Java自学笔记Day17

Day17

集合

Set集合的概述及特点

A: Set集合的概述及特点
	*查看API
B:案例演示
   //* Set集合,无索引,不可以重复,无序(存取不一致)
	public static void demo1() {
		HashSet<String> hs = new HashSet<>();					//创建HashSet对象
		boolean b1 = hs.add("a");
		boolean b2 = hs.add("a");			//当向set集合中存储重复元素的时候返回为false
		hs.add("b");
		hs.add("c");
		hs.add("d");
		System.out.println(hs);				//HashSet的继承体系中有重写toString方法
		System.out.println(b1);
		System.out.println(b2);
		
		for (String string : hs) {			//只要能用迭代器迭代的,就可以使用增强for循环遍历
			System.out.println(string);
		}
	}

HashSet存储自定义对象保证元素唯一性

案例演示
	*1.创建Person类;
	*2.单独重写equals()方法无用,不能删除重复
	*3.再重写HashCode,重写的equals会被执行
	/*@Override
	public boolean equals(Object obj) {
		System.out.println("执行了吗");
		Person p = (Person)obj;
		return this.name.equals(p.name) && this.age == p.age;
	}
	@Override
	public int hashCode() {
		final int NUM = 40;
		return name.hashCode() * NUM + age;
	}*/

HashSet如何保证元素唯一性的原理

A:HashSet原理
	*我们使用set集合都是需要去除重复元素的,如果存储的时候逐个equals()方法比较,效率较低,哈希算法提高了去重复的效率,降低了使用equals()方法的频率;
	*当HashSet调用add()方法存储对象的时候,先调用对象的hashCode方法得到一个哈希值,然后在集合中查找是否有哈希值相同的对象;
		*如果没有哈希值相同的对象,就直接存入集合;
		*如果有哈希值相同的对象,就和哈希值相同的对象逐个进行equals()比较,比较结果为true不存,比较结果为false就存入;
B:将自定义的对象存入HashSet去重复
	*类中必须重写hashCode()方法和equals()方法;
	*hashCode():属性相同的对象返回值必须相同,属性不同的返回值尽量不同(提高效率);
	*equals():属性相同返回true,属性不同返回false,返回false存储

LinkedHashSet的概述和使用

LinkedHashSet的特点:可以保证怎么存就怎么取
* LinkedHashSet
	 * 底层是链表实现的,是set集合中唯一一个能保证怎么存就怎么取的集合对象
	 * 因为是HashSet的子类,所以也是保证元素唯一的,与HashSet的原理一样

集合使用演练

/**
	 * * A:案例演示
	 * 需求：编写一个程序，获取10个1至20的随机数，要求随机数不能重复。并把最终的随机数输出到控制台。
*/
分析:
/*
	 * 1,有Random类创建随机数对象
	 * 2,需要存储10个随机数,而且不能重复,所以我们用HashSet集合
	 * 3,如果HashSet的size是小于10就可以不断的存储,如果大于等于10就停止存储
	 * 4,通过Random类中的nextInt(n)方法获取1到20之间的随机数,并将这些随机数存储在HashSet集合中
	 * 5,遍历HashSet
 */
public static void main(String[] args) {
		//1,有Random类创建随机数对象
		Random r = new Random();
		//2,需要存储10个随机数,而且不能重复,所以我们用HashSet集合
		HashSet<Integer> hs = new HashSet<>();
		//3,如果HashSet的size是小于10就可以不断的存储,如果大于等于10就停止存储
		while(hs.size() < 10) {
			//4,通过Random类中的nextInt(n)方法获取1到20之间的随机数,并将这些随机数存储在HashSet集合中
			hs.add(r.nextInt(20) + 1);
		}
		// 5,遍历HashSet
		for (Integer integer : hs) {
			System.out.println(integer);
		}
		
	}

/**
	 * * 使用Scanner从键盘读取一行输入,去掉其中重复字符, 打印出不同的那些字符
	 * aaaabbbcccddd
	 * 
	 * 分析:
	 * 1,创建Scanner对象
	 * 2,创建HashSet对象,将字符存储,去掉重复
	 * 3,将字符串转换为字符数组,获取每一个字符存储在HashSet集合中,自动去除重复
	 * 4,遍历HashSet,打印每一个字符
 */
public static void main(String[] args) {
		// 1,创建Scanner对象
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		System.out.println("请输入一行字符串:");
		// 2,创建HashSet对象,将字符存储,去掉重复
		LinkedHashSet<Character> hs = new LinkedHashSet<>();
		// 3,将字符串转换为字符数组,获取每一个字符存储在HashSet集合中,自动去除重复
		String line = sc.nextLine();
		char[] arr = line.toCharArray();

