黑马程序员——Java基础---集合<一>

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集合框架

概述：

集合：

用于存储数据的容器。

特点：

1：对象封装数据，对象多了也需要存储。集合用于存储对象。

2：对象的个数确定可以使用数组，但是不确定怎么办？可以用集合。因为集合是可变长度的。

集合和数组的区别：

1：数组是固定长度的；集合可变长度的。

2：数组可以存储基本数据类型，也可以存储引用数据类型；集合只能存储引用数据类型。

3：数组存储的元素必须是同一个数据类型；集合存储的对象可以是不同数据类型。

数据结构：

就是容器中存储数据的方式。

对于集合容器，有很多种。因为每一个容器的自身特点不同，其实原理在于每个容器的内部数据结构不同。

集合容器在不断向上抽取过程中。出现了集合体系。

在使用一个体系时，原则：参阅顶层内容。建立底层对象。

Collection接口：

这里定义的 方法是list、set 等所有集合的共性方法

Collection：
|--List：有序(元素存入集合的顺序和取出的顺序一致)，元素都有索引。元素可以重复。
|--Set：无序(存入和取出顺序有可能不一致)，不可以存储重复元素。必须保证元素唯一性。

1，添加：

add(object)：添加一个元素
addAll(Collection) ：添加一个集合中的所有元素。

2，删除：

clear()：将集合中的元素全删除，清空集合。
remove(obj) ：删除集合中指定的对象。注意：删除成功，集合的长度会改变。
removeAll(collection) ：删除部分元素。部分元素和传入Collection一致。

3，判断：

boolean contains(obj) ：集合中是否包含指定元素 。
boolean containsAll(Collection) ：集合中是否包含指定的多个元素。
boolean isEmpty()：集合中是否有元素。

4，获取：

int size()：集合中有几个元素。

5，取交集：

boolean  retainAll(Collection) ：对当前集合中保留和指定集合中的相同的元素。如果两个集合元素相同，返回flase；如果retainAll修改了当前集合，返回true。

6，获取集合中所有元素：

Iterator  iterator()：迭代器

public static void main(String[] args) {
Collection<String> coll = new ArrayList<String>();
coll.add("abc0");
coll.add("abc1");
coll.add("abc2");
//--------------方式1----------------------
Iterator it1 = coll.iterator();
while(it1.hasNext()){
System.out.println(it1.next());
}
//---------------方式2用此种----------------------
//判断是否存在下一个
for(Iterator it2 = coll.iterator();it2.hasNext(); ){
//获取下一个元素
System.out.println(it2.next());
}
}

7，将集合变成数组：

toArray();

注：代码放入下一个子类集合中演示

1、List接口

List继承于Collection接口，具备了Collection的所有方法

对于相同元素

比较指定的对象与列表是否相等。当且仅当指定的对象也是一个列表、两个列表有相同的大小，并且两个列表中的所有相应的元素对相等 时才返回 true（ 如果 (e1==null ? e2==null :e1.equals(e2))，则两个元素 e1 和 e2 是相等 的）。换句话说，如果所定义的两个列表以相同的顺序包含相同的元素，那么它们是相等的。

List：有序(元素存入集合的顺序和取出的顺序一致)，元素都有索引。元素可以重复。
|--ArrayList：底层的数据结构是数组,线程不同步，ArrayList替代了Vector，查询元素的速度非常快。
|--LinkedList：底层的数据结构是链表，线程不同步，增删元素的速度非常快。
|--Vector：底层的数据结构就是数组，线程同步的，Vector无论查询和增删都巨慢。

1，添加：

add(index,element) ：在指定的索引位插入元素。
addAll(index,collection) ：在指定的索引位插入一堆元素。

2，删除：

remove(index) ：删除指定索引位的元素。 返回被删的元素。
boolean remove(Object o)：从此列表中移除第一次出现的指定元素。
boolean removeAll(Collection c)：从列表中移除指定 collection 中包含的其所有元素。取反
boolean retainAll(Collection c)：仅在列表中保留指定 collection 中所包含的元素。取交集

3，获取：

Object get(index) ：通过索引获取指定元素。
int indexOf(obj) ：获取指定元素第一次出现的索引位，如果该元素不存在返回-1；所以，通过-1，可以判断一个元素是否存在。
int lastIndexOf(Object o) ：反向索引指定元素的位置。
List subList(start,end) ：获取子列表。

