Java基础知识–集合
为什么出现集合类？
面向对象语言对事物的体现都是以对象的形式，所以为了方便对多个对象的操作，就对对象进行存储，集合就是存储对象最常用的一种方式。
数组和集合类同是容器，有何不同？
数组虽然也可以存储对象，但长度是固定的；集合长度是可变的。数组中可以存储基本数据类型，集合只能存储对象。
集合类的特点
集合只用于存储对象，集合长度是可变的，集合可以存储不同类型的对象。
本次分享为Java中的常用集合：
- ArrayList
- LinkedList
- HashSet
- TreeSet
- HashMap
- TreeMap
- 集合元素的三种取出方法
目录
Collection
Collection定义了集合框架的共性功能。
1，添加
add(e);
addAll(collection);
2，删除
remove(e);
removeAll(collection);
clear();
3，判断。
contains(e);
isEmpty();
4，获取
iterator();
size();
5，获取交集。
retainAll();
6，集合变数组。
toArray();
1，add方法的参数类型是Object。以便于接收任意类型对象。
2，集合中存储的都是对象的引用(地址)
- Collection常用方法演示代码
class CollectionDemo
{
public static void main(String[] args)
{
method_get();
}
public static void method_get()
{
ArrayList al = new ArrayList();
//1，添加元素。
al.add("java01");//add(Object obj);
al.add("java02");
al.add("java03");
al.add("java04");
/*
Iterator it = al.iterator();//获取迭代器，用于取出集合中的元素。
while(it.hasNext())
{
sop(it.next());
}
*/
for(Iterator it = al.iterator(); it.hasNext() ; )
{
sop(it.next());
}
}
public static void method_2()
{
ArrayList al1 = new ArrayList();
al1.add("java01");
al1.add("java02");
al1.add("java03");
al1.add("java04");
ArrayList al2 = new ArrayList();
al2.add("java03");
al2.add("java04");
al2.add("java05");
al2.add("java06");
//al1.retainAll(al2);//去交集，al1中只会保留和al2中相同的元素。
al1.removeAll(al2);
sop("al1:"+al1);
sop("al2:"+al2);
}
public static void base_method()
{
//创建一个集合容器。使用Collection接口的子类。ArrayList
ArrayList al = new ArrayList();
//1，添加元素。
al.add("java01");//add(Object obj);
al.add("java02");
al.add("java03");
al.add("java04");
//打印原集合。
sop("原集合:"+al);
//3，删除元素。
//al.remove("java02");
//al.clear();//清空集合。
//4，判断元素。
sop("java03是否存在:"+al.contains("java03"));
sop("集合是否为空？"+al.isEmpty());
//2，获取个数。集合长度。
sop("size:"+al.size());
//打印改变后的集合。
sop(al);
}
public static void sop(Object obj)
{
System.out.println(obj);
}
}List
Collection
|–List:元素是有序的，元素可以重复。因为该集合体系有索引。
|–ArrayList:底层的数据结构使用的是数组结构。特点：查询速度很快。但是增删稍慢。线程不同步。
|–LinkedList:底层使用的链表数据结构。特点：增删速度很快，查询稍慢。线程不同步。
|–Vector:底层是数组数据结构。线程同步。被ArrayList替代了。因为效率低。
|–Set：元素是无序，元素不可以重复。
List：
特有方法。凡是可以操作角标的方法都是该体系特有的方法。
增
add(index,element);
addAll(index,Collection);
删
remove(index);
改
set(index,element);
查
get(index):
subList(from,to);
listIterator();
int indexOf(obj):获取指定元素的位置。
ListIterator listIterator();
- List常用方法演示代码
class ListDemo
{
public static void sop(Object obj)
{
System.out.println(obj);
}
public static void method()
{
ArrayList al = new ArrayList();
//添加元素
al.add("java01");
al.add("java02");
al.add("java03");
sop("原集合是："+al);
//在指定位置添加元素。
al.add(1,"java09");
//删除指定位置的元素。
//al.remove(2);
//修改元素。
//al.set(2,"java007");
//通过角标获取元素。
sop("get(1):"+al.get(1));
sop(al);
//获取所有元素。
for(int x=0; x<al.size(); x++)
{
System.out.println("al("+x+")="+al.get(x));
}
Iterator it = al.iterator();
while(it.hasNext())
{
sop("next:"+it.next());
