2. 定制排序
TreeSet的自然排序是根据集合元素的大小，TreeSet将它们以升序排序。如果我们需要实现定制排序，则可以通过Comparator接口的帮助(类似PHP中的array_map回调处理函数的思想)。该接口里包含一个int compare(T o1， T o2)方法，该方法用于比较大小
![[转]Map、Set、List、Queue、Stack的特点与用法2](https://image.shishitao.com:8440/aHR0cHM6Ly93d3cuaXRkYWFuLmNvbS9nby9hSFIwY0hNNkx5OWpiMjF0YjI0dVkyNWliRzluY3k1amIyMHZhVzFoWjJWekwyTnZjSGxqYjJSbExtZHBaZz09.jpg?w=700&webp=1 "[转]Map、Set、List、Queue、Stack的特点与用法2")
import java.util.*;
class M
{
int age;
public M(int age)
{
this.age = age;
}
public String toString()
{
return "M[age:" + age + "]";
}
}
public class TreeSetTest4
{
public static void main(String[] args)
{
TreeSet ts = new TreeSet(new Comparator()
{
//根据M对象的age属性来决定大小
public int compare(Object o1, Object o2)
{
M m1 = (M)o1;
M m2 = (M)o2;
return m1.age > m2.age ? -1
: m1.age < m2.age ? 1 : 0;
}
});
ts.add(new M(5));
ts.add(new M(-3));
ts.add(new M(9));
System.out.println(ts);
}
}
看到这里，我们需要梳理一下关于排序的概念
1) equals、compareTo决定的是怎么比的问题，即用什么field进行大小比较
2) 自然排序、定制排序、Comparator决定的是谁大的问题，即按什么顺序(升序、降序)进行排序
它们的关注点是不同的，一定要注意区分
EnumSet
import java.util.*;
enum Season
{
SPRING,SUMMER,FALL,WINTER
}
public class EnumSetTest
{
public static void main(String[] args)
{
//创建一个EnumSet集合，集合元素就是Season枚举类的全部枚举值
EnumSet es1 = EnumSet.allOf(Season.class);
//输出[SPRING,SUMMER,FALL,WINTER]
System.out.println(es1);
//创建一个EnumSet空集合，指定其集合元素是Season类的枚举值。
EnumSet es2 = EnumSet.noneOf(Season.class);
//输出[]
System.out.println(es2);
//手动添加两个元素
es2.add(Season.WINTER);
es2.add(Season.SPRING);
//输出[SPRING,WINTER]
System.out.println(es2);
//以指定枚举值创建EnumSet集合
EnumSet es3 = EnumSet.of(Season.SUMMER , Season.WINTER);
//输出[SUMMER,WINTER]
System.out.println(es3);
EnumSet es4 = EnumSet.range(Season.SUMMER , Season.WINTER);
//输出[SUMMER,FALL,WINTER]
System.out.println(es4);
//新创建的EnumSet集合的元素和es4集合的元素有相同类型，
//es5的集合元素 + es4集合元素 = Season枚举类的全部枚举值
EnumSet es5 = EnumSet.complementOf(es4);
//输出[SPRING]
System.out.println(es5);
}
}
以上就是Set集合类的编程应用场景。那么应该怎样选择何时使用这些集合类呢？
1) HashSet的性能总是比TreeSet好(特别是最常用的添加、查询元素等操作)，因为TreeSet需要额外的红黑树算法来维护集合元素的次序。只有当需要一个保持排序的Set时，才应该使用TreeSet，否则都应该使用HashSet
2) 对于普通的插入、删除操作，LinkedHashSet比HashSet要略慢一点，这是由维护链表所带来的开销造成的。不过，因为有了链表的存在，遍历LinkedHashSet会更快
3) EnumSet是所有Set实现类中性能最好的，但它只能保存同一个枚举类的枚举值作为集合元素
4) HashSet、TreeSet、EnumSet都是"线程不安全"的，通常可以通过Collections工具类的synchronizedSortedSet方法来"包装"该Set集合。
SortedSet s = Collections.synchronizedSortedSet(new TreeSet(...));
0x2: List
ArrayList
如果一开始就知道ArrayList集合需要保存多少元素，则可以在创建它们时就指定initialCapacity大小，这样可以减少重新分配的次数，提供性能，ArrayList还提供了如下方法来重新分配Object[]数组
1) ensureCapacity(int minCapacity): 将ArrayList集合的Object[]数组长度增加minCapacity
2) trimToSize(): 调整ArrayList集合的Object[]数组长度为当前元素的个数。程序可以通过此方法来减少ArrayList集合对象占用的内存空间
import java.util.*;
public class ListTest
{
public static void main(String[] args)
{
List books = new ArrayList();
//向books集合中添加三个元素
books.add(new String("轻量级Java EE企业应用实战"));
books.add(new String("疯狂Java讲义"));
books.add(new String("疯狂Android讲义"));
System.out.println(books);
//将新字符串对象插入在第二个位置
books.add(1 , new String("疯狂Ajax讲义"));
for (int i = 0 ; i < books.size() ; i++ )
