集合框架

集合类的由来:
对象用于封装特有数据,对象多了需要存储,如果对象的个数不确定。
就使用集合容器进行存储。

集合特点:
1,用于存储对象的容器。
2,集合的长度是可变的。
3,集合中不可以存储基本数据类型值。

集合容器因为内部的数据结构不同,有多种具体容器。
不断的向上抽取,就形成了集合框架。

框架的顶层Collection接口

Collection的常见方法:

1,添加
boolean add(Object obj):

c1.add("abc1");

boolean addAll(Collection coll):

c1.addAll(c2);//将c2中的元素添加到c1中。

2,删除
boolean remove(object obj)://删除单个元素
boolean removeAll(Collection coll);

boolean b = c1.removeAll(c2);//将两个集合中的相同元素从调用removeAll的集合中删除。


void clear();//清空元素

3,判断:
boolean contains(object obj)://判断集合中是否有这个元素
boolean containsAll(Colllection coll);//判断集合中是否包含另一个集合中的元素
boolean isEmpty():判断集合中是否有元素。

4,获取:
int size()://获取集合中元素的长度(个数)
Iterator iterator():取出元素的方式:迭代器。
该对象必须依赖于具体容器,因为每一个容器的数据结构都不同。
所以该迭代器对象是在容器中进行内部实现的。
对于使用容器者而言,具体的实现不重要,只要通过容器获取到该实现的迭代器的对象即可,也就是iterator方法。

Iterator接口就是对所有的Collection容器进行元素取出的公共接口。
其实就是抓娃娃游戏机中的夹子!

//使用了Collection中的iterator()方法。 调用集合中的迭代器方法,是为了获取集合中的迭代器对象。
第一种写法:
        Iterator it = coll.iterator();      
        while(it.hasNext()){
            System.out.println(it.next());
        }
第二种写法:如果不对it对象进行操作,可这样写,节省内存        
        for(Iterator it = coll.iterator(); it.hasNext(); ){
            System.out.println(it.next());
        }

5,其他:
boolean retainAll(Collection coll);取交集。

c1.retainAll(c2);//取交集,保留和指定的集合相同的元素,而删除不同的元素。
                                //和removeAll功能相反 

Object[] toArray():将集合转成数组。


Collection
|--List:有序(存入和取出的顺序一致),元素都有索引(角标),元素可以重复。
|--Set:元素不能重复,无序。


List:特有的常见方法:有一个共性特点就是都可以操作角标。

1,添加
void add(index,element);//在指定位置插入元素
boolean addAll(index,collection);//在指定位置插入一个集合

2,删除;
Object remove(index)://删除指定位置元素

3,修改:
Object set(index,element);//用指定元素替换列表中指定位置的元素

4,获取:
Object get(index);//返回列表中指定位置的元素。
int indexOf(object);//返回此列表中第一次出现的指定元素的索引;如果此列表不包含该元素,则返回 -1。
int lastIndexOf(object);//返回此列表中最后出现的指定元素的索引;如果列表不包含此元素,则返回 -1。
List subList(from,to);//返回列表中指定的 fromIndex(包括 )和 toIndex(不包括)之间的部分视图。

list集合是可以完成对元素的增删改查。

List:
|--Vector:内部是数组数据结构,是同步的。增删,查询都很慢!
|--ArrayList:内部是数组数据结构,是不同步的。替代了Vector。查询的速度快。
|--LinkedList:内部是链表数据结构,是不同步的。增删元素的速度很快。

list集合具有的迭代器
ListIterator it = list.listIterator();//获取列表迭代器对象
//它可以实现在迭代过程中完成对元素的增删改查。
//注意:只有list集合具备该迭代功能.