		for (char c : arr) { // 遍历字符数组
			hs.add(c);
		}

		// 4,遍历LinkedHashSet,打印每一个字符

		for (Character ch : hs) {
			System.out.print(ch);
		}
}

/**
	 *  需求:将集合中的重复元素去掉
	 *  
	 *  分析:
	 *  1,创建List集合存储若干个重复元素
	 *  2,单独定义方法去除重复
	 *  3,打印一下List集合
 */
public static void main(String[] args) {
		// 1,创建List集合存储若干个重复元素
		ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
		list.add("a");
		list.add("a");
		list.add("a");
		list.add("b");
		list.add("b");
		list.add("b");
		list.add("c");
		list.add("c");
		list.add("c");
		list.add("c");

		// 2,单独定义方法去除重复
		getSingle(list);

		// 3,打印一下List集合
		System.out.println(list);
	}

	/*
	 * 分析
	 * 去除List集合中的重复元素
	 * 1,创建一个LinkedHashSet集合
	 * 2,将List集合中所有的元素添加到LinkedHashSet集合
	 * 3,将list集合中的元素清除
	 * 4,将LinkedHashSet集合中的元素添加回List集合中
	 */
	public static void getSingle(List<String> list) {
		// 1,创建一个LinkedHashSet集合
		LinkedHashSet<String> lhs = new LinkedHashSet<>();
		// 2,将List集合中所有的元素添加到LinkedHashSet集合
		lhs.addAll(list);
		// 3,将list集合中的元素清除
		list.clear();
		// 4,将LinkedHashSet集合中的元素添加回List集合中
		list.addAll(lhs);
	}

}

TreeSet集合的概述和使用

 * TreeSet集合是用来对象元素进行排序的,同样他也可以保证元素的唯一
 *底层是二叉树,小的存储在左子树上(compareTo方法返回负值);大的存储在左子树上(compareTo方法返回正值),然后中序遍历读出
 	public static void demo1() {
		TreeSet<Integer> ts = new TreeSet<>();
		ts.add(3);
		ts.add(1);
		ts.add(1);
		ts.add(2);
		ts.add(2);
		ts.add(3);
		ts.add(3);
		System.out.println(ts);
		
 * 当compareTo方法返回0的时候集合中只有一个元素
 * 当compareTo方法返回正数的时候集合会怎么存就怎么取
 * 当compareTo方法返回负数的时候集合会倒序存储
 @Override
 //按照年龄排序
	public int compareTo(Person o) {
		int num = this.age - o.age;				//年龄是比较的主要条件
		return num == 0 ? this.name.compareTo(o.name) : num;//姓名是比较的次要条件
	}

案例演示

//按照姓名排序
public static void demo3() {
		TreeSet<Person> ts = new TreeSet<>();
		ts.add(new Person("李四", 13));
		ts.add(new Person("张三", 23));
		ts.add(new Person("王五", 43));
		ts.add(new Person("赵六", 33));
		System.out.println(ts);
}
@Override
	//按照姓名排序
	public int compareTo(Person o) {
		int num = this.name.compareTo(o.name);		//姓名是主要条件
		return num == 0 ? this.age - o.age : num;	//年龄是次要条件
	}

//按照姓名长度排序
@Override
	public int compareTo(Person o) {
		int length = this.name.length() - o.name.length(); // 比较长度为主要条件
		int num = length == 0 ? this.name.compareTo(o.name) : length; // 比较内容为次要条件
		return num == 0 ? this.age - o.age : num; // 比较年龄为次要条件
	}

TreeSet比较器(Comparator)排序

class CompareByLen /*extends Object*/ implements Comparator<String> {

	@Override
	public int compare(String s1, String s2) { // 按照字符串的长度比较
		int num = s1.length() - s2.length(); // 长度为主要条件
		return num == 0 ? s1.compareTo(s2) : num; // 内容为次要条件
}

