 = new Student("zhangsan",28);
Student s2 = new Student("lisi",27);
Student s3 = new Student("wangwu",29);
Student s4 = new Student("zhaoliu",28);
Student s5 = new Student("qianqi",30);
ts.add(s1);
ts.add(s2);
ts.add(s3);
ts.add(s4);
ts.add(s5);
for (Student student : ts) {
System.out.println(student);
}
}
}
4.4比较器排序Comparator的使用
- 案例需求
- 存储老师对象并遍历,创建TreeSet集合使用带参构造方法
- 要求:按照年龄从小到大排序,年龄相同时,按照姓名的字母顺序排序
- 实现步骤
- 用TreeSet集合存储自定义对象,带参构造方法使用的是比较器排序对元素进行排序的
- 比较器排序,就是让集合构造方法接收Comparator的实现类对象,重写compare(T o1,T o2)方法
- 重写方法时,一定要注意排序规则必须按照要求的主要条件和次要条件来写
- 代码实现
老师类
public class Teacher {
private String name;
private int age;
public Teacher() {
}
public Teacher(String name, int age) {
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;
}
@Override
public String toString() {
return "Teacher{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
}
测试类
public class MyTreeSet4 {
public static void main(String[] args) {
TreeSet<Teacher> ts = new TreeSet<>(new Comparator<Teacher>() {
@Override
public int compare(Teacher o1, Teacher o2) {
int result = o1.getAge() - o2.getAge();
result = result == 0 ? o1.getName().compareTo(o2.getName()) : result;
return result;
}
});
Teacher t1 = new Teacher("zhangsan",23);
Teacher t2 = new Teacher("lisi",22);
Teacher t3 = new Teacher("wangwu",24);
Teacher t4 = new Teacher("zhaoliu",24);
ts.add(t1);
ts.add(t2);
ts.add(t3);
ts.add(t4);
for (Teacher teacher : ts) {
System.out.println(teacher);
}
}
}
4.5两种比较方式总结
- 两种比较方式小结
- 自然排序: 自定义类实现Comparable接口,重写compareTo方法,根据返回值进行排序
- 比较器排序: 创建TreeSet对象的时候传递Comparator的实现类对象,重写compare方法,根据返回值进行排序
- 在使用的时候,默认使用自然排序,当自然排序不满足现在的需求时,必须使用比较器排序
- 两种方式中关于返回值的规则
- 如果返回值为负数,表示当前存入的元素是较小值,存左边
- 如果返回值为0,表示当前存入的元素跟集合中元素重复了,不存
- 如果返回值为正数,表示当前存入的元素是较大值,存右边
4.6成绩排序案例
- 案例需求
- 用TreeSet集合存储多个学生信息(姓名,语文成绩,数学成绩,英语成绩),并遍历该集合
- 要求: 按照总分从高到低出现
- 代码实现
学生类
public class Student implements Comparable<Student> {
private String name;
private int chinese;
private int math;
private int english;
public Student() {
}
public Student(String name, int chinese, int math, int english) {
this.name = name;
this.chinese = chinese;
this.math = math;
this.english = english;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getChinese() {
return chinese;
}
public void setChinese(int chinese) {
this.chinese = chinese;
}
public int getMath() {
return math;
}
public void setMath(int math) {
this.math = math;
}
public int getEnglish() {
return english;
}
public void setEnglish(int english) {
this.english = english;
}
public int getSum() {
return this.chinese + this.math + this.english;
}
@Override
public int compareTo(Student o) {
int result = o.getSum() - this.getSum();
result = result == 0 ? o.getChinese() - this.getChinese() : result;
result = result == 0 ? o.getMath() - this.getMath() : result;
result = result == 0 ? o.getName().compareTo(this.getName()) : result;
return result;
}
}
测试类
public class TreeSetDemo {
public static void main(String[] args) {
TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>();
Student s1 = new Student("jack", 98, 100, 95);
Student s2 = new Student("rose", 95, 95, 95);
Student s3 = new Student("sam", 100, 93, 98);
ts.add(s1);
ts.add(s2);
ts.add(s3);
for (Student s : ts) {
System.out.println(s.getName() + "," + s.getChinese() + "," + s.getMath() + "," + s.getEnglish() + "," + s.getSum());
}
}
}
5.HashSet集合
5.1HashSet集合概述和特点
- 底层数据结构是哈希表
- 存取无序
- 不可以存储重复元素
