java复习：集合框架

1、概述

1.1 集合类概述

对象用于封装特有数据，对象多了需要存储；如果对象的个数不确定，就使用集合容器进行存储。

1.2 集合特点：

（1）用于存储对象的容器。

（2）集合的长度是可变的。

（3）集合中不可以存储基本数据类型值。

1.3 java util包中的集合种类



集合框架中为什么有这么多的容器？

集合容器因为内部的数据结构不同，有多种具体容器。不断的向上抽取，就形成了集合框架。

2、集合框架中的共性方法

2.1 添加

boolean add(E o)

确保此 collection 包含指定的元素（可选操作）。

boolean addAll(Collection c)

将指定 collection 中的所有元素都添加到此 collection 中。

import java.util.*;
class ArrayListDemo
{
public static void main(String[] args)
{
ArrayList al1=new ArrayList();                        //创建一个集合容器，使用Collection接口的子类ArrayList
al1.add("java01");
al1.add("java02");

ArrayList al2=new ArrayList();
al2.add("java03");
al2.add("java04");

al1.addAll(al2);
System.out.println("addAll(al2)="+al1);
}
}

2.2 删除

boolean removeAll(Collection c)

移除此 collection 中那些也包含在指定 collection 中的所有元素。

boolean remove(Object o)

从此 collection 中移除指定元素的单个实例，如果存在的话。

public static void main(String[] args)
{
ArrayList al1=new ArrayList();
al1.add("java01");
al1.add("java02");

ArrayList al2=new ArrayList();
al2.add("java03");
al2.add("java04");

al1.addAll(al2);
al1.remove("java01");
System.out.println("remove(java01)="+al1);
al1.removeAll(al2);
System.out.println("removeAll(al2)="+al1);
}

2.3 判断

boolean isEmpty()

如果此 collection 不包含 元素，则返回 true。

boolean contains(Object o)

如果此 collection 包含指定的元素，则返回 true。

boolean containsAll(collection c)

是否包含指定的字符数组

public static void main(String[] args)
{
ArrayList<String> al1=new ArrayList<String>();
al1.add("java01");
al1.add("java02");

System.out.println("contains(java01)="+al1.contains("java01"));
System.out.println("isEmpty="+al1.isEmpty());
}

2.4 取出

boolean hasNext()

如果仍有元素可以迭代，则返回 true。

E next()

返回迭代的下一个元素。

public interface Iterator

对 collection 进行迭代的迭代器。

import java.util.*;
class ArrayListDemo
{
public static void main(String[] args)
{
ArrayList<String> al1=new ArrayList<String>();//创建一个集合容器，使用Collection接口的子类ArrayList

al1.add("java01");
al1.add("java02");
al1.add("java03");
al1.add("java04");

Iterator it=al1.iterator();
while(it.hasNext())//判断是否仍有元素可以迭代返回
{
System.out.println(it.next());//返回迭代的下一个元素
}
}
}

其他方法：

for(int x=0;x<x.al.size();x++)
{
System.out.println(al.get(x));
}

2.5 其他功能-取交集

public static void main(String[] args)
{
ArrayList<String> al1=new ArrayList<String>();

al1.add("java01");
al1.add("java02");

ArrayList<String> al2=new ArrayList<String>();
al2.add("java01");
al2.add("java04");

al1.retainAll(al2);
System.out.println(al1);
}

3、List 集合

3.1 List概述

（1） List集合是有序的，因为集合体系有索引，所以元素可以重复。包括以下三种：

–>ArrayList：数组结构，线程不同步，查询快，但增删慢。

–>LinkedList：链表数据结构，查询慢，增删快。

–>Vector：底层数组数据结构，线程同步。

（2）List集合的共性方法

凡是可以操作角标的都是该体系特有的方法。

（增）：

void add(int index,E element)

在列表的指定位置插入指定元素（可选操作）。

boolean addAll(int index,Collection c)

将指定 collection 中的所有元素都插入到列表中的指定位置（可选操作）。

（删）：

remove(int index)