4，修改：

Object set(index,element) ：对指定索引位进行元素的修改。

5，获取所有元素：

ListIterator listIterator()：list集合特有的迭代器。

List集合支持对元素的增、删、改、查。

List集合因为角标有了自己的获取元素的方式： 遍历。

for(int x=0; x< list.size(); x++){
sop("get:"+list.get(x));
}

在进行list列表元素迭代的时候，如果想要在迭代过程中，想要对元素进行操作的时候，比如满足条件添加新元素。会发生.ConcurrentModificationException并发修改异常。

导致的原因是：

集合引用和迭代器引用在同时操作元素，通过集合获取到对应的迭代器后，在迭代中，进行集合引用的元素添加，迭代器并不知道，所以会出现异常情况。

ListIterator

List集合特有的迭代器。该列表迭代器接口具备了对元素的增、删、改、查的动作。

ListIterator it = list.listIterator;//取代Iterator it = list.iterator;



代码演示（ArrayList（））

package XianChen;

import java.util.ArrayList;
import java.util.ListIterator;

public class LiZi {

public static void main(String[] args) {
Arr();
}
public static void Arr(){
ArrayList<String> arr1 = new ArrayList<String>();
arr1.add("abc0");
arr1.add("abc1");
arr1.add("abc2");
ArrayList<String> arr2= new ArrayList<String>();

//      [abc0, abc1, abc2]
arr2.addAll(arr1);

//      指定的位置开始，将指定 collection 中的所有元素插入到此列表中
arr2.addAll(1,arr1);//  [abc0, abc0, abc1, abc2, abc1, abc2]
System.out.println(arr2);
//      从此列表中移除    第一次    出现的指定元素。
arr2.remove("abc2");//  [abc0, abc0, abc1, abc1, abc2]

ArrayList<String> arr3= new ArrayList<String>();
arr3.add("abc0");
arr3.add("abc1");
//      从列表中移除指定 collection 中包含的其所有元素。
arr2.removeAll(arr3);// [abc2]

//      仅在列表中保留指定 collection 中所包含的元素。
arr2.retainAll(arr1);// [abc2]

arr2.addAll(arr1);  //[abc2, abc0, abc1, abc2]
arr2.set(0, "abc3");//[abc3, abc0, abc1, abc2]

//      从指定 角标开始建立索引  不填默认为零
ListIterator<String> lst = arr2.listIterator(0);

//      hasNext正向遍历 集合  需要配合hasNext() 使用
while(lst.hasNext()){
String str = lst.next();
//      在原集合中添加元素但不改变当前索引
lst.add("abc");
//          lst.remove();   //同不改变当前索引
//          返回对 next 的后续调用所返回元素的索引
lst.nextIndex();
System.out.println(str);
arr3.add(str);
}
//  遍历后 [abc3, abc, abc0, abc, abc1, abc, abc2, abc]

//      hasPrevious反向判断  需要配合previous() 使用
while(lst.hasPrevious()){

String str = lst.previous();
System.out.println(str);
arr3.add(str);
}
System.out.println(arr3);

}
}

可变长度数组的原理：

当元素超出数组长度，会产生一个新数组，将原数组的数据复制到新数组中，再将新的元素添加到新数组中。

ArrayList：是按照原数组的50%延长。构造一个初始容量为 10 的空列表。

Vector：是按照原数组的100%延长。

注意：对于list集合，底层判断元素是否相同，其实用的是元素自身的equals方法完成的。所以建议元素都要复写equals方法，建立元素对象自己的比较相同的条件依据。

LinkedList：的特有方法。

addFirst();

addLast();

在jdk1.6以后。

offerFirst();

offerLast();

getFirst():获取链表中的第一个元素。如果链表为空，抛出NoSuchElementException;

getLast();

在jdk1.6以后。

peekFirst();获取链表中的第一个元素。如果链表为空，返回null。

peekLast();

removeFirst()：获取链表中的第一个元素，但是会删除链表中的第一个元素。

removeLast();

在jdk1.6以后。

pollFirst();获取链表中的第一个元素，但是会删除链表中的第一个元素。如果链表为空，返回null。

pollLast();