- 没有索引,不能使用普通for循环遍历
5.2HashSet集合的基本应用
存储字符串并遍历
public class HashSetDemo {
public static void main(String[] args) {
HashSet<String> set = new HashSet<String>();
set.add("hello");
set.add("world");
set.add("java");
set.add("world");
for(String s : set) {
System.out.println(s);
}
}
}
5.3哈希值
- 哈希值简介
是JDK根据对象的地址或者字符串或者数字算出来的int类型的数值 - 如何获取哈希值
Object类中的public int hashCode():返回对象的哈希码值 - 哈希值的特点
- 同一个对象多次调用hashCode()方法返回的哈希值是相同的
- 默认情况下,不同对象的哈希值是不同的。而重写hashCode()方法,可以实现让不同对象的哈希值相同
5.4哈希表结构
-
JDK1.8以前 数组 + 链表 -
JDK1.8以后
- 节点个数少于等于8个
数组 + 链表 - 节点个数多于8个
数组 + 红黑树
5.5HashSet集合存储学生对象并遍历
- 案例需求
- 创建一个存储学生对象的集合,存储多个学生对象,使用程序实现在控制台遍历该集合
- 要求:学生对象的成员变量值相同,我们就认为是同一个对象
- 代码实现
学生类
public class Student {
private String name;
private int age;
public Student() {
}
public Student(String name, int age) {
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;
}
@Override
public boolean equals(Object o) {
if (this == o) return true;
if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
Student student = (Student) o;
if (age != student.age) return false;
return name != null ? name.equals(student.name) : student.name == null;
}
@Override
public int hashCode() {
int result = name != null ? name.hashCode() : 0;
result = 31 * result + age;
return result;
}
}
测试类
public class HashSetDemo02 {
public static void main(String[] args) {
HashSet<Student> hs = new HashSet<Student>();
Student s1 = new Student("林青霞", 30);
Student s2 = new Student("张曼玉", 35);
Student s3 = new Student("王祖贤", 33);
Student s4 = new Student("王祖贤", 33);
hs.add(s1);
hs.add(s2);
hs.add(s3);
hs.add(s4);
for (Student s : hs) {
System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
}
}
}
- 总结
HashSet集合存储自定义类型元素,要想实现元素的唯一,要求必须重写hashCode方法和equals方法
6.Map集合
6.1Map集合概述和特点
- Map集合概述
interface Map<K,V> K:键的类型;V:值的类型 - Map集合的特点
- 双列集合,一个键对应一个值
- 键不可以重复,值可以重复
- Map集合的基本使用
public class MapDemo01 {
public static void main(String[] args) {
Map<String,String> map = new HashMap<String,String>();
map.put("a001","林青霞");
map.put("a002","张曼玉");
map.put("a003","王祖贤");
map.put("a003","柳岩");
System.out.println(map);
}
}
6.2Map集合的基本功能
- 方法介绍
方法名 | 说明 |
---|
V put(K key,V value) | 添加元素 | V remove(Object key) | 根据键删除键值对元素 | void clear() | 移除所有的键值对元素 | 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 | int size() | 集合的长度,也就是集合中键值对的个数 | - 示例代码
public class MapDemo02 {
public static void main(String[] args) {
Map<String,String> map = new HashMap<String,String>();
map.put("张无忌","赵敏");
map.put("郭靖","黄蓉");
map.put("杨过","小龙女");
System.out.println(map.size());
System.out.println(map);
}
}
6.3Map集合的获取功能
- 方法介绍
方法名 | 说明 |
---|
V get(Object key) | 根据键获取值 | Set keySet() | 获取所有键的集合 | Collection values() | 获取所有值的集合 | Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() | 获取所有键值对对象的集合 | - 示例代码
public class MapDemo03 {
public static void main(String[] args) {
Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();
map.put("张无忌", "赵敏");
map.put("郭靖", "黄蓉");
map.put("杨过", "小龙女");
Collection<String> values = map.values();
for(String value : values) {
System.out.println(value);
}
}
}
6.4Map集合的遍历(方式1)
- 遍历思路
- 我们刚才存储的元素都是成对出现的,所以我们把Map看成是一个夫妻对的集合
- 把所有的丈夫给集中起来
- 遍历丈夫的集合,获取到每一个丈夫
- 根据丈夫去找对应的妻子
- 步骤分析
- 获取所有键的集合。用keySet()方法实现
- 遍历键的集合,获取到每一个键。用增强for实现
- 根据键去找值。用get(Object key)方法实现
- 代码实现
public class MapDemo01 {
public static void main(String[] args) {
Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();
map.put("张无忌", "赵敏");