移除列表中指定位置的元素（可选操作）。

（改）：

set(int index,E element)

用指定元素替换列表中指定位置的元素（可选操作）。

（查）：

get(int index)

返回列表中指定位置的元素。

subList(int fromIndex,int toIndex)

返回列表中指定的 fromIndex（包括 ）和 toIndex（不包括）之间的部分视图

import java.util.*;
class ListDemo
{
public static void main(String[] args)
{
List<String> list =new ArrayList<String>();
list.add("java01");
list.add("java02");
list.add("java03");
System.out.println(list);
/***************************添加*****************************/
list.add(1,"java04");
System.out.println("list.add="+list);
/***************************移除*****************************/
list.remove(3);
System.out.println("list.remove="+list);
/***************************修改*****************************/
System.out.println("list.set="+list.set(1,"java001"));
System.out.println("list.setedget="+list.get(1));
/***************************获取*****************************/
System.out.println("list.get="+list.get(2));
/***************************获取子列表************************/
System.out.println("subList="+list.subList(1,3));
}
}

（取出）：

listIterator(int index)

返回列表中元素的列表迭代器（以正确的顺序），从列表的指定位置开始。ListIterator是List集合特有的迭代器，是Iterator的子接口。在迭代时，不可以通过集合对象的方法操作集合中的元素。因为会发生ConcurrentModificationException异常。所以在迭代器时，只能用迭代器的方法操作元素。可是Iterator方法是有限的，只能对元素进行判断，取出，删除的操作。如果想要其他的操作，如添加、修改等，就需要使用其子接口：ListIterrator。该接口只能通过List集合的ListIterator方法获取。

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

事例说明：

import java.util.*;
class ListIteratorDemo
{
public static void main(String[] args)
{
List<String> list = new ArrayList<String>();

list.add("abc1");
list.add("abc2");
list.add("abc3");
System.out.println("原来list:"+list);                         //获取列表迭代器对象
ListIterator<String> it = list.listIterator();
while(it.hasNext())
{
Object obj = it.next();
it.add("abc9");
}
System.out.println("添加完后list:"+list);
/*********************************************************/
System.out.println("hasNext:"+it.hasNext());        //hasNext()正向遍历列表，若列表叠加器有多个元素，则返回true
System.out.println("hasPrevious:"+it.hasPrevious());//hasPrevious()逆向遍历列表
while(it.hasPrevious())
{
System.out.println("previous:"+it.previous());
}
}
}

3.2 ArrayList集合

/*
需求：去除ArrayList集合中的重复元素
*/
import java.util.*;
class ArrayListTest1
{
public static ArrayList SingleElements(ArrayList al)//原来的集合
{
ArrayList<String>newal=new ArrayList<String>();//定义新的集合
Iterator it=al.iterator();
while (it.hasNext())
{
Object obj=it.next();
if (!newal.contains(obj))
{
newal.add(obj);
}
}
return newal;
}
public static void main(String[] args)
{
ArrayList<String> al=new ArrayList<String>();
al.add("java01");
al.add("java02");
al.add("java03");
al.add("java03");
System.out.println(al);
al=SingleElements(al);
System.out.println(al);
}
}

