JavaSet接口、唯一元素和Map接口整理

Set接口

1.1 HashSet集合存储数据的结构（哈希表）

HashSet集合，采用哈希表结构存储数据，保证元素唯一性的方式依赖于：hashCode()与equals()方法。

哈希表底层，使用的也是数组机制数组中也存放对象，而这些对象往数组中存放时的位置比较特殊，当需要把这些对象给数组中存放时，那么会根据这些对象的特有数据结合相应的算法，计算出这个对象在数组中的位置，然后把这个对象存放在数组中。而这样的数组就称为哈希数组，即就是哈希表。

保证HashSet集合元素的唯一，其实就是根据对象的hashCode和equals方法来决定的。如果我们往集合中存放自定义的对象，那么保证其唯一，就必须复写hashCode和equals方法建立属于当前对象的比较方式。

1.2 HashSet存储JavaAPI中的类型元素

给HashSet中存储JavaAPI中提供的类型元素时，不需要重写元素的hashCode和equals方法，在JavaAPI的每个类中已经重写完毕，如String类、Integer类等

package com.oracle.demo01;

import java.util.HashMap;

import java.util.Iterator;

import java.util.Map;

import java.util.Set;

public class Demo01 {

public static void main(String[] args) {

Map<String, String> map=new HashMap<>();

map.put("欣欣", "萌萌");

map.put("萌萌", "欣欣");

map.put("小欣", "小萌");

Set<String> set=map.keySet();

for(String key :set){

String value=map.get(key);

System.out.println(key+"..."+value);

}

Set<String> set1=map.keySet();

Iterator<String> it=set1.iterator();

while (it.hasNext()) {

String key=it.next();

String value=map.get(key);

System.out.println(key+" "+value);

}

Set<String> set3=map.keySet();

for(String key : set3){

String value=map.get(key);

System.out.println(key+" "+value);

}

Iterator<String> it2=map.keySet().iterator();

while (it.hasNext()) {

String key=it.next();

String value=map.get(key);

System.out.println(key+";;;;"+value);

}

}

}

运行结果：

package com.oracle.demo01;

import java.util.HashMap;

import java.util.Iterator;

import java.util.Map;

import java.util.Map.Entry;

import java.util.Set;

public class Demo02 {

public static void main(String[] args) {

Map<Double, String> map=new HashMap<Double, String>();

map.put(0.01, "欣欣");

map.put(0.02, "小欣");

map.put(0.03, "夏欣");

/*Set<Map.Entry<Double, String>> set=map.entrySet();

for(Map.Entry<Double, String> entry : set){

Double key=entry.getKey();

String value=entry.getValue();

System.out.println(key+"  "+value);

}

Iterator<Entry<Double, String>> it=map.entrySet().iterator();

while (it.hasNext()) {

Entry<Double, String> entry=it.next();

double key=entry.getKey();

String value=entry.getValue();

System.out.println(key+" "+value);

}*/

Set<Double> set1=map.keySet();

for(double key:set1){

String value=map.get(key);

System.out.println(key+"  "+value);

}

Iterator<Double> it=map.keySet().iterator();

while (it.hasNext()) {

double key=it.next();

String value=map.get(key);

System.out.println(key+value);

}

}

}

运行结果;

package com.oracle.demo01;

import java.util.HashMap;

import java.util.Iterator;

import java.util.Map;

import java.util.Set;

public class Demo03 {

public static void main(String[] args) {

Map<Integer, Double> map=new HashMap<>();

map.put(1, 1.002);

map.put(2, 1.003);

map.put(3, 1.004);

Set<Integer> set=map.keySet();

for(Integer key:set){

double value=map.get(key);

System.out.println(key+" "+value);

}

Iterator<Integer> it=map.keySet().iterator();

while (it.hasNext()) {

Integer key=it.next();

double value=map.get(key);

System.out.println(key+" "+value);

}

}

}

运行结果：

1.3 LinkedHashSet

HashSet保证元素唯一，可是元素存放进去是没有顺序的，HashSet下面有一个子类LinkedHashSet，它是链表和哈希表组合的一个数据存储结构。

package com.oracle.inkedHashSet;

import java.util.HashSet;

import javax.net.ssl.HandshakeCompletedEvent;

public class Person {

private String name;

private int age;

public Person() {

}

public Person(String name, int age) {

super();

this.name = name;

this.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;

