2019-05-26 Java学习日记之Set集合

HashSet存储字符串并遍历：

package com.set;

import java.util.HashSet;

public class Demo1 {
    /**
     * Set集合，无索引，不可以重复，无序（存取不一致）
     */
    public static void main(String[] args) {
        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时返回的是false
        hs.add("b");
        hs.add("e");
        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) {                    //只要能用迭代器的，就可以使用增强for循环
            System.out.println(string);
        }
    }
}

HashSet存储自定义对象保证元素唯一性：

public static void demo2() {
        HashSet<Person> hs = new HashSet<>();    
        hs.add(new Person("张三",23));
        hs.add(new Person("张三",23));
        hs.add(new Person("张三",23));
        hs.add(new Person("李四",23));
        hs.add(new Person("李四",23));
        hs.add(new Person("王五",23));
        
        //System.out.println(hs.size());
        System.out.println(hs);
    }

 Person.java

package com.bean;

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

    public Person() {
        super();
    }

    public Person(String name, int age) {
        super();
        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 int hashCode() {
        final int prime = 31;
        int result = 1;
        result = prime * result + age;
        result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());
        return result;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        if (this == obj)                        //调用的对象和传入的对象是同一个对象
            return true;                        //直接返回true
        if (obj == null)                        //传入的对象为null
            return false;                        //返回false
        if (getClass() != obj.getClass())        //判断两个对象对应的字节码文件是否同一个字节码
            return false;                        //如果不是直接返回false
        Person other = (Person) obj;            //向下转型　    
        if (age != other.age)                    //调用对象的年龄不等于传入对象的年龄
            return false;                        //返回false
        if (name == null) {                        //调用对象的姓名为null
            if (other.name != null)                //传入对象的姓名不null
                return false;                    //返回false
        } else if (!name.equals(other.name))    //调用对象的姓名不等于传入对象的姓名
            return false;                        //返回false
        return true;                            //返回true
    }

}

 prime为什么是31？

1、31是一个质数，质数是能被1和自己本身整除的数

2、31这个数既不大也不小

3、31这个数好算，2的五次方-1

 HashSet如何保证元素唯一性的原理：

1、原理

我们使用Set集合都是需要去掉重复元素的，如果在存储的时候逐个equals（）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（）方法的次数

当HashSet调用add（）方法存储对象的时候，先调用对象的hashSet（）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false就存入，true则不存

2、将自定义类的对象存入HashSet去重复

类中必须重写hashCode（）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的时候存储

LinkedHashSet：

package com.set;

import java.util.LinkedHashSet;

public class Demo2 {
    /**
     * LinkedHashSet
     * 底层是链表实现的，是Set集合中唯一一个能保证怎么存怎么取得集合对象
     * 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
     */
    public static void main(String[] args) {
        LinkedHashSet<String> lsh = new LinkedHashSet<>();
        lsh.add("a");
        lsh.add("a");
        lsh.add("b");
        lsh.add("a");
        lsh.add("b");
        lsh.add("c");
        lsh.add("d");
        
        System.out.println(lsh);
    }

}

 Test：

package com.set;

import java.util.HashSet;
import java.util.Random;

public class Test {
    /**
     * 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。并把最终结果输出到控制台
     * 
     * 分析：
     * 1、由Random类创建随机数对象
     * 2、需要存储10个随机数，而且不能是重复的，所以用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、由Random类创建随机数对象
        Random r = new Random();
        //2、需要存储10个随机数，而且不能是重复的，所以用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);
        }
    }

}

 Test2：

package com.set;

import java.util.HashSet;
import java.util.Scanner;

public class Test2 {
    /**
     * 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
        HashSet<Character> hs = new HashSet<>();
        //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HashSet，打印每一个字符
        for (char ch : hs) {
            System.out.print(ch);
        }
    }

}

 Test3：

package com.set;

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

public class Test3 {
    /**
     * 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");
        //2、单独定义方法去除重复
        getSingle(list);
        //3、打印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集合中
     * 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> lsh = new LinkedHashSet<>();
        //2、将List集合中所有的元素添加到LinkedHashSet集合中
        lsh.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(lsh);
    }

