第十一章_java集合(重要)(没有看完)

我的疑问:
Object类型的数组可以放子类,那以后都放在Object中不就行了

01、Java 集合框架概述

1.1、集合框架与数组的对比及概述

package java;

/**
 * @author weijiangquan
 * @date 2022/5/3 -21:41
 * @Description
 * 一:集合框架的概述
 *
 * 1.集合,数组都是对于多个数据进行存储操作的结构,简称Java容器
 * 说明:此时的存储,主要指的的是内存层面的存储,不涉及到持久化的存储 如:(.txt,.jpg,数据库中)
 *
 * 2.1.数组在存储多个数据方面的特点
 *      > 一旦初始化以后,长度就确定了.
 *      > 数组一旦定义好,其元素的类型也就确定了,我们也就只能操作指定类型的数据看 比如:String[] arr,int[] arr,
 *              Object[]可以装子类 其它的同理
 * 2.2.数组在存储数据方面的缺点
 *     > 一旦初始化以后,其长度就不可修改
 *     > 数组中提供的方法非常有限,对于添加,删除,插入数据等操作,非常的不方便,效率不高
 *     > 获取数组中实际元素的个数的需求,数组没有现成的属性和方法可以用
 *     > 数组存储数据的特点:有序,可重复性,对于无序,不可重复的需求,不能满足
 
 */

1、集合的使用场景

1.2、集合框架涉及到的API

• Java 集合可分为Collection和Map两种体系

  • Collection接口：单列数据，定义了存取一组对象的方法的集合
  • List：元素有序、可重复的集合
  • Set：元素无序、不可重复的集合
    Map接口：双列数据，保存具有映射关系“key-value对”的集合

1、Collection接口继承树

2、Map接口继承树

 * 二.集合框架
 *      |---Collection接口
 *          |---List接口 有序的    ---> "动态"数组 长度可变
 *               |---ArrayList LinkedList Vector
 *          |--Set接口   无序的    --> 高中讲的集合
 *               |&---HashSet、LinkedHashSet、TreeSet
 *
 *      |--Map接口:双列集合,用来存储一对(key - value)-对的数据
 *              |&---HashMap(及其高频)、LinkedHashMap、TreeMap、Hashtable、Properties
 *
 *

02、Collection接口方法

2.1、概述

• Collection 接口是List、Set 和Queue 接口的父接口，该接口里定义的方法* 既可用于操作Set 集合，也可用于操作List 和Queue 集合。
• JDK不提供此接口的任何直接实现，而是提供更具体的子接口(如：Set和List)实现。
• 在Java5 之前，Java 集合会丢失容器中所有对象的数据类型，把所有对象都当成Object 类型处理；从JDK 5.0 增加了泛型以后，Java 集合可以记住容器中对象的数据类型。

2.2、Collection接口中的常用方法1

package hxut.java;

import org.junit.Test;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Date;
/**
 * @author weijiangquan
 * @date 2022/5/3 -21:41
 * @Description
 * 一:集合框架的概述
 *
 * 1.集合,数组都是对于多个数据进行存储操作的结构,简称Java容器
 * 说明:此时的存储,主要指的的是内存层面的存储,不涉及到持久化的存储 如:(.txt,.jpg,数据库中)
 *
 * 2.1.数组在存储多个数据方面的特点
 *      > 一旦初始化以后,长度就确定了.
 *      > 数组一旦定义好,其元素的类型也就确定了,我们也就只能操作指定类型的数据看 比如:String[] arr,int[] arr,
 *              Object[]可以装子类 其它的同理
 * 2.2.数组在存储数据方面的缺点
 *     > 一旦初始化以后,其长度就不可修改
 *     > 数组中提供的方法非常有限,对于添加,删除,插入数据等操作,非常的不方便,效率不高
 *     > 获取数组中实际元素的个数的需求,数组没有现成的属性和方法可以用
 *     > 数组存储数据的特点:有序,可重复性,对于无序,不可重复的需求,不能满足
 *
 * 二.集合框架
 *      |---Collection接口
 *          |---List接口 有序的    ---> "动态"数组 长度可变
 *               |---ArrayList LinkedList Vector
 *          |--Set接口   无序的    --> 高中讲的集合
 *               |&---HashSet、LinkedHashSet、TreeSet
 *
 *      |--Map接口:双列集合,用来存储一对(key - value)-对的数据
 *              |&---HashMap(及其高频)、LinkedHashMap、TreeMap、Hashtable、Properties
 * 三.Collection接口中方法的使用
 *
 *
 */
public class CollectionTest{
    