/*将自定义的对象作为元素存在ArrayList集合中，并去除重复的元素。比如存人为对象，姓名。年龄相同视为同一个人*/
import java.util.*;
/*定义Person类*/
class Person
{
private String name;
private int age;
Person(String name,int age)
{
this.name=name;
this.age=age;
}
public String getName()
{
return name;
}
public void setName(String n)
{
name=n;
}
public int getAge()
{
return age;
}
public void setAge(int a)
{
age=a;
}
/*原来Person类中默认的equals方法是比较的对象，所以要重新复写功能，把定义为比较年龄和年龄*/
public boolean equals(Object obj)
{
if(!(obj instanceof Person))//如果比较的对象不一样的时候，就会报错，严谨的时候可以抛出异常
return false;
Person p=(Person)obj;//向上转型
return this.name.equals(p.name)&&this.age==p.age;//比较的是姓名和年龄
}
}
class ArrayListTest2
{
public static void main(String[] args)
{
ArrayList al=new ArrayList();
al.add(new Person("LiMing01",21));
al.add(new Person("LIMIng02",22));
al.add(new Person("LIMIng02",22));
al.add(new Person("LiMing03",23));
al.add(new Person("LiMing04",25));
al.add(new Person("LiMing04",25));
al=SingleElements(al);
Iterator it=al.iterator();
while(it.hasNext())
{
Object obj=it.next();
Person p=(Person)obj;
System.out.println(p.getName()+"~~~"+p.getAge());
}
}
//定义原有的集合，接受没有去重复的元素集合
public static ArrayList SingleElements(ArrayList al)
{
ArrayList newal=new ArrayList();//定义一个新的容器，来接受去重复的元素集合
Iterator it=al.iterator();
while (it.hasNext())
{
Object obj=it.next();
if(!newal.contains(obj))//boolean contains(Object obj)  当且仅当此collection至少包含一个满足（o==null?e==null:o.equals(e)）//o为空的时候e为空，o不为空的时候就调用equals方法
newal.add(obj);
}
return newal;
}
}

3.3 Vector中的枚举

枚举是Vector特有的方式，发现枚举和迭代器很像，其中枚举和迭代一样，但是枚举方法名称方法过长而不使用。

public Enumeration elements()

返回此向量的组件的枚举。

public interface Enumeration

实现 Enumeration 接口的对象，它生成一系列元素，一次生成一个。连续调用 nextElement 方法将返回一系列的连续元素。

boolean hasMoreElements()

测试此枚举是否包含更多的元素。

nextElement()

如果此枚举对象至少还有一个可提供的元素，则返回此枚举的下一个元素。

注：此接口的功能与 Iterator 接口的功能是重复的。此外，Iterator 接口添加了一个可选的移除操作，并使用较短的方法名。新的实现应该优先考虑使用 Iterator 接口而不是 Enumeration 接口。

import java.util.*;
class VectorDemo
{
public static void main(String[] args)
{
Vector<String> v=new Vector<String>();

v.add("java01");
v.add("java02");
v.add("java03");
v.add("java04");

Enumeration en=v.elements();
while(en.hasMoreElements())
{
System.out.println(en.nextElement());
}
}
}

3.4 LinkedList集合

（1）LinkedList集合的各种方法

（增）：

public void addFirst(E o)

将给定元素插入此列表的开头。

public void addLast(E o)

将给定元素追加到此列表的结尾。

（取）：

public E getFirst()

返回此列表的第一个元素。

public E getLast()

返回此列表的最后一个元素。

（删）：

public E removeFirst()

移除并返回此列表的第一个元素。

public E removeLast()

移除并返回此列表的最后一个元素。

/[b]*******************************************[/b]/

JDK1.6后出现了新的替代方法

/[b]*******************************************[/b]/

public boolean offerFirst(E e)

在此列表的开头插入指定的元素。

public boolean offerLast(E e)

在此列表末尾插入指定的元素。

public E peekFirst()

获取但不移除此列表的第一个元素；如果此列表为空，则返回 null。

public E peekLast()

获取但不移除此列表的最后一个元素；如果此列表为空，则返回 null。

public E pollFirst()

获取并移除此列表的第一个元素；如果此列表为空，则返回 null。

public E pollLast()

获取并移除此列表的最后一个元素；如果此列表为空，则返回 null。

import java.util.*;
class LinkedListDemo
{
public static void main(String[] args)
{
LinkedList<String> link=new LinkedList<String>();
link.addFirst("java01");
link.addFirst("java02");
link.addFirst("java03");
link.addFirst("java04");
Sop("addFirst="+link);
LinkedList<String> link1=new LinkedList<String>();
link1.addLast("java01");
link1.addLast("java02");
link1.addLast("java03");
link1.addLast("java04");
Sop("addlast="+link1);
}
/***********************************************************/
Sop("getFirst()="+link.getFirst());
Sop("getLast()="+link.getLast());
/***********************************************************/
Sop("removeFirst()="+link.removeFirst());
Sop("removeFirst()后="+link.getFirst());
Sop(link);
/***********************************************************/
link.offerFirst("哈哈");
Sop(link);
/*****************************************************/
public static void Sop(Object obj)
{
System.out.println(obj);
}
}

