集合

集合类的特点:提供一种存储空间可变的存储模型,存储的数据容量可以随时发生改变。

1. Collection(接口):单列集合List(接口):元素可重复ArrayList(实现类):LinkedList(实现类):Set(接口):元素不可重复HashSet(实现类):TreeSet(实现类):2. Map(接口):双列集合HashMap(实现类):

Collection集合

1. Collection是单列集合的顶层接口。2. Collection没有任何具体的实现类,创建对象时必须使用子类接口List或Set的实现类。

创建Collection集合对象的方式

  • 多态的方式
  • 具体的实现类,如ArrayList
public class CollectionDemo {    public static void main(String[] args) {        //创建Collection对象        Collection cc = new ArrayList();        //添加元素 String类型        cc.add("茶碗儿");        cc.add("雀巢咖啡");        //运行结果:[茶碗儿, 雀巢咖啡]        //说明重写了toString()方法        System.out.println(cc);    }}

Collection集合的常用方法

  • boolean add()添加元素
  • boolean remove()移除指定元素
  • void clear()清空集合
  • boolean contains()判断集合是否包含指定元素
  • isEmpty()判断集合是否为空
  • int size()获取集合的长度

Collection集合的遍历

  1. iterator:迭代器,集合的专用遍历方式。iterator()返回集合中的迭代器。
  2. 迭代器中的方法
  • E next()返回迭代中的下一个元素。也就是获取元素的。
  • boolean hasNext() 如果迭代中具有更多元素,返回true。也就是用来判断元素是否存在。
//Collection集合的遍历public class CollectionDemo {    public static void main(String[] args) {        Collection cc = new ArrayList();        cc.add("茶碗儿");        cc.add("雀巢咖啡");        cc.add("五香卤蛋");        Iterator it = cc.iterator();        //先判断元素是否存在,再获取元素        while (it.hasNext()){            String s = it.next();            System.out.println(s);        }    }}

运行结果:

茶碗儿雀巢咖啡五香卤蛋

练习:创建Collection集合,添加三个学生对象,遍历

//学生类public class Student {    private String Name;    private int age;    public Student() {    }    public Student(String name, int age) {        Name = name;        this.age = age;    }    public String getName() {        return Name;    }    public void setName(String name) {        Name = name;    }    public int getAge() {        return age;    }    public void setAge(int age) {        this.age = age;    }//重写toString()    @Override    public String toString() {        return "Student{" +                "Name='" + Name + '\'' +                ", age=" + age +                '}';    }}
//测试类public class StudentDemo {    public static void main(String[] args) {    //创建Collection集合,类型为学生类        Collection co = new ArrayList();        //创建学生对象        Student s1 = new Student("茶碗儿", 11);        Student s2 = new Student("花生糖", 12);        Student s3 = new Student("燕麦片", 13);        //向集合中添加元素        co.add(s1);        co.add(s2);        co.add(s3);        //获取集合中的迭代器        Iterator it = co.iterator();        //遍历集合        while (it.hasNext()){            System.out.println(it.next());        }    }}
//运行结果Student{Name='茶碗儿', age=11}Student{Name='花生糖', age=12}Student{Name='燕麦片', age=13}

List集合

特点

  1. List集合:有序集合,有索引,元素可重复
  2. 可精确控制元素的插入位置,可通过索引访问指定元素

总结

  • 有序:存储和取出的元素顺序一致
  • 可重复:存储的元素可重复

List集合特有方法

  • void add(int index,E element)在集合中指定位置,插入指定的元素。
  • E remove(int index)删除指定索引处的元素,返回被删除的元素。
  • E set(int index,E element)修改指定索引处的元素,返回被修改的元素。
  • E get(int index)返回指定索引处的元素。
//遍历List集合public class ListDemo {    public static void main(String[] args) {        List list = new ArrayList();        list.add("hello");        list.add("java");        list.add("world");        for (String s : list) {            System.out.println(s);        }    }}
//运行结果hellojavaworld

并发修改异常 ConcurrentModificationException
案例:

//判断集合里是否有元素"world",如果有,则像集合中添加元素"javaee"public class ListDemo2 {    public static void main(String[] args) {        List list = new ArrayList();        list.add("hello");        list.add("java");        list.add("world");        Iterator it = list.iterator();        while(it.hasNext()){            String s = it.next();            if (s.equals("world")){            //通过集合对象,向集合中添加元素                list.add("javaee");            }        }        System.out.println(list);    }}