    
   @Test
   public void test1(){
    
    
      Collection coll = new ArrayList();
      //add(Object e):将元素e添加到集合coll中
      coll.add("AA");
      coll.add("BB");
      coll.add(123);  //自动装箱
      coll.add(new Date());
      //size() //获取元素的个数
      System.out.println(coll.size());
      System.out.println("*************************");

      Collection coll1 = new ArrayList();
      coll1.add(456);
      coll1.add("cc");
      // addAll(Collection coll1):将coll1集合中的元素添加到当前的集合中
      coll.addAll(coll1);
      System.out.println(coll1);
      System.out.println(coll.size());
      System.out.println(coll); //可以看到具体的数据 //调用了实现类的toString方法

      //clear()清空集合的元素
      coll.clear(); //这个地方有点疑惑,底层是怎么调用的

      //isEmpty 判断当前集合是否为空
      System.out.println(coll.isEmpty());

   }
}

package hxut.java2;

import org.junit.Test;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Collection;
import java.util.Objects;

/**
 * @author weijiangquan
 * @date 2022/5/3 -23:35
 * @Description
 *
 * Collection接口中声明的方法的测试
 *  像Collection的实现类的对象中添加数据obj时,要求obj所在类要重写equals()
 *
 */
public class CollectionTest{
    
    
    @Test
    public void test1(){
    
    
        Collection col1 = new ArrayList();
        col1.add(12132);
        col1.add(456);
        col1.add(new String("Tom"));
        col1.add(false);
        col1.add(456);
        Person p = new Person("wei", 12);
        col1.add(p);

        col1.add(new Person("Jei",33));
        System.out.println(col1);

        //Contains(Object obj) 判断当前集合中是否包含obj
        //我们在判断时会调用obj对象所在类的equals()
        boolean contains = col1.contains(123);
        System.out.println(contains); //run result=>false

        // System.out.println(col1.contains(new String("Tom"))); //run result=>true 调用的是equals,比较的是值
        // System.out.println(col1.contains(p)); //run result=>true
        System.out.println(col1.contains(new Person("Jei",33))); //run result=>false (没有重写equals之前比较的是地址)
                                                                            //重写方法之后,就是true


        System.out.println("*****************");
        //2.containsAll(Collection coll1):判断形参coll1对应的所有元素是否都在集合中
        Collection col2 = Arrays.asList(12,456);
        boolean b = col1.containsAll(col2);
        System.out.println(b); //run result=>false 全部都在里面的时候才返回true



    }
}
class Person{
    
    

    private String name;
    private int age;

    @Override
    public String toString() {
    
    
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }


    @Override
    public boolean equals(Object o) {
    
    
        System.out.println("Person类的equals方法");
        if (this == o) return true;
        if (!(o instanceof Person)) return false;
        Person person = (Person) o;
        return age == person.age &&
                Objects.equals(name, person.name);
    }


    @Override
    public int hashCode() {
    
    
        return Objects.hash(name, age);
    }

    public Person() {
    
    
    }

    public Person(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;
    }

    public void eat(){
    
    
        System.out.println("吃饭");
    }

}

前面的枚举和注解的复习(p516,p517,p518)

2.3、Collection接口中的常用方法2

1、Person类

import java.util.Objects;

public class Person {
    
    

    private String name;
    private int age;

    public Person() {
    
    
        super();
    }

    public Person(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 "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
    
    
        System.out.println("Person equals()....");
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Person person = (Person) o;
        return age == person.age &&
                Objects.equals(name, person.name);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
    
    

        return Objects.hash(name, age);
    }
}

2、测试类

import org.junit.Test;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Collection;

/**
 * Collection接口中声明的方法的测试
 *
 * 结论：
 * 向Collection接口的实现类的对象中添加数据obj时，要求obj所在类要重写equals().
 *
 */
public class CollectinoTest {
    
    

    @Test
    public void test2(){
    
    
        //3.remove(Object obj):从当前集合中移除obj元素。
        Collection coll = new ArrayList();
        coll.add(123);
        coll.add(456);
        coll.add(new Person("Jerry",20));
        coll.add(new String("Tom"));
        coll.add(false);

        coll.remove(1234);
        System.out.println(coll);

        coll.remove(new Person("Jerry",20));
        System.out.println(coll);

        //4. removeAll(Collection coll1):差集：从当前集合中移除coll1中所有的元素。
        Collection coll1 = Arrays.asList(123,456);
        coll.removeAll(coll1);
        System.out.println(coll);
    }

    @Test
    public void test3(){
    
    
        Collection coll = new ArrayList();
        coll.add(123);
        coll.add(456);
        coll.add(new Person("Jerry",20));
        coll.add(new String("Tom"));
        coll.add(false);