ListIterator 的方法:
void add(E e)

      将指定的元素插入列表(可选操作)。

boolean hasNext()

      以正向遍历列表时,如果列表迭代器有多个元素,则返回true
(换句话说,如果next 返回一个元素而不是抛出异常,则返回true)。

boolean hasPrevious()

      如果以逆向遍历列表,列表迭代器有多个元素,则返回true。

E next()

      返回列表中的下一个元素。

int nextIndex()

      返回对next的后续调用所返回元素的索引。

E previous()

      返回列表中的前一个元素。

int previousIndex()

      返回对previous的后续调用所返回元素的索引。

void remove()

      从列表中移除由next或previous返回的最后一个元素(可选操作)。

void set(E e)
用指定元素替换 next或previous返回的最后一个元素(可选操作)。

Iterator it = list.iterator();
    while(it.hasNext()){
            
            Object obj = it.next();//java.util.ConcurrentModificationException
                            //在迭代器过程中,不要使用集合操作元素,容易出现异常。
                        //可以使用Iterator接口的子接口ListIterator来完成在迭代中对元素进行更多的操作。 
            
            if(obj.equals("abc2")){
                list.add("abc9");
            }
            else
                System.out.println("next:"+obj);
        }
        System.out.println(list);

Vector的改变:

public static void main(String[] args) {

        Vector v = new Vector();
        
        v.addElement("abc1");
        v.addElement("abc2");
        v.addElement("abc3");
        v.addElement("abc4");
        \\两种迭代方法,改良后都用第二种
        Enumeration en = v.elements();
        while(en.hasMoreElements()){
            System.out.println("nextelment:"+en.nextElement());
        }
        
        Iterator it = v.iterator();
        
        while(it.hasNext()){
            System.out.println("next:"+it.next());
        }
        
    }

LinkedList:
特有的方法:
addFirst();
addLast():
jdk1.6之后增加了:
offerFirst();
offetLast();

getFirst();.//获取但不移除,如果链表为空,抛出NoSuchElementException.
getLast();
jdk1.6之后增加了:
peekFirst();//获取但不移除,如果链表为空,返回null.
peekLast():

removeFirst();//获取并移除,如果链表为空,抛出NoSuchElementException.
removeLast();
jdk1.6之后增加了:
pollFirst();//获取并移除,如果链表为空,返回null.
pollLast();


/*
 * 请使用LinkedList来模拟一个堆栈或者队列数据结构。
 * 
 * 堆栈:先进后出 First In Last Out  FILO //只要将如下代码中addLast换成addFirst就变成堆栈
 * 
 * 队列:先进先出 First In First Out FIFO
 * 
 * 我们应该描述这样一个容器,给使用提供一个容器对象完成这两种结构中的一种。
 */
public class DuiLie {
    private LinkedList link;

    public DuiLie() {
        link = new LinkedList();
    }

    /**
     * 队列的添加元素的功能。
     */
    public void myAdd(Object obj) {
        link.addLast(obj);
    }

    public Object myGet() {
        return link.removeFirst();
    }

    public boolean isNull() {
        return link.isEmpty();
    }
}

ArrayList注意事项

public static void main(String[] args) {
        Person p1 = new Person("lisi1",21);
        
        ArrayList al = new ArrayList();
        al.add(p1);
        al.add(new Person("lisi2",22));
        al.add(new Person("lisi3",23));
        al.add(new Person("lisi4",24));
        
        Iterator it = al.iterator();
        while(it.hasNext()){
//          System.out.println(((Person) it.next()).getName()+"::"+((Person) it.next()).getAge());
            Person p = (Person) it.next();//遍历时next()只能出现一次
            System.out.println(p.getName()+"--"+p.getAge());
        }
15-常用对象API(集合框架-ArrayList集合存储自定对象)_20161220002313.JPG

Set:元素不可以重复,是无序。
Set接口中的方法和Collection一致。
|--HashSet: 内部数据结构是哈希表 ,是不同步的。
hashset存储的元素是无序的,且元素唯一。
linkedhashset是hashset的子类,它存储的元素是有序的,且元素唯一。