运行结果

//并发修改异常 ConcurrentModificationExceptionException in thread "main" java.util.ConcurrentModificationExceptionat java.base/java.util.ArrayList$Itr.checkForComodification(ArrayList.java:1013)at java.base/java.util.ArrayList$Itr.next(ArrayList.java:967)at com.chawaner.test4.ListDemo2.main(ListDemo2.java:25)

并发修改异常产生的原因:
迭代器通过next()方法获取元素时会判断预期修改值和实际修改值是否相等。迭代器遍历元素过程中,如果集合对象通过add()方法修改了集合中的元素,就会导致预期修改值和实际修改值不一致。

解决方案
如果需要在遍历操作中插入元素,使用for循环遍历(普通for循环,不是迭代器for),然后用集合对象操作即可。

解决方案:

public class ListDemo2 {    public static void main(String[] args) {        List list = new ArrayList();        list.add("hello");        list.add("java");        list.add("world");//增强for,其实就是迭代器遍历,会出现并发修改异常        //for (String s : list) {        //    if (s.equals("world")){        //        list.add("javaee");        //    }        //}//使用for循环解决并发修改异常        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {            String s = list.get(i);            if (s.equals("world")){                list.add("javaee");            }        }        System.out.println(list);    }}

运行结果:

[hello, java, world, javaee]

列表迭代器

public static void main(String[] args) {    List list = new ArrayList();    list.add("hello");    list.add("world");    list.add("java");    //获取列表迭代器   listIterator()    ListIterator it = list.listIterator();    //遍历    System.out.println("遍历集合:");    //判断下一个元素是否存在 hasNext()    while (it.hasNext()){        //获取下一个元素 next()        System.out.println(it.next());    }    //逆向遍历    System.out.println("逆向遍历集合:");    //判断前一个元素是否存在 hasPrevious()    while (it.hasPrevious()){        //获取前一个元素   previous()        System.out.println(it.previous());    }    //遍历时向集合中插入元素    while (it.hasNext()){        String s = it.next();        if (s.equals("world")){            /*通过列表迭代器,将指定的的元素插入集合;            迭代器中没有add()方法,而列表迭代器中有add()方法;            列表迭代器中的add()方法会把实际修改值赋值给预期修改值;            next()方法获取元素时判断预期修改值和实际修改值是否相等,就不会出现并发修改异常。            */            it.add("吃饭");        }        System.out.println(list);    }}

增强for循环

增强for简化了数组和集合的遍历

  • JDK5之后出现,内部原理是包装了一个Iterator迭代器

案例:

public static void main(String[] args) {    int[] arr = {15, 45, 56, 98, 32};    //数组遍历    for (int i : arr) {        System.out.println(i);    }    System.out.println("---------------");    List list = new ArrayList();    list.add("黑化肥发黑会挥发");    list.add("喝咖啡就大蒜");    list.add("鸡你太美接化发");    //集合遍历    for (String s : list) {        System.out.println(s);    }}

运行结果:

1545569832---------------黑化肥发黑会挥发喝咖啡就大蒜鸡你太美接化发

List集合存储对象的三种遍历方式

  • 普通for循环遍历:带有索引的遍历方式
  • 迭代器遍历:集合特有的遍历方式
  • 增强for遍历:最方便的遍历方式

常见的数据结构

  1. 栈:先进后出(水桶)
  2. 队列:先进先出(管道)
  3. 数组:查询快,增删慢
  • 查询元素通过索引定位,查询任意元素耗时相同,查询速度快
  • 删除数据时,要将原始将元素删除,同时后面每个元素要前移,删除效率低
  • 添加数据时,先所有元素后移一位,才能在指定位置添加元素,添加效率极低
  1. 链表:增删快,查询慢(都是相比数组而言)
  • 链表元素被称为结点
  • 结点有地址(存储位置),地址里面有数据和下一个结点的地址
  • ^:结点指向空地址,表示结束
  • 添加:添加到指定位置,更改前一个结点的指向,更改要添加的结点的指向到后面的节点
  • 删除:更改前一个结点的指向,再删除指定结点
  • 查询:从头开始查询,查询速度慢
  1. 哈希表:
  • JDK8之前,底层采用数组+链表,即元素为链表的数组结构
  • JDK8之后,在长度比较长的时候,底层实现了优化(略)

List集合子类特点:使用的时候,要考虑场景是查询还是增删

  • List集合常用子类:ArrayList,LinkedList
  • ArrayList:底层数据结构是数组(查询快,增删慢)
  • LinkedList:底层数据结构是链表(查询慢,增删快)