        //5.retainAll(Collection coll1):交集：获取当前集合和coll1集合的交集，并返回给当前集合
//        Collection coll1 = Arrays.asList(123,456,789);
//        coll.retainAll(coll1);
//        System.out.println(coll);

        //6.equals(Object obj):要想返回true，需要当前集合和形参集合的元素都相同。
        Collection coll1 = new ArrayList();
        coll1.add(456);
        coll1.add(123);
        coll1.add(new Person("Jerry",20));
        coll1.add(new String("Tom"));
        coll1.add(false);

        System.out.println(coll.equals(coll1));
    }

}

2.5、Collection接口中的常用方法4

1、Person类

import java.util.Objects;

public class Person {
    
    

    private String name;
    private int age;

    public Person() {
    
    
        super();
    }

    public Person(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 "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
    
    
        System.out.println("Person equals()....");
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Person person = (Person) o;
        return age == person.age &&
                Objects.equals(name, person.name);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
    
    

        return Objects.hash(name, age);
    }
}

2、测试类

import org.junit.Test;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Collection;
import java.util.List;

/**
 * Collection接口中声明的方法的测试
 *
 * 结论：
 * 向Collection接口的实现类的对象中添加数据obj时，要求obj所在类要重写equals().
 *
 */
public class CollectinoTest {
    
    

    @Test
    public void test4(){
    
    
        Collection coll = new ArrayList();
        coll.add(123);
        coll.add(456);
        coll.add(new Person("Jerry",20));
        coll.add(new String("Tom"));
        coll.add(false);

        //7.hashCode():返回当前对象的哈希值
        System.out.println(coll.hashCode());

        //8.集合 --->数组：toArray()
        Object[] arr = coll.toArray();
        for(int i = 0;i < arr.length;i++){
    
    
            System.out.println(arr[i]);
        }

        //拓展：数组 --->集合:调用Arrays类的静态方法asList()
        List<String> list = Arrays.asList(new String[]{
    
    "AA", "BB", "CC"});
        System.out.println(list);

        List arr1 = Arrays.asList(123, 456);
        System.out.println(arr1);//[123, 456]

        List arr2 = Arrays.asList(new int[]{
    
    123, 456});
        System.out.println(arr2.size());//1

        List arr3 = Arrays.asList(new Integer[]{
    
    123, 456});
        System.out.println(arr3.size());//2

        //9.iterator():返回Iterator接口的实例，用于遍历集合元素。放在IteratorTest.java中测试
    }
}

03、Iterator迭代器接口

• Iterator对象称为迭代器(设计模式的一种)，主要用于遍历Collection 集合中的元素。
• GOF给迭代器模式的定义为：提供一种方法访问一个容器(container)对象中各个元素，而又不需暴露该对象的内部细节。迭代器模式，就是为容器而生。类似于“公交车上的售票员”、“火车上的乘务员”、“空姐”。
  *Collection接口继承了java.lang.Iterable接口，该接口有一个iterator()方法，那么所有实现了Collection接口的集合类都有一个iterator()方法，用以返回一个实现了Iterator接口的对象。
• Iterator 仅用于遍历集合，Iterator本身并不提供承装对象的能力。如果需要创建Iterator 对象，则必须有一个被迭代的集合。
• 集合对象每次调用iterator()方法都得到一个全新的迭代器对象，默认游标都在集合的第一个元素之前。
  

3.1、使用Iterator遍历Collection

import org.junit.Test;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;

/**
 * 集合元素的遍历操作，使用迭代器Iterator接口
 * 内部的方法：hasNext()和 next()
 *
 */
public class IteratorTest {
    
    

    @Test
    public void test(){
    
    
        Collection coll = new ArrayList();
        coll.add(123);
        coll.add(456);
        coll.add(new Person("Jerry",20));
        coll.add(new String("Tom"));
        coll.add(false);

        Iterator iterator = coll.iterator();

        //方式一：
//        System.out.println(iterator.next());
//        System.out.println(iterator.next());
//        System.out.println(iterator.next());
//        System.out.println(iterator.next());
//        System.out.println(iterator.next());
//        //报异常：NoSuchElementException
//        //因为：在调用it.next()方法之前必须要调用it.hasNext()进行检测。若不调用，且下一条记录无效，直接调用it.next()会抛出NoSuchElementException异常。
//        System.out.println(iterator.next());

        //方式二：不推荐
//        for(int i = 0;i < coll.size();i++){
    
    
//            System.out.println(iterator.next());
//        }

        //方式三：推荐
        while(iterator.hasNext()){
    
    
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }
}

3.2、迭代器Iterator的执行原理

3.3、Iterator遍历集合的两种错误写法

import org.junit.Test;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;

