黑马程序员-2-java-Collection集合类知识串讲（1）-List及Set

</pre><p></p><p style="text-align:center"><strong><span style="font-family:Simsun; font-size:14px">------- </span><a target=_blank target="_blank" href="http://www.itheima.com/" style="font-family:Simsun; font-size:14px">android培训</a><span style="font-family:Simsun; font-size:14px">、</span><a target=_blank target="_blank" href="http://www.itheima.com/" style="font-family:Simsun; font-size:14px">java培训</a><span style="font-family:Simsun; font-size:14px">、期待与您交流！ ----------</span></strong></p><p><strong></strong></p><p><strong>集合</strong></p><p>       Collection类接口所定义的集合是单列集合，较之Map类所定义的双列集合，他只有一个类型的可操纵元素。该接口有以下几个常见的声明：</p><p>       Collection接口实现了Iterable接口，该接口主要抽象了iterator（）方法</p><p>       add（e）:添加至末尾；</p><p>       iterator（）：生成本对象的迭代器；</p><p>       addAll（c）：添加所有至调用对象的末尾；</p><p>       remove（Object）：从调用它的对象中，移除对应单个实例； </p><p>       retainAll（）：取交集，存入调用它的一方</p><p>       addAll（）：将参数方的所有元素都添加到调用方</p><p>       removeAll（）：移除调用一方中与参数相同的数据</p><p>       containAll（）：检查调用方是否包含参数中的所有数据，真则反悔true，反之为false</p><p>       interator（）：调用迭代器，迭代器是集合取出元素的方式 </p><p>       Interator是一个接口，常用方法：hasNext（）：集合中是否还有元素；</p><p>       next（）：提取下一个</p><p>       remove（）移除迭代器指向元素</p><p>       注意：next（）每调用一次，就得用hasNext（）判断一次，避免异常产生 </p><p>       Interator it=a1 . interator（）：表明interator（）函数返回值为Interator接口的一个子类对象，实现了多态。常用的Interator类具有局限性，并不提供添加操作。所以，我们对于复杂操作的迭代器使用根据需求，可选取ListIterator类来完成操作。较之Iterator类，ListIterator类多出了前驱判定、返回、回溯操作，以及对数据的增、改操作。但同时，ListIterator类也只能由List类调用。</p><p>       iterator方法是在接口类Iterable之中的，这是在jdk1.5后，java出现的新特性。提高程序的扩展性。而且，我们有了新的简化使用方法，输出集合类的所有元素：       </p><p></p><pre name="code" class="java">       for(String s : a)
       {
       System.out.println(s);
       }

当然，简化都会导致局限性，这种用法的局限性就是，该方法只能获取元素，而不能对元素进行修改，不能对集合进行操作。这就是他的弊端。这样的用法，必须对元素进行限定（即，如果是集合的话，就不许在上面有声明元素的类型，这样for使用的时候才能有明确的元素类型，共它操作），必须得有便利目标。所以，对数组的便利，还是使用未简化的传统用法比较好。

Collection中为抽象方法，具体实现的列入ArrayList类，ArrayList类继承了AbstractList类，而抽象类AbstractList抽象类实现了对应的interator（）接口调用函数。

常用的接口一般使用for循环来写，为的是在循环结束后释放已经使用过的对象资源。

ArrayList 继承自AbstractList类，而AbstractList类实现了Collection接口，AbstractList类提供了interator（）迭代器方法，从Collection接口中继承了抽象的增、删、改、查方法。当然，Collection类中只是初步的定义了增和删两个操作，而没有涉及到改、查，对应改、查方法的定义与部分实现，是有AbstractList来完成的，并在他的两个子类ArrayList和LinkedList当中完全实现的。