基本使用案例:

public static void main(String[] args) {    //ArrayList添加元素    List arr = new ArrayList();    arr.add("鸡你太美");    arr.add("接化发");    arr.add("耗子尾汁");    ListIterator ait = arr.listIterator();    //列表迭代器遍历查询,并添加元素    while (ait.hasNext()) {        String s = ait.next();        if (s.equals("接化发")) {            ait.add("偷袭");        }    }    //增强for遍历ArrayList集合    for (String s : arr) {        System.out.println(s);    }    System.out.println("-----------------");    //LinkedList添加对象    List lin = new LinkedList();    Student s1 = new Student("曹操", 11);    Student s2 = new Student("刘备", 12);    Student s3 = new Student("孙权", 13);    lin.add(s1);    lin.add(s2);    lin.add(s3);    //增强for遍历集合    for (Student student : lin) {        System.out.println(student);    }}

运行结果:

鸡你太美接化发偷袭耗子尾汁-----------------Student{Name='曹操', age=11}Student{Name='刘备', age=12}Student{Name='孙权', age=13}

LinkedList特有的方法

public static void main(String[] args) {    //创建一个LinkedList    LinkedList list = new LinkedList();    //添加元素    list.add("鸡你太美");    list.add("接化发");    list.add("混元形意太极门");    list.add("耗子尾汁");    //输出集合    System.out.println("列表:"+list);    //在列表开头插入指定元素   public void addFirst()    list.addFirst("所有人下来做核酸");    //在列表末尾添加元素   public void addLast()    list.addLast("叮咚鸡");    System.out.println("首尾插入元素后的列表:"+list);    //返回列表中的第一个元素   public E getFirst()    System.out.println("返回列表第一个元素:"+list.getFirst());    //返回列表中的最后一个元素  public E getLast()    System.out.println("返回列表最后一个元素:"+list.getLast());    //移除并返回列表第一个元素  public E removeFirst()    System.out.println("移除并返回列表第一个元素:"+list.removeFirst());    //移除并返回列表最后一个元素  public E removeLast()    System.out.println("移除并返回列表最后一个元素:"+list.removeLast());    System.out.println("移除首尾元素后的列表:"+list);}

运行结果:

列表:[鸡你太美, 接化发, 混元形意太极门, 耗子尾汁]首尾插入元素后的列表:[所有人下来做核酸, 鸡你太美, 接化发, 混元形意太极门, 耗子尾汁, 叮咚鸡]返回列表第一个元素:所有人下来做核酸返回列表最后一个元素:叮咚鸡移除并返回列表第一个元素:所有人下来做核酸移除并返回列表最后一个元素:叮咚鸡移除首尾元素后的列表:[鸡你太美, 接化发, 混元形意太极门, 耗子尾汁]

Set集合

  1. 不允许元素重复
  2. 没有带索引的方法,不能使用普通for循环遍历

HashSet:对集合的迭代顺序不做任何保证。就是说遍历是乱序的。

public static void main(String[] args) {    //Set集合存储字符串并遍历    Set set = new HashSet();    set.add("混元形意太极门");    set.add("马保国");    set.add("马保国");    set.add("接化发");    //HashSet遍历不保证顺序    for (String s : set) {        System.out.println(s);    }}

运行结果:Set集合不包含重复的元素

接化发马保国混元形意太极门

哈希值

  1. 哈希值:是JDK根据对象的地址或者字符串或者数字算出来的int类型的数值。
  2. Object类中有一个hashCode()方法可以获取对象的哈希值。
public class HashCodeDemo {    public static void main(String[] args) {        Student s = new Student("马保国", 69);        //Object类中有一个hashCode()方法可以获取对象的哈希值        //返回一个int类型的哈希码值        System.out.println("马保国哈希值:"+s.hashCode());        System.out.println("马保国哈希值:"+s.hashCode());        Student s1 = new Student("挖掘机", 25);        System.out.println("挖掘机哈希值:"+s1.hashCode());    }}

运行结果:

马保国哈希值:189568618马保国哈希值:189568618挖掘机哈希值:666641942
  • 默认使用Object类下的hashCode()方法下,同一个对象的哈希值相同,不同对象的哈希值不同。
  • 重写hashCode()方法,可以使不同对象哈希值相同。
  • 字符串String重写了hashCode()方法,两个不同字符串对象的哈希码值有可能相同。
//这俩字符串对象的哈希值都是:1179395System.out.println("重地".hashCode());System.out.println("通话".hashCode());

