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黑马程序员 java_集合框架,Collection集合

 
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集合框架
 
如果在程序运行前,就已经知道这个程序中包含数量固定,生命周期已知的对象,直接将这些对象装入一个数组就可以。然而在实际中,往往要在程序运行阶段才会知道对象的类型,数量,并且在这些对象有一些复杂的操作,这是数组就不适用了。
Java实用类库提供了一套相当完整的容器类来解决这个问题,其中基本的类型有List,Set,Queue,Map,这些对象类型可称为集合类,还提供了对对象进行操作的工具类,它们一起组成了集合框架。


从图中可以看出集合类库将容器分为了两类,Collection集合和Map集合。Collection中的容器存入的对象是单一的,而Map中存入的是键-值对。
因为Collection在这个结构中处于一个特殊位置,所以也称集合框架为Collection框架。
 
 
容器与数组的不同
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。
 
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。
Collection定义了集合框架的共性功能。
 
Collection集合中的共性方法
这篇日志这介绍Collection集合,Map集合在后面介绍
1,添加 add(e);addAll(collection);
2,删除 remove(e);removeAll(collection);clear();
3,判断 contains(e);isEmpty();
4,获取 iterator();size();
5,获取交集 retainAll();
6,集合变数组 toArray();
 注意
1,add方法的参数类型是Object。以便于接收任意类型对象。
2,集合中存储的都是对象的引用(地址)。
 
 
迭代器
其实就是集合的取出元素的方式。
迭代器是取出方式,会直接访问集合中的元素。
所以将迭代器通过内部类的形式来进行描述。
通过容器的iterator()方法获取该内部类的对象。


 
四周的图形表示Collection的子类,这些子类中的内部结构各不相同,对数据的操作不同,所以需要将功能的实现定义在子类中,而只在Collection中定义功能,没有具体实现。
 
 
 
Collection体系的结构
Collection包括List和Set两个接口,起结构为
|--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。
       |--LinkedList:底层使用的链表数据结构。特点:增删速度很快,查询稍慢。线程不同步。
|--Vector:底层是数组数据结构。线程同步。被ArrayList替代了。因为效率低。
|--Set:元素是无序,元素不可以重复。
 
List
其中的元素是按照插入顺序保持的,这和数组是一样的。
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。

add(index,element);在指定位置添加元素
addAll(index,Collection);在指定位置添加一个集合
 

remove(index);删除指定位置的元素


set(index,element);更改指定位置的元素


get(index):获取指定元素
subList(from,to);返回一个子集合,含头不含尾
listIterator();list中特有的迭代器,可实现对元素的复杂操作
int indexOf(obj):获取指定元素的位置。

ListIterator
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,在迭代器时,只能用迭代器的放过操作元素,可是Iterator方法是有限的,
只能对元素进行判断,取出,删除的操作,
如果想要其他的操作如添加,修改等,就需要使用其子接口,ListIterator。
该接口只能通过List集合的listIterator方法获取。
ListIterator适用于对list集合进行遍历的,也可根据角标对ArrayList集合进行遍历,因为它的底层是数组结构。
 

public static void sop(Object obj)
	{
		System.out.println(obj);
	}
	public static void method()
	{
		
		ArrayList al = new ArrayList();

		//添加元素
		al.add("java01");
		al.add("java02");
		al.add("java03");
		
		sop("原集合是:"+al);
		//在指定位置添加元素。
		al.add(1,"java09");

		//删除指定位置的元素。
		//al.remove(2);

		//修改元素。
		//al.set(2,"java007");

		//通过角标获取元素。
		sop("get(1):"+al.get(1));

		sop(al);

		//获取所有元素。
		for(int x=0; x<al.size(); x++)
		{
			System.out.println("al("+x+")="+al.get(x));
		}

		Iterator it = al.iterator();

		while(it.hasNext())
		{
			sop("next:"+it.next());
		}


		//通过indexOf获取对象的位置。
		sop("index="+al.indexOf("java02"));