}

@Override

public String toString() {

return "Person [name=" + name + ", age=" + age + "]";

}

public int hashCode() {

return name.hashCode()+age*31;

}

public boolean equals(Object obj) {

if(obj==null){

return false;

}

if(obj==this){

return true;

}

if(obj instanceof Person){

Person p=(Person)obj;

return p.name==this.name&&p.age==this.age;

}

return false;

}

}

package com.oracle.inkedHashSet;

import java.util.LinkedHashSet;

public class Demo01 {

public static void main(String[] args) {

LinkedHashSet<String> set=new LinkedHashSet<String>();

set.add("hello");

set.add("Java");

set.add("heoll");

set.add("nihao");

set.add("china");

for(String s : set){

System.out.println(s);

}

}

}

运行结果：

LinkedHashSet集合保证元素的存入和取出的顺序：

判断集合元素唯一的原理

ArrayList的contains方法判断元素是否重复原理

ArrayList的contains方法会使用调用方法时，传入的元素的equals方法依次与集合中的旧元素所比较，从而根据返回的布尔值判断是否有重复元素。此时，当ArrayList存放自定义类型时，由于自定义类型在未重写equals方法前，判断是否重复的依据是地址值，所以如果想根据内容判断是否为重复元素，需要重写元素的equals方法。

HashSet的add/contains等方法判断元素是否重复原理

Set集合不能存放重复元素，其添加方法在添加时会判断是否有重复元素，有重复不添加，没重复则添加。

先判断新元素与集合内已经有的旧元素的HashCode值

如果不同，说明是不同元素，添加到集合。

如果相同，再判断equals比较结果。返回true则相同元素；返回false则不同元素，添加到集合。

所以，使用HashSet存储自定义类型，如果没有重写该类的hashCode与equals方法，则判断重复时，使用的是地址值，如果想通过内容比较元素是否相同，需要重写该元素类的hashcode与equals方法。

Map接口

3.1 Map接口概述

Map接口下的集合与Collection接口下的集合，它们存储数据的形式不同

Collection中的集合，元素是孤立存在的（理解为单身），向集合中存储元素采用一个个元素的方式存储。

Map中的集合，元素是成对存在的(理解为夫妻)。每个元素由键与值两部分组成，通过键可以找对所对应的值。

Collection中的集合称为单列集合，Map中的集合称为双列集合。

需要注意的是，Map中的集合不能包含重复的键，值可以重复；每个键只能对应一个值。

Map中常用的集合为HashMap集合、LinkedHashMap集合。

看到Map有多个子类，这里我们主要讲解常用的HashMap集合、LinkedHashMap集合。

HashMap<K,V>：存储数据采用的哈希表结构，元素的存取顺序不能保证一致。由于要保证键的唯一、不重复，需要重写键的hashCode()方法、equals()方法。

LinkedHashMap<K,V>：HashMap下有个子类LinkedHashMap，存储数据采用的哈希表结构+链表结构。通过链表结构可以保证元素的存取顺序一致；通过哈希表结构可以保证的键的唯一、不重复，需要重写键的hashCode()方法、equals()方法。

注意：Map接口中的集合都有两个泛型变量<K,V>,在使用时，要为两个泛型变量赋予数据类型。两个泛型变量<K,V>的数据类型可以相同，也可以不同。

Map接口中的常用方法：

put方法：将指定的键与值对应起来，并添加到集合中

方法返回值为键所对应的值

使用put方法时，若指定的键(key)在集合中没有，则没有这个键对应的值，返回null，并把指定的键值添加到集合中；

使用put方法时，若指定的键(key)在集合中存在，则返回值为集合中键对应的值（该值为替换前的值），并把指定键所对应的值，替换成指定的新值。

get方法：获取指定键(key)所对应的值(value)

remove方法：根据指定的键(key)删除元素，返回被删除元素的值(value)。

package com.oracle.Map;

import java.util.HashMap;

import java.util.Iterator;

import java.util.Map;

import java.util.Set;

public class Demo01 {

public static void main(String[] args) {

Map<Integer,String> map=new HashMap<Integer,String>();

map.put(1, "嘤嘤嘤");

map.put(2, "嘤嘤");

map.put(3, "嘤");

map.put(2, "嘤嘤");