HashSet集合

HashSet集合的特点

  • 底层数据结构是哈希表
  • 对集合迭代顺序不保证,不保证存储和取出的元素顺序一致
  • 没有带索引的方法,不能使用普通for循环遍历
  • 不包含重复的元素

HashSet集合添加一个元素的过程

  1. 调用对象的hashCode()获取对象的哈希值
  2. 根据哈希值计算对象的存储位置
  3. 判断该位置是否有元素存在
  • 如果没有,将元素存放到该位置
  • 如果有,遍历该位置元素比较哈希值
      如果哈希值不相同,存储元素到该位置
      如果哈希值相同,调用equals()比较对象内容
        如果内容也相同,不保存该元素
        如果内容不相同,存储元素到该位置

总结:
HashSet集合添加一个元素的过程,首先要比较哈希值是否相同,哈希值不相同则保存元素;哈希值相同时,还要比较元素的内容是否相同,元素的内容不相同时才保存元素。

HashSet集合保证元素唯一性

  • 要保证元素唯一性,需要重写hashCode()和equals()

哈希表

  • 元素为链表的数组,默认长度为16(0-15)。
  • 存储元素的时候,用元素的哈希值对16取余(%16),余数是几,就将元素存储在几的位置(每个位置都是一个链表)。
  • 元素存进某个位置里的链表中,要对比这个位置里的链表中的元素的哈希值和内容(即:遵循HashSet集合的元素唯一性)。

案例

public class HashCodeDemo1 {    public static void main(String[] args) {        HashSet hs = new HashSet();        Student s1 = new Student("曹操", 11);        Student s2 = new Student("刘备", 12);        Student s3 = new Student("孙权", 13);        Student s4 = new Student("孙权", 13);                hs.add(s1);        hs.add(s2);        hs.add(s3);        hs.add(s4);        for (Student h : hs) {            System.out.println(h);        }    }}

运行结果

Student{Name='孙权', age=13}Student{Name='刘备', age=12}Student{Name='曹操', age=11}Student{Name='孙权', age=13}

这块添加重复元素成功了,说明不是同一个对象。如果不保存重复元素,需要重写Student类里面的hashCode()和equals()。如下:

public class Student {    private String Name;    private int age;    public Student() {    }    public Student(String name, int age) {        Name = name;        this.age = age;    }    public String getName() {        return Name;    }    public void setName(String name) {        Name = name;    }    public int getAge() {        return age;    }    public void setAge(int age) {        this.age = age;    }//重写toString方法    @Override    public String toString() {        return "Student{" +                "Name='" + Name + '\'' +                ", age=" + age +                '}';    }//重写equals方法    @Override    public boolean equals(Object o) {        if (this == o) return true;        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;        Student student = (Student) o;        if (age != student.age) return false;        return Name != null ? Name.equals(student.Name) : student.Name == null;    }//重写hashCode方法    @Override    public int hashCode() {        int result = Name != null ? Name.hashCode() : 0;        result = 31 * result + age;        return result;    }}

再看运行结果:这下就没有重复元素了

Student{Name='孙权', age=13}Student{Name='刘备', age=12}Student{Name='曹操', age=11}

LinkedHashSet集合

特点:有序,元素不重复

  • 哈希表和链表实现的Set接口,具有可预测的迭代次序
  • 由链表保证元素有序,也就是说元素的存储和取出顺序是一致的
  • 由哈希表保证元素唯一,也就是说没有重复元素

案例:LinkedHashSet集合存储字符串并遍历

public class HashCodeDemo1 {    public static void main(String[] args) {        LinkedHashSet lhs = new LinkedHashSet();        lhs.add("春天");        lhs.add("夏天");        lhs.add("夏天");        lhs.add("秋天");        lhs.add("冬天");        for (String lh : lhs) {            System.out.println(lh);        }    }}

运行结果:有序,元素不重复

春天夏天秋天冬天

TreeSet集合

特点

  1. 元素有序,指的不是存取的顺序,而是按照某种规则进行排序,排序方式取决于构造方法。
  • TreeSet():根据元素的自然排序进行排序
  • TreeSet(Comparator comparator):根据指定的比较器进行排序
  1. 没有带索引的方法,不能使用普通for循环遍历。
  2. 由于是Set集合,所以元素不重复。

案例:TreeSet集合存储整数并遍历

public class TreeSetDemo {    public static void main(String[] args) {        TreeSet ts = new TreeSet();        ts.add(10);        ts.add(30);        ts.add(20);        ts.add(20);        ts.add(50);        ts.add(40);        for (Integer t : ts) {            System.out.println(t);        }    }}