}
//通过indexOf获取对象的位置。
sop("index="+al.indexOf("java02"));
List sub = al.subList(1,3);
sop("sub="+sub);
}
public static void main(String[] args)
{
//演示列表迭代器。
ArrayList al = new ArrayList();
//添加元素
al.add("java01");
al.add("java02");
al.add("java03");
sop(al);
ListIterator li = al.listIterator();
//sop("hasPrevious():"+li.hasPrevious());
while(li.hasNext())
{
Object obj = li.next();
if(obj.equals("java02"))
//li.add("java009");
li.set("java006");
}
while(li.hasPrevious())
{
sop("pre::"+li.previous());
}
//sop("hasNext():"+li.hasNext());
//sop("hasPrevious():"+li.hasPrevious());
sop(al);
/*
//在迭代过程中，准备添加或者删除元素。
Iterator it = al.iterator();
while(it.hasNext())
{
Object obj = it.next();
if(obj.equals("java02"))
//al.add("java008");
it.remove();//将java02的引用从集合中删除了。
sop("obj="+obj);
}
sop(al);
*/
}
}- List集合判断元素是否相同，依据是元素的equals方法
class Person
{
private String name;
private int age;
Person(String name,int age)
{
this.name = name;
this.age = age;
}
public boolean equals(Object obj)
{
if(!(obj instanceof Person))
return false;
Person p = (Person)obj;
//System.out.println(this.name+"....."+p.name);
return this.name.equals(p.name) && this.age == p.age;
}
/**/
public String getName()
{
return name;
}
public int getAge()
{
return age;
}
}
class ArrayListTest2
{
public static void sop(Object obj)
{
System.out.println(obj);
}
public static void main(String[] args)
{
ArrayList al = new ArrayList();
al.add(new Demo());
al.add(new Person("lisi01",30));//al.add(Object obj);//Object obj = new Person("lisi01",30);
//al.add(new Person("lisi02",32));
al.add(new Person("lisi02",32));
al.add(new Person("lisi04",35));
al.add(new Person("lisi03",33));
//al.add(new Person("lisi04",35));
//al = singleElement(al);
sop("remove 03 :"+al.remove(new Person("lisi03",33)));//remove方法底层也是依赖于元素的equals方法。
Iterator it = al.iterator();
while(it.hasNext())
{
Person p = (Person)it.next();
sop(p.getName()+"::"+p.getAge());
}
}
public static ArrayList singleElement(ArrayList al)
{
//定义一个临时容器。
ArrayList newAl = new ArrayList();
Iterator it = al.iterator();
while(it.hasNext())
{
Object obj = it.next();
if(!newAl.contains(obj))
newAl.add(obj);
}
return newAl;
}
}ArrayList
Collection
|–List:元素是有序的，元素可以重复。因为该集合体系有索引。
|–ArrayList:底层的数据结构使用的是数组结构。特点：查询速度很快。但是增删稍慢。线程不同步。
|–LinkedList:底层使用的链表数据结构。特点：增删速度很快，查询稍慢。线程不同步。
|–Vector:底层是数组数据结构。线程同步。被ArrayList替代了。因为效率低。
|–Set：元素是无序，元素不可以重复。
- 去除ArrayList集合中的重复元素
class ArrayListTest
{
public static void sop(Object obj)
{
System.out.println(obj);
}
public static void main(String[] args)
{
ArrayList al = new ArrayList();
al.add("java01");
al.add("java02");
al.add("java01");
al.add("java02");
al.add("java01");
// al.add("java03");
/*
在迭代时循环中next调用一次，就要hasNext判断一次。
Iterator it = al.iterator();
while(it.hasNext())
{
sop(it.next()+"...."+it.next());
}
*/
/**/
sop(al);