//根据key获取value

//System.out.println(map.get(2));

//删除

System.out.println(map.remove(1));

//1.遍历方式 set+增强for

//创建集合获取所有key的set集合

Set<Integer> set=map.keySet();

/*for(Integer key : set){

System.out.print(key+".....");

//根据key值获取value

String value=map.get(key);

System.out.println(value);

}*/

Set<Integer> set1=map.keySet();

Iterator<Integer> it=set1.iterator();

while (it.hasNext()) {

int key=it.next();

String value=map.get(key);

System.out.println(key+"......"+value);

}

}

}

运行结果：

Map集合遍历键找值方式

键找值方式：即通过元素中的键，获取键所对应的值

操作步骤与图解：

1.获取Map集合中所有的键，由于键是唯一的，所以返回一个Set集合存储所有的键

2.遍历键的Set集合，得到每一个键

3.根据键，获取键所对应的值

package com.oracle.Map;

import java.security.KeyStore.Entry;

import java.util.EnumSet;

import java.util.HashMap;

import java.util.Iterator;

import java.util.Map;

import java.util.Set;

public class Demo02 {

public static void main(String[] args) {

Map<Integer,String> map=new HashMap<Integer,String>();

map.put(1, "嘤嘤嘤");

map.put(2, "嘤嘤");

map.put(3, "嘤");

map.put(2, "嘤嘤");

//2.entrySet+增强for

/*Set<Map.Entry<Integer,String>> set=map.entrySet();

//遍历装有所有结婚证对象的集合

for(Map.Entry<Integer,String> entry:set){

//通过结婚证对象获取key

int key=entry.getKey();

//通过结婚证对象获取value

String value=entry.getValue();

System.out.println(value);

}*/

Iterator<Map.Entry<Integer,String>> it=map.entrySet().iterator();

while (it.hasNext()) {

Map.Entry<Integer, String> entry=it.next();

Integer key=entry.getKey();

String Value=entry.getValue();

System.out.println(key+"......"+Value);

}

}

}

运行结果：

Entry键值对对象

在Map类设计时，提供了一个嵌套接口：Entry。Entry将键值对的对应关系封装成了对象。即键值对对象，这样我们在遍历Map集合时，就可以从每一个键值对（Entry）对象中获取对应的键与对应的值。

Entry是Map接口中提供的一个静态内部嵌套接口。

getKey()方法：获取Entry对象中的键

getValue()方法：获取Entry对象中的值

entrySet()方法：用于返回Map集合中所有的键值对(Entry)对象，以Set集合形式返回。

Map集合遍历键值对方式：

1.获取Map集合中，所有的键值对(Entry)对象，以Set集合形式返回。

2.遍历包含键值对(Entry)对象的Set集合，得到每一个键值对(Entry)对象

3.通过键值对(Entry)对象，获取Entry对象中的键与值。

package com.oracle.Map;

import java.security.KeyStore.Entry;

import java.util.EnumSet;

import java.util.HashMap;

import java.util.Iterator;

import java.util.Map;

import java.util.Set;

public class Demo02 {

public static void main(String[] args) {

Map<Integer,String> map=new HashMap<Integer,String>();

map.put(1, "嘤嘤嘤");

map.put(2, "嘤嘤");

map.put(3, "嘤");

map.put(2, "嘤嘤");

//2.entrySet+增强for

/*Set<Map.Entry<Integer,String>> set=map.entrySet();

//遍历装有所有结婚证对象的集合

for(Map.Entry<Integer,String> entry:set){

//通过结婚证对象获取key

int key=entry.getKey();

//通过结婚证对象获取value

String value=entry.getValue();

System.out.println(value);

}*/

Iterator<Map.Entry<Integer,String>> it=map.entrySet().iterator();

while (it.hasNext()) {

//得到每一对对应关系

Map.Entry<Integer, String> entry=it.next();