运行结果:自然排序(从小到大),元素不重复

1020304050

自然排序Comparable

案例:

public class ComparableDemo {    public static void main(String[] args) {        /*存储学生对象并遍历,创建TreeSet集合使用无参构造方法         * 要求:按照年龄从小到大排序,年龄相同时,按照姓名的字母顺序排序*/        TreeSet ts = new TreeSet();        Student s1 = new Student();        s1.setName("Tom");        s1.setAge(11);        Student s2 = new Student();        s2.setName("Carl");        s2.setAge(12);        Student s3 = new Student();        s3.setName("Bob");        s3.setAge(13);        Student s4 = new Student();        s4.setName("iKun");        s4.setAge(12);        ts.add(s1);        ts.add(s2);        ts.add(s3);        ts.add(s4);        for (Student t : ts) {            System.out.println(t);        }    }}

运行结果:类型转换异常,要实现自然排序,Student类要实现Comparable接口并重写compareTo()

Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: class com.chawaner.test5.Student cannot be cast to class java.lang.Comparable (com.chawaner.test5.Student is in unnamed module of loader 'app'; java.lang.Comparable is in module java.base of loader 'bootstrap')at java.base/java.util.TreeMap.compare(TreeMap.java:1291)at java.base/java.util.TreeMap.put(TreeMap.java:536)at java.base/java.util.TreeSet.add(TreeSet.java:255)at com.chawaner.test5.ComparableDemo.main(ComparableDemo.java:29)

修改Student类:

public class Student implements Comparable{    private String Name;    private int age;    public Student() {    }    public Student(String name, int age) {        Name = name;        this.age = age;    }    public String getName() {        return Name;    }    public void setName(String name) {        Name = name;    }    public int getAge() {        return age;    }    public void setAge(int age) {        this.age = age;    }//重写toString    @Override    public String toString() {        return "Student{" +                "Name='" + Name + '\'' +                ", age=" + age +                '}';    }//重写equals    @Override    public boolean equals(Object o) {        if (this == o) return true;        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;        Student student = (Student) o;        if (age != student.age) return false;        return Name != null ? Name.equals(student.Name) : student.Name == null;    }//重写hashCode    @Override    public int hashCode() {        int result = Name != null ? Name.hashCode() : 0;        result = 31 * result + age;        return result;    }    //重写compareTo    @Override    public int compareTo(Student o) {    //返回0,表示添加的第二个元素跟第一个元素是同一个元素,所以只会添加第一个元素成功        return 0;    }}

运行结果:只会添加第一个元素成功

Student{Name='Tom', age=11}

如果将compareTo方法里面的返回值改为1,则会认为第二个元素比第一个元素大,第二个元素就会添加到第二个元素后面。遍历时,就是按照元素的添加顺序输出结果

//重写compareTo@Overridepublic int compareTo(Student o) {//返回0,表示添加的第二个元素跟第一个元素是同一个元素,所以只会添加第一个元素成功.//返回1,则会认为第二个元素比第一个元素大,第二个元素就会添加到第二个元素后面。遍历时,就是按照元素的添加顺序输出结果。同理,返回-1则会按照倒序添加元素成功。    return 1;}

运行结果:添加元素成功

Student{Name='Tom', age=11}Student{Name='Carl', age=12}Student{Name='Bob', age=13}Student{Name='iKun', age=12}

修改compareTo(),按照年龄排序

//重写compareTo,按照年龄排序@Overridepublic int compareTo(Student o) {//从小到大排序    //当前要存储的元素 this.age,上一个元素  o.age    int num = this.age - o.age;    //从大到小排序    //int num = o.age - this.age;    return num;}

运行结果:年龄从小到大排序,但是年龄相同的元素值保存成功了第一个

Student{Name='Tom', age=11}Student{Name='Carl', age=12}Student{Name='Bob', age=13}

修改compareTo(),按照年龄从小到大排序,年龄相同时,按照姓名首字母排序

@Overridepublic int compareTo(Student o) {    //按照年龄规则,从小到大排序    //当前要存储的元素 this.age,上一个元素  o.age    int num = this.age - o.age;    //从大到小排序    //int num = o.age - this.age;        //年龄相同时,按照姓名首字母顺序排序    //Name是个字符串,String实现了Comparable,所以能直接调用compareTo(T o)实现自然排序    //三目运算,当年龄相同,按照姓名自然排序,否则按照年龄规则排序    int num2 = num == 0 ? this.Name.compareTo(o.Name) : num;    return num2;}