对应的关系由父到子：Collection->AbstractList->ArrayList



图1.Java中集合类的关系图

List：元素是有序的，因为该集合有索引，元素可以重复。

List类中的特有方法：

set（index , element）：改变指定位置的元素为element值

add（index , element）：添加元素到指定位置，位于该位置的元素依次向右移动一位，同时，该方法也是List类的独有方法。；

listIterator（）：生成List类独有的迭代器。常用的Interator类具有局限性，并不提供添加操作。所以，我们对于复杂操作的迭代器使用根据需求，可选取ListIterator类来完成操作。

subList（fron, end）：List的独有方法，可以类比subString（）方法；

remove（index）：移除制定位置的元素；

根据底层数据存储结构的不同，我们把表分为了顺序表、链表。对应的，我们的类也分为了ArrayList类与LinkedList类。而根据底层的数据存储结构的不同，这两个类对于增、删、改、查的速度也是不同的。ArrayList类，查询速度快，增删速度慢；LinkedList类，查询速度慢，增删速度快。

对于这两种类的使用，我们可以根据下表来选择：

表1 ArrayList与LinkedList使用条件简表

情况	主要查询	主要增删
次要查询	ArrayList	优先ArrayList可考虑LinkedList
次要增删	ArrayList	LinkedList

接下来，我们来看对应List类当中的另一个类Vector。对于底层是数组数据结构的数据，我们存储的时候使用的类为Vector类，显而易见，该类为集合框架未出现时的早期版本，现在已被取代。同时，Vector类是同步的（类锁），ArrayList类是不同步的。而如果需要限制访问，我们完全可以对ArrayList类及其对象，根据具体情况进行加锁。因此，Vector类已被集合框架下的ArrayList类所取代。

对应Vector类下的特有方法，addElement、elementAt、removeElement、insertElement、firstElement、lastElement、removeAllElement、setElement、removeElementAt。

其中，最重要的是elements（）方法，此方法返回一个此向量组的枚举类，即Enumeration类，此类有两个类独有方法，hasMoreElements（）和nextElement（），其作用可以类比迭代器Interator类和ListIterator类在集合框架中的作用

ArrayList类的延长，采用的是50%延长的特点；Vector则是采用的100%，更加的浪费空间。

我们来说一下LinkedList类的不同，他比ArrayList类多出了addFirst、addLast、removeFirst、removeLast、peekFirst、peekLast、offerFirst、offerLast、getFirst、getLast、pollFirst、pollLast，应该善加使用LinkedList类的头尾操作方法，这是最能体现链表特点的应用。其中offer系列、peek系列和poll系列的方法分别是add系列、get系列与remove系列的升级版，避免了NoSuchElementException异常。

需要提的是，对于有限定条件的顺序表结构，即队列和栈，我们分别有对应的方法：

队列：offer、peek、poll；

栈：pop、push。

注意：在使用equals（）方法比较自定义类，或复杂的类对象的时候，equals方法只比较对象地址值。可以用 instanceof 来判断类型是否是想要的类型。List方法判断元素是否相同，依据的是元素自身的equals方法。同理，remove（e）、indexOf（e）等这类的包含类型对象的方法，都是调用equals方法来判定索取对象是否是想要的对象的。因此，自定义类的话，如果需要，还是有必要重载equals方法的。

Set：元素是无序的，即存取无序，元素不可重复。

该类为接口。equals（）是元素对象的equals函数，在未覆盖的情况下，比较的是元素对象的地址值。所以，两个HashSet类对象中存储的数据，哈希值是可以相同的，但是如果是不同的元素，其地址值是不一样的。

Set类的方法和Collection类是一致的，也就是说Set类没有set、get系列方法。这样就使得我们想要取出元素，就只能采用迭代器这种方法了。

HashSet类，底层数据结构存储方式为哈希表存储，该存储的特点是没有顺序，存储的时候根据给定的哈希算法，利用公式与法则来计算存储位置。并得出对处对象的hash值。

