Java基础学习:集合篇

Posted 2020-11-18 q151860

1.什么是集合？

　　1.1 Java集合的概述：一方面，面向对象语言对事物的体现都是以对象的形式，为了方便对多个对象的操作,就要对对象进行存储，另一方面，使用Array存储对象方面具有一些弊端，而Java集合就像一种容器，可以动态把多个对象的引用放入容器中

　　1.2 Java集合类可以用于存储数量不等的多个对象，还可用于保存具有映射关系的关联数组

　　1.3 存储对象可以考虑：① 数组 ② 集合

　　1.4 数组存储对象的特点：Student[] stu = new Student[20]; stu[0] = new Student();......

　　　　>弊端：① 一旦创建，其长度不可变 ② 真实的数组存放的对象的个数是不可知  

　　1.5 Java 集合可分为Collection 和 Map 两种体系 

　　　　> Collection 接口：Set ： 元素无序、不可重复的集合，List：元素有序，可重复的集合

　　　　> Map 接口：具有映射关系“key-value对”的集合

2.Collection

 　　2.1 Collection 接口下的方法：

　　　　> size（）：返回集合中元素的个数

　　　　> add（Object obj）：向集合中添加一个元素

　　　　> addAll（Collection coll）：将形参coll中包含的所有元素添加到当前的集合中

　　　　> isEmpty（）：判断集合是否为空

　　　　> clear（）：清空集合元素

　　　　> contains（Object obj）：判断集合中是否包含指定的obj元素。如果包含，返回true，反之返回false，判断的依据：根据元素所在的类的equals（）方法进行判断，明确：如果存入集合中的元素是自定义类的对象。要求：自定义类要重写equals（）方法

　　　　> containsAll（Collection coll）：判断当前集合中是否包含coll中所有的元素

　　　　> retainAll（Collection coll）：求当前集合与coll的共有的元素，返回给当前集合

　　　　> remove（Object obj）：删除集合中的obj元素，若删除成功，返回true，否则返回false

　　　　> removeAll（Collection coll）：从当前集合中删除包含在coll中的元素

　　　　> equals（Object obj）：判断集合中的所有元素是否完全相同

　　　　> hashCode（）：返回数组的hash值

　　　　> toArray（）：将集合转化为数组  

　　　　> iterator（）：返回一个Iterator接口实现类的对象

@Test
public void test(){

    Collection coll = new ArrayList();
    coll.add(123);
    coll.add(new String("AA"));
    coll.add(new Date());
    coll.add("BB");
    coll.add(new Person("MM",23));
    
    Iterator i = coll.iterator();
    while(i.hasNext()){
       System.out.println(i.next());
    }          
}

 3.List

　　3.1 List : 存储有序的，可以重复的元素

　　3.2 ArrayList：List的主要实现类，内部是数组实现，遍历使用此实现

　　　　> add（int index, Object ele）：在指定的索引位置index添加元素ele

　　　　> addAll（int index，Collection eles）：在指定的索引位置index添加元素集合

　　　　> get（int index）：获取指定索引的元素

　　　　> indexOf（Object obj）：返回obj在集合中首次出现的位置，没有的话，返回-1

　　　　> lastIndexOf（Object obj）：返回obj在集合中最后一次出现的位置，没有的话，返回-1

　　　　> remove（int index）：删除指定索引位置的元素

　　　　> set（int index，Object ele）：设置指定索引位置的元素为ele

　　　　> subList（int fromIndex，int toIndex）：返回从fromIndex到toIndex结束的一个子list

　　3.3 LinkedList：对于频繁的插入、删除操作，建议选择此实现类

　　3.4 Vector：线程安全的，不建议使用

4.Set

　　4.1 Set：存储无序的，不可重复的元素，Set中常用的方法都是Collection下定义的

　　　　>  无序性：无序性 ！= 随机性，真正的无序性，指的是元素在底层存储的位置是无序的

　　　　> 不可重复性：当向Set 中添加进相同的元素的时候，后面这个不能添加进去

　　　　> 说明：要求添加进Set中的元素所在的类，一定要重写equals（）和hashCode（）方法，进而保证Set中的元素的不可重复性

　　　　> Set中的元素是如何存储的呢？使用了哈希算法：当向Set中添加对象时，首先调用此对象所在类的hashCode（）方法，计算此对象的哈希值，此哈希值决定了此对象在Set中的存储位置，若此位置之前没有对象存储，则这个对象直接存储到此位置，若此位置已有对象存储，再通过equals（）比较这两个对象是否相同。如果相同，后一个对象就不能在添加进来，万一返回false呢。要求：hashCode（）方法要与equals（）方法一致

　　4.2 HashSet：Set的主要实现类  

　　4.3 LinkedHashSet：使用链表维护了一个添加进集合中的顺序，导致我们遍历LinkedHashSet集合元素时，是按照添加进去的顺序遍历的，是HashSet的子类，它是根据元素的hashCode值来决定元素的存储位置，但它同时使用链表维护元素的次序，这使得元素看起来是以插入顺序保存的，插入的性能略低于HashSet，但在迭代访问Set里的全部元素时有很好的性能，它不允许集合元素重复

