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黑马程序员——java的集合类

2015-06-28 15:31 441 查看
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前言:通过观看毕向东老师的java基础视频,查漏补缺,将一些自己掌握的还不牢固的知识写出来,希望和大家交流分享。

1.集合框架

1.集合类的出现原因:为了方便对多个对象的操作,就对对象进行存储,集合就是存储对象最常用的一种方式。

2.java集合框架的构成,由于数据结构的不同,有不同的集合,也叫容器。如下图:



3.与数组相比,集合的优势:  数组虽然也可以存储对象,但长度是固定的;集合长度是可变的。数组中可以存储基本数据类型,集合只能存储对象。

2.Collection类

1.Collection的结构:

   Collection

         |--List//元素是有序的,元素可以重复。因为该集合体系有索引。

         |--Set//元素是无序的,元素不可以重复。

2.Collection接口中常见方法
  1)add(Object obj); //添加元素,add方法的参数类型是Object。以便于接收任意类型对象。

  2) 删除元素

         remove(Objectobj);

          removeAll(另一集合);//调用者只保留另一集合中没有的元素。

          clear();//清空集合

   3)判断元素

        contains(Objectobj);//判断是否存在obj这个元素

        isEmpty();//是否为空

     4)size();//获取个数,集合长度

     5)  retainAll(另一集合);//调用者只保留两集合的共性元素。
     注:集合中存储的都是对象的引用(地址)。

3.迭代
   1) 迭代是取出集合中元素的一种方式。

   2)Iterator规则:对于集合的元素取出这个动作被定义成了内部类,可以直接访问集合内部的元素。对每一个容器的数据结构不同,所以取出的动作细节也不一样。

        但是都具有共性内容: 判断和取出。那么就可以将这些共性抽取。 那么这些内部类都符合一个规则(或者说都抽取出来一个规则)。该规则就是Iterator。

        通过一个对外提供的方法:iterator();,来获取集合的取出对象。因为Collection中有iterator方法,所以每一个子类集合对象都具备迭代器。

   3)三个方法:

       
hasNext();//有下一个元素,返回真
        next();//取出下一个元素

        remove();//移除

        注:在迭代时循环中next调用一次,就要hasNext判断一次

       如:

ArrayList a=newArrayList();//创建一个集合
Iteratorit=a.iterator();//获取一个迭代器,用于取出集合中的元素。
//第一种打印方式:
for(Iterator iter = a.iterator();iter.hasNext();){
System.out.println(iter.next());
}
//第二种打印方式:
Iterator iter = a.iterator();
while(iter.hasNext()){
System.out.println(iter.next());
}
      4)注意事项:

       迭代器在Collcection接口中是通用的,它替代了Vector类中的Enumeration(枚举)。

       迭代器的next方法是自动向下取元素,要避免出现NoSuchElementException。

       迭代器的next方法返回值类型是Object,所以要记得类型转换。

3.List类

1.list的组成结构

       List:元素是有序的,元素可以重复。因为该集合体系有索引。

            |--ArrayList:底层的数据结构使用的是数组结构。特点:查询速度很快。但是增删稍慢。线程不同步。

            |--LinkedList:底层使用的是链表数据结构。特点:增删速度很快,查询稍慢。

            |--Vector:底层是数组数据结构。线程同步。被ArrayList替代了。

2.List的特有方法:
   凡是可以操作角标的方法都是该体系特有的方法。

   1)增

        boolean add(index,element);//指定位置添加元素

        Boolean addAll(index,Collection);//在指定位置增加给定集合中的所有元素,若省略位置参数,则在当前集合的后面依次添加元素

   2)删

        Boolean remove(index);//删除指定位置的元素

   3)改

        set(index,element);//修改指定位置的元素。

   4)查

        get(index);//通过角标获取元素

        subList(from,to);//获取部分对象元素

    5)其他

        listIterator();//List特有的迭代器

        indexOf(obj);//获取元素第一次出现的位置,如果没有则返回-1

        注:List集合判断元素是否相同,移除等操作,依据的是元素的equals方法。

 3.ListIterator 是List集合特有的迭代器,是Iterator的子接口,对Iterator进行了扩展。

    ListIterator特有的方法:

        add(obj);//增加

        set(obj);//修改为obj

        hasPrevious();//判断前面有没有元素

        previous();//取前一个元素

4.Vector中的枚举Enumeration

   1、枚举就是Vector特有的取出方式

   2、发现枚举和迭代器很像。

   3、其实枚举和迭代是一样的,因为枚举的名称以及方法的名称都过长,所以被迭代器取代了

5.LinkedList
   它底层使用的是链表数据结构。特点:增删速度很快,查询稍慢。

   特有方法:

     1、增

         addFirst();

         addLast();

