Java集合类的详解与应用

Java集合类的详解与应用

集合简介：

1.定义：可以同时存储不同类型的数据

他的存储空间会随着数据的增大而增大

2.缺点：只能存储引用数据类型

3.优点：更加合理的利用空间，封装了更多的方法，用起来更加方便

4.分类：集合分为：Collection(接口)：

List接口：ArrayList类，LinkedList类，Vector类

Set接口：HashSet类，TreeSet类

Map接口：

HashMap类

TreeMap类

（相比较数组的概念： 数组：可以存储不同类型的数据 可以存储简单数据类型和引用数据类型 缺点：创建的数组长度是一个定值，只能存储固定长度的数据）

5.详细方法和注意项：

Collection是一个接口，所以无法实例化，

即Collection只能类似于Collection collection = new ArrayList();创建对象

1）List：存储是有序的（即存储的顺序，不是排序），存储的元素可以重复

ArrayList：底层结构是数组，线程是不安全的，添加删除慢（因为是数组的结构），查找快

LinkedList：底层结构是链表，线程是不安全的，添加删除快（因为是链表的结构），查找慢

Vector：底层结构是数组，线程是安全的，添加删除慢，查找快，（同ArrayList）

 Collection的方法：

//方法

Collection collection=new ArrayList();
collection.add("java2");
collection.addAll();
collection.remove();
collection.removeAll();
collection.clear();
collection.size();

System.out.println(collection.contains("java1"));// false
System.out.println(collection.containsAll(collection1));// false

System.out.println(collection.isEmpty());// false

System.out.println(collection.equals(collection));// true

Object[]arr=collection.toArray();// 集合变数组：希望将集合的长度固定下来

// 获取：
// Iterator<E> iterator() //获取集合中的对象（迭代器）
// int size() //获取集合中对象的个数
//hasNext()判断当前位置是否有元素，如果有返回true没有返回false
//next()将当前位置的元素取出，并且让指针指向下一个位置
//程序给每一个集合都准备了一个属于自己的迭代器对象，我们获取对象的方法是调用集合的一个方法

Iterator iterator=collection.iterator();
while(iterator.hasNext()) {
Object obj=iterator.next();
System.out.println(obj+" iterator");
}

//注意：

//1.再次遍历会报错因为指针在上次遍历时在最后位置，如果需要重新遍历需要将指针移到最开始的位置，所以需要重新获取迭代器的对象Iterator iterator=collection.iterator();
//2.集合中可以存放不同类型的元素 collection.add(new Integer(22));

//容错处理：当集合中存储了不同类型的元素，需要进行容错处理
Iterator iterator2=collection.iterator();
while (iterator2.hasNext()) {
Object object = iterator2.next();
// System.out.println(object+" iterator");
//容错处理：过滤掉integer类型的22
if(object instanceof String) {
//向下转型
String string =(String)object;
System.out.println(string+" S");
}
}
//获取当前元素个数
System.out.println(collection.size());//4

}

 LinkedList的特有方法

// LindedList
        // 特有的方法：
        //
        // addFirst()//始终在首位添加
        // addLast()//始终在末尾添加
        //
        // getFirst()//获取的对象不存在会发生异常
        // getLast()
        //
        // removeFirst()//删除的对象不存在会发生异常
        // removeLast()
        //

        // 从jdk1.6开始出现以下方法
        // offerFirst()
        // offerLast()
        //
        // peekFirst()//获取的对象不存在会返回null
        // peekLast()
        //
        // pollFirst()//删除的对象不存在会返回null
        // pollLast()

2）Set：没有顺序，不可以重复

HashSet：底层是哈希表，线程是不安全的

TreeSet：底层是树，线程是不安全的

HashSet重写hashCode()和equals()方法

     *    HashSet实现元素不重复的过程：
     *         使用的是元素内部的HashCode()和equals()，首先调用HashCode()方法比较两个对象的哈希值，
     *         如果哈希值不相等，认为是两个对象，就不会再去调用equals()方法了，如果相等再去调用equals()方法，如果返回true，就认为是一个对象，否则认为是两个对象

     HashSet set=new HashSet<>();
        //在String内部重写了Hashcode()和equals()方法，通过对这两个方法的调用，实现了去重
        set.add("java1");//add方法内部实现了去重，默认调用了String里的Hashcode()和equals()方法实现的元素的去重
        set.add("java2");
        set.add("java3");
        set.add("java4");
        set.add("java4");
        System.out.println(set);//重写了toString

        HashSet set1=new HashSet<>();
        set1.add(new Person("bb1",11));
        set1.add(new Person("bb2",11));
        set1.add(new Person("bb3",11));
        set1.add(new Person("bb4",11));
        set1.add(new Person("bb4",11));
        set1.add(new Person("bb5",11));
        System.out.println(set1);

        class Person{
        String name;
        int age;
        public Person(String name, int age) {
            super();
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
        @Override
        public String toString() {
            return "Person [name=" + name + ", age=" + age + "]";
        }
        @Override
        public int hashCode() {
            // TODO Auto-generated method stub
            return name.hashCode()+age*999;
        }
        @Override
        public boolean equals(Object obj) {
            if(!(obj instanceof Person)) {//容错处理
                throw  new RuntimeException();
            }
            Person person=(Person)obj;//向下转型
            return age==person.age && name.equals(person.name);
        }
    }