　　4.4 TreeSet：向它添加的元素必须是同一个类，可以按照添加进集合的元素的指定的顺序遍历，像String，包装类等默认按照从小到大的顺序遍历，当向TreeSet中添加自定义类的对象时，有两种排序方法 ① 自然排序 ②  定制排序，自然排序要求自定义类实现java.lang.Comparable 接口并重写其compareTo（Object obj）在此方法中，指明按照自定义类的哪个属性进行排序，向TreeSet中添加元素时，首先按照compareTo（）进行比较，一旦返回0，虽然仅是两个对象的此属性相同，但是程序会认为这两个对象是相同的，进而后一个对象就不能添加进来。PS：compareTo（）与hashCode（）、equals（）保持一致，定制排序：实现 Comparator 接口

public void test{
   Comparator com = new Comparator(){
       public int compare(Object o1,Object o2){
            if(o1 instanceof Customer && o2 instanceof Customer){
                Customer c1 = (Customer) o1;
                Customer c2 = (Customer) o2;
                int i = c1.getId().compareTo(c2.getId());
                if(i == 0){
                     return c1.getName().compareTo(c2.getName());
                }
                return i;
            }
            return 0;
       }
   }
   TreeSet set = new TreeSet(com);
   set.add(new Customer("AA",1003));
   set.add(new Customer("BB",1002));
   set.add(new Customer("GG",1004));
   set.add(new Customer("CC",1001));
   set.add(new Customer("DD",1001));
   for(Object str:set){
       System.out.println(str);
   }   
}       

 5.Map

　　5.1 Map与Collection并列存在，用于保存具有映射关系的key-value，Map中的key和value都可以是任何引用类型的数据，Map中的key用set来存放，不允许重复，即同一个Map对象所对应的类，须重写hashCode（）和equals（）方法，常用String类作为Map的“键”，key 和 value 之间存在单向一对一关系，即通过指定的key总能找到唯一的、确定的value

　　5.2 Map接口下的主要方法：

　　　　> put（Object key，Object value）：向Map中添加一个元素

　　　　> remove（Object key）：

　　　　> putAll（Map t）：

　　　　> clear（）：清空map

　　　　> get（Object key）：获取指定的key的value值，若无此key，则返回null

　　　　> containsKey（Object key）：

　　　　> containsValue（Object value）：

　　　　> size（）：返回集合的长度

　　　　> equals（）：

　　5.3 HashMap 解析：key是用Set来存放的，不可重复。value是用Collection来存放的，可重复一个key-value对，是一个Entry。所有的Entry是用Set存放的，也是不可重复的，向HashMap中添加元素时，会调用key所在类的equals（）方法，判断两个key是否相同，若相同则只能添加进后添加的那个元素

　　5.4 如何遍历Map：

　　　　> Set keySet（）：返回map集合的key集合

　　　　> Collection values（）：返回map集合的value集合

　　　　> Set entrySet（）：返回map集合的entry对

　　5.5 LinkedHashMap：使用链表维护添加进Map中的顺序，故遍历Map时，是按添加的顺序遍历的

　　5.6 TreeMap：按照添加进map中的元素的key的指定属性进行排序。要求：key必须是同一个类的对象，针对key：自然排序，定制排序

　　5.7 Hashtable：Hashtable是个古老的Map实现类，线程安全，与HashMap不同，Hashtable不允许使用null作为key和value，与HashMap一样，Hashtable也不能保证其中key-value对的顺序，Hashtable判断两个key相等、两个value相等的标准与HashMap一致。

　　5.8 操作集合的工具类Collections：Collections是一个操作Set、List和Map等集合的工具类，Collections中提供了一系列静态的方法对集合元素进行排序、查询和修改等操作，还提供了对集合对象设置不可变、对集合对象实现同步控制等方法

　　　　> 排序操作：

　　　　> reverse（List）：反转List中元素的顺序

　　　　> shuffle（List）：对List集合元素进行随机排序

　　　　> sort（List）：根据元素的自然排序对指定List集合按升序排序

　　　　> sort（List，Comparator）：根据指定的Comparator产生的顺序对List集合元素进行排序

　　　　> swap（List，int，int）：将指定list集合中的i处元素和j处元素进行交换

　　　　> 查找、替换

　　　　> max（Collection c）：根据元素的自然排序，返回给定集合中的最大元素

　　　　> max（Collection c，Comparator）：根据Comparator指定的顺序，返回给定集合中的最大元素

　　　　> min（Collection c）：根据元素的自然排序，返回给定集合中的最小元素

　　　　> min（Collection c，Comparator）：根据Comparator指定的顺序，返回给定集合中的最小元素

　　　　> frequency（Collection c，Object o）：返回指定集合中指定元素出现的次数

　　　　> copy（List dest，List src）：将src中的内容复制到dest中

　　　　> replaceAll（List list，Object oldVal，Object newVal）：使用新值替换List对象的所有旧值