Java单列集合概述

Java集合体系

Collection集合

Collection是单列集合的顶层实现，是一个接口，提供了如下方法

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
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

集合的遍历方法

通过迭代器进行遍历，集合调用iterator方法得到一个Iteratora对象，iterator中提供了如下方法
通过增强for循环

for(元素数据类型变量名 : 数组/集合对象名) {
循环体; }

方法名	说明
boolean hasNext()	判断集合中是否存在下一元素
element next()	得到集合的元素

List集合

list仍然是一个接口，提供了更细化的接口

List集合特点：

有索引
可以存储重复元素
存取顺序有序
List集合的特有方法

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

ListIterator介绍

通过List集合的listIterator()方法得到，所以说它是List集合特有的迭代器
用于允许程序员沿任一方向遍历的列表迭代器，在迭代期间修改列表，并获取列表中迭代器的当前位置

并发修改异常

出现的原因

迭代器遍历的过程中，通过集合对象修改了集合中的元素，造成了迭代器获取元素中判断预期修改值和实际修改值不一致，则会出现：ConcurrentModificationException
解决的方案

用for循环遍历，然后用集合对象做对应的操作即可

List集合的具体实现

ArrayList
LinkedList

特点：
ArrayList：

底层采用数组实现
查询快
增加和删除慢

LinkedList：

底层采用链表实现
查询较慢
增删快

LinkedList

概述：和ArrayList集合一样，是List的具体实现

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

Set集合

set集合是一个接口

set集合特点：

元素存取无序
没有索引，只能通过迭代器和增强for遍历
不能存储重复元素

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

HashSet

HashSet集合的特点

底层数据结构是哈希表
对集合的迭代顺序不做保证，也就是说取出元素顺序和存储集合时可能不一致
没有带索引的方法，故只能通过迭代器或者增强for循环进行遍历
由于实现了Set接口，故集合不可以存储重复元素

HashSet集合保证元素唯一性的原理

1.根据对象的哈希值计算存储位置

如果当前位置没有元素则直接存入
如果当前位置有元素存在，则进入第二步

2.当前元素的元素和已经存在的元素比较哈希值

如果哈希值不同，则将当前元素进行存储
如果哈希值相同，则进入第三步

3.通过equals()方法比较两个元素的内容

如果内容不相同，则将当前元素进行存储
如果内容相同，则不存储当前元素

图解：

在这里插入图片描述
哈希表

在这里插入图片描述

LinkedHashSet

LinkedHashSet集合特点

哈希表和链表实现的Set接口，具有可预测的迭代次序
由链表保证元素有序，也就是说元素的存储和取出顺序是一致的
由哈希表保证元素唯一，也就是说没有重复的元素

TreeSet

元素有序，可以按照一定的规则进行排序，具体排序方式取决于构造方法
- 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
没有带索引的方法，所以不能使用普通for循环遍历
由于是Set集合，所以不包含重复元素的集合

栗子

package cn.dreamyi.demo1;

import java.util.Comparator;
import java.util.Iterator;
import java.util.TreeSet;

public class StudentTest {
    
    
    public static void main(String[] args) {
    
    

        /**
         * List集合 元素有顺序 有索引的方法 元素可重复
         *      ArrayList 底层采用数组实现 容易查询 不易大量增删
         *      LinkedList底层采用链表实现 容易增删 不易大量查询
         *
         * Set集合 元素无序、没有索引、不能重复
         *      TreeSet 具有排序功能 无序
         *      HashSet 底层采用哈希表实现 无序 且唯一性
         *      LinkedHashSet 采用链表和哈希表实现 具有有序和元素不重复特点
         */

        /**
         * 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)，并遍历该集合
         * - 要求：按照总分从高到低出现
         */
        TreeSet<Student> treeSet = new TreeSet<>(new Comparator<Student>() {
    
    
            @Override
            public int compare(Student o1, Student o2) {
    
    
                int i = o1.getAllScore() - o2.getAllScore();
                i = i==0? o1.getChinese() - o2.getChinese(): i;
                i = i==0? o1.getName().compareTo(o2.getName()) : i;
                return i;
            }
        });

        Student stu1 = new Student("zhangsan", 96, 98);
        Student stu2 = new Student("wangwu", 94, 98);
        Student stu3 = new Student("zhaoliu", 90, 100);
        Student stu4 = new Student("libai", 90, 100);
        Student stu5 = new Student("dufu", 95, 99);
        treeSet.add(stu1);
        treeSet.add(stu2);
        treeSet.add(stu3);
        treeSet.add(stu4);
        treeSet.add(stu5);

        Iterator<Student> iterator = treeSet.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
    
    
            Student stu = iterator.next();
            System.out.println(stu.getName() + ","
                    + stu.getChinese() + "," + stu.getMath() +","+stu.getAllScore());
        }

        System.out.println(treeSet.size());
    }
}




package cn.dreamyi.demo1;

public class Student{
    
    
    private String name;
    private int chinese;
    private int math;

    public Student() {
    
    
    }

    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 Student(String name, int chinese, int math) {
    
    
        this.name = name;
        this.chinese = chinese;
        this.math = math;
    }

    public int getAllScore(){
    
    
        return this.chinese + this.math;
    }
}