java之集合类

Posted 2021-11-27 zhuzhaoli

一.简介

java集合类包含在java.util包下，集合类存放的是对象的引用，而非对象本身，集合类型主要分为Set，List和Map。

1.1java集合类图

二.集合详解

2.1HashSet

HashSet是Set接口的子类，主要特点是：

1）不能存放重复元素；

2）元素的插入顺序与输出顺序不一样。

package com.boxiaoyuan.www;

import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;

public class Demo03 {
    public static void main(String[] args) {
        HashSet<String> hashSet = new HashSet<String>();
        hashSet.add("张三");
        hashSet.add("李四");
        hashSet.add("王五");
        hashSet.add("赵六");
        hashSet.add("闫七");
        System.out.println("HashSet输出顺序：");
        Iterator<String> iterator = hashSet.iterator();
        while(iterator.hasNext()) {
            String string = iterator.next();
            System.out.println(string);
        }
    }
}

------输出结果-------
HashSet输出顺序：
李四
张三
王五
赵六
闫七

说明：HashSet存放的值是无序且不能重复的，可以存放null，但是只能存放一个null值。HashSet继承AbstractSet，有两个很重要的方法：HashCode和equals，当对象被存储到HashSet中时，会调用HashCode，获取对象的存放位置。

HashSet集合判断两个元素是否相等的标准是两个对象通过equals方法比较是否相等，并且两个对象的HashCode方法的返回值是否相等。

2.2LinkedHashSet

LinkedHashSet是HashSet的一个子类，LinkedHashSet的底层用的是LinkedHashMap，HashSet的底层用的是HashMap。

package com.boxiaoyuan.www;

import java.util.Iterator;
import java.util.LinkedHashSet;

public class Demo03 {
    public static void main(String[] args) {
        LinkedHashSet<String> linkedHashSet = new LinkedHashSet<String>();
        linkedHashSet.add("张三");
        linkedHashSet.add("李四");
        linkedHashSet.add("王五");
        linkedHashSet.add("赵六");
        linkedHashSet.add("闫七");
        linkedHashSet.add("张三");
        System.out.println("LinkedHashSet输出顺序：");
        Iterator<String> iterator = linkedHashSet.iterator();
        while(iterator.hasNext()) {
            String string = iterator.next();
            System.out.println(string);
        }
    }
}

---------输出结果---------
LinkedHashSet输出顺序：
张三
李四
王五
赵六
闫七

说明：LinkedHashSet中存放的元素是有序，不能重复的。

2.3TreeSet

TreeSet类实现Set接口，该接口由TreeMap实例支持，此类保证排序后的set按照升序排列元素，根据使用的构造方法不同，可能会按照元素的自然顺序进行排序。

Set接口根据equals操作进行定义，但TreeSet实例将使用其compareTo方法执行所有的键比较。

package com.boxiaoyuan.www;

public class Person {
    private int id;
    private String name;
    private String age;
    
    public Person(int id, String name, String age) {
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "id:"+this.id+"  name:"+this.name+"  age:"+this.age;
    }
    public int getId() {
        return id;
    }
    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }
}

package com.boxiaoyuan.www;

import java.util.Comparator;

public class MyComparator implements Comparator<Person>{

    @Override
    public int compare(Person o1, Person o2) {
        if(o1.getId()>o2.getId()) {
            return 1;
        }else if(o1.getId()==o2.getId()) {
            return 0;
        }else {
            return -1;
        }
    }


}

package com.boxiaoyuan.www;

import java.util.Iterator;
import java.util.TreeSet;

public class Demo04 {
    public static void main(String[] args) {
        TreeSet<Person> treeSet = new TreeSet<Person>(new MyComparator());
        treeSet.add(new Person(2, "张三","12"));
        treeSet.add(new Person(3, "李四","18"));
        treeSet.add(new Person(1, "王五","22"));
        treeSet.add(new Person(4, "赵六","44"));
        System.out.println("TreeSet排序后的顺序：");
        Iterator<Person> iterator = treeSet.iterator();
        while(iterator.hasNext()) {
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }
}

--------输出结果---------
TreeSet排序后的顺序：
id:1  name:王五  age:22
id:2  name:张三  age:12
id:3  name:李四  age:18
id:4  name:赵六  age:44

说明：TreeSet可以按照自定义的方法中的比较进行排序，并且可以有空值。

2.4ArrayList

ArrayList是List的子类，它和HashSet相反，允许存放重复的元素，并且是有序的。

package com.boxiaoyuan.www;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;

public class Demo03 {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> arrayList = new ArrayList<String>();
        arrayList.add("张三");
        arrayList.add("李四");
        arrayList.add("王五");
        arrayList.add("赵六");
        arrayList.add("闫七");
        arrayList.add("张三");
        System.out.println("ArrayList输出顺序：");
        Iterator<String> iterator = arrayList.iterator();
        while(iterator.hasNext()) {
            String string = iterator.next();
            System.out.println(string);
        }
    }
}