TreeSet原理

1.特点
	*TreeSet是用来排序的,可以指定一个顺序,对象存入之后会按照指定的顺序排列
2.使用排序
	*a:自然顺序
		* TreeSet类的add()方法中会存入的对象提升为Comparable类型;
		*调用对象的comparaTo()方法和集合中的对象比较;
		*根据compareTo()方法返回的结果进行存储;
	*比较器顺序(Comparator)
		*创建TreeSet的时候可以定制一个Comparator
		*如果传入了Comparator的子类对象,那么TreeSet就会按照比较器中的顺序排序
		*add()方法内部会自动调用Comparator接口中的compare()方法排序
	*两种方式的区别
		*TreeSet构造函数什么都不传,默认按照类中的comparable的顺序(没有就报错ClassCastException)
		*TreeSet如果传入Comparator,就先按照Comparator

案例演示

/**
	 * 在一个集合中存储了无序并且重复的字符串,定义一个方法,让其有序(字典顺序),而且还不能去除重复
	 * 
	 * 分析:
	 * 1,定义一个List集合,并存储重复的无序的字符串
	 * 2,定义方法对其排序保留重复
	 * 3,打印List集合
 */
package com.heima.test;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Comparator;
import java.util.List;
import java.util.TreeSet;

public class Test4 {
	public static void main(String[] args) {
		//1,定义一个List集合,并存储重复的无序的字符串
		ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
		list.add("aaa");
		list.add("aaa");
		list.add("ccc");
		list.add("ddd");
		list.add("fffffffffff");
		list.add("heima");
		list.add("itcast");
		list.add("bbbb");
		list.add("aaa");
		list.add("aaa");
		
		//2,定义方法对其排序保留重复
		sort(list);
		
		//3,打印list
		System.out.println(list);
	}
	
	/*
	 * 定义方法,排序并保留重复
	 * 分析:
	 * 1,创建TreeSet集合对象,因为String本身就具备比较功能,但是重复不会保留,所以我们用比较器
	 * 2,将list集合中所有的元素添加到TrreSet集合中,对其排序,保留重复
	 * 3,清空list集合
	 * 4,将TreeSet集合中排好序的元素添加到list中
	 */
	public static void sort(List<String> list) {
		//1,创建TreeSet集合对象,因为String本身就具备比较功能,但是重复不会保留,所以我们用比较器
		TreeSet<String> ts = new TreeSet<>(new Comparator<String>() {

			@Override
			public int compare(String s1, String s2) {
				int num = s1.compareTo(s2);					//比较内容为主要条件
				return num == 0 ? 1 : num;					//保留重复
			}
		});
		//2,将list集合中所有的元素添加到TrreSet集合中,对其排序,保留重复
		ts.addAll(list);
		//3,清空list集合
		list.clear();
		//4,将TreeSet集合中排好序的元素添加到list中
		list.addAll(ts);
	}

}

	/**
	 * 从键盘接收一个字符串, 程序对其中所有字符进行排序,例如键盘输入: helloitcast程序打印:acehillostt
	 * 分析:
	 * 1,键盘录入字符串,Scanner
	 * 2,将字符串转换为字符数组
	 * 3,定义TreeSet集合,传入比较器对字符排序并保留重复
	 * 4,遍历字符数组,将每一个字符存储在TreeSet集合中
	 * 5,遍历TreeSet集合,打印每一个字符
	 */
package com.heima.test;

import java.util.Comparator;
import java.util.Scanner;
import java.util.TreeSet;

public class Test5 {

	public static void main(String[] args) {
		//1,键盘录入字符串,Scanner
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		System.out.println("请输入一个字符串");
		String line = sc.nextLine();
		//2,将字符串转换为字符数组
		char[] arr = line.toCharArray();
		//3,定义TreeSet集合,传入比较器对字符排序并保留重复
		TreeSet<Character> ts = new TreeSet<>(new Comparator<Character>() {

			@Override
			public int compare(Character c1, Character c2) {
				//int num = c1 - c2;				//自动拆箱
				int num = c1.compareTo(c2);
				return num == 0 ? 1 : num;
			}
		});
		
		//4,遍历字符数组,将每一个字符存储在TreeSet集合中
		for(char c : arr) {
			ts.add(c);							//自动装箱
		}
		
		//5,遍历TreeSet集合,打印每一个字符
		for(Character c : ts) {
			System.out.print(c);
		}
	}

}

/**
	 * 程序启动后, 可以从键盘输入接收多个整数, 直到输入quit时结束输入. 把所有输入的整数倒序排列打印.
	 * 1,创建Scanner对象,键盘录入
	 * 2,创建TreeSet集合对象,TreeSet集合中传入比较器
	 * 3,无限循环不断接收整数,遇到quit退出,因为退出是quit,所以键盘录入的时候应该都以字符串的形式录入
	 * 4,判断是quit就退出,不是将其转换为Integer,并添加到集合中
	 * 5,遍历TreeSet集合并打印每一个元素
*/
public static void main(String[] args) {
		//1,创建Scanner对象,键盘录入
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		//2,创建TreeSet集合对象,TreeSet集合中传入比较器
		TreeSet<Integer> ts = new TreeSet<>(new Comparator<Integer>() {