如何保证该集合的元素唯一性呢?
是通过对象的hashCode和equals方法来完成对象唯一性的。
如果对象的hashCode值不同,那么不用判断equals方法,就直接存储到哈希表中。
如果对象的hashCode值相同,那么要再次判断对象的equals方法是否为true。
如果为true,视为相同元素,不存。如果为false,那么视为不同元素,就进行存储。

记住:如果相同元素要存储到HashSet集合中,必须覆盖hashCode方法和equals方法。
一般情况下,如果定义的类会产生很多对象,比如人,学生,书,通常都需要覆盖equals,hashCode方法。
建立对象判断是否相同的依据。

**|--TreeSet:可以对Set集合中的元素进行排序。是不同步的。 **
判断元素唯一性的方式:就是根据比较方法的返回结果是否是0,是0,就是相同元素,不存。

TreeSet对元素进行排序的方式一:
让元素自身具备比较功能,元素需要实现Comparable接口。覆盖compareTo方法。
例如:

//自己重写compareTo方法,根据年龄大小排序
public int compareTo(Object o) {
        
        Person p = (Person)o;
        
        int  temp = this.age-p.age;
        return temp==0?this.name.compareTo(p.name):temp;
        
//      int  temp = this.name.compareTo(p.name);
//      return temp==0?this.age-p.age:temp;
        
        /*
        if(this.age>p.age)
            return 1;
        if(this.age<p.age)
            return -1;  
        
        else{
            
            return this.name.compareTo(p.name);
        }
        */
        
    }

如果不要按照对象中具备的自然顺序进行排序。如果对象中不具备自然顺序。怎么办?
可以使用TreeSet集合第二种排序方式二:

让集合自身具备比较功能,定义一个类实现Comparator接口,覆盖compare方法。将该类对象作为参数传递给TreeSet集合的构造函数。

TreeSet ts = new TreeSet(new ComparatorByName());
TreeSet ts = new TreeSet(new ComparatorByLength());

import java.util.Comparator;

import cn.itcast.p.bean.Person;
/**
 * 创建了一个根据Person类的name进行排序的比较器。
 */
public class ComparatorByName implements Comparator {

    @Override
    public int compare(Object o1, Object o2) {

        Person p1 = (Person)o1;
        Person p2 = (Person)o2;
        
        int temp = p1.getName().compareTo(p2.getName());
        
        return temp==0?p1.getAge()-p2.getAge(): temp;
//      return 1;//有序。
    }

import java.util.Comparator;

public class ComparatorByLength implements Comparator {

    @Override
    public int compare(Object o1, Object o2) {
        
        String s1 = (String)o1;
        String s2 = (String)o2;
        
        int temp = s1.length()-s2.length();
        
        return temp==0? s1.compareTo(s2): temp;
    }

}

TreeSet内部是一个二叉树结构。如果想要让该集合变成有序的,则只要改写compare方法,直接返回一个正数就行,如:return 1;如果返回一个负数在,就是倒序排列的。此时该集合能够存相同元素。

二叉树.jpg

if(this.hashCode()== obj.hashCode() && this.equals(obj))
哈希表确定元素是否相同
1,判断的是两个元素的哈希值是否相同。
如果相同,在判断两个对象的内容是否相同。

2,判断哈希值相同,其实判断的是对象的hashCode的方法。判断内容相同,用的是equals方法。

注意:如果哈希值不同,是不需要判断equals。


集合的一些技巧:

需要唯一吗?
需要:Set
需要制定顺序:
需要: TreeSet
不需要:HashSet
但是想要一个和存储一致的顺序(有序):LinkedHashSet
不需要:List
需要频繁增删吗?
需要:LinkedList
不需要:ArrayList

如何记录每一个容器的结构和所属体系呢?

看名字!