/**
 * 集合元素的遍历操作，使用迭代器Iterator接口
 * 1.内部的方法：hasNext()和 next()
 * 2.集合对象每次调用iterator()方法都得到一个全新的迭代器对象，默认游标都在集合的第一个元素之前。
 */
public class IteratorTest {
    
    

    @Test
    public void test2(){
    
    
        Collection coll = new ArrayList();
        coll.add(123);
        coll.add(456);
        coll.add(new Person("Jerry",20));
        coll.add(new String("Tom"));
        coll.add(false);

        //错误方式一：
//        Iterator iterator = coll.iterator();
//        while(iterator.next() != null){
    
    
//            System.out.println(iterator.next());
//        }

        //错误方式二：
        //集合对象每次调用iterator()方法都得到一个全新的迭代器对象，默认游标都在集合的第一个元素之前。
        while(coll.iterator().hasNext()){
    
    
            System.out.println(coll.iterator().next());
        }
    }
}

3.4、Iterator迭代器remove()的使用

import org.junit.Test;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;

/**
 * 集合元素的遍历操作，使用迭代器Iterator接口
 * 1.内部的方法：hasNext()和 next()
 * 2.集合对象每次调用iterator()方法都得到一个全新的迭代器对象，默认游标都在集合的第一个元素之前。
 * 3.内部定义了remove(),可以在遍历的时候，删除集合中的元素。此方法不同于集合直接调用remove()
 */
public class IteratorTest {
    
    

    //测试Iterator中的remove()方法
    @Test
    public void test3(){
    
    
        Collection coll = new ArrayList();
        coll.add(123);
        coll.add(456);
        coll.add(new Person("Jerry",20));
        coll.add(new String("Tom"));
        coll.add(false);

        //删除集合中”Tom”
        //如果还未调用next()或在上一次调用 next 方法之后已经调用了 remove 方法，
        // 再调用remove都会报IllegalStateException。
        Iterator iterator = coll.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
    
    
//            iterator.remove();
            Object obj = iterator.next();
            if("Tom".equals(obj)){
    
    
                iterator.remove();
//                iterator.remove();                
            }
        }

        //遍历集合
        iterator = coll.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
    
    
            System.out.println(iterator.next());
        }

    }
}

注意：

• Iterator可以删除集合的元素，但是是遍历过程中通过迭代器对象的remove方法，不是集合对象的remove方法。
• 如果还未调用next()或在上一次调用next方法之后已经调用了remove方法，再调用remove都会报IllegalStateException。

3.5、新特性foreach循环遍历集合或数组

import org.junit.Test;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;

/**
 * jdk 5.0 新增了foreach循环，用于遍历集合、数组
 *
 */
public class ForTest {
    
    

    @Test
    public void test(){
    
    
        Collection coll = new ArrayList();
        coll.add(123);
        coll.add(456);
        coll.add(new Person("Jerry",20));
        coll.add(new String("Tom"));
        coll.add(false);

        //for(集合元素的类型 局部变量 : 集合对象),内部仍然调用了迭代器。
        for(Object obj : coll){
    
    
            System.out.println(obj);
        }
    }

    @Test
    public void test2(){
    
    
        int[] arr = new int[]{
    
    1,2,3,4,5,6};
        //for(数组元素的类型 局部变量 : 数组对象)
        for(int i : arr){
    
    
            System.out.println(i);
        }
    }

    //练习题
    @Test
    public void test3(){
    
    
        String[] arr = new String[]{
    
    "SS","KK","RR"};

//        //方式一：普通for赋值
//        for(int i = 0;i < arr.length;i++){
    
    
//            arr[i] = "HH";
//        }

        //方式二：增强for循环
        for(String s : arr){
    
    
            s = "HH";
        }

        for(int i = 0;i < arr.length;i++){
    
    
            System.out.println(arr[i]);
        }
    }
}

04、Collection子接口之一：List接口

4.1、List接口常用实现类的对比

/**
 * 1. List接口框架
 *
 *    |----Collection接口：单列集合，用来存储一个一个的对象
 *          |----List接口：存储有序的、可重复的数据。  -->“动态”数组,替换原有的数组
 *              |----ArrayList：作为List接口的主要实现类；线程不安全的，效率高；底层使用Object[] elementData存储
 *              |----LinkedList：对于频繁的插入、删除操作，使用此类效率比ArrayList高；底层使用双向链表存储
 *              |----Vector：作为List接口的古老实现类；线程安全的，效率低；底层使用Object[] elementData存储
 *
 *
 * 面试题：比较ArrayList、LinkedList、Vector三者的异同？
 *        同：三个类都是实现了List接口，存储数据的特点相同：存储有序的、可重复的数据
 *        不同：见上
 *
 */

