第三章 Collections类

3.1 Collections常用功能

  • java.utils.Collections是集合工具类，用来对集合进行操作。

    常用方法如下：

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

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

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

代码演示：

public class CollectionsDemo {public static void main(String[] args) {ArrayList list = new ArrayList();list.add(100);list.add(300);list.add(200);list.add(50);//排序方法 Collections.sort(list);System.out.println(list); }}结果：[50,100, 200, 300]

我们的集合按照默认的自然顺序进行了排列，如果想要指定顺序那该怎么办呢？

3.2 Comparator比较器

创建一个学生类，存储到ArrayList集合中完成指定排序操作。

Student 类

public class Student{private String name;private int age;//构造方法//get/set//toString}

测试类：

public class Demo {public static void main(String[] args) {// 创建四个学生对象 存储到集合中ArrayList list = new ArrayList();​list.add(new Student("rose",18));list.add(new Student("jack",16));list.add(new Student("abc",20));Collections.sort(list, new Comparator() {//注意和TreeSet比较 @Override public int compare(Student o1, Student o2) { return o1.getAge()-o2.getAge();//以学生的年龄升序（前-后是升序）}});​​for (Student student : list) {System.out.println(student); } }}Student{name='jack', age=16}Student{name='rose', age=18}Student{name='abc', age=20}

总结：回顾一下TreeSet的比较，也是用Lambda表达式，和这个一模一样。

3.3 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.

格式：

修饰符 返回值类型 方法名(参数类型... 形参名){}

底层：

其实就是一个数组

好处：

在传递数据的时候，省的我们自己创建数组并添加元素了，JDK底层帮我们自动创建数组并添加元素了

代码演示:

 public class ChangeArgs {public static void main(String[] args) {int sum = getSum(6, 7, 2, 12, 2121);System.out.println(sum); }public static int getSum(int... arr) { int sum = 0;for (int a : arr) { sum += a; }return sum; }}

注意：

1.一个方法只能有一个可变参数

2.如果方法中有多个参数，可变参数要放到最后。

应用场景: Collections

在Collections中也提供了添加一些元素方法：

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

代码演示:

public class CollectionsDemo {public static void main(String[] args) { ArrayList list = new ArrayList(); //原来写法 //list.add(12); //list.add(14); //list.add(15); //list.add(1000); //采用工具类 完成 往集合中添加元素Collections.addAll(list, 5, 222, 1，2); System.out.println(list);}

第四章 斗地主发牌

4.1 案例介绍

按照斗地主的规则，完成洗牌发牌的动作。 具体规则：

使用54张牌打乱顺序,三个玩家参与游戏，三人交替摸牌，每人17张牌，最后三张留作底牌。

4.2 案例分析

  • 准备牌：

    牌可以设计为一个ArrayList,每个字符串为一张牌。 每张牌由花色数字两部分组成，我们可以使用花色集合与数字集合嵌套迭代完成每张牌的组装。 牌由Collections类的shuffle方法进行随机排序。

  • 发牌

    将每个人以及底牌设计为ArrayList,将最后3张牌直接存放于底牌，剩余牌通过对3取模依次发牌。

  • 看牌

    直接打印每个集合。

4.3 代码实现

public class CollectionsDemo3 {//准备牌盒static ArrayList list = new ArrayList();//静态代码块static{//1.准备牌String[] colorArr = {"黑桃","红桃","梅花","方块"};String[] numberArr = {"3","4","5","6","7","8","9","10","J","Q","K","A","2"};for (String color : colorArr) {for (String number : numberArr) {list.add(color + number); } }list.add("大王");list.add("小王"); }public static void main(String[] args) {//2.洗牌Collections.shuffle(list);//随机打乱牌的顺序//3.发牌ArrayList diPai = new ArrayList();ArrayList zhouXC = new ArrayList();//定义三个不同玩家的集合ArrayList zhouRF = new ArrayList();ArrayList liuDH = new ArrayList();//遍历的时候。如果仅仅只想获取元素，增强for//如果在遍历的时候，要添加或者删除，用迭代器//如果在遍历的时候，要操作索引，用普通forfor (int i = 0; i < list.size(); i++) {//索引 跟 牌 有一个对应关系//索引 % 3 == 0 发给第一个人//索引 % 3 == 1 发给第二个人//索引 % 3 == 2 发给第三个人String poker = list.get(i);if(i <= 2){//最后三张牌是底牌diPai.add(poker);continue; }if(i % 3 == 0){zhouXC.add(poker); }else if(i % 3 == 1){zhouRF.add(poker); }else{liuDH.add(poker); } }//4.遍历System.out.println("底牌：" + diPai);System.out.println("周星驰：" + zhouXC);System.out.println("周润发：" + zhouRF);System.out.println("刘德华：" + liuDH);​ }}