al = singleElement(al);
sop(al);
}
public static ArrayList singleElement(ArrayList al)
{
//定义一个临时容器。
ArrayList newAl = new ArrayList();
Iterator it = al.iterator();
while(it.hasNext())
{
Object obj = it.next();
if(!newAl.contains(obj))
newAl.add(obj);
}
return newAl;
}
}LinkedList
Collection
|–List:元素是有序的，元素可以重复。因为该集合体系有索引。
|–ArrayList:底层的数据结构使用的是数组结构。特点：查询速度很快。但是增删稍慢。线程不同步。
|–LinkedList:底层使用的链表数据结构。特点：增删速度很快，查询稍慢。线程不同步。
|–Vector:底层是数组数据结构。线程同步。被ArrayList替代了。因为效率低。
|–Set：元素是无序，元素不可以重复。
LinkedList:特有方法：
addFirst();
addLast();
getFirst();
getLast();
获取元素，但不删除元素。如果集合中没有元素，会出现NoSuchElementException
removeFirst();
removeLast();
获取元素，但是元素被删除。如果集合中没有元素，会出现NoSuchElementException
在JDK1.6出现了替代方法。
offerFirst();
offerLast();
peekFirst();
peekLast();
获取元素，但不删除元素。如果集合中没有元素，会返回null。
pollFirst();
pollLast();
获取元素，但是元素被删除。如果集合中没有元素，会返回null。
- LinkedList特有方法演示代码
class LinkedListDemo
{
public static void main(String[] args)
{
LinkedList link = new LinkedList();
link.addLast("java01");
link.addLast("java02");
link.addLast("java03");
link.addLast("java04");
//sop(link);
// sop(link.getFirst());
// sop(link.getFirst());
//sop(link.getLast());
//sop(link.removeFirst());
//sop(link.removeFirst());
//sop("size="+link.size());
while(!link.isEmpty())
{
sop(link.removeLast());
}
}
public static void sop(Object obj)
{
System.out.println(obj);
}
}Set
|–Set：元素是无序(存入和取出的顺序不一定一致)，元素不可以重复。
|–HashSet:底层数据结构是哈希表。是线程不安全的。不同步。
HashSet是如何保证元素唯一性的呢？
是通过元素的两个方法，hashCode和equals来完成。
如果元素的HashCode值相同，才会判断equals是否为true。
如果元素的hashcode值不同，不会调用equals。
注意,对于判断元素是否存在，以及删除等操作，依赖的方法是元素的hashcode和equals方法。
|–TreeSet：
Set集合的功能和Collection是一致的。
- Set无序不重复代码演示
class HashSetDemo
{
public static void sop(Object obj)
{
System.out.println(obj);
}
public static void main(String[] args)
{
HashSet hs = new HashSet();
sop(hs.add("java01"));
sop(hs.add("java01"));
hs.add("java02");
hs.add("java03");
hs.add("java03");
hs.add("java04");
Iterator it = hs.iterator();
while(it.hasNext())
{
sop(it.next());
}
}
}HashSet
|–Set：元素是无序(存入和取出的顺序不一定一致)，元素不可以重复。
|–HashSet:底层数据结构是哈希表。是线程不安全的。不同步。
HashSet是如何保证元素唯一性的呢？
是通过元素的两个方法，hashCode和equals来完成。
如果元素的HashCode值相同，才会判断equals是否为true。
如果元素的hashcode值不同，不会调用equals。
注意,对于判断元素是否存在，以及删除等操作，依赖的方法是元素的hashcode和equals方法。
|–TreeSet：
Set集合的功能和Collection是一致的。
- HashSet唯一性实现代码示例
class HashSetDemo
{
public static void sop(Object obj)
{
System.out.println(obj);
}
public static void main(String[] args)
{
HashSet hs = new HashSet();
sop(hs.add("java01"));
sop(hs.add("java01"));
hs.add("java02");
hs.add("java03");
hs.add("java03");
hs.add("java04");
Iterator it = hs.iterator();
while(it.hasNext())
{
sop(it.next());
}
}
}TreeSet
Set:无序，不可以重复元素。
|–HashSet：数据结构是哈希表。线程是非同步的。
保证元素唯一性的原理：判断元素的hashCode值是否相同。
如果相同，还会继续判断元素的equals方法，是否为true。
|–TreeSet：可以对Set集合中的元素进行排序。
底层数据结构是二叉树。
保证元素唯一性的依据：
compareTo方法return 0.
