Java（246-264）【List、Set】

1、数据结构_栈

Stack先进后出

2、数据结构_队列

Queue先进先出

3、数据结构_数组

Array查询快、增删慢

需要创建一个新数组，将指定新元素存储在指定索引位置，再把原数组元素根 据索引，复制到新数组对应索引的位置。

4、数据结构_链表

Linked list 查询慢、增删快

5、数据结构_红黑树

二叉查找树：左小右大

6、List集合介绍及常用方法

java.util.List接口 extends Collection接口
List接口的特点:
    1.有序的集合,存储元素和取出元素的顺序是一致的(存储123 取出123)
    2.有索引,包含了一些带索引的方法
    3.允许存储重复的元素

List作为Collection集合的子接口，不但继承了Collection接口中的全部方法，而且还增加了一些根据元素索引来操作集合的特有方法，如下：

• public void add(int index, E element) : 将指定的元素，添加到该集合中的指定位置上。
• public E get(int index) :返回集合中指定位置的元素。
• public E remove(int index) : 移除列表中指定位置的元素, 返回的是被移除的元素。
• public E set(int index, E element) :用指定元素替换集合中指定位置的元素,返回值的更新前的元素。

注意:
    操作索引的时候,一定要防止索引越界异常
    IndexOutOfBoundsException:索引越界异常,集合会报
    ArrayIndexOutOfBoundsException:数组索引越界异常
    StringIndexOutOfBoundsException:字符串索引越界异常

public class Demo01List {
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个List集合对象,多态
        List<String> list = new ArrayList<>();
        //使用add方法往集合中添加元素
        list.add("a");
        list.add("b");
        list.add("c");
        list.add("d");
        list.add("a");
        //打印集合
        System.out.println(list);//[a, b, c, d, a]  不是地址重写了toString

        //public void add(int index, E element): 将指定的元素，添加到该集合中的指定位置上。
        //在c和d之间添加一个itheima
        list.add(3,"itheima");//[a, b, c, itheima, d, a]
        System.out.println(list);

        //public E remove(int index): 移除列表中指定位置的元素, 返回的是被移除的元素。
        //移除元素
        String removeE = list.remove(2);
        System.out.println("被移除的元素:"+removeE);//被移除的元素:c
        System.out.println(list);//[a, b, itheima, d, a]

        //public E set(int index, E element):用指定元素替换集合中指定位置的元素,返回值的更新前的元素。
        //把最后一个a,替换为A
        String setE = list.set(4, "A");
        System.out.println("被替换的元素:"+setE);//被替换的元素:a
        System.out.println(list);//[a, b, itheima, d, A]

        //List集合遍历有3种方式
        //使用普通的for循环
        for(int i=0; i<list.size(); i++){
            //public E get(int index):返回集合中指定位置的元素。
            String s = list.get(i);
            System.out.println(s);
        }
        System.out.println("-----------------");
        //使用迭代器
        Iterator<String> it = list.iterator();
        while(it.hasNext()){
            String s = it.next();
            System.out.println(s);
        }
        System.out.println("-----------------");
        //使用增强for
        for (String s : list) {
            System.out.println(s);
        }

        String r = list.get(5);//IndexOutOfBoundsException: Index 5 out-of-bounds for length 5
        System.out.println(r);

    }
}

7、ArrayList集合

就用list的方法

数据结构的使用

多线程速度快

8、LinkedList集合

list的链表实现

java.util.LinkedList集合 implements List接口
LinkedList集合的特点:
    1.底层是一个链表结构:查询慢,增删快
    2.里边包含了大量操作首尾元素的方法
    注意:使用LinkedList集合特有的方法,不能使用多态

push==addfirst

pop==removefirst

public class Demo02LinkedList {
    public static void main(String[] args) {
        show03();
    }

    /*
        - 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。
        - public E pop():从此列表所表示的堆栈处弹出一个元素。此方法相当于 removeFirst
     */
    private static void show03() {
        //创建LinkedList集合对象
        LinkedList<String> linked = new LinkedList<>();
        //使用add方法往集合中添加元素
        linked.add("a");
        linked.add("b");
        linked.add("c");
        System.out.println(linked);//[a, b, c]

