Java.集合框架及集合类

上一次给大家分享了一些数组和动态数组的概念，说到数组，不难想到容器，数组是一种最简单的容量固定的容器，后面我们又引出了可变容量容器-------动态数组，在今天这一讲里我们主要讲集合类和集合框架。集合框架是预定义在java.util包中的一类数据结构。

集合类与数组的不同之处是，数组的长度是固定的，集合的长度是可变的，数组用来存放基本类型的数据，而集合用来存放对象的引用。常用的集合有List集合（列表），Set集合和Map集合（映射），其中List与Set继承了Collection接口。

1.List：是有序的Collection，常用List实现类是：

ArrayList类
LinkedList类

Stack（栈）
Vector(向量)

1.1. ArrayList:数组序列：有序的，可重复的，长度可变的，有下标的数据结构。
优点：因为地址连续，一旦数据存储好了，查询操作效率比较高。
缺点：因为地址连续，插入和删除操作效率比较低。不是线程同步的。

例1：班上有20位同学，学号是从1001~1020，从班上抽出1个一等奖，2个二等奖，5个三等奖，8个安慰奖，
 所有获奖的人不能重复。

import java.util.*;
public class prize {
public static void main(String []args){
ArrayList list1=new ArrayList();
for(int i=0;i<20;i++){
list1.add(2001+i);

}
//创建随机数对象
Random rd=new Random();
//抽取一等奖
int index=rd.nextInt(list1.size());//随机一个下标
Object obj=list1.remove(index);
System.out.println("一等奖是："+obj);
//将抽到的数据移除;

for(int i=0;i<2;i++){
int index1=rd.nextInt(list1.size());
Object obj1=list1.remove(index1);
System.out.println("二等奖是："+obj1);

}
for(int i=0;i<5;i++){
int index2=rd.nextInt(list1.size());
Object obj2=list1.remove(index2);
System.out.println("三等奖是："+obj2);

}
for(int i=0;i<8;i++){
int index3=rd.nextInt(list1.size());
Object obj3=list1.remove(index3);
System.out.println("安慰奖是："+obj3);

}
}

 运行结果：

一等奖是：2012
二等奖是：2010
二等奖是：2014
三等奖是：2002
三等奖是：2004
三等奖是：2020
三等奖是：2001
三等奖是：2006
安慰奖是：2016
安慰奖是：2003
安慰奖是：2017
安慰奖是：2018
安慰奖是：2007
安慰奖是：2015
安慰奖是：2005
安慰奖是：2009

 1.2. LinkedList:链表，链式序列， 有序的，可重复的，长度可变的，有下标，地址任意,各个数据之间通过引用关联
优势：由于地址是任意的，非常适合进行插入和删除的操作。
缺点：查询性能比较低。

例2.为LinkedList列表添加元素，并选择移除元素。

public class LinkedListDemo {

public static void main(String[] args) {
// 创建链表对象
LinkedList<String> list = new LinkedList<String>();

// 加入元素
list.add("元素一");
list.offer("元素二");
list.addLast("元素三");
list.offerLast("元素四");
list.addFirst("元素五");
list.add(0, "元素六");

list.remove(3);

for(int i=0;i<list.size();i++){
String str = list.get(i);
System.out.println(str);
}

 运行结果：

元素六
元素五
元素一
元素三
元素四

1.3. 向量Vector：Vector和ArraryList都是大小可变数组的实现,使用方法与ArraryList一样。
区别：ArraryList不是同步的
          Vector是同步的，在多线程中一般采用Vector。
栈 Stack : 后进先出，最先放入的数据在栈的底部，最后放的数据在栈的底部，  每次取数据只能取到栈顶的数据.其中Stack是Vector的子类。

例3.

public class StackDemo {

public static void main(String[] args) {

//创建一个栈对象
Stack<String> stack = new Stack<String>();
//将数据压入栈
stack.push("张三");
stack.push("李四");
stack.push("王五");
//查看栈顶的对象
String str = stack.peek();
System.out.println(str);
//获取并移除栈顶对象  将数据弹出栈
String str2 = stack.pop();
System.out.println(str2);
String str3 = stack.pop();
System.out.println(str3);
}