      2、获取

        //获取元素,但不删除元素。如果集合中没有元素,会出现NoSuchElementException

        getFirst();

        getLast();

       3、删

        //获取元素,并删除元素。如果集合中没有元素,会出现NoSuchElementException

        removeFirst();

        removeLast();

        在JDK1.6以后,出现了替代方法。

      1、增

        offFirst();

        offLast();

       2、获取

        //获取元素,但是不删除。如果集合中没有元素,会返回null。

        peekFirst();

        peekLast();

        3、删

        //获取元素,并删除元素。如果集合中没有元素,会返回null。

        pollFirst();

        pollLast();

       LinkedList代码示例:
      

package collection;

import java.util.LinkedList;

/**
* 使用LinkedList模拟一个堆栈或者队列数据结构。
* 堆栈:先进后出  如同一个杯子。
* 队列:先进先出 FIFO 如同一个水管。
* @author songwenju
*
*/
public class LinkedListDemo {
//模拟栈
public static void stack(LinkedList<String> list){
while (!list.isEmpty()) {
System.out.println(l
4000
ist.removeFirst());
}
}

//模拟队列
public static void queue(LinkedList<String> list){
while (!list.isEmpty()) {
System.out.println(list.removeLast());
}
}

public static void main(String[] args) {
LinkedList<String> list = new LinkedList<String>();
list.addFirst("java01");
list.addFirst("java02");
list.addFirst("java03");
list.addFirst("java04");
list.addFirst("java05");

//堆栈输出
//stack(list);
//队列输出
queue(list);
}
}
4.Set类

1.Set的组成结构

      Set:元素是无序(存入和取出的顺序不一定一致),元素不可以重复。     

           |--HashSet:底层数据结构是哈希表。线程不同步。 保证元素唯一性的原理:判断元素的hashCode值是否相同。如果相同,还会继续判断元素的equals方法,是否为true。

           |--TreeSet:可以对Set集合中的元素进行排序。默认按照字母的自然排序。底层数据结构是二叉树。保证元素唯一性的依据:compareTo方法return 0。

        Set集合的功能和Collection是一致的。

2.HashSet

  1)HashSet:线程不安全,存取速度快。

  2)可以通过元素的两个方法,hashCode和equals来完成保证元素唯一性。

       如果元素的HashCode值相同,才会判断equals是否为true。如果元素的hashCode值不同,不会调用equals。

  3)HashSet对于判断元素是否存在,以及删除等操作,依赖的方法是元素的hashCode和equals方法。

代码示例:

package collection;

import java.util.HashSet;

/**
* 往hashSet集合中存入自定义对象
* 姓名和年龄相同为同一个人,重复元素。去除重复元素
* 思路:
*     1、对人描述,将人的一些属性等封装进对象
*     2、定义一个HashSet容器,存储人对象
*     3、取出
* @author songwenju
*
*/
class Person{
private String name;
private int age;

public Person() {}
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public int getAge() {
return age;
}
//以下hashCode和equals是由eclipse生成的代码。
/* (non-Javadoc)
* @see java.lang.Object#hashCode()
*/
@Override
public int hashCode() {
final int prime = 31;
int result = 1;
result = prime * result + age;
result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());
return result;
}
/* (non-Javadoc)
* @see java.lang.Object#equals(java.lang.Object)
*/
@Override
public boolean equals(Object obj) {
if (this == obj) {
return true;
}
if (obj == null) {
return false;
}
if (!(obj instanceof Person)) {
return false;
}
Person other = (Person) obj;
if (age != other.age) {
return false;
}
if (name == null) {
if (other.name != null) {
return false;
}
} else if (!name.equals(other.name)) {
return false;
}
return true;
}

}
public class HashSetDemo {
public static void main(String[] args) {
HashSet<Person> h = new HashSet<Person>();
h.add(new Person("stu1", 10));
h.add(new Person("stu2", 6));
h.add(new Person("stu3", 30));
h.add(new Person("stu1", 10));
h.add(new Person("stu4", 10));

for (Person p : h) {
System.out.println(p.getName()+"-->"+p.getAge());
}
}
}
运行结果:



分析:重复元素去重。

3.TreeSet
   1) 底层的数据结构为二叉树结构(红黑树结构)

   2)可对Set集合中的元素进行排序,是因为:TreeSet类实现了Comparable接口,该接口强制让增加到集合中的对象进行了比较,需要复写compareTo方法,才能让对象按指定需求(如人的年龄大小比较等)进行排序,并加入集合。