List
|--ArrayList
|--LinkedList

Set
|--HashSet
|--TreeSet

后缀名就是该集合所属的体系。

前缀名就是该集合的数据结构。

看到array:就要想到数组,就要想到查询快,有角标.
看到link:就要想到链表,就要想到增删快,就要想要 add get remove+frist last的方法
看到hash:就要想到哈希表,就要想到唯一性,就要想到元素需要覆盖hashcode方法和equals方法。
看到tree:就要想到二叉树,就要想要排序,就要想到两个接口Comparable,Comparator 。

而且通常这些常用的集合容器都是不同步的。


Map:一次添加一对元素。Collection 一次添加一个元素。
Map也称为双列集合,Collection集合称为单列集合。
其实map集合中存储的就是键值对。
map集合中必须保证键的唯一性。

常用方法:
1,添加。
value put(key,value):返回前一个和key关联的值,如果没有返回null.

2,删除。
void clear():清空map集合。
value remove(key):根据指定的key翻出这个键值对。

3,判断。
boolean containsKey(key):
boolean containsValue(value):
boolean isEmpty();

4,获取。
value get(key):通过键获取值,如果没有该键返回null。当然可以通过返回null,来判断是否包含指定键。
int size(): 获取键值对的个数。

Map集合的两种迭代方式
Set<K> keySet()方法,返回此映射中包含的键的 Set视图。

      第一种:
        //取出map中的所有元素。
        //原理,通过keySet方法获取map中所有的键所在的Set集合,在通过Set的迭代器获取到每一个键,
        //在对每一个键通过map集合的get方法获取其对应的值即可。
        /*
        Set<Integer> keySet = map.keySet();
        Iterator<Integer> it = keySet.iterator();
        
        while(it.hasNext()){
            Integer key = it.next();
            String value = map.get(key);
            System.out.println(key+":"+value);
            
        }
KeySet图解.jpg

entrySet()方法:返回值为:Set<Map.Entry<K,V>>

返回此映射中包含的映射关系的 Set视图。

Map.Entry<K,V>中的方法:
boolean equals(Object o):比较指定对象与此项的相等性。

K getKey(): 返回与此项对应的键。

V getValue(): 返回与此项对应的值。

int hashCode(): 返回此映射项的哈希码值。

V setValue(V value): 用指定的值替换与此项对应的值(可选操作)。

/*
第二种
         * 通过Map转成set就可以迭代。
         * 找到了另一个方法。entrySet。
         * 该方法将键和值的映射关系作为对象存储到
           了Set集合中,而这个映射关系的类型就是Map.Entry类型(结婚证)
         * 
         * 
         */
        Set<Map.Entry<Integer, String>> entrySet = map.entrySet();
        
        Iterator<Map.Entry<Integer, String>> it = entrySet.iterator();
        
        while(it.hasNext()){
            Map.Entry<Integer, String> me = it.next();
            Integer key = me.getKey();
            String value = me.getValue();
            System.out.println(key+"::::"+value);
            
        }
entrySet图解.jpg

Map.Entry<k,v>
这里的Entry是一个静态内部接口,大致结构看如下代码:

interface MyMap{
    public static interface MyEntry{//内部接口
        void get();
    }
}

class MyDemo implements MyMap.MyEntry{
    public void get(){}
}

** Collection<V> values():返回此映射中包含的值的 Collection视图。**

Collection<String> values = map.values();
        
        Iterator<String> it2 = values.iterator();
        while(it2.hasNext()){
            System.out.println(it2.next());
        }

Map常用的子类:
|--Hashtable :内部结构是哈希表,是同步的。不允许null作为键,null作为值。
Properties:用来存储键值对型的配置文件的信息,可以和IO技术相结合。

HashMap : 内部结构是哈希表,不是同步的。允许null作为键,null作为值。

由于内部结构是哈希表结构,所有判断元素是否相同的依据依然是hashcode()和equals()方法。这里会对键:key进行判断。key不能有重复元素

TreeMap : 内部结构是二叉树,不是同步的。可以对Map集合中的键进行排序。

内部结构是二叉树,可进行排序。方式依然是二种:

  1. 对象自身实现comparable接口,覆盖compareTo方法。
  2. 让集合自身具备比较功能,定义一个类实现comparator接口,覆盖compare方法,将该类对象作为参数传递给TreeMap的构造函数。
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