第五章 Map集合

5.1 概述

现实生活中，我们常会看到这样的一种集合：IP地址与主机名，身份证号与个人，系统用户名与系统用户对象等，这种一一对应的关系，就叫做映射。Java提供了专门的集合类用来存放这种对象关系的对象，即java.util.Map接口。

我们通过查看Map接口描述，发现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，如下图。

  • 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。

5.2 Map的常用子类

通过查看Map接口描述，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：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：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。

  • TreeMap：TreeMap集合和Map相比没有特有的功能，底层的数据结构是红黑树；可以对元素的键进行排序，排序方式有两种:自然排序和比较器排序

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

5.3 Map的常用方法

Map接口中定义了很多方法，常用的如下：

  • public V put(K key, V value): 把指定的键与指定的值添加到Map集合中。

  • public V remove(Object key): 把指定的键所对应的键值对元素 在Map集合中删除，返回被删除元素的值。

  • public V get(Object key) 根据指定的键，在Map集合中获取对应的值。

  • public Set keySet(): 获取Map集合中所有的键，存储到Set集合中。

  • public Set<Map.Entry> entrySet(): 获取到Map集合中所有的键值对对象的集合(Set集合)。

  • public boolean containKey(Object key):判断该集合中是否有此键。

先看put()方法：

当键值相同时，后面的值会覆盖掉前面的值，这是put()方法的一个特点。

再看：

发现put()方法的返回值是返回被覆盖的那个值。但是这个我们一般用不到。

Map接口的方法演示

public class MapDemo {public static void main(String[] args) {//创建 map对象HashMap map = new HashMap();​//添加元素到集合map.put("黄晓明", "杨颖");map.put("文章", "马伊琍");map.put("邓超", "孙俪");System.out.println(map);​//String remove(String key)System.out.println(map.remove("邓超"));//remove返回值是被删除的键值对的值System.out.println(map);​// 想要查看 黄晓明的媳妇 是谁System.out.println(map.get("黄晓明"));System.out.println(map.get("邓超")); }}

总结：

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；

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。

5.4 Map的遍历

首先要知道一点的是：Map不能直接用迭代器进行遍历。

方式1:键找值方式

通过元素中的键，获取键所对应的值

分析步骤：

  1. 获取Map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。方法提示:keyset()

  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。方法提示:get(K key)

遍历图解：

代码示例：

//1.创建一个集合HashMap hm = new HashMap();//2.添加元素hm.put("郭靖","黄蓉");hm.put("尹志平","小龙女");hm.put("林平之","岳灵珊");​//3.遍历//方式一：键找值//先把所有的键都获取出来，放到一个Set集合中Set keys = hm.keySet();for (String key : keys) {//得到每一个键之后，再通过键找值String value = hm.get(key);System.out.println(key + ", " + value);

方式2:键值对方式

即通过集合中每个键值对(Entry)对象，获取键值对(Entry)对象中的键与值。

Entry键值对对象:

我们已经知道，Map中存放的是两种对象，一种称为key(键)，一种称为value(值)，它们在在Map中是一一对应关系，这一对对象又称做Map中的一个Entry(项)。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。

在Map集合中也提供了获取所有Entry对象的方法：

  • public Set<Map.Entry> entrySet(): 获取到Map集合中所有的键值对对象的集合(Set集合)。（注意这里有泛型的嵌套）

获取了Entry对象 , 表示获取了一对键和值，那么同样Entry中 , 分别提供了获取键和获取值的方法：

  • public K getKey()：获取Entry对象中的键。

  • public V getValue()：获取Entry对象中的值。

操作步骤与图解：

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

  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。 方法提示:getkey() getValue()