		List sub = al.subList(1,3);

		sop("sub="+sub);
	}
 
ListIterator迭代器练习

ListIterator li = al.listIterator();
		//此处与Iterator功能相同
		while(li.hasNext())
		{
			Object obj = li.next();

			if(obj.equals("java02"))
				//li.add("java009");
				li.set("java006");


		}
		//list中特有,从list尾端开始遍历
		while(li.hasPrevious())
		{
			sop("pre::"+li.previous());
		}
		//sop("hasNext():"+li.hasNext());
		//sop("hasPrevious():"+li.hasPrevious());


		sop(al);
	}
 
 
 
 
vector
枚举就是Vector特有的取出方式。
发现枚举和迭代器很像。
其实枚举和迭代是一样的。
因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。
 
Set
|--Set:元素是无序(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。是线程不安全的。不同步。
                   HashSet排序方式
                   是通过元素的两个方法,hashCode和equals来完成。
                   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,不会调用equals。
                    注意,对于判断元素是否存在,以及删除等操作,依赖的方法是元素的hashcode和equals方法。
            |--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.
 
                               TreeSet中有两种排序方式
                               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。
                               也种方式也成为元素的自然顺序,或者叫做默认顺序。
 
                               TreeSet的第二种排序方式。
                               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。
                                
 
HashSet排序实例
class Person
{
	private String name;
	private int age;
	Person(String name,int age)
	{
		this.name = name;
		this.age = age;
	}
	
	public int hashCode()
	{
		System.out.println(this.name+"....hashCode");
		return name.hashCode()+age*37;
	}

	public boolean equals(Object obj)
	{

		if(!(obj instanceof Person))
			return false;

		Person p = (Person)obj;
		System.out.println(this.name+"...equals.."+p.name);

		return this.name.equals(p.name) && this.age == p.age;
	}

	
	public String getName()
	{
		return name;
	}
	public int getAge()
	{
		return age;
	}
}
首先通过hashCode方法比较,两个学生对象的hash地址是否相同,如果不同,就将被比较的学生对象存入容器中,如果hash地址相同,则会进一步通过equals方法比较两学生对象是否相同,如果相同,则不存入此学生对象,不相同,则存入。
 
TreeSet的两种排序方式练习
第一种排序方式,让学生对象继承Comparable接口,学生对象就具备可比性。先比较年龄,在比较姓名。

class Student implements Comparable//该接口强制让学生具备比较性。
{
	private String name;
	private int age;

	Student(String name,int age)
	{
		this.name = name;
		this.age = age;
	}

	public int compareTo(Object obj)
	{

		//return 0;
		
		if(!(obj instanceof Student))
			throw new RuntimeException("不是学生对象");
		Student s = (Student)obj;

		System.out.println(this.name+"....compareto....."+s.name);
		if(this.age>s.age)
			return 1;
		if(this.age==s.age)
		{
			return this.name.compareTo(s.name);
		}
		return -1;
		/**/
	}

	public String getName()
	{
		return name;

	}
	public int getAge()
	{
		return age;
	}
} 

 第二种排序方式,单独定义一个比较器,这时需要在创建Treeset时,将自定义比较器,传入容器的构造器。这时即使学生对象自身具备比较性,容器也会按照比较器来排序,学生自身比较性,会被忽略。在这个比较器中先比较姓名,再比较年龄。
class TreeSetDemo2 
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		TreeSet ts = new TreeSet(new MyCompare());
		                //将自定义的比较器传入集合中);

		ts.add(new Student("lisi02",22));
		ts.add(new Student("lisi02",21));
		ts.add(new Student("lisi007",20));
		}
		
}
	

class MyCompare implements Comparator
{
	public int compare(Object o1,Object o2)
	{
		Student s1 = (Student)o1;
		Student s2 = (Student)o2;

		int num = s1.getName().compareTo(s2.getName());
		if(num==0)
		{

			return new Integer(s1.getAge()).compareTo(new Integer(s2.getAge()));
			
		}

		
		return num;

	}
}
 
 
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