   3) java中的很多类都具备比较性,其实就是实现了Comparable接口。

   4)排序时,当主要条件相同时,按次要条件排序。

  5)保证数据的唯一性的依据:通过compareTo方法的返回值,是正整数、负整数或零,则两个对象较大、较小或相同。相等时则不会存入。

  6)Tree排序的两种方式

       1、方式一,自然排序:让元素自身具备比较性。元素需要实现Comparable接口,覆盖compareTo方法。这种方式也被称为元素的自然顺序,或者叫做默认顺序。

       代码示例:

package collection;

import java.util.TreeSet;

/**
* 自然排序
* @author songwenju
*
*/
//这里要实现Compare接口,否则会报collection.Student cannot be cast to java.lang.Comparable错误
class Student implements Comparable<Student>{

private String name;
private int age;

public Student() {}
public Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public int getAge() {
return age;
}

//覆写compareTo
@Override
public int compareTo(Student student) {
if (this.age == student.age) {
return this.name.compareTo(student.name);
}
return this.age - student.age;
}

}
public class TreeSetDemo {
public static void main(String[] args) {
TreeSet<Student> t = new TreeSet<Student>();
t.add(new Student("stu1", 12));
t.add(new Student("stusj", 2));
t.add(new Student("stu1swj", 12));
t.add(new Student("stu6ds", 12));
t.add(new Student("stu", 22));

for (Student p : t) {
System.out.println(p.getName()+"-->"+p.getAge());
}
}
}
   运行结果:

  


        2、方式二,比较器:当元素自身不具备比较性时,或者具备的比较性不是所需要的。这时就需要让集合自身具备比较性。

        在集合初始化时,就有了比较方式。定义一个比较器,将比较器对象作为参数传递给TreeSet集合的构造函数。

        比较器构造方式:定义一个类,实现Comparator接口,覆盖compare方法。

        当两种排序都存在时,以比较器为主。

        代码示例:

package collection;

import java.util.Comparator;
import java.util.TreeSet;

/**
* 往TreeSet集合中存储自定义对象学生。
* 想按照学生的年龄进行排序。
* @author songwenju
*
*/
//这里要实现Compare接口,否则会报collection.Student cannot be cast to java.lang.Comparable错误
class Student implements Comparable<Student>{

private String name;
private int age;

public Student() {}
public Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public int getAge() {
return age;
}

//覆写compareTo
@Override
public int compareTo(Student student) {
if (this.age == student.age) {
return this.name.compareTo(student.name);
}
return this.age - student.age;
}

}
//定义一个比较器
class LenCompare implements Comparator<Student>{

@Override
public int compare(Student s1, Student s2) {
int num = new Integer(s1.getName().length()).compareTo(new Integer(s2.getName().length()));
if (num == 0) {
return new Integer(s1.getAge()).compareTo(s2.getAge());
}
return 0;
}

}
public class TreeSetDemo {
public static void main(String[] args) {
TreeSet<Student> t = new TreeSet<Student>();
t.add(new Student("stu1", 12));
t.add(new Student("stu1", 12));
t.add(new Student("stusj", 2));
t.add(new Student("stu1swj", 12));
t.add(new Student("stu6ds", 12));
t.add(new Student("stu", 22));

for (Student p : t) {
System.out.println(p.getName()+"-->"+p.getAge());
}
}
}
 运行结果:
 


5.Map集合

1.  Map<K,V>集合是一个接口,和List集合及Set集合不同的是,它是双列集合,并且可以给对象加上名字,即键(Key)

2.该集合存储键值对,一对一对往里存。要保证键的唯一性。

3.Map的组成结构

         Map

            |--Hashtable:底层是哈希表数据结构,不可以存入null键 null值。该集合是线程同步的。JDK1.0,效率低。

            |--HashMap:底层是哈希表数据结构。允许使用null键null值,该集合是不同步的。JDK1.2,效率高。

            |--TreeMap:底层是二叉树数据结构。线程不同步。可以用于给Map集合中的键进行排序。

        Map和Set很像。其实Set底层就是使用了Map集合。

4.Map集合常用方法

       1、添加

        V  put(K key,V value);//添加元素,如果出现添加时,相同的键,那么后添加的值会覆盖原有键对应值,并put方法会返回被覆盖的值。

        void putAll(Map <? extends K,? extends V> m);//添加一个集合

        2、删除

        clear();//清空

        V  remove(Object key);//删除指定键值对

        3、判断

        containsKey(Objectkey);//判断键是否存在

        containsValue(Objectvalue)//判断值是否存在

        isEmpty();//判断是否为空

        4、获取

        V  get(Object key);//通过键获取对应的值

        size();//获取集合的长度

        Collection<V>value();//获取Map集合中所以得值,返回一个Collection集合

        还有两个取出方法,接下来会逐个讲解:

        Set<Map.Entry<K,V>> entrySet();

        Set<K>  keySet();