}

 TreeSet存储Integer类型的元素并遍历&存储自定义对象：

package com.set;

import java.util.TreeSet;

import com.bean.Person;

public class Demo3 {
    /**
     * TreeSet集合是用来对元素进行排序的，同样也可以保证元素的唯一性
     * 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怎么取
     * 当compareTo方法返回负数的时候集合会倒序存储
     */
    public static void main(String[] args) {
//        demo1();
        TreeSet<Person> ts = new TreeSet<>();
        ts.add(new Person("张三",13));
        ts.add(new Person("李四",23));
        ts.add(new Person("王五",33));
        ts.add(new Person("赵六",43));
        
        System.out.println(ts);
    }

    public static void demo1() {
        TreeSet<Integer> ts = new TreeSet<>();
        ts.add(1);
        ts.add(2);
        ts.add(1);
        ts.add(3);
        ts.add(1);
        ts.add(3);
        ts.add(2);
        ts.add(1);
        
        System.out.println(ts);
    }

}

 TreeSet存储自定义对象并遍历练习：

//按照姓名排序
    public int compareTo(Person o) {
        int num = this.name.compareTo(o.name);        //姓名是比较的主要条件
        return num == 0? this.age - o.age : num;    //年龄是比较的次要条件
    }

//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
    }

//按照姓名的长度排序
    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保证元素唯一和比较器排序：

class CompareByLen 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、使用方式

a：自然排序（Comparable）

　　TreeSet类中的add（）方法中会把存入的对象提升为Comparable类型

　　调用对象的CompareTo（）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

b：比较器顺序（Comparator）

　　创建TreeSet的时候可以制定一个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列

　　add（）方法内部会自动调用Comparator接口中compare（）方法排序

　　调用的对象是compare方法的第一个参数，集合中的对象是compare方法的第二个参数

c：两种方式的区别

　　TreeSet构造函数什么都不传，默认按照类中Comparable的顺序（没有就报错ClassCastException）

　　TreeSet如果传入Comparator。就优先按照Comparator

Test4：

package com.bean;

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

public class Test4 {
    /**
     * 需求：在一个集合中存储了无序并且重复的字符串，定义了一个方法，让其有序（字典排序），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
     */
    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("bbbb");
        list.add("ccc");
        list.add("ffff");
        list.add("kugou");
        list.add("hhh");
        list.add("hello");
        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集合
        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，所以用比较器
     * 2、将list集合中所有的元素添加到TreeSet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TreeSet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);
    }

}

Test5：

package com.bean;

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

public class Test5 {
    /**
     * 需求：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、将字符串转换成字符数组
     * 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
     */
    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、将字符串转换成字符数组
         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;
                int num = c1.compareTo(c2);        //自动拆箱
                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);
        }
    }

}

Test6：

package com.bean;

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

public class Test6 {
    /**
     * 需求：程序启动后，可以从键盘输入接收多个整数，直到输入quit的时候结束输入，把所有输入的整数倒序排列打印
     * 分析：
     * 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，不是就将其转换为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
         System.out.println("请输入一个整数：");
         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.compareTo(i1);        //自动拆箱
                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，不是就将其转换为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);
        }
    }

}

Test7：

package com.bean;

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

public class Test7 {
    /**
     * 需求：键盘录入五个学生信息（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、创建键盘录入对象，Scanner
        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、将录入的字符串用逗号切割，会返回一个字符串数组，将字符窜数组中从第二个元素转换成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集合并打印每一个Student对象
     */
    public static void main(String[] args) {
        //2、创建键盘录入对象，Scanner
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入学生姓名及成绩，格式：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、将录入的字符串用逗号切割，会返回一个字符串数组，将字符窜数组中从第二个元素转换成int数
            String line = sc.nextLine();
            String[] arr = line.split(",");
            int chinese = Integer.parseInt(arr[1]);
            int math = Integer.parseInt(arr[2]);
            int english = 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,english));
        }
        //7、遍历TreeSet集合并打印每一个Student对象
        System.out.println("排序后的学生信息：");
        for (Student s : ts) {
            System.out.println(s);
        }
    }

}

Student.java：

package com.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.math + this.english;
    }

    public int getSum() {
        return sum;
    }

    public String toString() {
        return name + "," + chinese + "," + math + "," + english + "," + sum;
    }
}