遍历图解：

tips：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。

代码示例：

//1.创建一个集合HashMap hm = new HashMap();//2.添加元素hm.put("郭靖","黄蓉");hm.put("尹志平","小龙女");hm.put("林平之","岳灵珊");hm.put("韦小宝","双儿");hm.put("成昆","阳夫人");​//3.获取Map集合中的每一个键值对对象Entry//把每一个键值对对象放到一个Set集合中Set<Map.Entry> entries = hm.entrySet();//遍历Set集合for (Map.Entry entry : entries) {//entry 依次表示每一个键值对对象String key = entry.getKey();String value = entry.getValue();System.out.println(key + ", " + value);}

方式3：lambda表达式方式

和单列集合一样，涉及到forEach方法：

代码示例：

package com.itheima.a08mapdemo;​import java.util.HashMap;import java.util.function.BiConsumer;​public class MapDemo4 {public static void main(String[] args) {//1.创建一个集合HashMap hm = new HashMap();//2.添加元素hm.put("郭靖", "黄蓉");hm.put("尹志平", "小龙女");hm.put("林平之", "岳灵珊");hm.put("韦小宝", "双儿");hm.put("成昆", "阳夫人");​//3.利用匿名内部类来遍历集合hm.forEach(new BiConsumer() {@Overridepublic void accept(String key, String value) {System.out.println(key + ", " + value); } });​//4.利用lambda表达式来遍历集合hm.forEach((String key, String value) -> {System.out.println(key + ", " + value); });​//5.简化lambda表达式来遍历集合hm.forEach((key, value) -> System.out.println(key + ", " + value) ); }}​

(下面的知识点明天讲)

练习：统计景点次数

需求：

某个班级80名学生，现在需要组成秋游活动，班长提供了四个景点依次是（A、B、C、D）, ​ 每个学生只能选择一个景点，请统计出最终哪个景点想去的人数最多。

代码示例：

//1.让同学们进行选择String[] arr = {"A","B","C","D"};Random r = new Random();//把同学们的选择都存入到集合中ArrayList list = new ArrayList();for (int i = 0; i < 80; i++) {int randomIndex = r.nextInt(arr.length);list.add(arr[randomIndex]);}//2.统计每个景点的选择次数//A=10B=20C=30D=40HashMap hm = new HashMap();//遍历list集合，拿到每一个景点的名字for (String name : list) {if(hm.containsKey(name)){//表示已经存在//如果当前景点已经存在，把原有的次数拿出来+1//此时put（景点的名字，新的次数）int count = hm.get(name);count++;hm.put(name,count); }else{//表示不存在//如果当前景点在map集合不存在，表示第一次选择//此时put（景点的名字，1）hm.put(name,1); }}//3.遍历map集合hm.forEach((key,value)->System.out.println(key + ", " + value));

5.5 HashMap存储自定义类型

小结：

还有：

练习：每位学生（姓名，年龄）都有自己的家庭住址。那么，既然有对应关系，则将学生对象和家庭住址存储到map集合中。学生作为键, 家庭住址作为值。

注意，学生姓名相同并且年龄相同视为同一名学生。

编写学生类：

public class Student {private String name;private int age;​//构造方法//get/set@Overridepublic boolean equals(Object o) {//必须重写equals方法if (this == o)return true;if (o == null || getClass() != o.getClass())return false;Student student = (Student) o;return age == student.age && Objects.equals(name, student.name); }​@Overridepublic int hashCode() {//必须重写hashCode方法return Objects.hash(name, age); }}

编写测试类：

public class HashMapTest {public static void main(String[] args) {//1,创建Hashmap集合对象。Map map = new HashMap();//2,添加元素。map.put(new Student("lisi",28), "上海");map.put(new Student("wangwu",22), "北京");map.put(new Student("wangwu",22), "南京");//3,取出元素。键找值方式Set keySet = map.keySet();for(Student key: keySet){String value = map.get(key);System.out.println(key.toString()+"....."+value); } }}

  • 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，必须重写对象的hashCode和equals方法(如果忘记，请回顾HashSet存放自定义对象)。

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

5.6 LinkedHashMap介绍（底层有双链表机制保证数据添加的时候有序，打印的时候也是有序）

我们知道HashMap保证成对元素唯一，并且查询速度很快，可是成对元素存放进去是没有顺序的，那么我们要保证有序，还要速度快怎么办呢？

在HashMap下面有一个子类LinkedHashMap，它是链表和哈希表组合的一个数据存储结构。

面试加分：LinkedHashMap保证有序是怎么实现的？

用双链表，它保证数据的存的顺序和取的顺序是一致的！！

public class LinkedHashMapDemo {public static void main(String[] args) {LinkedHashMap map = new LinkedHashMap();map.put("邓超", "孙俪");map.put("李晨", "范冰冰");map.put("刘德华", "朱丽倩");Set<Entry> entrySet = map.entrySet();for (Entry entry : entrySet) {System.out.println(entry.getKey() + "" + entry.getValue()); } }}