4.2、ArrayList的源码分析

/** 
 * 2.ArrayList的源码分析：
 *   2.1 jdk 7情况下
 *      ArrayList list = new ArrayList();//底层创建了长度是10的Object[]数组elementData
 *      list.add(123);//elementData[0] = new Integer(123);
 *      ...
 *      list.add(11);//如果此次的添加导致底层elementData数组容量不够，则扩容。
 *      默认情况下，扩容为原来的容量的1.5倍，同时需要将原有数组中的数据复制到新的数组中。
 *
 *      结论：建议开发中使用带参的构造器：ArrayList list = new ArrayList(int capacity)
 *
 *   2.2 jdk 8中ArrayList的变化：
 *      ArrayList list = new ArrayList();//底层Object[] elementData初始化为{}.并没有创建长度为10的数组
 *
 *      list.add(123);//第一次调用add()时，底层才创建了长度10的数组，并将数据123添加到elementData[0]
 *      ...
 *      后续的添加和扩容操作与jdk 7 无异。
 *   2.3 小结：jdk7中的ArrayList的对象的创建类似于单例的饿汉式，而jdk8中的ArrayList的对象
 *            的创建类似于单例的懒汉式，延迟了数组的创建，节省内存。
 * 
 */

4.3、LinkedList的源码分析

/**
  * 3.LinkedList的源码分析：
  *       LinkedList list = new LinkedList(); 内部声明了Node类型的first和last属性，默认值为null
  *       list.add(123);//将123封装到Node中，创建了Node对象。
  *
  *       其中，Node定义为：体现了LinkedList的双向链表的说法
  *       private static class Node<E> {
  *            E item;
  *            Node<E> next;
  *            Node<E> prev;
  *
  *            Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
  *            this.item = element;
  *            this.next = next;     //next变量记录下一个元素的位置
  *            this.prev = prev;     //prev变量记录前一个元素的位置
  *            }
  *        }
  */

4.4、Vector的源码分析

• Vector 是一个古老的集合，JDK1.0就有了。大多数操作与ArrayList相同，区别之处在于Vector是线程安全的。
• 在各种list中，最好把ArrayList作为缺省选择。当插入、删除频繁时，使用LinkedList；Vector总是比ArrayList慢，所以尽量避免使用

/** 
  * 4.Vector的源码分析：jdk7和jdk8中通过Vector()构造器创建对象时，底层都创建了长度为10的数组。
  *      在扩容方面，默认扩容为原来的数组长度的2倍。
  */ 

4.5、List接口中的常用方法测试

List除了从Collection集合继承的方法外，List 集合里添加了一些根据索引来操作集合元素的方法。

package hxut.java5;

/**
 * @author weijiangquan
 * @date 2022/5/5 -10:46
 * @Description
 */

import org.junit.Test;

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

/**
 *
 * void add(int index, Object ele):在index位置插入ele元素
 * boolean addAll(int index, Collection eles):从index位置开始将eles中的所有元素添加进来
 * Object get(int index):获取指定index位置的元素
 * int indexOf(Object obj):返回obj在集合中首次出现的位置
 * int lastIndexOf(Object obj):返回obj在当前集合中末次出现的位置
 * Object remove(int index):移除指定index位置的元素，并返回此元素
 * Object set(int index, Object ele):设置指定index位置的元素为ele
 * List subList(int fromIndex, int toIndex):返回从fromIndex到toIndex位置的子集合
 *
 * 总结：常用方法
 * 增：add(Object obj)
 * 删：remove(int index) / remove(Object obj)
 * 改：set(int index, Object ele)
 * 查：get(int index)
 * 插：add(int index, Object ele)
 * 长度：size()
 * 遍历：① Iterator迭代器方式
 *      ② 增强for循环
 *      ③ 普通的循环
 *
 */
 
public class ListTest {
    
    


    @Test
    public void test3(){
    
    
        ArrayList list = new ArrayList();
        list.add(123);
        list.add(456);
        list.add("AA");

        //方式一：Iterator迭代器方式
        Iterator iterator = list.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
    
    
            System.out.println(iterator.next());
        }

        System.out.println("***************");

        //方式二：增强for循环
        for(Object obj : list){
    
    
            System.out.println(obj);
        }

        System.out.println("***************");

        //方式三：普通for循环
        for(int i = 0;i < list.size();i++){
    
    
            System.out.println(list.get(i));
        }
    }

    @Test
    public void test1(){
    
    
        ArrayList list = new ArrayList();
        list.add(123);
        list.add(456);
        list.add("AA");
        list.add(new Person("Tom",12));