       注:HashMap集合可以通过get()方法的返回值来判断一个键是否存在,通过返回null来判断。

5.Map集合的两种取出方式

 
Map集合的取出原理:将Map集合转成Set集合。再通过迭代器取出。

  1、Set<K> keySet():将Map中所以的键存入到Set集合。因为Set具备迭代器。先通过迭代方式取出所以键的值,再通过get方法。获取每一个键对应的值。

   代码示例:

package collection;
import java.util.HashMap;
/**
 * 对Map进行遍历输出
 * @author songwenju
 *
 */
public class MapDemo {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap<String, String> map = new HashMap<String, String>();
        map.put("河南", "郑州");
        map.put("河北", "石家庄");
        map.put("湖南", "长沙");
        map.put("湖北", "武汉");
        
        //对keyset进行遍历,得到每一个key再得到对于的value。
        for (String k : map.keySet()) {
            System.out.print(k + "-->");
            System.out.println(map.get(k));
        }
    }
}
运行结果:



2、Set<Map.Entry<K,V>>   entrySet():将Map集合中的映射关系存入到Set集合中,而这个关系的数据类型就是:Map.Entry       其实,Entry也是一个接口,它是Map接口中的一个内部接口。关系如下:

interface Map {
public static interface Entry{
public abstract Object getKey();
public abstract Object getValue();
}
}
代码示例:

package collection;

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

/**
* 对Map进行遍历输出
* @author songwenju
*
*/
public class MapEntryDemo {
public static void main(String[] args) {
HashMap<String, String> map = new HashMap<String, String>();
map.put("河南", "郑州");
map.put("河北", "石家庄");
map.put("湖南", "长沙");
map.put("湖北", "武汉");

/*
* 用for each实现
*/
//对keyset进行遍历,得到每一个key再得到对于的value。
Set<Map.Entry<String, String>> entries = map.entrySet();
for (Entry<String, String>  k : entries) {
System.out.print(k.getKey() + "-->");
System.out.println(k.getValue());
}
System.out.println("----------------------");
/*
* 用Iterator迭代实现
*/
Iterator<Map.Entry<String, String>> it = map.entrySet().iterator();
while (it.hasNext()) {
Map.Entry<String, String> me = it.next();
System.out.print(me.getKey() + "-->");
System.out.println(me.getValue());
}

}
}
运行结果:



5.Entry是一个接口,它是Map的子接口中的一个内部接口,就相当于是类中有内部类一样。为何要定义在其内部呢?

        原因:a、Map集合中村的是映射关系这样的两个数据,是先有Map这个集合,才可有映射关系的存在,而且此类关系是集合的内部事务。

                  b、并且这个映射关系可以直接访问Map集合中的内部成员,所以定义在内部。

6.当量数据之间存在着映射关系的时候,就应该想到使用Map集合。

‘如: 获取该字符串中的字母出现的次数,如:"sjokafjoilnvoaxllvkasjdfns";希望打印的结果是:a(3)c(0).....

        通过结果发现,每个字母都有对应的次数,说明字母和次数之间有映射关系。

  代码示例:

package collection;

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

/**
* 需求: 获取该字符串中的字母出现的次数,如:"sjokafjoilnvoaxllvkasjdfns";希望打印的结果是:a(3)c(1).....
* 思路:
*    1、将字符串转换为字符数组
*    2、定义一个TreeMap集合,用于存储字母和字母出现的次数
*    3、用数组去遍历集合,如果集合中有该字母则次数加1,如果集合中没有则存入
*    4、将TreeMap集合中的元素转换为字符串
* @author songwenju
*
*/
public class CharCount {
public static void main(String[] args) {
String s = "agk;sjaksd;gsa";
System.out.println("s中各字母出现的个数:"+charCount(s));
}
public static String  charCount(String str) {
char[] chs = str.toCharArray();//转化为字符数组

//定义一个TreeMap集合,因为TreeMap集合会给键自动排序
TreeMap<Character, Integer> map = new TreeMap<Character, Integer>();

int count = 0;//定义计数变量
for (int i = 0; i < chs.length; i++) {
if (!(chs[i]>='a' && chs[i]<= 'z'||chs[i]>='A' && chs[i]<= 'Z')) {
continue;//如果字符串中非字母,则不计数
}else {
Integer value = map.get(chs[i]);//获取集合中的值
if (value != null) {//如果集合中没有该字母,则存入
count = value;
}

a1d9
count++;
map.put(chs[i], count);
count = 0;
}
}

StringBuilder sBuilder = new StringBuilder();

for (Entry<Character, Integer> c : map.entrySet()) {
sBuilder.append(c.getKey()+"("+c.getValue()+")");
}
return sBuilder.toString();
}
}


运行结果:



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标签:  黑马程序员 java