        //String first = linked.removeFirst();
        String first = linked.pop();
        System.out.println("被移除的第一个元素:"+first);
        String last = linked.removeLast();
        System.out.println("被移除的最后一个元素:"+last);
        System.out.println(linked);//[b]
    }

    /*
        - 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。
     */
    private static void show02() {
        //创建LinkedList集合对象
        LinkedList<String> linked = new LinkedList<>();
        //使用add方法往集合中添加元素
        linked.add("a");
        linked.add("b");
        linked.add("c");

        //linked.clear();//清空集合中的元素 在获取集合中的元素会抛出NoSuchElementException

        //public boolean isEmpty()：如果列表不包含元素，则返回true。
        if(!linked.isEmpty()){
            String first = linked.getFirst();
            System.out.println(first);//a
            String last = linked.getLast();
            System.out.println(last);//c
        }
    }

    /*
        - public void addFirst(E e):将指定元素插入此列表的开头。
        - public void addLast(E e):将指定元素添加到此列表的结尾。
        - public void push(E e):将元素推入此列表所表示的堆栈。此方法等效于 addFirst(E)。
     */
    private static void show01() {
        //创建LinkedList集合对象
        LinkedList<String> linked = new LinkedList<>();
        //使用add方法往集合中添加元素
        linked.add("a");
        linked.add("b");
        linked.add("c");
        System.out.println(linked);//[a, b, c]

        //public void addFirst(E e):将指定元素插入此列表的开头。
        //linked.addFirst("www");
        linked.push("www");
        System.out.println(linked);//[www, a, b, c]

        //public void addLast(E e):将指定元素添加到此列表的结尾。此方法等效于 add()
        linked.addLast("com");
        System.out.println(linked);//[www, a, b, c, com]
    }
}

9、Vector

了解 单线程

10、HashSet集合介绍

一个不包含重复元素的collection

没有索引

java.util.Set接口 extends Collection接口
Set接口的特点:
    1.不允许存储重复的元素
    2.没有索引,没有带索引的方法,也不能使用普通的for循环遍历
java.util.HashSet集合 implements Set接口
HashSet特点:
     1.不允许存储重复的元素
     2.没有索引,没有带索引的方法,也不能使用普通的for循环遍历
     3.是一个无序的集合,存储元素和取出元素的顺序有可能不一致
     4.底层是一个哈希表结构(查询的速度非常的快)

public class Demo01Set {
    public static void main(String[] args) {
        Set<Integer> set = new HashSet<>();
        //使用add方法往集合中添加元素
        set.add(1);
        set.add(3);
        set.add(2);
        set.add(1);
        //使用迭代器遍历set集合
        Iterator<Integer> it = set.iterator();
        while (it.hasNext()){
            Integer n = it.next();
            System.out.println(n);//1,2,3
        }
        //使用增强for遍历set集合
        System.out.println("-----------------");
        for (Integer i : set) {
            System.out.println(i);
        }
    }
}

11、哈希值

哈希值:是一个十进制的整数,由系统随机给出(就是对象的地址值,是一个逻辑地址,是模拟出来得到地址,不是数据实际存储的物理地址)
在Object类有一个方法,可以获取对象的哈希值
int hashCode() 返回该对象的哈希码值。
hashCode方法的源码:
    public native int hashCode();
    native:代表该方法调用的是本地操作系统的方法

public class Demo01HashCode {
    public static void main(String[] args) {
        //Person类继承了Object类,所以可以使用Object类的hashCode方法
        Person p1 = new Person();
        int h1 = p1.hashCode();
        System.out.println(h1);//1967205423  | 1

        Person p2 = new Person();
        int h2 = p2.hashCode();
        System.out.println(h2);//42121758   |  1

        /*
            toString方法的源码:
                return getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(hashCode());
         */
        System.out.println(p1);//com.itheima.demo03.hashCode.Person@75412c2f
        System.out.println(p2);//com.itheima.demo03.hashCode.Person@282ba1e
        System.out.println(p1==p2);//false物理地址不相等

        /*
            String类的哈希值
                String类重写Obejct类的hashCode方法
         */
        String s1 = new String("abc");
        String s2 = new String("abc");
        System.out.println(s1.hashCode());//96354
        System.out.println(s2.hashCode());//96354