        System.out.println(list);//run result=>[123, 456, AA, Person{name='Tom', age=12}]

        // void add(int index, Object ele):在index位置插入ele元素
        list.add(1,"BB");
        System.out.println(list);//run result=>[123, BB, 456, AA, Person{name='Tom', age=12}]

        // boolean addAll(int index, Collection eles):从index位置开始将eles中的所有元素添加进来
        List list1 = Arrays.asList(1, 2, 3);
        list.addAll(list1);
        System.out.println(list);
        System.out.println(list.size());

        // Object get(int index):获取指定index位置的元素
        System.out.println(list.get(2)); //run result=>465
    }

    @Test
    public void test2(){
    
    
        ArrayList list = new ArrayList();
        list.add(123);
        list.add(456);
        list.add("AA");
        list.add(new Person("Tom",12));
        list.add(456);
        System.out.println(list); //run result=>[123, 456, AA, Person{name='Tom', age=12}, 456]

        // int indexOf(Object obj):返回obj在集合中首次出现的位置
        System.out.println(list.indexOf(456)); //run result=>1 找不到就返回-1

        // int lastIndexOf(Object obj):返回obj在当前集合中末次出现的位置
        System.out.println(list.lastIndexOf(456));//run result=>4

        // Object remove(int index):移除指定index位置的元素，并返回此元素
        Object remove = list.remove(2);
        System.out.println(remove);


        // Object set(int index, Object ele):设置指定index位置的元素为ele
        System.out.println(list);
        list.set(1,"CC");
        System.out.println(list);


        // List subList(int fromIndex, int toIndex):返回从fromIndex到toIndex位置的子集合
        List subList = list.subList(2, 4);
        System.out.println(subList);
    }
}

4.6、List的一个面试小题

1、面试题1

请问ArrayList/LinkedList/Vector的异同？谈谈你的理解？ArrayList底层是什么？扩容机制？Vector和ArrayList的最大区别?

   /**
     * 请问ArrayList/LinkedList/Vector的异同？谈谈你的理解？
     * ArrayList底层是什么？扩容机制？Vector和ArrayList的最大区别?
     * 
     * ArrayList和LinkedList的异同二者都线程不安全，相对线程安全的Vector，执行效率高。
     * 此外，ArrayList是实现了基于动态数组的数据结构，LinkedList基于链表的数据结构。
     * 对于随机访问get和set，ArrayList觉得优于LinkedList，因为LinkedList要移动指针。
     * 对于新增和删除操作add(特指插入)和remove，LinkedList比较占优势，因为ArrayList要移动数据。
     * 
     * ArrayList和Vector的区别Vector和ArrayList几乎是完全相同的,
     * 唯一的区别在于Vector是同步类(synchronized)，属于强同步类。
     * 因此开销就比ArrayList要大，访问要慢。正常情况下,
     * 大多数的Java程序员使用ArrayList而不是Vector,
     * 因为同步完全可以由程序员自己来控制。Vector每次扩容请求其大小的2倍空间，
     * 而ArrayList是1.5倍。Vector还有一个子类Stack。
     */

2、面试题2

package hxut.exer;

import org.junit.Test;

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

/**
 * @author weijiangquan
 * @date 2022/5/5 -11:13
 * @Description
 */
public class ListExer {
    
    

    // 区别list中的remove(int index)和remove(Object obj);


    @Test
    public void testListRemove(){
    
    
        List list = new ArrayList();
        list.add(1);
        list.add(2);
        list.add(3);

        list.toString();


        System.out.println();
        updateList(list);
        System.out.println(list); //
    }

    private void updateList(List list){
    
    
        // list.remove(2);  //按索引删除的

        list.remove(new Integer(2));
    }


}

05、Collection子接口之二：Set接口(开发中用的比较少)

• Set接口是Collection的子接口，set接口没有提供额外的方法
• Set 集合不允许包含相同的元素，如果试把两个相同的元素加入同一个Set 集合中，则添加操作失败。
• Set 判断两个对象是否相同不是使用==运算符，而是根据equals()方法

package hxut.java6;

/**
 * @author weijiangquan
 * @date 2022/5/5 -11:27
 * @Description
 */
/**
 * 1.Set接口的框架：
 * |----Collection接口：单列集合，用来存储一个一个的对象
 *          |----Set接口：存储无序的、不可重复的数据   -->高中讲的“集合”
 *             |----HashSet：作为Set接口的主要实现类；线程不安全的；可以存储null值(没有特殊情况可以使用这个)
 *                 |----LinkedHashSet：作为HashSet的子类；遍历其内部数据时，可以按照添加的顺序遍历
 *                                    对于频繁的遍历操作，LinkedHashSet效率高于HashSet.
 *             |----TreeSet：可以按照添加对象的指定属性，进行排序。
 */

public class SetTest {
    
    
    