} 运行结果：

王五
王五
李四

2. 集合  :Set:无重复的Collection.必须使用迭代器才能获取数据。
常用的Set实现类：
      HashSet：无序的，不可重复的，长度可变的
     TreeSet:根据的内容的自然顺序（阿斯克码）进行排序。

 例4. 创建一个HashSet集合，并获取数据。

import java.util.*;
public class Setdome {
public static void main (String[]args){
HashSet set=new HashSet();
set.add("a张三");
set.add("a李四");
set.add("a王五");
//取出元素
//1.将set中的数据放入迭代器，并返回迭代器；
Iterator iter=set.iterator();
//2.开始迭代
while(iter.hasNext()){
Object obj=iter.next();
System.out.println(obj);
}
//加强版的迭代器
//	  for(Object obj:set){
//		  System.out.println(obj);
//	  }

}

   运行结果：

a王五
a李四
a张三

 例5.     有一个数组，String [] tst={"小六子"，“小顺子”，“张三丰”，“小六子”，“周芷若”，“赵敏”，“张三丰”，“周芷若”，“谢逊”，“伯通”};去掉重复名字在进行排序。

package com.zjx.List;
import java.util.*;
public class SetDemo1 {
public static void main(String[]args){
//创建数组
TreeSet tst=new TreeSet();
//添加数据
tst.add("小六子");
tst.add("小顺子");
tst.add("张三丰");
tst.add("小六子");
tst.add("周芷若");
tst.add("赵敏");
tst.add("张三丰");
tst.add("周芷若");
tst.add("谢逊");
tst.add("伯通");
//方法一
Iterator iter=tst.iterator();
while(iter.hasNext()){
Object obj=iter.next();
System.out.println(obj);
}
}
}

 运行结果：

伯通
周芷若
小六子
小顺子
张三丰
谢逊
赵敏

 3.映射:Map:将键映射到值得一种结构，键是一个Set,键不能重复，每个键都对应一个值。
 常用的Map实现类：
 HashMap：键是一个HashSet，k是一个HashSet
 TreeMap： 键是一个TreeSet, k是一个TreeSet
 所有的k不能重复，每个k都对应一个Value
 如果在加入额外数据的时候，出现相同的key，则替换掉原来的Value

例6.创建一个HashMap类，添加数据，并获取数据

import java.util.*;
public class HashMapDemo {
public static void main(String[]args){

//创建HashMap对象
HashMap<Integer,String> map=new HashMap<Integer,String>();
map.put(1011, "张三");
map.put(1012, "李四");
map.put(1013, "王五");
map.put(1014, "赵六");
//取出数据
//1.取出的k
Set set= map.keySet();
Iterator iter=set.iterator();
while( iter.hasNext()){
Object key =iter.next();
String value=map.get(key);
System.out.println(key+""+value);
}

}
}

 运行结果：

1011张三
1012李四
1013王五
1014赵六

 例7.String str =“abbbccccdddffffgg”，统计这个字符串中每个字符出现的次数，其中Map, K:字符，V：出现的次数

import java.util.*;
public class mapdemo {
public static void main(String []args){

HashMap<Character,Integer> map= new HashMap<Character,Integer>();
String str="abbbccccdddffffgg";
for(int i=0;i<str.length();i++){
char c=str.charAt(i);
boolean b=map.containsKey(c);
if(b){
int value =map.get(c);
value++;
map.put(c, value);
}else   {
map.put(c, 1);
}

}

Set<Character> set=map.keySet();
Iterator<Character> iter=set.iterator();
while (iter.hasNext()){
char key=iter.next();
int value=map.get(key);
System.out.println(key+"出现："+value+"次");

}

}
}

 运行结果：

f出现：4次
g出现：2次
d出现：3次
b出现：3次
c出现：4次
a出现：1次