        System.out.println("重地".hashCode());//1179395
        System.out.println("通话".hashCode());//1179395
    }
}

12、Hash集合存储数据的结构

13、Set集合存储元素不重复的原理

14、HashSet存储自定义类型的元素

HashSet存储自定义类型元素，自己定义的类必须重写hashCode方法和equals方法

set集合保证元素唯一:
    存储的元素(String,Integer,...Student,Person...),必须重写hashCode方法和equals方法

要求:
    同名同年龄的人,视为同一个人,只能存储一次

public class Demo03HashSetSavePerson {
    public static void main(String[] args) {
        //创建HashSet集合存储Person
        HashSet<Person> set = new HashSet<>();
        Person p1 = new Person("小美女",18);
        Person p2 = new Person("小美女",18);
        Person p3 = new Person("小美女",19);
        System.out.println(p1.hashCode());//1967205423重写后734175839
        System.out.println(p2.hashCode());//42121758重写后734175839

        System.out.println(p1==p2);//false后false
        System.out.println(p1.equals(p2));//false后true
        set.add(p1);
        set.add(p2);
        set.add(p3);
        System.out.println(set);
    }

15、LinkedHashset

java.util.LinkedHashSet集合 extends HashSet集合
LinkedHashSet集合特点:
    底层是一个哈希表(数组+链表/红黑树)+链表:多了一条链表(记录元素的存储顺序),保证元素有序

public class Demo04LinkedHashSet {
    public static void main(String[] args) {
        HashSet<String> set = new HashSet<>();
        set.add("www");
        set.add("abc");
        set.add("abc");
        set.add("itcast");
        System.out.println(set);//[abc, www, itcast] 无序,不允许重复

        LinkedHashSet<String> linked = new LinkedHashSet<>();
        linked.add("www");
        linked.add("abc");
        linked.add("abc");
        linked.add("itcast");
        System.out.println(linked);//[www, abc, itcast] 有序,不允许重复
    }
}

16、可变参数

可变参数:是JDK1.5之后出现的新特性
使用前提:
    当方法的参数列表数据类型已经确定,但是参数的个数不确定,就可以使用可变参数.
使用格式:定义方法时使用
    修饰符 返回值类型 方法名(数据类型...变量名){}
可变参数的原理:
    可变参数底层就是一个数组,根据传递参数个数不同,会创建不同长度的数组,来存储这些参数
    传递的参数个数,可以是0个(不传递),1,2...多个

public class Demo01VarArgs {
    public static void main(String[] args) {
        //int i = add();
        //int i = add(10);
        int i = add(10,20);
        //int i = add(10,20,30,40,50,60,70,80,90,100);
        System.out.println(i);

        method("abc",5.5,10,1,2,3,4);
    }

    /*
        可变参数的注意事项
            1.一个方法的参数列表,只能有一个可变参数
            2.如果方法的参数有多个,那么可变参数必须写在参数列表的末尾
     */
    /*public static void method(int...a,String...b){

    }*/

    /*public static void method(String b,double c,int d,int...a){
    }*/

    //可变参数的特殊(终极)写法
    public static void method(Object...obj){

    }

    /*
        定义计算(0-n)整数和的方法
        已知:计算整数的和,数据类型已经确定int
        但是参数的个数不确定,不知道要计算几个整数的和,就可以使用可变参数
        add(); 就会创建一个长度为0的数组, new int[0]
        add(10); 就会创建一个长度为1的数组,存储传递来过的参数 new int[]{10};
        add(10,20); 就会创建一个长度为2的数组,存储传递来过的参数 new int[]{10,20};
        add(10,20,30,40,50,60,70,80,90,100); 就会创建一个长度为10的数组,存储传递来过的参数 new int[]{10,20,30,40,50,60,70,80,90,100};
     */
    public static int add(int...arr){
        //System.out.println(arr);//[I@2ac1fdc4 底层是一个数组
        //System.out.println(arr.length);//0,1,2,10
        //定义一个初始化的变量,记录累加求和
        int sum = 0;
        //遍历数组,获取数组中的每一个元素
        for (int i : arr) {
            //累加求和
            sum += i;
        }
        //把求和结果返回
        return sum;
    }

    //定义一个方法,计算三个int类型整数的和
    /*public static int add(int a,int b,int c){
        return a+b+c;
    }*/