}

5.2、Set的无序性与不可重复性的理解

测试类

package hxut.java6;

/**
 * @author weijiangquan
 * @date 2022/5/5 -11:27
 * @Description
 */

import org.junit.Test;

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

/**
 * 1.Set接口的框架：
 * |----Collection接口：单列集合，用来存储一个一个的对象
 *          |----Set接口：存储无序的、不可重复的数据   -->高中讲的“集合”
 *             |----HashSet：作为Set接口的主要实现类；线程不安全的；可以存储null值(没有特殊情况可以使用这个)
 *                 |----LinkedHashSet：作为HashSet的子类；遍历其内部数据时，可以按照添加的顺序遍历
 *                                    对于频繁的遍历操作，LinkedHashSet效率高于HashSet.
 *             |----TreeSet：可以按照添加对象的指定属性，进行排序。
 */

public class SetTest {
    
    

    // 注意:
            //1.Set中没有额外的定义新的方法，使用的都是Collection中声明的方法


    /**
     * 一、Set:存储无序的、不可重复的数据
     *  以HashSet为例说明：
     *      1.无序性：不等于随机性。存储的数据在底层数组中并非按照数组索引的顺序添加，而是根据数据的哈希值决定的。
     *
     *      2.不可重复性：保证添加的元素按照equals()判断时,不能返回true.即：相同的元素只能添加一个。
     *
     *
     * 二、添加元素的过程：以HashSet为例：
     */


    @Test
    public void test1(){
    
    
        Set set = new HashSet();
        set.add(123);
        set.add(456);
        set.add("fgd");
        set.add("book");
        set.add(new User("Tom",12));
        set.add(new User("Tom",12));
        set.add(129);


        System.out.println(set); //run result=>[129, fgd, book, 456, 123, User{name='Tom', age=12}]

    }
}

User类

package hxut.java6;

/**
 * @author weijiangquan
 * @date 2022/5/5 -11:36
 * @Description
 */
public class User {
    
    
    private String name;
    private int age;

    public User() {
    
    
    }

    public User(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 "User{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }



    @Override
    public boolean equals(Object o) {
    
    
        System.out.println("User equals()....");
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;

        User user = (User) o;

        if (age != user.age) return false;
        return name != null ? name.equals(user.name) : user.name == null;
    }



    @Override
    public int hashCode() {
    
    
        int result = name != null ? name.hashCode() : 0;
        result = 31 * result + age;
        return result;
    }



}

5.3、HashSet中元素的添加过程(p537 没怎么听明白 听完数据结构以后再看)

1、测试类

import org.junit.Test;

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

/**
 *
 * 1.Set接口中没有定义额外的方法，使用的都是Collection中声明过的方法。
 *
 */
public class SetTest {
    
    

    /**
     * 一、Set:存储无序的、不可重复的数据
     *      1.无序性：不等于随机性。存储的数据在底层数组中并非按照数组索引的顺序添加，而是根据数据的哈希值决定的。
     *
     *      2.不可重复性：保证添加的元素按照equals()判断时，不能返回true.即：相同的元素只能添加一个。
     *
     * 二、添加元素的过程：以HashSet为例：
     *
     *
     */
    @Test
    public void test(){
    
    
        Set set = new HashSet();
        set.add(123);
        set.add(456);
        set.add("fgd");
        set.add("book");
        set.add(new User("Tom",12));
        set.add(new User("Tom",12));
        set.add(129);

        Iterator iterator = set.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
    
    
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }
}

2、User类

public class User{
    
    
    private String name;
    private int age;

    public User() {
    
    
    }

    public User(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 "User{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
    
    
        System.out.println("User equals()....");
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;

        User user = (User) o;

        if (age != user.age) return false;
        return name != null ? name.equals(user.name) : user.name == null;
    }

    @Override
    public int hashCode() {
    
     
        int result = name != null ? name.hashCode() : 0;
        result = 31 * result + age;
        return result;
    }
}

5.3、HashSet中元素的添加过程

• hashSet是Set 接口的典型实现，大多数时候使用Set 集合时都使用这个实现类

• HashSet按Hash 算法来存储集合中的元素，因此具有很好的存取、查找、删除性能。

• HashSet具有以下特点：不能保证元素的排列顺序

  • HashSet不是线程安全的
  • 集合元素可以是null

• 底层也是数组，初始容量为16，当如果使用率超过0.75，（16*0.75=12）就会扩大容量为原来的2倍。（16扩容为32，依次为64,128…等）

• HashSet 集合判断两个元素相等的标准：两个对象通过hashCode() 方法比较相等，并且两个对象的equals()方法返回值也相等。

• 对于存放在Set容器中的对象，对应的类一定要重写equals()和hashCode(Object obj)方法，以实现对象相等规则。即：“相等的对象必须具有相等的散列码”。