结果:

邓超孙俪李晨范冰冰刘德华朱丽倩

5.7 TreeMap集合

1.TreeMap介绍

TreeMap集合和Map相比没有特有的功能，底层的数据结构是红黑树；可以对元素的键进行排序，注意，是对键进行排序，而不是对值进行排序！排序方式有两种:自然排序和比较器排序；到时使用的是哪种排序，取决于我们在创建对象的时候所使用的构造方法；

public TreeMap()使用自然排序public TreeMap(Comparator

案例演示比较器排序

需求:

  1. 创建一个TreeMap集合，键是学生对象(Student)，值是居住地 (String)。存储多个元素，并遍历。

  2. 要求按照学生的年龄进行升序排序，如果年龄相同，比较姓名的首字母升序， 如果年龄和姓名都是相同，认为是同一个元素；

实现:

为了保证age和name相同的对象是同一个,Student类必须重写hashCode和equals方法，这两个方法重写的场景只有两种：

1、只有在HashSet中存储自定义对象

2、HashMap的键存储自定义对象

3、TreeSet、TreeMap的键底层是用红黑树实现的，我们不需要重写hashCode和equals方法，我们只需要给TreeSet里面的元素还有TreeMap的键指定排序规则。

public class Student {private int age;private String name;//省略get/set..public Student() {}public Student(int age, String name) {this.age = age;this.name = name; }@Overridepublic String toString() {return "Student{" +"age=" + age +", name='" + name + '\'' +'}'; }@Overridepublic boolean equals(Object o) {if (this == o) return true;if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;Student student = (Student) o;return age == student.age &&Objects.equals(name, student.name); }@Overridepublic int hashCode() {return Objects.hash(age, name); }}
public static void main(String[] args) {TreeMap map = new TreeMap(new Comparator() { @Override public int compare(Student o1, Student o2) {//先按照年龄升序int result = o1.getAge() - o2.getAge();if (result == 0) { //年龄相同,则按照名字的首字母升序 return o1.getName().charAt(0) - o2.getName().charAt(0);} else { //年龄不同,直接返回结果 return result;} }});map.put(new Student(30, "jack"), "深圳");map.put(new Student(10, "rose"), "北京");map.put(new Student(20, "tom"), "上海");map.put(new Student(10, "marry"), "南京");map.put(new Student(30, "lucy"), "广州");System.out.println(map);}控制台的输出结果为:{ Student{age=10, name='marry'}=南京,Student{age=10, name='rose'}=北京,Student{age=20, name='tom'}=上海,Student{age=30, name='jack'}=深圳,Student{age=30, name='lucy'}=广州}

5.8 Map集合练习

需求：

输入一个字符串中每个字符出现次数。

分析：

  1. 获取一个字符串对象

  2. 创建一个Map集合，键代表字符，值代表次数。

  3. 遍历字符串得到每个字符。

  4. 判断Map中是否有该键。

  5. 如果没有，第一次出现，存储次数为1；如果有，则说明已经出现过，获取到对应的值进行++，再次存储。

  6. 打印最终结果

这种方法就比之前单纯的计算器思想高级的多。

方法介绍

public boolean containKey(Object key):判断该集合中是否有此键。

代码：

public class MapTest {public static void main(String[] args) {//友情提示System.out.println("请录入一个字符串:");String line = new Scanner(System.in).nextLine();// 定义 每个字符出现次数的方法findChar(line); }private static void findChar(String line) {//1:创建一个集合 存储字符 以及其出现的次数HashMap map = new HashMap();//2:遍历字符串for (int i = 0; i < line.length(); i++) {char c = line.charAt(i);//判断 该字符 是否在键集中if (!map.containsKey(c)) {//说明这个字符没有出现过//那就是第一次map.put(c, 1); } else {//先获取之前的次数Integer count = map.get(c);//count++;//再次存入更新map.put(c, ++count); } }System.out.println(map); }}

集合的知识多而杂乱，大家学习的时候一定要结构化学习，对比学习，学习的过程中的同时要总结。我相信，你多学几遍，集合一定能拿下！