    //定义一个方法,计算两个int类型整数的和
    /*public static int add(int a,int b){
        return a+b;
    }*/
}

17、Collections集合工具类的方法

• java.utils.Collections是集合工具类，用来对集合进行操作。部分方法如下：

• public static <T> boolean addAll(Collection<T> c, T... elements):往集合中添加一些元素。

• public static void shuffle(List<?> list) 打乱顺序:打乱集合顺序。

• public static <T> void sort(List<T> list):将集合中元素按照默认规则排序。

• public static <T> void sort(List<T> list，Comparator<? super T> ):将集合中元素按照指定规则排序。

public class Demo01Collections {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        //往集合中添加多个元素
        /*list.add("a");
        list.add("b");
        list.add("c");
        list.add("d");
        list.add("e");*/

        //public static <T> boolean addAll(Collection<T> c, T... elements):往集合中添加一些元素。
        Collections.addAll(list,"a","b","c","d","e");

        System.out.println(list);//[a, b, c, d, e]

        //public static void shuffle(List<?> list) 打乱顺序:打乱集合顺序。
        Collections.shuffle(list);
        System.out.println(list);//[b, d, c, a, e], [b, d, c, a, e]
    }
}

18、Collections集合工具类的方法2

排序

- java.utils.Collections是集合工具类，用来对集合进行操作。部分方法如下：
    public static <T> void sort(List<T> list):将集合中元素按照默认规则排序。

注意:
     sort(List<T> list)使用前提
     被排序的集合里边存储的元素,必须实现Comparable,重写接口中的方法compareTo定义排序的规则

Comparable接口的排序规则:
    自己(this)-参数:升序

compareTo进行重写

public class Person implements Comparable<Person>{
    private String name;
    private int age;

    public Person() {
    }

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + 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;
    }

    //重写排序的规则
    @Override
    public int compareTo(Person o) {
        //return 0;//认为元素都是相同的
        //自定义比较的规则,比较两个人的年龄(this,参数Person)
        //return this.getAge() - o.getAge();//年龄升序排序
        return o.getAge() - this.getAge();//年龄降序排序
    }
}

19、Collections集合工具类的方法3

- java.utils.Collections是集合工具类，用来对集合进行操作。部分方法如下：
        public static <T> void sort(List<T> list，Comparator<? super T> ):将集合中元素按照指定规则排序。

     Comparator和Comparable的区别
        Comparable:自己(this)和别人(参数)比较,自己需要实现Comparable接口,重写比较的规则compareTo方法
        Comparator:相当于找一个第三方的裁判,比较两个

    Comparator的排序规则:
        o1-o2:升序

public class Demo03Sort {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Integer> list01 = new ArrayList<>();
        list01.add(1);
        list01.add(3);
        list01.add(2);
        System.out.println(list01);//[1, 3, 2]

        Collections.sort(list01, new Comparator<Integer>() {
            //重写比较的规则
            @Override
            public int compare(Integer o1, Integer o2) {
                //return o1-o2;//升序
                return o2-o1;//降序
            }
        });

        System.out.println(list01);

        ArrayList<Student> list02 = new ArrayList<>();
        list02.add(new Student("a迪丽热巴",18));
        list02.add(new Student("古力娜扎",20));
        list02.add(new Student("杨幂",17));
        list02.add(new Student("b杨幂",18));
        System.out.println(list02);

        /*Collections.sort(list02, new Comparator<Student>() {
            @Override
            public int compare(Student o1, Student o2) {
                //按照年龄升序排序
                return o1.getAge()-o2.getAge();
            }
        });*/

        Collections.sort(list02, new Comparator<Student>() {
            @Override
            public int compare(Student o1, Student o2) {
                //按照年龄升序排序
                int result =  o1.getAge()-o2.getAge();
                //如果两个人年龄相同,再使用姓名的第一个字升序排序
                if(result==0){
                    result =  o1.getName().charAt(0)-o2.getName().charAt(0);
                }
                return  result;
            }

        });

        System.out.println(list02);
    }
}

package com.itheima.demo05.Collections;

public class Student {
    private String name;
    private int age;

    public Student() {
    }

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

    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + 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;
    }
}