2、Set 接口

Set接口中的方法和Collection中方法一致的。Set接口取出方式只有一种，迭代器。

|--HashSet：底层数据结构是哈希表，线程是不同步的。无序，高效；
HashSet集合保证元素唯一性:通过元素的hashCode方法,和equals方法完成的。
当元素的hashCode值相同时，才继续判断元素的equals是否为true。
如果为true，那么视为相同元素，不存。如果为false，那么存储。
如果hashCode值不同，那么不判断equals，从而提高对象比较的速度。
|--LinkedHashSet：有序，hashset的子类。
|--TreeSet：对Set集合中的元素的进行指定顺序的排序。不同步。TreeSet底层的数据结构就是二叉树。

哈希表的原理：

1，对对象元素中的关键字(对象中的特有数据)，进行哈希算法的运算，并得出一个具体的算法值，这个值 称为哈希值。

2，哈希值就是这个元素的位置。

3，如果哈希值出现冲突，再次判断这个关键字对应的对象是否相同。如果对象相同，就不存储，因为元素重复。如果对象不同，就存储，在原来对象的哈希值基础 +1顺延。

4，存储哈希值的结构，我们称为哈希表。

5，既然哈希表是根据哈希值存储的，为了提高效率，最好保证对象的关键字是唯一的。

这样可以尽量少的判断关键字对应的对象是否相同，提高了哈希表的操作效率。

ArrayList跟HashSet的区别

对于ArrayList集合，判断元素是否存在，或者删元素底层依据都是equals方法。

对于HashSet集合，判断元素是否存在，或者删除元素，底层依据的是hashCode方法和equals方法。

TreeSet:

用于对Set集合进行元素的指定顺序排序，排序需要依据元素自身具备的比较性。
如果元素不具备比较性，在运行时会发生ClassCastException异常。
所以需要元素实现Comparable接口，强制让元素具备比较性，复写compareTo方法。
依据compareTo方法的返回值，确定元素在TreeSet数据结构中的位置。
TreeSet方法保证元素唯一性的方式：就是参考比较方法的结果是否为0，如果return 0，视为两个对象重复，不存。

注意：在进行比较时，如果判断元素不唯一，比如，同姓名，同年龄，才视为同一个人。

在判断时，需要分主要条件和次要条件，当主要条件相同时，再判断次要条件，按照次要条件排序。

TreeSet集合排序有两种方式，Comparable和Comparator区别：

1：让元素自身具备比较性，需要元素对象实现Comparable接口，覆盖compareTo方法。

2：让集合自身具备比较性，需要定义一个实现了Comparator接口的比较器，并覆盖compare方法，并将该类对象作为实际参数传递给TreeSet集合的构造函数。

第二种方式较为灵活。

代码展示：

package XianChen;

import java.util.Comparator;
import java.util.Set;
import java.util.TreeSet;
/**
* @author Administrator
*
*/
public class LiZi {

public static void main(String[] args) {
Tree();
}
public static void Tree(){

//      TreeSet 集合元素具有唯一性    判断依据的元素的比较性
//      同时TreeSet 集合具有排序功能一样用元素比较性
//      TreeSet默认使用 元素的比较性(实现Comparable接口)，除非传入比较器
Set<Person> tre = new TreeSet<Person>();

//      比较器需要实现comparator();

//      Set<Person> tre = new TreeSet<Person>(new Compar());
//比较器结果：[[a=12], [b=13], [c=11], [d=11]]

tre.add(new Person("a",12));
tre.add(new Person("d",11));
tre.add(new Person("c",11));
tre.add(new Person("b",13));
tre.add(new Person("a",12));
//      [[c=11], [d=11], [a=12], [b=13]]
System.out.println(tre);

}
}
//      自定义比较器 实现 Comparator 覆盖 Compare()
class Compar implements Comparator<Person>{

//比较方法：
public int compare(Person o1, Person o2) {
int num=o1.getName().compareTo(o2.getName());
if(num==0){
return o1.getAge()-o2.getAge();
}
return num;
}

}

//自定义类  实现 Comparable() 覆盖 CompareTo()
class Person implements Comparable<Person>{

private String name;
private int 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;
}
Person(String name, int age) {
super();
this.name = name;
this.age = age;
}
//  比较方法：
public int compareTo(Person o) {
int num=this.age-o.age;
if(num==0)
return this.name.compareTo(o.name);
else
return num;
}
public String toString() {
return "[" + name + "=" + age + "]";
}
}

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