（2）LinkedList集合的练习

/************************************************************
模拟一个堆栈的或队列的数据结构
堆栈：先进后出（杯子）
队列：先进后出（水管）
************************************************************/
import java.util.*;
class DuiLie
{
private LinkedList link;
DuiLie()
{
link=new LinkedList();
}
public void myAdd(Object obj)
{
link.addFirst(obj);
}
public Object myGet()
{
return link.removeLast();
}
public boolean isNull()
{
return link.isEmpty();
}
public static void main(String[] args)
{
DuiLie dl=new DuiLie();
dl.myAdd("java01");
dl.myAdd("java02");
dl.myAdd("java03");
while (!dl.isNull())
{
System.out.println(dl.myGet());
}
}
}

4、 Set集合

set集合中元素是无序的，元素不可重复

4.1 HashSet集合

（1）HashSet集合底层结构为哈希表

class Demo
{
}
class HashSetDemo1
{
public static void main(String[] args)
{
Demo d1=new Demo();
Demo d2=new Demo();
Sop(d1);
Sop(d2);//打印的是ToString方法
}
public static void Sop(Object obj)
{
System.out.println(obj);
}
}

（2）

改进：为了提高程序的高效性，假若hashCode值一样才回调用equals方法，所以对象a1 a3的hashCode值若不一样就无需调用其中的equals方法。

注意：ArrayList集合判断元素是否存在依赖的是equals方法。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。

/*
往hashSet集合中存入自定对象
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
*/
import java.util.*;
class Person//定义Person类
{
private String name;
private int age;
Person(String name,int age)
{
this.name=name;
this.age=age;
}
public int getAge()
{
return age;
}
public void setAge(int a)
{
a=age;
}
public String getName()
{
return name;
}
public void setName(String n)
{
n=name;
}
public boolean equals(Object obj)
{//复写equals方法
if (!(obj instanceof Person))
return false;
Person p=(Person)obj;
return this.name.equals(p.name)&&this.age==p.age;
}
public int hashCode()
{//复写HashCode方法
return name.hashCode()+age*39;//有许多没必要比较的，本来姓名不一样，让他们地址值不一样就好
}
}
class HashSetDemo5
{
public static void main(String[] args)
{
HashSet hs=new HashSet();
hs.add(new Person("a1",11));
hs.add(new Person("a1",11));
hs.add(new Person("a2",12));
hs.add(new Person("a3",13));
hs.add(new Person("a4",14));
hs.add(new Person("a4",14));

if(hs.contains(new Person("a2",12)))
hs.remove(new Person("a3",13));
Iterator it=hs.iterator();
while(it.hasNext())
{
Object obj=it.next();
Person p=(Person)obj;
System.out.println(p.getName()+"++++"+p.getAge());
}
}
}

4.2 TreeSet集合

底层的数据结构为二叉树结构。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。java中的很多类都具备比较性，其实就是实现了Comparable接口。

注意：排序时，当主要条件相同时，按次要条件排序。

（1）

public interface Comparable

此接口强行对实现它的每个类的对象进行整体排序。这种排序被称为类的自然排序，类的 compareTo 方法被称为它的自然比较方法。

ClassCastException -

如果指定对象的类型不允许它与此对象进行比较。

int compareTo(T o)

