Collection集合体系

1，Collection集合分为两大类List集合和Set集合

List系列集合特点: 有序，可重复，有索引

　　ArrayList：有序，可重复，有索引。

　　LinkedList：有序，可重复，有索引。

（1）List集合

　　List集合因为支持索引，所以多了很多与索引相关的方法，当然，Collection的功能List也都继承了

List集合的基本操作：

package com.itheima.yaoyao;



import java.util.ArrayList;

import java.util.Iterator;

import java.util.ListIterator;



public class ListDemo1 {

    public static void main(String[] args) {

        ArrayList<String> arrayList = new ArrayList<>();

        arrayList.add("张小花");

        arrayList.add("牛爱花");

        arrayList.add("李大花");



        //list的remove方法·根据索引下标来删除元素

        arrayList.remove(0);

        System.out.println("===============");



        //set方法修改(同样根据索引下标)；

        arrayList.set(0,"王小花");

        System.out.println("===============");

        //get方法获取指定索引下标元素

        arrayList.get(0);

        System.out.println("===============");



        //遍历List集合中的元素



        //1,for循环遍历

        for (int i = 0; i < arrayList.size(); i++) {

            String s = arrayList.get(i);

            System.out.println(s);

        }



        System.out.println("===============");

        //2，增强for

        for (String s : arrayList) {

            System.out.println(s);

        }





        System.out.println("===============");

        //3,迭代器

        Iterator<String> iterator = arrayList.iterator();

        while (iterator.hasNext()){

            String next = iterator.next();

            System.out.println(next);

        }

        System.out.println("===============");

        //4,迭代器【List列表版list特有】

        ListIterator<String> stringListIterator = arrayList.listIterator();

        while (stringListIterator.hasNext()){

            String next = stringListIterator.next();

            System.out.println(next);

        }

        //5，lambda(forEach)表达式循环

        arrayList.forEach(System.out::println);



    }

}

1，ArrayList集合的底层原理

基于数组实现的

（1）ArrayList的特点

　　查询速度快（注意：是根据索引查询数据快）:查询数据通过地址值和索引定位，查询任意数据耗时相同。

　　删除效率低：可能需要把后面很多的数据进行前移。

　　添加效率极低：可能需要把后面很多的数据后移，再添加元素；或者也可能需要进行数组的扩容。

（2）底层原理

　　①利用无参构造器创建的集合，会在底层创建一个默认长度为0的数组

　　②添加第一个元素时，底层会创建一个新的长度为10的数组

　　③存满时，会扩容1.5倍

　　④如果一次添加多个元素，1.5倍还放不下，则新创建数组的长度以实际为准

（3）适用场景

ArrayList适合：根据索引查询数据，比如根据随机索引取数据（高效）！或者数据量不是很大时！
ArrayList不适合：数据量大的同时又要频繁的经行增删操作

2，LinkedList集合的底层原理

基于双链表实现的

（1）LinkedList新增了很多首位操作的特有方法

（2）适用场景

　　LinkedList集合适合需要频繁操作首尾元素的场景，比如栈和队列

（2）Set集合

　　set系列的集合特点：不重复，无索引；

HashSet：无序，不重复，无索引。
LinkedHashSet：有序，不重复，无索引。
TreeSet：可排序，不重复，无索引。

1，HashSet集合

注意：在正式了解HashSet集合的底层原理前，我们需要先搞清楚一个前置知识：哈希值！

就是一个int类型的数值，Java中每个对象都有一个哈希值。
Java中的所有对象，都可以调用Obejct类提供的hashCode方法，返回该对象自己的哈希值。

对象哈希值的特点

同一个对象多次调用hashCode()方法返回的哈希值是相同的。
不同的对象，它们的哈希值一般不相同，但也有可能会相同(哈希碰撞)。

HashSet集合的底层原理

基于哈希表实现。
哈希表是一种增删改查数据，性能都较好的数据结构

哈希表

lJDK8之前，哈希表 = 数组+链表
lJDK8开始，哈希表 = *数组+链表+红黑树

哈希表扩容问题

JDK8开始，当链表长度超过8，且数组长度>=64时，自动将链表转成红黑树

红黑树

HashSet集合去重

HashSet集合默认不能对内容一样的两个不同对象去重复

如果希望Set集合认为2个内容相同的对象是重复的应该怎么办？

重写对象的**hashCode和equals方法。**

2，LinkedHashSet集合

LinkedHashSet集合的特点和原理是怎么样的？

有序，不重复，无索引。
底层基于哈希表，使用双链表记录添加数据。

3，TreeSet集合

TreeSet集合的特点：

可排序，不重复，无索引
底层基于红黑树实现排序，增删改查性能较好

TreeSet集合对自定义的对象的排序：

类实现Comparable接口，重写比较规则。
集合构造器中定义Comparator比较器对象，重写比较规则

任务

请为TreeSet提供一个比较器，使得TreeSet的元素能够按照如下规则进行排序。

优先按照对象的年龄age进行排序（由小到大）。
如果年龄相同，则按照对象的分数score进行排序（由大到小）。

创建一个Student对象类

Set<Student> students = new TreeSet<>(new Comparator<Student>() {

    @Override

    public int compare(Student t0, Student t1) {

       int result = t0.getAge() - t1.getAge();

       int result1 =  ((int) (t1.getScore() - t0.getScore()));

        if (result == 0 ) {

            if (result1 == 0) {

                result1 = t0.equals(t1)?0:1;

            }

            return result1;

        }

        return result;

    }

});



students.add(new Student("张三", 18, 80));

students.add(new Student("李四", 20, 90));

students.add(new Student("王五", 20, 100));

students.add(new Student("王五", 20, 100));

students.add(new Student("赵六", 22, 70));

students.add(new Student("孙七", 22, 60));



students.forEach(System.out::println);

集合条目的删除

边循环边删除集合中的元素，会导致循环出错ConcurrentModificationException。我们可以通过迭代器或是倒序循环的方式来解决这个问题。

任务

请在removeByIterator使用迭代器方式删除集合中包含key的元素。
请在removeByReverseFor使用倒序for循环删除集合中包含key的元素

public static void main(String[] args) {



    List<String> names = new ArrayList<>();

    names.add("张顺");

    names.add("公孙胜");

    names.add("张清");

    names.add("张横");

    names.add("阮小二");

    names.add("阮小七");

    names.add("卢俊义");

    names.add("阮小五");

    names.add("宋江");

    names.add("宋万");

    removeByIterator(names, "张");

    System.out.println(names);

    removeByReverseFor(names, "阮");

    System.out.println(names);

    // Collection还提供了removeIf方法，可以使用Lambda表达式来删除元素

    // 内部使用了Iterator实现

    names.removeIf(name -> name.contains("宋"));

    System.out.println(names);

}



// 通过迭代器删除集合中包含key的元素

public static void removeByIterator(List<String> names, String key) {

    Iterator <String>iterator = names.iterator();

    while (iterator.hasNext()){

        if (iterator.next().contains(key)){

            iterator.remove();

        }



}





}



// 通过倒序for循环删除集合中包含key的元素

public static void removeByReverseFor(List<String> names, String key) {

    for (int i = names.size() - 1; i >= 0; i--) {

        if (names.contains(key)) {

            names.remove(i);

        }

    }

}