运行结果:年龄从小到大排序,年龄相同时,按照姓名首字母顺序排序

Student{Name='Tom', age=11}Student{Name='Carl', age=12}Student{Name='iKun', age=12}Student{Name='Bob', age=13}

再测一下姓名和年龄都相同时,能否保证元素的唯一性

public class ComparableDemo {    public static void main(String[] args) {        /*存储学生对象并遍历,创建TreeSet集合使用无参构造方法         * 要求:按照年龄从小到大排序,年龄相同时,按照姓名的字母顺序排序*/        TreeSet ts = new TreeSet();Student s1 = new Student();        s1.setName("Tom");        s1.setAge(11);        Student s2 = new Student();        s2.setName("Carl");        s2.setAge(12);        Student s3 = new Student();        s3.setName("Bob");        s3.setAge(13);        Student s4 = new Student();        s4.setName("iKun");        s4.setAge(12);        Student s5 = new Student();        s5.setName("Bob");        s5.setAge(13);        ts.add(s1);        ts.add(s2);        ts.add(s3);        ts.add(s4);        ts.add(s5);        for (Student t : ts) {            System.out.println(t);        }    }}

运行结果:姓名和年龄都相同时,保证了元素的唯一性

Student{Name='Tom', age=11}Student{Name='Carl', age=12}Student{Name='iKun', age=12}Student{Name='Bob', age=13}

TreeSet集合总结

  • 能够按照规则排序,并且能对元素去重
  • 重写compareTo方法时,要注意排序规则,按照要求的主要条件(num)和次要条件(num2)来写

比较器排序Comparator

要求:存储学生对象并遍历,创建TreeSet集合,使用带参构造方法创建学生对象

  • 使用比较器Comparator按照年龄从小到大排序,年龄相同时,按照姓名的字母顺序排序
public class ComparatorDemo {    public static void main(String[] args) {        //TreeSet里面有一个Comparator接口,实际用的是Comparator的实现类对象        //这里使用匿名内部类的方法,使用比较器Comparator来实现排序        TreeSet ts = new TreeSet(new Comparator() {            @Override            public int compare(Student s1, Student s2) {                //按照年龄规则排序                //现在是在测试类里面,所以不能直接访问Student类的成员变量age,得用getAge()                int num = s1.getAge() - s2.getAge();                //按照年龄规则排序,年龄相同时,按照姓名自然排序                int num2 = num == 0 ? s1.getName().compareTo(s2.getName()) : num;                return num2;            }        });        //使用带参构造方法创建元素        Student s1 = new Student("Tom",11);        Student s2 = new Student("Carl",12);        Student s3 = new Student("Bob",13);        Student s4 = new Student("iKun",12);        Student s5 = new Student("Bob",13);        //添加元素到TreeSet集合        ts.add(s1);        ts.add(s2);        ts.add(s3);        ts.add(s4);        ts.add(s5);        //增强for遍历集合        for (Student t : ts) {            System.out.println(t);        }    }}

运行结果:

Student{Name='Tom', age=11}Student{Name='Carl', age=12}Student{Name='iKun', age=12}Student{Name='Bob', age=13}

结论:

  • 自然排序:是在学生类里面,重写compareTo(T o),自定义排序规则
  • 比较器排序,是在测试类里面,让集合接收一个Comparator接口的实现类对象,重写compare(T o1,T o2)方法
  • 重写方法时,一定要按照 要求的主要条件(num)和次要条件(num2)来写

泛型

  1. 泛型
  • 本质是参数化类型
  • 将类型由原来具体的参数化,在使用/调用时传入具体的类型
  1. 泛型的好处
  • 把运行时期遇到的问题提前到了编译时期
  • 避免了强制类型转换

泛型类
案例:

//定义一个泛型类,生成set/get方法public class Generic {    private T t;    public T getT() {        return t;    }    public void setT(T t) {        this.t = t;    }}
//测试类public class GenericDemo {    public static void main(String[] args) {    //根据泛型创建对象        Generic g1 = new Generic();        //根据泛型设置信息        g1.setT("小明");        System.out.println(g1.getT());        Generic g2 = new Generic();        g2.setT(12);        System.out.println(g2.getT());    }}

运行结果:泛型类可以定义任何类型

小明12

泛型方法
案例:

//泛型类public class Generic {    /**     * 返回类型为传入参数的类型     * @param t     * @param      */    public  void show(T t) {        System.out.println(t);    }}
//测试类public class GenericDemo {    public static void main(String[] args) {        //根据传入的参数类型,返回相同类型的返回值        Generic g = new Generic();        g.show("小明");        g.show(12);        g.show(true);    }}