/**
     * 一、Set:存储无序的、不可重复的数据
     *      1.无序性：不等于随机性。存储的数据在底层数组中并非按照数组索引的顺序添加，而是根据数据的哈希值决定的。
     *
     *      2.不可重复性：保证添加的元素按照equals()判断时，不能返回true.即：相同的元素只能添加一个。
     *
     * 二、添加元素的过程：以HashSet为例：
     *      我们向HashSet中添加元素a,首先调用元素a所在类的hashCode()方法，计算元素a的哈希值，
     *      此哈希值接着通过某种算法计算出在HashSet底层数组中的存放位置（即为：索引位置），判断
     *      数组此位置上是否已经有元素：
     *          如果此位置上没有其他元素，则元素a添加成功。 --->情况1
     *          如果此位置上有其他元素b(或以链表形式存在的多个元素），则比较元素a与元素b的hash值：
     *              如果hash值不相同，则元素a添加成功。--->情况2
     *              如果hash值相同，进而需要调用元素a所在类的equals()方法：
     *                    equals()返回true,元素a添加失败
     *                    equals()返回false,则元素a添加成功。--->情况2
     *
     *      对于添加成功的情况2和情况3而言：元素a 与已经存在指定索引位置上数据以链表的方式存储。
     *      jdk 7 :元素a放到数组中，指向原来的元素。
     *      jdk 8 :原来的元素在数组中，指向元素a
     *      总结：七上八下
     *
     * HashSet底层：数组+链表的结构。
     *
     */

5.4、关于hashCode()和equals()的重写

5.4.1、重写hashCode() 方法的基本原则

5.4.2、重写equals() 方法的基本原则

以自定义的Customer类为例，何时需要重写equals()？

5.4.3、Eclipse/IDEA工具里hashCode()的重写

以Eclipse/IDEA为例，在自定义类中可以调用工具自动重写equals和hashCode。问题：为什么用Eclipse/IDEA复写hashCode方法，有31这个数字？

• 选择系数的时候要选择尽量大的系数。因为如果计算出来的hash地址越大，所谓的“冲突”就越少，查找起来效率也会提高。（减少冲突）
• 并且31只占用5bits,相乘造成数据溢出的概率较小。
• 31可以由i*31== (i<<5)-1来表示,现在很多虚拟机里面都有做相关优化。（提高算法效率）
• 31是一个素数，素数作用就是如果我用一个数字来乘以这个素数，那么最终出来的结果只能被素数本身和被乘数还有1来整除！(减少冲突)

/**
  * 2.要求：向Set(主要指：HashSet、LinkedHashSet)中添加的数据，其所在的类一定要重写hashCode()和equals()
  *   要求：重写的hashCode()和equals()尽可能保持一致性：相等的对象必须具有相等的散列码
  *        重写两个方法的小技巧：对象中用作 equals() 方法比较的 Field，都应该用来计算 hashCode 值。
 */

5.5、LinkedHashSet的使用

1、测试类

import org.junit.Test;

import java.util.Iterator;
import java.util.LinkedHashSet;
import java.util.Set;

public class SetTest {
    
    

    /**
     * LinkedHashSet的使用
     * LinkedHashSet作为HashSet的子类，在添加数据的同时，每个数据还维护了两个引用，记录此数据前一个
     * 数据和后一个数据。
     * 优点：对于频繁的遍历操作，LinkedHashSet效率高于HashSet
     */
    @Test
    public void test2(){
    
    
        Set set = new LinkedHashSet();
        set.add(456);
        set.add(123);
        set.add(123);
        set.add("AA");
        set.add("CC");
        set.add(new User("Tom",12));
        set.add(new User("Tom",12));
        set.add(129);

        Iterator iterator = set.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
    
    
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }
}

2、User类

public class User{
    
    
    private String name;
    private int age;

    public User() {
    
    
    }

    public User(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 "User{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
    
    
        System.out.println("User equals()....");
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;

        User user = (User) o;

        if (age != user.age) return false;
        return name != null ? name.equals(user.name) : user.name == null;
    }

    @Override
    public int hashCode() {
    
     //return name.hashCode() + age;
        int result = name != null ? name.hashCode() : 0;
        result = 31 * result + age;
        return result;
    }
}

5.6、TreeSet的自然排序(后面的以后在看)

复习

(p581)