TreeSet排序的第一种方式：让元素自身具备比较性。
元素需要实现Comparable接口，覆盖compareTo方法。
也种方式也成为元素的自然顺序，或者叫做默认顺序。
TreeSet的第二种排序方式。
当元素自身不具备比较性时，或者具备的比较性不是所需要的。
这时就需要让集合自身具备比较性。
在集合初始化时，就有了比较方式。
- 第一种排序方法演示
class TreeSetDemo
{
public static void main(String[] args)
{
TreeSet ts = new TreeSet();
ts.add(new Student("lisi02",22));
ts.add(new Student("lisi007",20));
ts.add(new Student("lisi09",19));
ts.add(new Student("lisi08",19));
//ts.add(new Student("lisi007",20));
//ts.add(new Student("lisi01",40));
Iterator it = ts.iterator();
while(it.hasNext())
{
Student stu = (Student)it.next();
System.out.println(stu.getName()+"..."+stu.getAge());
}
}
}
class Student implements Comparable//该接口强制让学生具备比较性。
{
private String name;
private int age;
Student(String name,int age)
{
this.name = name;
this.age = age;
}
public int compareTo(Object obj)
{
//return 0;
if(!(obj instanceof Student))
throw new RuntimeException("不是学生对象");
Student s = (Student)obj;
System.out.println(this.name+"....compareto....."+s.name);
if(this.age>s.age)
return 1;
if(this.age==s.age)
{
return this.name.compareTo(s.name);
}
return -1;
/**/
}
public String getName()
{
return name;
}
public int getAge()
{
return age;
}
}- 第二种排序方法演示
class Student implements Comparable//该接口强制让学生具备比较性。
{
private String name;
private int age;
Student(String name,int age)
{
this.name = name;
this.age = age;
}
public int compareTo(Object obj)
{
//return 0;
if(!(obj instanceof Student))
throw new RuntimeException("不是学生对象");
Student s = (Student)obj;
//System.out.println(this.name+"....compareto....."+s.name);
if(this.age>s.age)
return 1;
if(this.age==s.age)
{
return this.name.compareTo(s.name);
}
return -1;
/**/
}
public String getName()
{
return name;
}
public int getAge()
{
return age;
}
}
class TreeSetDemo2
{
public static void main(String[] args)
{
TreeSet ts = new TreeSet();
ts.add(new Student("lisi02",22));
ts.add(new Student("lisi02",21));
ts.add(new Student("lisi007",20));
ts.add(new Student("lisi09",19));
ts.add(new Student("lisi06",18));
ts.add(new Student("lisi06",18));
ts.add(new Student("lisi007",29));
//ts.add(new Student("lisi007",20));
//ts.add(new Student("lisi01",40));
Iterator it = ts.iterator();
while(it.hasNext())
{
Student stu = (Student)it.next();
System.out.println(stu.getName()+"..."+stu.getAge());
}
}
}
class MyCompare implements Comparator
{
public int compare(Object o1,Object o2)
{
Student s1 = (Student)o1;
Student s2 = (Student)o2;
int num = s1.getName().compareTo(s2.getName());
if(num==0)
{
return new Integer(s1.getAge()).compareTo(new Integer(s2.getAge()));
/*
if(s1.getAge()>s2.getAge())
return 1;
if(s1.getAge()==s2.getAge())
return 0;
return -1;
*/
}
return num;
}
}Map
Map集合：该集合存储键值对。一对一对往里存。而且要保证键的唯一性。
1，添加。
put(K key, V value)
putAll(Map
class MapDemo
{
public static void main(String[] args)
{
Map<String,String> map = new HashMap<String,String>();
//添加元素,添加元素，如果出现添加时，相同的键。那么后添加的值会覆盖原有键对应值。