//结果是
[java4, java3, java2, java1]
[Person [name=bb4, age=11], Person [name=bb3, age=11], Person [name=bb5, age=11], Person [name=bb2, age=11], Person [name=bb1, age=11]]

分析：1.Set本身有去重功能是因为String内部重写了hashCode()和equals()方法，在add里实现了去重

而我们模仿这个功能，自己重写hashCode()和equals()方法对 add(new Person("bb5",11))这种进行去重

2.在打印set时，内部重写了toString()与后来我们重写的toString无关，后来重写的toString是为了打印后

面的带对象的添加。

TreeSet

1） Comparable 接口里的 compareTo方法

 @Override
    @Override
    public int compareTo(Object o) {
        if(!(o instanceof P)) {
            throw new ClassCastException();
        }
        P p=(P)o;
        //例如先比较年龄，再比较姓名
        int num = age - p.age;

        return num==0?name.compareTo(p.name):num;
    }

public class Test1 {
 public static void main(String[] args) {
     TreeSet set=new TreeSet<>();
    //TreeSet在存储字符串的时候可以实现自动的排序去重
    //原因：作为元素的字符串实现了Comparable接口的comparaTo(Object obj)方法
    //compareTo()实现的是排序和去重
    //add方法内部调用了字符串的CompareTo()方法
    //默认是字典排序升序排序
        set.add("java1");
        set.add("java2");
        set.add("java4");
        set.add("java4");
        set.add("java0");
        System.out.println(set);

        TreeSet set1=new TreeSet();
        set1.add(new P("bb1",11));
        set1.add(new P("bb2",12));
        set1.add(new P("bb3",13));
        set1.add(new P("bb4",14));
        set1.add(new P("bb4",14));
        set1.add(new P("bb5",11));
        System.out.println(set1);
}
}
class P implements Comparable{//实现Comparable接口
    String name;
    int age;
    public P(String name, int age) {
        super();
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "P [name=" + name + ", age=" + age + "]";
    }
    @Override
    public int compareTo(Object o) {
        if(!(o instanceof P)) {
            throw new ClassCastException();
        }
        P p=(P)o;
        //例如先比较年龄，再比较姓名
        int num = age - p.age;

        return num==0?name.compareTo(p.name):num;
    }

}

//结果是

[java0, java1, java2, java4]
[P [name=bb1, age=11], P [name=bb5, age=11], P [name=bb2, age=12], P [name=bb3, age=13], P [name=bb4, age=14]]

2）实现了Comparator接口的类，接口中有比较的方法叫compare(Object obj1,Object obj2)

ublic class Test3 {

    public static void main(String[] args) {
        // 2)创建比较器对象
        CompareWitnLength compareWitnLength = new CompareWitnLength();
        // 3)将比较器对象传给TreeSet
        TreeSet set = new TreeSet(compareWitnLength);
        // 当默认排序和人工排序同时作用于一个类的时候，人工排序优先级高于默认的
        set.add("java1");
        set.add("java2");
        set.add("java4");
        set.add("java4");
        set.add("java0");
        System.out.println(set);
        // 按照字符串的长短排序，长度相同再按字典排序
        // 1.单独创建比较器对象,对应的类就是实现了Comparator接口的类，接口中有比较的方法叫compare(Object obj1,Object
        // obj2)
        // 2.将比较器对象作用去TreeSet,TreeSet里面再添加元素的时候，就会按照比较器规定的规则进行比较
        //
        ComWithAgeAndName comWithAgeAndName=new ComWithAgeAndName();
        TreeSet set1 = new TreeSet(comWithAgeAndName);
        set1.add(new Pp("bb1", 11));
        set1.add(new Pp("bb2", 12));
        set1.add(new Pp("bb3", 13));
        set1.add(new Pp("bb4", 14));
        set1.add(new Pp("bb4", 14));
        set1.add(new Pp("bb5", 11));
        System.out.println(set1);
    }

}

// 1).创建字符串的比较器按照长短比较
class CompareWitnLength implements Comparator {

    @Override
    public int compare(Object arg0, Object arg1) {
        if (!(arg0 instanceof String)) {
            throw new ClassCastException();
        }
        if (!(arg1 instanceof String)) {
            throw new ClassCastException();
        }
        String s1 = (String) arg0;
        String s2 = (String) arg1;
        int num = s1.length() - s2.length();
        return num;
    }

}

 class Pp implements Comparable{
         String name;
         int age;
         public Pp(String name, int age) {
             super();
             this.name = name;
             this.age = age;
     }
         @Override
         public String toString() {
             return "P [name=" + name + ", age=" + age + "]";
         }
         @Override
         public int compareTo(Object o) {
             if(!(o instanceof P)) {
             throw new ClassCastException();
             }
             P p=(P)o;
             //例如先比较年龄，再比较姓名
             int num = age - p.age;

             return num==0?name.compareTo(p.name):num;
     }

 }
class ComWithAgeAndName implements Comparator {

    @Override
    public int compare(Object o1, Object o2) {
        if (!(o1 instanceof Pp)) {
            throw new ClassCastException();
        }
        if (!(o2 instanceof Pp)) {
            throw new ClassCastException();
        }
        Pp p = (Pp) o1;
        Pp p1 = (Pp) o2;
        int num = p.age - p1.age;
        return num == 0 ? p.name.compareTo(p1.name) : num;
        // return 0;
    }

}