Day09 JavaSE 集合概述

其他 2020-04-02 10:30:29 阅读次数: 0

Java集合概述

前言

Java集合类存放于java.util包中，是一个用来存放对象的容器

  • 集合只能用来存放对象。
  • 集合存放的是多个对象的引用，对象本身还是放在堆内存中。
  • 集合可以存放不同类型、不限数量的数据类型。

Java集合可分为Set、List、Map三大体系。

​ Set：无序、不可重复的集合

​ List：有序，可重复的集合

​ Map：具有映射关系的集合

1 Set

1.1 HashSet

HashSet按照Hash算法来存储集合中的元素，因此具有很好的存取和查找性能。

HashSet特点：

  • 不能保证元素的排列顺序
  • 不可重复 --> hashCode不相同
  • HashSet不是线程安全的
  • 集合元素可以使用null

排列顺序的解释：当向HashSet集合存入一个元素时，会调用该对象的hashCode()方法来得到该对象的hashCode值，根据hashCode值决定该对象在集合中存储位置。

HashSet类 --实现–> set接口 --继承–> Collection接口

基本操作：

创建HashSet: Set set = new HashSet();

  • 增、删、判断、清空;

  • add()、remove()、contains()、clear();

    package com.set;

import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;
import java.util.Set;

public class HashSetDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        Set set = new HashSet();// <=>Set<Object> set = new HashSet<Object>();
        set.add(1);//添加元素
        set.add("a");
        System.out.println(set);

        set.remove(1); //移除元素
        System.out.println(set);

        System.out.println(set.contains(1));//判断是否存在

        set.clear(); //清空集合
        System.out.println(set);
    }
}
//运行结果
//[1, a]
//[a]
//false
//[]

  • 遍历（迭代器遍历 / for each迭代集合）

    package com.set;

import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;
import java.util.Set;

public class HashSetDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        Set set = new HashSet();// <=>Set<Object> set = new HashSet<Object>();
        set.add("a");
        set.add("b");
        set.add("c");
        set.add("d");
        set.add("d"); //set集合并未发生改变，说明set存的值是不重复的
        set.add(null); //set可以存null --> 存后发现null位于首位，故hashSet无顺序
        System.out.println(set);
        
      	//使用迭代器遍历集合
        Iterator it = set.iterator();
        while (it.hasNext()){
            System.out.println(it.next());
        }
        
      	//for each迭代集合（推荐！）
        for (Object obj : set){ //将set每一个值取出赋值给obj
            System.out.println(obj);
        }
        System.out.println(set.size()); //获取集合个数
    }
}
/*运行结果
[null, a, b, c, d]
null
a
b
c
d
null
a
b
c
d
5
*/

  • 泛型的引入

  • Set set1 = new HashSet();

    package com.set;

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

public class HashSetDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        //如果想让集合只存同样类型的对象，需要使用泛型
        Set<String> set1 = new HashSet<String>();

        set1.add("abc");
        //set1.add(true); //非String对象不能存入
        System.out.println(set1);
    }
}
//运行结果：
//[abc]

1.2 TreeSet

TreeSet是SortedSet接口的实现类，TreeSet可以确保集合元素处于排序状态。

TreeSet支持两种排序方法：自然排序（默认）和定制排序。

1.2.1 自然排序

TreeSet会调用集合元素的compareTo(Object obj)方法来比较元素之间的大小关系，然后将集合元素按升序排列

  • 如果this > obj，返回1
  • 如果this < obj，返回-1
  • 如果this = obj，返回0
  • 必须放入同样类的对象（可使用泛型来限制），否则会出现类型转换异常

自然排序案例：

基本操作与HashSet中一致，遍历操作也相同，故直接给出：

package com.set;

import java.util.Iterator;
import java.util.Set;
import java.util.TreeSet;

public class TreeSetDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        Set<Integer> set = new TreeSet<Integer>();
        //TreeSet 自然排序
        set.add(5);
        set.add(2);
        set.add(4);
        set.add(3);
        System.out.println(set);
        set.remove(5);
        System.out.println(set.contains(3));
//        set.clear();
        //遍历同上
        //迭代器遍历
        Iterator<Integer> it = set.iterator();
        while(it.hasNext()){
            System.out.println(it.next());
        }
        //for-each遍历
        for (Integer i : set){
            System.out.println(i);
        }
    }
}
/*运行结果：
[2, 3, 4, 5]
true
2
3
4
2
3
4
 */