//并put方法会返回被覆盖的值。
System.out.println("put:"+map.put("01","zhangsan1"));
System.out.println("put:"+map.put("01","wnagwu"));
map.put("02","zhangsan2");
map.put("03","zhangsan3");
System.out.println("containsKey:"+map.containsKey("022"));
//System.out.println("remove:"+map.remove("02"));
System.out.println("get:"+map.get("023"));
map.put("04",null);
System.out.println("get:"+map.get("04"));
//可以通过get方法的返回值来判断一个键是否存在。通过返回null来判断。
//获取map集合中所有的值。
Collection<String> coll = map.values();
System.out.println(coll);
System.out.println(map);
}
}map集合的两种取出方式：
1，Set keySet：将map中所有的键存入到Set集合。因为set具备迭代器。
所有可以迭代方式取出所有的键，在根据get方法。获取每一个键对应的值。
Map集合的取出原理：将map集合转成set集合。在通过迭代器取出。
2，将map集合中的映射关系存入到了set集合中，而这个关系的数据类型就是：Map.Entry
Entry其实就是Map中的一个static内部接口。
为什么要定义在内部呢？
因为只有有了Map集合，有了键值对，才会有键值的映射关系。
关系属于Map集合中的一个内部事物。
而且该事物在直接访问Map集合中的元素。
- Map集合的两种取出方式
class MapDemo2
{
public static void main(String[] args)
{
Map<String,String> map = new HashMap<String,String>();
map.put("02","zhangsan2");
map.put("03","zhangsan3");
map.put("01","zhangsan1");
map.put("04","zhangsan4");
//将Map集合中的映射关系取出。存入到Set集合中。
Set<Map.Entry<String,String>> entrySet = map.entrySet();
Iterator<Map.Entry<String,String>> it = entrySet.iterator();
while(it.hasNext())
{
Map.Entry<String,String> me = it.next();
String key = me.getKey();
String value = me.getValue();
System.out.println(key+":"+value);
}
/*
//先获取map集合的所有键的Set集合,keySet();
Set<String> keySet = map.keySet();
//有了Set集合。就可以获取其迭代器。
Iterator<String> it = keySet.iterator();
while(it.hasNext())
{
String key = it.next();
//有了键可以通过map集合的get方法获取其对应的值。
String value = map.get(key);
System.out.println("key:"+key+",value:"+value);
}
*/
}
}
Map.Entry 其实Entry也是一个接口，它是Map接口中的一个内部接口。
interface Map
{
public static interface Entry
{
public abstract Object getKey();
public abstract Object getValue();
}
}
class HashMap implements Map
{
class Hahs implements Map.Entry
{
public Object getKey(){}
public Object getValue(){}
}
}集合元素的三种取出方式
第一种：迭代器Iterator
- 迭代是取出集合中元素的一种方式
- 因为Collection中有iterator方法，所以每一个子类集合对象都具备迭代器。
用法：
for(Iterator iter = iterator();iter.hasNext(); )
{
System.out.println(iter.next());
}
第二种：超级for循环
- Collection在JDK1.5后出现的父接口Iterable就是提供了这个for语句。
- 格式：
for(数据类型 变量名 : 数组或Collection集合)
{
执行语句；
}- 简化了对数组，集合的遍历。
第三种：Java新特性中的流式表达
- 在java8中可以使用 foreach + 拉姆达表达式遍历（推荐使用）
- 用法
al.forEach(p -> {
sop(p);
});
- 三种方法的具体实现代码
class CollectionDemo {
public static void main(String[] args) {
method_get();
}
public static void method_get() {
ArrayList<String> al = new ArrayList<String>();
// 1，添加元素。
al.add("java01");// add(Object obj);
al.add("java02");
al.add("java03");
al.add("java04");
// 迭代器Iterator
/*
* for(Iterator it = al.iterator(); it.hasNext() ; ) { sop(it.next()); }
*/
// 超级for循环
for (String p : al) {
sop(p);
}
// 新特性forEach
/*al.forEach(p -> {
sop(p);
});*/
}
public static void sop(Object obj) {
System.out.println(obj);
}
}