黑马程序员_Java集合框架

集合类

1，为什么出现集合类？

　　面向对象语言对食物的体现都是以对象的形式，所以为了方便对多个对象的操作，就对对象进行存储，集合就是存储对象最常用的一种方式。

2，数组和集合类同是容器，有何不同？

　　数组虽然也可以存储对象，但长度是固定的，集合长度是可变的。数组中可以存储基本数据类型，集合只能存储对象。

3，集合类的特点：集合只用于存储对象，集合长度是可变的集合可以存储不同类型的对象。（参阅顶层，创建底层）

Collection

　　|--List：元素是有序的，元素可以重复，因为该集合体系有索引。

　　　　|--ArrayList:底层的数据结构使用的是数组结构。特点：查询速度很快。但是增删稍慢。线程不同步。（百分之五十延长）

　　　　|--LinkList:底层使用的是链表数据结构。特点：增删速度很快，查询速度稍慢。

　　　　|--Vector：底层是数组数据结构。线程是同步的。被ArrayList替代了。（百分之百延长）

　　|--Set：元素是无序的（存入和取出的顺序不一定一致），元素不可以重复。

　　　　|--HashSet：　底层数据结构是哈希表。线程是非同步的。保证元素唯一性的依据：通过元素的两个方法，hashCode和equals来完成的。

　　　　|--TreeSet：可以对Set集合中的元素进行排序。底层数据结构是二叉树。保证元素唯一性的依据：compareTo方法return 0。

4,为什么会出现这么多的容器呢？

　　因为每一个容器对数据的存储方式都有不同。这个存储方式称之为：数据结构。

共性方法：接口Collection

1,boolean add(E e);//添加一个元素。

2,boolean addAll(Collection c);//添加一堆元素。

3,void clear();//清空元素。

4,boolean remove(Object o);//移除一个元素。

5,boolean removeAll(Collection c);//移除一堆元素。（不是全部）

6,boolean contains(Object o);//是否包含某一个元素。

7,boolean containsAll(Collection c);//是否包含一堆元素。

8,boolean equals(Object o);//比较是否相等。

9,int hashCode();//返回此collection的哈希码值。

10,boolean isEmpty();//判断集合是否为空。

11,int size();//返回此集合的元素数，即长度。

12,boolean retainAll(Collection c);//取交集。

13,Object[] toArray();//返回集合中所有元素的数组。

14,T[] toArray(T[] a);//返回集合中所有元素的数组，返回数组的运行时类型与指定数组的运行时类型相同。

15,Iterator iterator();//返回在此集合的元素上进行迭代的迭代器。

注意：

1，add方法的参数类型是Object，以便于接受任意类型变量。

2，集合中存储的都是对象的引用（地址）。

迭代器：

接口Iterator iterator():返回在此collection的元素上进行迭代的迭代器。

接口中的方法：

1，boolean hasNext()：如果仍有元素可以迭代，则返回true。

2，E next()：返回迭代的下一个元素。

3，void remove()：从迭代器指向的collection中；移除迭代器返回的最后一个元素（可选操作）。

//获取迭代器，用于取出集合中的元素。

//什么是迭代器呢？其实就是集合的取出元素的方式。

就把取出方式定义在集合的内部，这样取出方式就可以直接访问集合内容的元素。那么取出方式就被定义成了内部类。

而每一个容器的数据结构不同，所以取出的动作细节也不一样，但是都有共性内容判断和取出，呢么可以将共性抽取。

那么这些内部类都符合一个规则，该规则是Iterator。

如何获取集合的取出对象呢？通过一个对外提供的方法：iterator();

　　第一种：

while(it.hasNext())

{

　　sop(it.next());

}

第二种：

for(Iterator it = al.iterator() ; it.next() ; )

{

　　sop(it.next());

}

一、List集合共性方法

list集合特有方法（凡是可以操作角标的方法都是该体系特有的方法）：

1，void add(int index,E element):在列表的指定位置插入指定元素。

2，boolean addAll(int index,Collection c):将指定Collection中的所有元素都插入到列表中的指定位置。

3，E get(int index):返回列表中指定位置的元素。

4，int indexOf(Object o):返回次列表中第一次出现的指定元素的索引，如果此列表不包含该元素，则返回-1。

5，int lastIndexOf(Object o)：返回次列表中最后出现的指定元素的索引，如果列表不包含此元素，则返回-1。

6，ListIterator listIterator():返回此列表元素的列表迭代器（按适当顺序）。

7，E remove(int index):移除列表中指定位置的元素。

8，E set(int index,E element)：用指定元素替换列表中指定位置的元素。

9，List subList(int fromIndex,int toIndex):返回列表中指定的fromIndex(包括)和toIndex（不包括）之间的部分视图。