哈希值得计算使用的是hashCode（）函数生成。

如果发生哈希值一样的情形，那么同哈希值的元素，在存储的时候会在同哈希值上发生罗列，即不通地址值对应同哈希值。该值可以通过。这点可以参考数据结构中，对于哈希表重叠问题的处理方法。同时，需要注意的是，这种叠加使用的是栈。如何验证HashSet类的无序性，我们可以通过先添加元素，再用迭代器依次输出，来验证顺序性。迭代器的next（），取的是地址顺序。

由此可推广，为什么Set是不能存储相同值的数据。对于HashSet来说，他的元素唯一性是由次HashSet类对象所添加的元素类的hashCode和元素equals两个方法类决定的。所以，一般都要覆写这两个方法。

如果对HashSet类对象做删除、查找操作，则先判断对应要查找的元素的哈希值，即使用hashCode方法，然后在比较内容是否相等，即调用equals方法。像这样的情况，犹如：对于contains（）方法的调用，最先先比较哈希值，即调用hsahCode方法，然后再调用equals方法。同理，涉及元素比对的都是这样。

TreeSet类，可以对Set集合中的元素进行排序，默认的是自然排序，即ASCII表排序。而对于排序，我们一定涉及比较，当我们比较的对象为自定义类时，我们就需要实现Comparable接口，并覆写compareTo（）方法。如此，才可以比较而不出现异常。这里有一点，当主条件相同时，比较次要条件是否相同。

class Personimplements Comparable
{
private String name;
private int age;
public int compareTo (Object obj)
{
if (!(instanceof Person))
throw newRuntimeException("非人");
Person p=(Person)obj;

if (this.age>p.age)
return 1;
if (this.age==p.age)
{
returnthis.name.compareTo(p.name);
}
return -1;
}
}

对于TreeSet类，一次一比显得比较麻烦，因此，该类的数据结构并不是线性的，而是一个LDR二叉树。建立的小根堆为ASC排序，大根堆为DESC排序。根据此二叉树的特性，如果保持原有序列，则，对应元素类中的compareTo方法的返回值取1即可，建立只有右子树的二叉树。如果想要倒序，则，对应元素类中的compareTo方法的返回值取-1即可，建立只有左子树的二叉树。这是元素自身具备比较性时，可以使用的方法。

当然，TreeSet类不止具有这一种比较方法。当元素自身不具有比较性，或者是比较性是已经定义好的不可更改，且并不是我们需要的时，我们采用的方法是让集合，即TreeSet类，本身具有比较性。这样，我们需要做的就是在该类对象初始化时，就直接为期制定比较方式。这样，我们需要参与的就是类的构造函数了。

TreeSet(Comparator<?
super E> comparator)

构造一个新的空TreeSet，它根据指定比较器进行排序。

这就是我们需要的构造函数。

Comparetor接口有两个方法声明：compare（o1, o2）和equals（obj）

compare（o1, o2）：用于比较两个参数o1与o2是否相同；

equals（obj）：用于判断对象obj是否等于次Cpmparator类对象。

需要强调的是，如果两种特性同时具备，以容器自身所携带的Comparator比较器为主，来排列顺序。

总的来说，TreeSet类的顺序，是由Comparator比较器和元素对象的compareTo方法来决定的。前者为主，后者为辅。

class Comp implementsComparator
{
public int compare (Object o1,Object o2)
{
if (!(o1 instanceof Person&& o2 instanceof Person))
{
throw newRuntimeException("人名错误");
}
Person p1=(Person)o1;
Person p2=(Person)o2;

/*
因为比较器使用时，是使o1在前o2在后的
所以我们想要和String自带比较方法相反
就得用p2来调用compareTo方法了
*/

return p2.name.compareTo(p1.name);

/*下面是一种复杂的写法，
当然我们也可以向上面的那样，简写
if(p1.name.compareTo(p2.name)==1)
return -1;
if(p1.name.compareTo(p2.name)==-1)
return 1;
return 0;
*/
}
}
/*
调用时如下：
TreeSet ts = newTreeSet (new Comp());
*/

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