1.2.2 定制排序

TreeSet中存放自己定义的类对象，现需按照自己想要的方式进行排序，需使用定制排序。

实现方法：

  • 创建自己的类并实现Comparator<Person>接口，例如Person类，内含name，age属性。
  • 在Person类中创建无参构造器+有参构造器。
  • Person类中重写compare方法，传入两对象，按照age比较并返回1、-1、0。

TreeSet创建使用：Set<Person> set = new TreeSet<Person>(new Person());

定制排序案例：

package com.set;

import java.util.Comparator;
import java.util.Set;
import java.util.TreeSet;

public class TreeSetDemo02 {
    public static void main(String[] args) {
        Person p1 = new Person("张三", 23);
        Person p2 = new Person("里斯", 25);
        Person p3 = new Person("王武", 20);
        Person p4 = new Person("Lucy", 19);

        Set<Person> set = new TreeSet<Person>(new Person());
        set.add(p1);
        set.add(p2);
        set.add(p3);
        set.add(p4);

        for (Person p : set){
            System.out.println(p.name + " "+ p.age);
        }

    }
}
class Person implements Comparator<Person> { //将person对象存入TreeSet中，并按照年龄排序
    int age;
    String name;
    //无参构造器
    public Person(){

    }
    //有参构造器
    public Person(String name, int age){
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    @Override
    public int compare(Person o1, Person o2) { //年龄正序排列
        if (o1.age > o2.age) {
            return 1;
        } else if (o1.age < o2.age) {
            return -1;
        } else {
            return 0;
        }
    }
}
//运行结果：
//Lucy 19
//王武 20
//张三 23
//里斯 25

2 List

List代表一个元素有序、且可重复的集合，集合中的每个元素都有其对应的顺序索引。

List对象创建：List<String> list = new ArrayList<String>();

ArrayList和Vector是List接口的两个典型实现，区别：

  • Vector是一个古老的集合，通常建议ArrayList。
  • ArrayList是线程不安全的，Vector是线程安全的。

常用操作：

函数名称 函数功能
add() 1)添加元素
2指定位置添加元素
addAll() 指定位置添加另一集合中所有元素
remove() 删除元素(可根据索引也可根据元素名称)
set() 更改指定位置元素
get() 根据索引取出指定位置元素
indexOf() 获取指定元素在集合中第一次出现的索引下标
lastIndexOf() 获取指定元素在集合中最后一次出现的索引下标
sublist() 截取list集合，返回新的list集合（左闭右开）
size() 返回列表元素个数

案例展示：

package com.list;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class ListDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<String>();
        list.add("a"); //索引为0
        list.add("c"); //索引为1
        list.add("c"); //索引为2
        list.add("d"); //索引为3
        list.add("d"); //允许使用重复元素
        System.out.println(list);

        list.add(1,"b"); //在指定位置插入数据，其后数据均往后移动
        System.out.println(list);

        List<String> l = new ArrayList<String>();
        l.add("123");
        l.add("efg");
        list.addAll(0,l); //在指定索引下标位置插入集合
        System.out.println(list);

        list.remove(4); //根据指定索引下标移除数据
        System.out.println(list);

        list.set(1,"456"); //根据指定索引下标修改元素
        System.out.println(list);

        System.out.println(list.get(2)); //取出指定位置元素
        System.out.println(list);


        System.out.println(list.indexOf("d")); //获取指定元素在集合中第一次出现的索引下标
        System.out.println(list.lastIndexOf("d")); //获取指定元素在集合中最后一次出现的索引下标

        List<String> sublist = list.subList(2,5); //取出索引下标为[2,5)的元素，注意左闭右开
        System.out.println(sublist);
        System.out.println(sublist.size());
    }
}
/*运行结果：
[a, c, c, d, d]
[a, b, c, c, d, d]
[123, efg, a, b, c, c, d, d]
[123, efg, a, b, c, d, d]
[123, 456, a, b, c, d, d]
a
[123, 456, a, b, c, d, d]
5
6
[a, b, c]
3
 */