map.put("郭靖", "黄蓉");
map.put("杨过", "小龙女");
Set<String> keySet = map.keySet();
for (String key : keySet) {
String value = map.get(key);
System.out.println(key + "," + value);
}
}
}
6.5Map集合的遍历(方式2)
- 遍历思路
- 我们刚才存储的元素都是成对出现的,所以我们把Map看成是一个夫妻对的集合
- 获取所有结婚证的集合
- 遍历结婚证的集合,得到每一个结婚证
- 根据结婚证获取丈夫和妻子
- 步骤分析
- 获取所有键值对对象的集合
- Set<Map.Entry<K,V>> entrySet():获取所有键值对对象的集合
- 遍历键值对对象的集合,得到每一个键值对对象
- 根据键值对对象获取键和值
- 用getKey()得到键
- 用getValue()得到值
- 代码实现
public class MapDemo02 {
public static void main(String[] args) {
Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();
map.put("张无忌", "赵敏");
map.put("郭靖", "黄蓉");
map.put("杨过", "小龙女");
Set<Map.Entry<String, String>> entrySet = map.entrySet();
for (Map.Entry<String, String> me : entrySet) {
String key = me.getKey();
String value = me.getValue();
System.out.println(key + "," + value);
}
}
}
7.HashMap集合
7.1HashMap集合概述和特点
- HashMap底层是哈希表结构的
- 依赖hashCode方法和equals方法保证键的唯一
- 如果键要存储的是自定义对象,需要重写hashCode和equals方法
7.2HashMap集合应用案例
- 案例需求
- 创建一个HashMap集合,键是学生对象(Student),值是居住地 (String)。存储多个元素,并遍历。
- 要求保证键的唯一性:如果学生对象的成员变量值相同,我们就认为是同一个对象
- 代码实现
学生类
public class Student {
private String name;
private int age;
public Student() {
}
public Student(String name, int age) {
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;
}
@Override
public boolean equals(Object o) {
if (this == o) return true;
if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
Student student = (Student) o;
if (age != student.age) return false;
return name != null ? name.equals(student.name) : student.name == null;
}
@Override
public int hashCode() {
int result = name != null ? name.hashCode() : 0;
result = 31 * result + age;
return result;
}
}
测试类
public class HashMapDemo {
public static void main(String[] args) {
HashMap<Student, String> hm = new HashMap<Student, String>();
Student s1 = new Student("林青霞", 30);
Student s2 = new Student("张曼玉", 35);
Student s3 = new Student("王祖贤", 33);
Student s4 = new Student("王祖贤", 33);
hm.put(s1, "西安");
hm.put(s2, "武汉");
hm.put(s3, "郑州");
hm.put(s4, "北京");
Set<Student> keySet = hm.keySet();
for (Student key : keySet) {
String value = hm.get(key);
System.out.println(key.getName() + "," + key.getAge() + "," + value);
}
}
}
8.TreeMap集合
8.1TreeMap集合概述和特点
- TreeMap底层是红黑树结构
- 依赖自然排序或者比较器排序,对键进行排序
- 如果键存储的是自定义对象,需要实现Comparable接口或者在创建TreeMap对象时候给出比较器排序规则
8.2TreeMap集合应用案例
- 案例需求
- 创建一个TreeMap集合,键是学生对象(Student),值是籍贯(String),学生属性姓名和年龄,按照年龄进行排序并遍历
- 要求按照学生的年龄进行排序,如果年龄相同则按照姓名进行排序
- 代码实现
学生类
public class Student implements Comparable<Student>{
private String name;
private int age;
public Student() {
}
public Student(String name, int age) {
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;
}
@Override
public String toString() {
return "Student{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
@Override
public int compareTo(Student o) {
int result = o.getAge() - this.getAge();
result = result == 0 ? o.getName().compareTo(this.getName()) : result;
return result;
}
}
测试类
public class Test1 {
public static void main(String[] args) {
TreeMap<Student,String> tm = new TreeMap<>();
Student s1 = new Student("xiaohei",23);
Student s2 = new Student("dapang",22);
Student s3 = new Student("xiaomei",22);
tm.put(s1,"江苏");
tm.put(s2,"北京");
tm.put(s3,"天津");
tm.forEach(
(Student key, String value)->{
System.out.println(key + "---" + value);
}
);
}
}
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