//通过每一对对应关系获取对应的key

Integer key=entry.getKey();

//通过每一对对应关系获取对应的value

String Value=entry.getValue();

System.out.println(key+"......"+Value);

}

}

}

注意：Map集合不能直接使用迭代器或者foreach进行遍历。但是转成Set之后就可以使用了。

l  当给HashMap中存放自定义对象时，如果自定义对象作为key存在，这时要保证对象唯一，必须复写对象的hashCode和equals方法(如果忘记，请回顾HashSet存放自定义对象)。

l  如果要保证map中存放的key和取出的顺序一致，可以使用LinkedHashMap集合来存放。

静态导入：

静态导入格式：

import static XXX.YYY;   导入后YYY可直接使用。

例如：Map.Entry的访问，简化后为Entry

import static java.util.Map.Entry;

public class HashMapTest {

public static void main(String[] args) {

//1,创建hashmap集合对象。

Map<Student,String> map = new HashMap<Student,String>();

//取出元素。键值对方式

//Set<Map.Entry<Student, String>> entrySet = map.entrySet();

Set<Entry<Student, String>> entrySet = map.entrySet();

//for (Map.Entry<Student, String> entry : entrySet) {

for (Entry<Student, String> entry : entrySet) {

Student key = entry.getKey();

String value = entry.getValue();

System.out.println(key.toString()+"....."+value);

}

}

}

可变参数

在JDK1.5之后，如果我们定义一个方法需要接受多个参数，并且多个参数类型一致，我们可以对其简化成如下格式：

修饰符 返回值类型 方法名(参数类型... 形参名){  }

其实这个书写完全等价与

修饰符 返回值类型 方法名(参数类型[] 形参名){  }

只是后面这种定义，在调用时必须传递数组，而前者可以直接传递数据即可

public class ParamDemo {

public static void main(String[] args) {

int[] arr = {21,89,32};

int sum = add(arr);

System.out.println(sum);

sum = add(21,89,32);//可变参数调用形式

System.out.println(sum);

}

//JDK1.5之后写法

public static int add(int...arr){

int sum = 0;

for (int i = 0; i < arr.length; i++) {

sum += arr[i];

}

return sum;

}

//原始写法

/*

public static int add(int[] arr) {

int sum = 0;

for (int i = 0; i < arr.length; i++) {

sum += arr[i];

}

return sum;

}

*/

}

上述add方法在同一个类中，只能存在一个。因为会发生调用的不确定性

注意：如果在方法书写时，这个方法拥有多参数，参数中包含可变参数，可变参数一定要写在参数列表的末尾位置。

Collections集合工具类

public static <T> void sort(List<T> list) // 集合元素排序

//排序前元素list集合元素 [33,11,77,55]

Collections.sort( list );

//排序后元素list集合元素 [11,33,55,77]

public static void shuffle(List<?> list) //  集合元素存储位置打乱

//list集合元素 [11,33,55,77]

Collections.shuffle( list );

//使用shuffle方法后，集合中的元素为[77,33,11,55]，每次执行该方法，集合中存储的元素位置都会随机打乱

集合嵌套

集合嵌套并不是一个新的知识点，仅仅是集合内容又是集合，如Collection集合嵌套、Collection集合与Map集合相互嵌套、Map集合嵌套。

ArrayList嵌套 ArrayList

ArrayList< ArrayList<String> >

Collection< ArrayList<Integer> >

Map嵌套 ArrayList

HashMap<String, ArrayList<Person>>

ArrayList< HashMap<String, String>>

Map集合嵌套

HashMap<String, HashMap<String,String>>

HashMap<String, HashMap<Person,String>>

3.2 集合继承体系的面向对象思想

接口：用来明确所有集合中该具有的功能，相当于在定义集合功能标准；

抽象类：把多个集合中功能实现方式相同的方法，抽取到抽象类实现，具体集合不再遍写，继承使用即可；

具体类：继承抽象类，实现接口，重写所有抽象方法，达到具备指定功能的集合。每个具体集合类，根据自身的数据存储结构方式，对接口中的功能方法，进行不同方式的实现。