比较此对象与指定对象的顺序。如果该对象小于、等于或大于指定对象，则分别返回负整数、零或正整数。

/************************************************************
第一种排序：使用TreeSet集合进行对象存储，并进行自然顺序的排序和比较。
************************************************************/
import java.util.*;
class Student implements Comparable//强制学生具有比较性
{
private int age;
private String name;
Student(String name,int age)
{
this.name=name;
this.age=age;
}
public int getAge()
{
return age;
}
public void setAge(int a)
{
a=age;
}
public String getName()
{
return name;
}
public void setName(String n)
{
n=name;
}
public int compareTo(Object obj)
{
if(!(obj instanceof Student))
throw new RuntimeException("不是学生对象");
Student stu=(Student)obj;
System.out.println(this.name+"*****"+stu.name);
if(this.age>stu.age)
return 1;
if(this.age==stu.age)
return(this.name.compareTo(stu.name));
return -1;
}
}
class TreeSetDemo
{
public static void main(String[] args)
{
TreeSet ts=new TreeSet();
ts.add(new Student("lisi01",12));
ts.add(new Student("lisi02",11));
ts.add(new Student("lisi03",17));
ts.add(new Student("lisi05",13));
ts.add(new Student("lisi08",11));

Iterator it=ts.iterator();
while(it.hasNext())
{
Object obj=it.next();
Student stu=(Student)obj;
System.out.println(stu.getName()+"**"+stu.getAge());
}
}
}

（2）

public interface Comparator

强行对某个对象 collection 进行整体排序 的比较函数。

int compare(T o1,T o2)

比较用来排序的两个参数。根据第一个参数小于、等于或大于第二个参数分别返回负整数、零或正整数。

boolean equals(Object obj)

指示某个其他对象是否“等于”此 Comparator。

/***********************************************************
第二种排序：comparator的排序.先实现compatator接口，覆盖compare接口
当两种排序共存时，以比较器为主
先按照姓名排序，后按照年龄排序
************************************************************/
import java.util.*;
class Student implements Comparable
{
private int age;
private String name;
Student(String name,int age)
{
this.name=name;
this.age=age;
}
public int getAge()
{
return age;
}
public void setAge(int a)
{
a=age;
}
public String getName()
{
return name;
}
public void setName(String n)
{
n=name;
}
public int compareTo(Object obj)
{
if(!(obj instanceof Student))
throw new RuntimeException("不是学生对象");
Student stu=(Student)obj;
System.out.println(this.name+"*****"+stu.name);
if(this.age>stu.age)
return 1;
if(this.age==stu.age)
return(this.name.compareTo(stu.name));
return -1;
}
}
class MyCompare implements Comparator
{
public int compare(Object o1,Object o2)
{
Student s1=(Student)o1;
Student s2=(Student)o2;
int num=s1.getName().compareTo(s2.getName());
if(num==0)
return s1.getAge()-s2.getAge();
return num;
}
}
class TreeSetDemo
{
public static void main(String[] args)
{
TreeSet ts=new TreeSet(new MyCompare());
ts.add(new Student("lisi01",12));
ts.add(new Student("lisi02",11));
ts.add(new Student("lisi03",17));
ts.add(new Student("lisi05",13));
ts.add(new Student("lisi08",11));
ts.add(new Student("lisi08",13));

Iterator it=ts.iterator();
while(it.hasNext())
{
Object obj=it.next();
Student stu=(Student)obj;
System.out.println(stu.getName()+"**"+stu.getAge());
}
}
}

（3）TreeSet练习

/****************************************************
要求：按照字符串的长度排序
/****************************************************/
import java.util.*;
class StringLengthComparator implements Comparator
{
public int compare(Object o1,Object o2)
{
String s1=(String)o1;
String s2=(String)o2;
/*****************************************************
if(s1.length()>s2.length())
return 1;
if(s1.length()<s2.length())
return -1;
return 0;
这种方式书写的话，假若字符串的长度是相同的，
那么就认为对象相同，不会被打印。
********************************************************/
int num=new Integer(s1.length()).compareTo(new Integer(s2.length()));
if(num==0)
return s1.compareTo(s2);
return num;
}
}
class TreeSetDemo
{
public static void main(String[] args)
{
TreeSet ts=new TreeSet(new StringLengthComparator());
ts.add("asfdfdggg");
ts.add("fdf");
ts.add("vvv");
ts.add("dfdgdgseeeee");
ts.add("f");

Iterator it=ts.iterator();
while(it.hasNext())
{
System.out.println(it.next());
}
}
}