			@Override
			public int compare(Integer i1, Integer i2) {
				//int num = i2 - i1;					//自动拆箱
				int num = i2.compareTo(i1);
				return num == 0 ? 1 : num;
			}
		});
		//3,无限循环不断接收整数,遇到quit退出,因为退出是quit,所以键盘录入的时候应该都以字符串的形式录入
		while(true) {
			String line = sc.nextLine();				//将键盘录入的字符串存储在line中
			if("quit".equals(line)) {
				break;
			}
			//4,判断是quit就退出,不是将其转换为Integer,并添加到集合中
			Integer i = Integer.parseInt(line);
			ts.add(i);
		}
		
		// 5,遍历TreeSet集合并打印每一个元素
		for (Integer integer : ts) {
			System.out.println(integer);
		}
	}

	/**
	 * * A:案例演示
	 * 需求：键盘录入5个学生信息(姓名,语文成绩,数学成绩,英语成绩),按照总分从高到低输出到控制台。
	 * 
	 * 分析:
	 * 1,定义一个学生类
	 * 		成员变量:姓名,语文成绩,数学成绩,英语成绩,总成绩
	 * 		成员方法:空参,有参构造,有参构造的参数分别是姓名,语文成绩,数学成绩,英语成绩
	 * 			  toString方法,在遍历集合中的Student对象打印对象引用的时候会显示属性值
	 * 2,键盘录入需要Scanner,创建键盘录入对象
	 * 3,创建TreeSet集合对象,在TreeSet的构造函数中传入比较器,按照总分比较
	 * 4,录入五个学生,所以以集合中的学生个数为判断条件,如果size是小于5就进行存储
	 * 5,将录入的字符串切割,用逗号切割,会返回一个字符串数组,将字符串数组中从二个元素转换成int数,
	 * 6,将转换后的结果封装成Student对象,将Student添加到TreeSet集合中
	 * 7,遍历TreeSet集合打印每一个Student对象
 	*/
//1,定义一个学生类
package com.heiam.bean;
public class Student {
	private String name;
	private int chinese;
	private int math;
	private int english;
	private int sum;

	public Student() {
		super();

	}

	public Student(String name, int chinese, int math, int english) {
		super();
		this.name = name;
		this.chinese = chinese;
		this.math = math;
		this.english = english;
		this.sum = this.chinese + this.english + this.math;
	}

	public int getSum() {
		return sum;
	}

	@Override
	public String toString() {
		return name + "," + chinese + "," + math + "," + english + "," + sum;
	}
}
package com.heima.test;

import java.util.Comparator;
import java.util.Scanner;
import java.util.TreeSet;

import com.heiam.bean.Student;

public class Test8 {

	public static void main(String[] args) {
		// 2,键盘录入需要Scanner,创建键盘录入对象
		Scanner sc = new Scanner(System.in);
		System.out.println("请输入学生成绩,格式是姓名,语文成绩,数学成绩,英语成绩");
		// 3,创建TreeSet集合对象,在TreeSet的构造函数中传入比较器,按照总分比较
		TreeSet<Student> ts = new TreeSet<>(new Comparator<Student>() {

			@Override
			public int compare(Student s1, Student s2) {
				int num = s2.getSum() - s1.getSum();
				return num == 0 ? 1 : num;
			}
		});
		// 4,录入五个学生,所以以集合中的学生个数为判断条件,如果size是小于5就进行存储
		while (ts.size() < 5) {
			// 5,将录入的字符串切割,用逗号切割,会返回一个字符串数组,将字符串数组中从二个元素转换成int数,
			String line = sc.nextLine();
			String[] arr = line.split(",");
			int chinese = Integer.parseInt(arr[1]);
			int math = Integer.parseInt(arr[2]);
			int eglish = Integer.parseInt(arr[3]);
			// 6,将转换后的结果封装成Student对象,将Student添加到TreeSet集合中
			ts.add(new Student(arr[0], chinese, math, eglish));
		}
		// 7,遍历TreeSet集合打印每一个Student对象
		System.out.println("排序后的学生信息");
		for (Student student : ts) {
			System.out.println(student);
		}

	}
}