运行结果:

小明12true

泛型接口

//定义一个泛型接口public interface Generic {     void show(T t);}
//定义一个泛型接口的实现类public class GenericImpl implements Generic{    @Override    public void show(T t) {        System.out.println(t);    }}
//测试类public class GenericDemo {    public static void main(String[] args) {        Generic g1 = new GenericImpl();        g1.show("小明");        Generic g2 = new GenericImpl();        g2.show(32);    }}

运行结果:

小明32

类型通配符

类型通配符:表示任意类型
类型通配符的上限:表示的类型是当前类型或者其子类
类型通配符的下限:表示的类型是当前类型或者其父类

public class GenericDemo {    public static void main(String[] args) {        //类型通配符  表示任意类型        List l1 = new ArrayList();        List l2 = new ArrayList();        List l3 = new ArrayList();        // 类型通配符的上限                // 表示的类型是Number或者其子类        List l4 = new ArrayList();        List l5 = new ArrayList();        // 类型通配符的下限                // 表示的类型是Number或者其父类        List l6 = new ArrayList();    }}

可变参数

修饰符返回值类型方法名(数据类型…变量名){}
如:public static int sum(int…a){}

public class GenericDemo1 {    public static void main(String[] args) {        //调用可变参数方法求和        System.out.println(sum(10));        System.out.println(sum(10, 20));        System.out.println(sum(10, 20, 30));    }    /**     * 可变参数求和     * @param a 其实是个数组     * @return  求和结果     * 如果除了可变参数以外还有别的参数,要将可变参数放在后面     * 如:public static int sum(int b,int...a){}     */    public static int sum(int...a){        //定义sum并初始化        int sum = 0;        //遍历数组元素,求和        for (int i : a) {            sum += i;        }        return sum;    }}

运行结果:

103060
  1. Arrays工具类中有一个静态方法:
  • public static List asList(T… a):返回由指定数组支持的固定大小的列表
  • 返回的集合不能做增删操作,可以做修改操作
  1. List接口中有一个静态方法:
  • public static List of(E… elements):返回包含任意数量元素的不可变列表
  • 返回的集合不能做增删改操作
  1. Set接口中有一个静态方法:
  • public static Set of(E… elements) :返回一个包含任意数量元素的不可变集合
  • 在给元素的时候,不能给重复的元素
  • 返回的集合不能做增删操作,没有修改的方法

Map集合

  • public interface Map
  • K:键的类型,V:值的类型
  • 将键映射到值的对象。不能包含重复的键;每个键只能映射到一个值。
public class MapDemo {    public static void main(String[] args) {        //多态的方式创建Map集合        //具体的实现类HashMap        Map m = new HashMap();        m.put("001","小红");        m.put("002","小明");        m.put("002","小军");        m.put("004","小刚");        System.out.println(m);    }}

运行结果:键不能重复。键相同的情况下,后面的元素会覆盖前面的元素。

//HashMap集合重写了toString(){001=小红, 002=小军, 004=小刚}

Map集合的常用方法

public class MapDemo {    public static void main(String[] args) {        Map m = new HashMap();        //添加元素        m.put("001","小明");        m.put("002","小红");        m.put("003","小刚");        System.out.println(m);        //集合的长度        System.out.println("集合的长度:"+m.size());        //判断集合是否为空        System.out.println("集合是否为空:"+m.isEmpty());        //根据键删除元素        m.remove("001");        System.out.println("根据键001删除元素后的集合:"+m);        //判断是否包含指定的键        System.out.println("否包含键002:"+m.containsKey("002"));        //判断是否包含指定的值        System.out.println("是否包含小刚:"+m.containsValue("小刚"));        //删除所有元素        m.clear();        System.out.println("删除所有元素后的集合长度:"+m.size());        //判断集合是否为空        System.out.println("集合是否为空:"+m.isEmpty());    }}

运行结果:

{001=小明, 002=小红, 003=小刚}集合的长度:3集合是否为空:false根据键001删除元素后的集合:{002=小红, 003=小刚}否包含键002:true是否包含小刚:true删除所有元素后的集合长度:0集合是否为空:true