3 Map

Map用来保存具有映射关系的数据，因此Map集合里保存两组值，一组值保存Key，另外一组保存Value。

(这里的Map有点类似于python中的字典)

Key不允许重复，且Key与Value存在一对一关系。

3.1 HashMap

常用操作：

函数名称 函数功能
put() 添加数据
get() 根据key取值
remove() 根据key移除键值对
size() 返回键值对个数
containsKey() 判断map集合中是否包含指定的key
containsValue() 判断map集合中是否包含指定的value
clear() 清空map集合
map.keySet() 获取map集合中key的集合
map.values() 获取map集合中所有values值
(返回HashMap$Values类型数据)

基本操作案例：

package com.map;

import java.util.*;

public class MapDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String, Integer> map = new HashMap<String, Integer>();
        map.put("a",1); //添加数据
        map.put("c",2);
        map.put("e",2);
        map.put("f",2);
        System.out.println(map);

        System.out.println(map.get("c")); //根据key取值

        map.remove("c"); //根据key移除键值对
        System.out.println(map);
        System.out.println(map.size()); //map集合长度

        System.out.println(map.containsKey("c")); //判断map集合中是否包含指定的key
        System.out.println(map.containsValue(1)); //判断map集合中是否包含指定的Value

        map.values(); //获取map集合的所有Value值
        System.out.println(map.values().getClass().getName()); //查看返回类型
      
        map.clear();//清空
    }
}
/*运行结果：
{a=1, c=2, e=2, f=2}
2
{a=1, e=2, f=2}
3
false
true
java.util.HashMap$Values
 */

遍历操作案例：

两种方式：1、map.keySet() 2、map.entrySet()（推荐使用！）

package com.map;

import java.util.*;

public class MapDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String, Integer> map = new HashMap<String, Integer>();
        map.put("a",1); //添加数据
        map.put("e",2);
        map.put("f",2);
        System.out.println(map); 
      
        //遍历map集合,通过map.keySet();
        Set<String> keys = map.keySet(); //获取map集合的key的集合
        for (String key : keys) {
            System.out.println("key: " + key + ", value: " + map.get(key));
        }

        //通过map.entrySet();（性能更优，推荐使用）
        Set<Map.Entry<String,Integer>> entrys = map.entrySet(); //Map.Entry表示映射关系，map.entrySet()返回包含该关系的Set视图
        for (Map.Entry<String, Integer> en : entrys){
            System.out.println("key: " + en.getKey()+", value: "+ en.getValue());
        }
    }
}
/*运行结果：
key: a, value: 1
key: e, value: 2
key: f, value: 2
key: a, value: 1
key: e, value: 2
key: f, value: 2
 */

3.2 TreeMap

TreeMap也支持两种排序方法：自然排序与定制排序（与TreeSet类似）

此处仅展示自然排序的使用，定制排序可仿照TreeSet编写。

  • 案例展示：
package com.map;

import java.util.Map;
import java.util.TreeMap;

public class MapDemo02 {
    public static void main(String[] args) {
        Map<Integer, String> map = new TreeMap<Integer, String>();
        map.put(4,"a");
        map.put(3,"b");
        map.put(5,"b");
        map.put(2,"e");
        System.out.println(map);

        //自然排序使用的是英文字典顺序排序，且数字在字母之前
        Map<String, String> map1 = new TreeMap<String, String>();
        map1.put("a","b");
        map1.put("c","d");
        map1.put("b","e");
        map1.put("d","f");
        map1.put("ab","ab");
        map1.put("1","11");
        map1.put("12","12");
        map1.put("2","2");
        System.out.println(map1);
    }
}
/*运行结果：
{2=e, 3=b, 4=a, 5=b}
{1=11, 12=12, 2=2, a=b, ab=ab, b=e, c=d, d=f}
*/

注：TreeMap自然排序<String排序>使用的是英文字典顺序，且数字在字母之前！

写在最后

因为苦涩，才去品尝，因为感动，才去深爱。

To Demut and Dottie!

Targetu
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