--------输出结果---------
ArrayList输出顺序：
张三
李四
王五
赵六
闫七
张三

说明：ArrayList是一个有序且允许重复和空值的列表。

2.5LinkedList

LinkedList是一种可以在任何位置进行高效地插入和删除操作的有序序列。

package com.boxiaoyuan.www;

import java.util.Iterator;
import java.util.LinkedList;

public class Demo03 {
    public static void main(String[] args) {
        LinkedList<String> linkedList = new LinkedList<String>();
        linkedList.add("张三");
        linkedList.add("李四");
        linkedList.add("王五");
        linkedList.add("赵六");
        linkedList.add("闫七");
        linkedList.add("张三");
        linkedList.add(2, "赵晓鹏");
        linkedList.push("李海");
        linkedList.pop();
        System.out.println("LinkedList输出顺序：");
        Iterator<String> iterator = linkedList.iterator();
        while(iterator.hasNext()) {
            String string = iterator.next();
            System.out.println(string);
        }
    }
}

---------输出结果-----------
LinkedList输出顺序：
张三
李四
赵晓鹏
王五
赵六
闫七
张三

说明：LinkedList是有序的双向链表，可以在任意位置进行元素的增加和删除，读取效率低于ArrayList，插入效率高。pop和push方法都是在队头开始的。

 2.6HashMap

HashMap的存储原理：

往HashMap中存储元素的时候，首先HashMap会调用hashCode方法得到一个哈希码值，然后通过这个哈希码值可以计算出该元素的位置。

情况一：如果根据键的哈希码值算出的位置目前没有任何元素存储，那么该元素可以直接加到哈希表中。

情况二：如果根据键的哈希码值算出的位置目前已经有其他元素存储了，那么还会调用键的equals方法与这个位置的元素比较一次，如果equals返回的是true，那么该元素被视为重复元素，不允许添加，如果equals方法返回的是false，该元素可以被添加。

package com.boxiaoyuan.www;

public class Person {
    private String name;
    private int age;
    
    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "name:"+this.name+"  age:"+this.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 int hashCode() {
        return this.name.hashCode()+this.age*25;
    }
    
    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        if(obj instanceof Person) {
            Person person = (Person)obj;
            return this.name.equals(person.name)&&this.age==person.age;
        }else {
            return false;
        }
    }
}

package com.boxiaoyuan.www;

import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map.Entry;
import java.util.Set;

public class Demo04 {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap<Person, String> hMap = new HashMap<Person, String>();
        hMap.put(new Person("张三", 12), "100001");
        hMap.put(new Person("李四", 11), "100002");
        hMap.put(new Person("王五", 14), "100003");
        hMap.put(new Person("赵六", 17), "100004");
        hMap.put(new Person("闫琪", 22), "100005");
        System.out.println(hMap.put(new Person("闫琪", 22), "200005"));
        Set<Entry<Person, String>> set = hMap.entrySet();
        Iterator<Entry<Person, String>> iterator=set.iterator();
        while(iterator.hasNext()) {
            Entry<Person, String> entry = iterator.next();
            System.out.println(entry.getKey()+"====="+entry.getValue());
        }
    }
}

--------输出结果--------
100005
name:赵六  age:17=====100004
name:闫琪  age:22=====200005
name:王五  age:14=====100003
name:李四  age:11=====100002
name:张三  age:12=====100001

 2.6TreeMap

TreeMap可以对集合中的键进行排序，有两种方式：

方式一：元素自身具有比较性，和TreeSet原理一样，需要让存在键位置的对象实现Comparable接口，重写compareTo方法。

方式二：容器具备比较性，定义一个类实现接口Comparator，重写compare方法，并将该接口的子类示例对象作为参数传递给TreeMap集合的构造方法。

当Comparable比较方式和Comparator比较方式同时存在时，以Comparator的比较方式为主。

package com.boxiaoyuan.www;

import java.util.Iterator;
import java.util.Map.Entry;
import java.util.Set;
import java.util.TreeMap;

public class Demo04 {
    public static void main(String[] args) {
        TreeMap<Person, String> tMap = new TreeMap<Person, String>();
        tMap.put(new Person("张三", 12), "100001");
        tMap.put(new Person("李四", 11), "100002");
        tMap.put(new Person("王五", 14), "100003");
        tMap.put(new Person("赵六", 17), "100004");
        tMap.put(new Person("闫琪", 22), "100005");
        System.out.println(tMap.put(new Person("闫琪", 22), "200005"));
        Set<Entry<Person, String>> set = tMap.entrySet();
        Iterator<Entry<Person, String>> iterator=set.iterator();
        while(iterator.hasNext()) {
            Entry<Person, String> entry = iterator.next();
            System.out.println(entry.getKey()+"====="+entry.getValue());
        }
    }
}

---------输出结果--------
100005
name:闫琪  age:22=====200005
name:赵六  age:17=====100004
name:王五  age:14=====100003
name:张三  age:12=====100001
name:李四  age:11=====100002

说明：Set元素重复元素不能存入，add方法返回false；Map的重复键将覆盖旧键，将旧值返回。

 

参考：https://segmentfault.com/a/1190000008522388