Map集合的获取功能

public class MapDemo {    public static void main(String[] args) {        //创建集合对象        Map m = new HashMap();        //添加元素        m.put("001", "小明");        m.put("002", "小红");        m.put("003", "小刚");        //输出集合        System.out.println("集合:" + m);        //根据键获取值        System.out.println("根据键001获取值:" + m.get("001"));        //获取所有键        System.out.println("获取所有键:" + m.keySet());        //获取所有值        System.out.println("获取所有值:" + m.values());        //获取所有键值对对象,HashMap重写了toString()        System.out.println("获取所有键值对对象:" + m.entrySet());    }}

运行结果:

集合:{001=小明, 002=小红, 003=小刚}根据键001获取值:小明获取所有键:[001, 002, 003]获取所有值:[小明, 小红, 小刚]//HashMap重写了toString()获取所有键值对对象:[001=小明, 002=小红, 003=小刚]

Map集合的遍历

两种遍历方法

  1. 键找值:获取所有的键,遍历键,根据键获取对应的值
  2. 键值对对象找键和值:获取所有键值对对象,遍历键值对对象,根据键值对对象获取对应的键和对应的值
public class MapDemo {    public static void main(String[] args) {        /*获取所有的键,遍历键,根据键获取对应的值*/        //创建集合        Map m = new HashMap();        //添加元素        m.put("001", "小明");        m.put("002", "小红");        m.put("003", "小刚");        //获取所有键        Set keySet = m.keySet();        //遍历键        for (String s : keySet) {            //根据键获取对应的值            System.out.println(m.get(s));        }    }}

运行结果:

小明小红小刚
public class MapDemo {    public static void main(String[] args) {        /*获取所有键值对对象,遍历键值对对象,根据键值对对象获取对应的键和对应的值*/        //创建集合        Map m = new HashMap();        //添加元素        m.put("001", "小明");        m.put("002", "小红");        m.put("003", "小刚");        //获取所有键值对对象,键值对对象类型 Map.Entry        Set<Map.Entry> entries = m.entrySet();        //遍历键值对对象        for (Map.Entry entry : entries) {            //根据键值对对象获取对应的键和对应的值            System.out.println(entry.getKey()+"---"+entry.getValue());        }    }}

运行结果:

001---小明002---小红003---小刚

统计字符串中每个字符串出现的次数

public class MapDemo {    public static void main(String[] args) {        /*统计字符串中字符出现的次数*/        //初始化字符串        String s = "aabbbcceddeccaabeed";        //创建集合  键:字符    值:次数        Map m = new HashMap();        //遍历字符串,拿到每一个字符        for (int i = 0; i < s.length(); i++) {            //用拿到每一个字符作为键,到HashMap集合中去找对应的值,看返回值            char key = s.charAt(i);            //该字符出现的次数            Integer value = m.get(key);            //如果返回值为null,说明该字符在HashMap集合中不存在,是第一次出现,设置值为1            if (value == null){                //存储元素到HashMap集合中  HashMap                m.put(key,1);            }else {//如果返回值不为null,说明该字符在HashMap集合中存在,让值+1                //该字符出现的次数+1                value++;                //重新存储,覆盖原有值(HashMap集合键的唯一性)                m.put(key,value);            }        }        //创建StringBuilder可变字符串        StringBuilder sb = new StringBuilder();        //遍历HashMap集合,得到键的值        //遍历所有键,通过建找到对应值        for (Character key : m.keySet()) {            Integer value = m.get(key);            //像字符串中添加元素            sb.append(key+"("+value+")");        }                //输出结果        System.out.println("统计字符串中字符出现的次数:" + sb.toString());    }}

运行结果

统计字符串中字符出现的次数:a(4)b(4)c(4)d(3)e(4)

Collections工具类

Collections类是操作集合的工具类

Collections类中常用的方法

  • public static void sort(List list):将指定的列表按升序排序将指定的列表按升序排序
  • public static void reverse(List list):反转指定列表中元素的顺序
  • public static void shuffle(List list):使用默认的随机源随机排列指定的列表
public class CollectionsDemo {    public static void main(String[] args) {        //创建集合        ArrayList arr = new ArrayList();        //添加元素        arr.add(20);        arr.add(10);        arr.add(30);        //输出集合        System.out.println("集合:"+arr);        //升序排序        Collections.sort(arr);        System.out.println("升序排序:"+arr);        //反转顺序        Collections.reverse(arr);        System.out.println("反转顺序:"+arr);        //随机排列        Collections.shuffle(arr);        System.out.println("随机排列:"+arr);    }}

运行结果:

集合:[20, 10, 30]升序排序:[10, 20, 30]反转顺序:[30, 20, 10]随机排列:[10, 30, 20]
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