java基础--32.集合框架 Collection

Posted 2023-02-17 大数据小小罗

1.集合

先来讲一讲对象数组 数组可以存储基本数据类型，也可以存储引用类型。它存储 引用类型的时候，数组就叫做对象数组

集合的由来：java中存储对象数据中有数组和StringBuffer，但是使用数组存储对象的缺陷是长度固定，所以不适合变化的需求，于是，java及提供了集合供我们使用

1.1 集合与数组的区别：

A 长度：
数组是固定长度，集合是可变长度

B.内容区别
数组可以存储基本类型和引用类型，而集合只能存储引用类型

C.元素内容
数组只能存储同一种类型，集合可以存储不同的类型（但通常只用于存储一种类型）

1.2 集合类的继承结构：

Collection接口的功能概述：

Collection:是集合的顶层接口，它的子体系有重复的，有唯一的，有有序的，有无序的。(后面会慢慢的讲解)

1：添加功能

        boolean add(Object obj):添加一个元素
        boolean addAll(Collection c):添加一个集合的元素

2:删除功能

        void clear():移除所有元素
        boolean remove(Object o):移除一个元素
        boolean removeAll(Collection c):移除一个集合的元素(是一个还是所有)，只要有一个元素被移除了，就返回true。

3:判断功能

        boolean contains(Object o)：判断集合中是否包含指定的元素
        boolean containsAll(Collection c)：判断集合中是否包含指定的集合元素(是一个还是所有)
        boolean isEmpty()：判断集合是否为空

4:遍历功能

        Iterator<E> iterator()(重点)

5:长度获取功能

        int size():元素的个数
        面试题：数组有没有length()方法呢?字符串有没有length()方法呢?集合有没有length()方法呢?

6:交集功能

        boolean retainAll(Collection c):两个集合都有的元素?思考元素去哪了，返回的boolean又是什么意思呢?

    假设有两个集合A，B。
    A对B做交集，最终的结果保存在A中，B不变。
    返回值表示的是A是否发生过改变。

7：把集合转换为对象数组

Object[] toArray()

2.集合List

ArrayList

底层数据结构是**数组**，查询快，增删慢。
线程**不安全**，效率高。

Vector

底层数据结构是**数组**，查询快，增删慢。
线程**安全**，效率低。

LinkedList

底层数据结构是**链表**，查询慢，增删快。
线程**不安全**，效率高。

分析：要安全吗?
要：Vector(即使要，也不使用这个，后面再说)
不要：ArrayList或者LinkedList
查询多；ArrayList
增删多：LinkedList

什么都不知道，就用ArrayList。

3.集合Set

(1)Set集合的特点

无序,唯一

(2)HashSet集合(掌握)

A:底层数据结构是哈希表(是一个元素为链表的数组)
B:哈希表底层依赖两个方法：hashCode()和equals()
  执行顺序：
    首先比较哈希值是否相同
        相同：继续执行equals()方法
            返回true：元素重复了，不添加
            返回false：直接把元素添加到集合
        不同：就直接把元素添加到集合
C:如何保证元素唯一性的呢?
    由hashCode()和equals()保证的
D:开发的时候，代码非常的简单，自动生成即可。
E:HashSet存储字符串并遍历
F:HashSet存储自定义对象并遍历(对象的成员变量值相同即为同一个元素)

(3)TreeSet集合

A:底层数据结构是红黑树(是一个自平衡的二叉树)
B:保证元素的排序方式
    a:自然排序(元素具备比较性)
        让元素所属的类实现Comparable接口
    b:比较器排序(集合具备比较性)
        让集合构造方法接收Comparator的实现类对象
C:把我们讲过的代码看一遍即可

(4)案例：

A:获取无重复的随机数
B:键盘录入学生按照总分从高到底输出

4.Map(掌握)

(1)将键映射到值的对象。一个映射不能包含重复的键；每个键最多只能映射到一个值。

(2)Map和Collection的区别?

    A:Map 存储的是键值对形式的元素，键唯一，值可以重复。夫妻对
    B:Collection 存储的是单独出现的元素，子接口Set元素唯一，子接口List元素可重复。光棍

(3)Map接口功能概述

1:添加功能

    V put(K key,V value):添加元素。这个其实还有另一个功能?先不告诉你，等会讲
        如果键是第一次存储，就直接存储元素，返回null
        如果键不是第一次存在，就用值把以前的值替换掉，返回以前的值

2:删除功能

    void clear():移除所有的键值对元素
    V remove(Object key)：根据键删除键值对元素，并把值返回

3:判断功能

    boolean containsKey(Object key)：判断集合是否包含指定的键
    boolean containsValue(Object value):判断集合是否包含指定的值
    boolean isEmpty()：判断集合是否为空

4:获取功能

    Set<Map.Entry<K,V>> entrySet():???
    V get(Object key):根据键获取值
    Set<K> keySet():获取集合中所有键的集合
    Collection<V> values():获取集合中所有值的集合

5：长度功能

    int size()：返回集合中的键值对的对数

(4)Map集合的遍历

A:键找值

    a:获取所有键的集合
    b:遍历键的集合,得到每一个键
    c:根据键到集合中去找值

B:键值对对象找键和值

    a:获取所有的键值对对象的集合
    b:遍历键值对对象的集合，获取每一个键值对对象
    c:根据键值对对象去获取键和值

方式2 键值对对象找键和值
    Set<Map.Entry<String,String>> set2 = hm.entrySet();
    for(Map.Entry<String,String> me : set2) 
        String key = me.getKey();
        String value = me.getValue();
        System.out.println(key+"---"+value);
    

集合使用Comparator接口的排序

    TreeSet<Student> s = new TreeSet<Student>(new Comparator<Student>() 

            @Override
            public int compare(Student s1, Student s2) 
                int num0 = s1.getName().length() - s2.getName().length();
                int num1 = num0==0?  s1.getName().compareTo(s2.getName()):num0;
                int num2 = num1==0?  s1.getAge() - s2.getAge() :num1;
                return num2;
            
        );

5.Collections工具类的使用方法

(1)是针对集合进行操作的工具类，都是静态的方法
(2)面试题：Collection和Collections的区别
A:Collection 是单列集合的顶层接口，有两个子接口List和Set
B:Collections 是针对集合进行操作的工具类，可以对集合进行排序和查找等
(3)常见的几个小方法：

    A: public static <T> void sort(List<T> list)
    B: public static <T> int binarySearch(List<?> list,T key)
    C: public static <T> T max(Collection<?> coll)
    D: public static void reverse(List<?> list)
    E: public static void shuffle(List<?> list)