10，boolean isEmpty()：如果列表不包含元素，则返回true。

listIterate（list集合特有的迭代器，ListIterator是Iterator的子接口）

在迭代时，不可以通过集合对象的方法操作集合中的元素，因为会发生ConcurrentModificationException异常。

所以在迭代时，只能用迭代器的方法操作元素。可以Iterator方法是有限的，只能对元素进行判断、取出和删除的操作。

如果想要其他的操作如添加，修改等，就需要使用其接口LidtIterator。该接口只能通过List结合的ListIterator方法获取。

方法摘要：

1，boolean hasNext()：正向遍历。

2，boolean hasPrevious()：逆向遍历。

3，void add(E e)：将指定的元素插入列表（可选操作）。

4，int nextIndex()：返回对next的后续调用所返回元素的索引。

5，E previous():返回列表中的前一个元素。

6，int previousIndex()：返回对previous的后续调用所返回元素的索引。

7，void set(E e)：用指定元素替换next或previous返回的最后一个元素。

Vector中的枚举

Enumeration elements()：返回此向量的组件的枚举。

枚举就是Vector的特有取出方式。发现枚举和迭代器很像。其实枚举和迭代是一样的。以为枚举的名称以及方法的名称都过长，所以被迭代器取代了。枚举郁郁而终了。

接口Enumeration中的方法：

1，boolean hasMoreElements()：测试此枚举是否包含更多的元素。

2，E nextElement()：如果此枚举对象至少还有一个可提供的元素，则返回此枚举的下一个元素。

LinkedList链表

LinkedList特有方法：

1，void addFirst(E e):将指定元素插入此列表的开头。

2，void addLast(E e)：将指定元素插入此列表的结尾。

//此列表为空时，会抛出NoSuchElementException:没有这个元素异常。

//获取元素，但不删除元素。

3，E getFirst():返回此列表的额第一个元素。

4，E getLast()：返回此列表的额最后一个元素。

//获取元素，但是元素被删除。

5，E removeFirst()：移除并返回此列表的第一个元素。

6，E removeLast()：移除并返回此列表的额最后一个元素。　　

//JDK1.6版本以后出现了替代方法，此列表为空时，则返回null。

1，boolean offerFirast():在此列表的开头插入指定的元素。

2，boolean offerLast()：在此列表末尾插入指定的元素。

3，E peekFirst()：获取但不移除此列表的第一个元素；如果此列表为空，则返回 null。

4，E peekLast(): 获取但不移除此列表的最后一个元素；如果此列表为空，则返回 null。

5，E pollFirst()：获取并移除此列表的第一个元素，如果此列表为空，则返回null。

6，E pollLast()：获取并移除此列表的最后一个元素，如果此列表为空，则返回null。

练习：使用LinkedList模拟一个堆栈或者队列数据结构。

堆栈：先进后出（如同一个杯子）

队列：先进先出 First in First out FIFO（如同一个水管）

注意：为什么要封装？我们直接可以用LinkedLIst可以完成，但是它只有自身含义，叫链表。我们想把它做成跟我们项目相关的一些容器，我们需要起一些自己特定的名称来使用会更方便一些。这时候就要把它原有的基础上封装进我们的描述当中，并对外提供一个自己更能识别的名称。

ArrayList练习一

去除ArrayList集合中重复的元素。//Object obj =  it.next();　　if(!newAl.contains(obj))　　newAl.add(obj);

注意：在迭代器循环时，next只能调用一次，就要hasNext判断一次，写多了就会发生NoSuchElementException:没有这个元素异常。

ArrayList练习二

将自定义对象作为元素存到ArrayList集合中，并去除重复元素。

比如：存人对象。同姓名，同年龄，视为同一个人，为重复元素。

思路：

1，对人描述，将数据封装进人对象。（复写equals方法）

2，定义容器，将人存入。

3，取出。

注意：List集合判断元素是否相同，依据的是元素的equals方法。

二、Set集合共性方法

Set集合的功能和Collection是一致的。只有一种特定的元素取出方式就是Iterator。

HashSet集合

HashSet是如何保证元素的唯一性呢？是通过元素的两个方法，hashCode和equals来完成的。

如果元素的hashCode值相同，才会判断equals是否为true。

如果元素的hashCode值不同，不会判断equals。

所以：当我们在自定义对象的时候，通常都要复写hashCode和equals方法，因为对象有可能要存放到HashSet集合当中。

不复写它也有，但是都是根据地址值来判断元素是否相同，我们存元素时都是new，地址值肯定都不一样，所以一般都会复写。

public int hashCode()

{

　　return name.hashCode()+age*39;

　　//age后不乘值，容易导致哈希值相同，还要去判断equals，比较低效。为了保证哈希值唯一，age后乘以一个值。

}

注意：当相同元素能存进集合时，要检查元素复写的hashCode和equals方法是否出错。（复写方法不能出错）

 HashSet判断和删除的依据

对于判断元素是否存在以及删除等操作，依赖的方法是hashCode和equals方法。

TreeSet集合

二叉树都是根据return 0来判断元素是否相同。

1，实现comparable接口（让元素自身具备比较性）

TreeSet排序的第一种方式：让元素自身具备比较性，元素需要实现comparable接口，覆盖compareTo方法。这种方式也称为元素的自然顺序，或者叫做默认顺序。

需求：往TreeSet集合中存储自定义学生对象。按照学生的年龄进行排序。

由于学生类不具备可比性，所以实现了Comparbale接口，对学生类对象具有可比性。

interface Comparable:此接口强行对实现她的每个类的对象进行整体排序。这种排序称为自然排序。类的compareTo方法被称为它的自然比较方法。

int compareTo(T o)：比较此对象与指定对象的顺序。保证元素唯一性的依据：compareTo方法return 0。

记住：排序时，当主要条件相同时，一定要判断一下次要条件。

2，实现Comparator方式排序（让集合自身具备比较性）

TreeSet排序的第二种方式：定义一个类，实现Comparator接口，覆盖compare方法。

当元素自身不具备比较性时，或者具备的比较性不是所需要的，这时就需要让集合自身具备比较性。在集合初始化时，就有了比较方式。

TreeSet(Comparator comparator):构造一个新的空的TreeSet,它根据指定比较器进行排序。

接口Comparator　　方法摘要：

int compare(T 01,T 02):比较用来排序的两个参数。

boolean equals(Object obj):指示某个其他对象是否“等于”此Comparator。

 当两种排序都存在时，以比较器为主。

 练习一》按照字符串长度排序。

字符串本身具备比较性。但是它的比较方式不是所需要的，这是就只能使用比较器。

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