{
System.out.println(books.get(i));
}
//删除第三个元素
books.remove(2);
System.out.println(books);
//判断指定元素在List集合中位置：输出1，表明位于第二位
System.out.println(books.indexOf(new String("疯狂Ajax讲义"))); //①
//将第二个元素替换成新的字符串对象
books.set(1, new String("LittleHann"));
System.out.println(books);
//将books集合的第二个元素（包括）
//到第三个元素（不包括）截取成子集合
System.out.println(books.subList(1 , 2));
}
Stack
注意Stack的后进先出的特点
import java.util.*;
public class VectorTest
{
public static void main(String[] args)
{
Stack v = new Stack();
//依次将三个元素push入"栈"
v.push("疯狂Java讲义");
v.push("轻量级Java EE企业应用实战");
v.push("疯狂Android讲义");
//输出：[疯狂Java讲义, 轻量级Java EE企业应用实战 , 疯狂Android讲义]
System.out.println(v);
//访问第一个元素，但并不将其pop出"栈"，输出：疯狂Android讲义
System.out.println(v.peek());
//依然输出：[疯狂Java讲义, 轻量级Java EE企业应用实战 , 疯狂Android讲义]
System.out.println(v);
//pop出第一个元素，输出：疯狂Android讲义
System.out.println(v.pop());
//输出：[疯狂Java讲义, 轻量级Java EE企业应用实战]
System.out.println(v);
}
}
LinkedList
import java.util.*;
public class LinkedListTest
{
public static void main(String[] args)
{
LinkedList books = new LinkedList();
//将字符串元素加入队列的尾部(双端队列)
books.offer("疯狂Java讲义");
//将一个字符串元素加入栈的顶部(双端队列)
books.push("轻量级Java EE企业应用实战");
//将字符串元素添加到队列的头(相当于栈的顶部)
books.offerFirst("疯狂Android讲义");
for (int i = 0; i < books.size() ; i++ )
{
System.out.println(books.get(i));
}
//访问、并不删除栈顶的元素
System.out.println(books.peekFirst());
//访问、并不删除队列的最后一个元素
System.out.println(books.peekLast());
//将栈顶的元素弹出"栈"
System.out.println(books.pop());
//下面输出将看到队列中第一个元素被删除
System.out.println(books);
//访问、并删除队列的最后一个元素
System.out.println(books.pollLast());
//下面输出将看到队列中只剩下中间一个元素：
//轻量级Java EE企业应用实战
System.out.println(books);
}
}
从代码中我们可以看到，LinkedList同时表现出了双端队列、栈的用法。功能非常强大
0x3: Queue
PriorityQueue
import java.util.*;
public class PriorityQueueTest
{
public static void main(String[] args)
{
PriorityQueue pq = new PriorityQueue();
//下面代码依次向pq中加入四个元素
pq.offer(6);
pq.offer(-3);
pq.offer(9);
pq.offer(0);
//输出pq队列，并不是按元素的加入顺序排列，
//而是按元素的大小顺序排列，输出[-3, 0, 9, 6]
System.out.println(pq);
//访问队列第一个元素，其实就是队列中最小的元素：-3
System.out.println(pq.poll());
}
}
PriorityQueue不允许插入null元素，它还需要对队列元素进行排序，PriorityQueue的元素有两种排序方式
1) 自然排序:
采用自然顺序的PriorityQueue集合中的元素对象都必须实现了Comparable接口，而且应该是同一个类的多个实例，否则可能导致ClassCastException异常
2) 定制排序
创建PriorityQueue队列时，传入一个Comparator对象，该对象负责对队列中的所有元素进行排序
关于自然排序、定制排序的原理和之前说的TreeSet类似
ArrayDeque
import java.util.*;
public class ArrayDequeTest
{
public static void main(String[] args)
{
ArrayDeque stack = new ArrayDeque();
//依次将三个元素push入"栈"
stack.push("疯狂Java讲义");
stack.push("轻量级Java EE企业应用实战");
stack.push("疯狂Android讲义");
//输出：[疯狂Java讲义, 轻量级Java EE企业应用实战 , 疯狂Android讲义]
System.out.println(stack);
//访问第一个元素，但并不将其pop出"栈"，输出：疯狂Android讲义
System.out.println(stack.peek());
//依然输出：[疯狂Java讲义, 轻量级Java EE企业应用实战 , 疯狂Android讲义]
System.out.println(stack);
//pop出第一个元素，输出：疯狂Android讲义
System.out.println(stack.pop());
//输出：[疯狂Java讲义, 轻量级Java EE企业应用实战]
System.out.println(stack);
}
}
以上就是List集合类的编程应用场景。我们来梳理一下思路
1. java提供的List就是一个"线性表接口"，ArrayList(基于数组的线性表)、LinkedList(基于链的线性表)是线性表的两种典型实现
2. Queue代表了队列，Deque代表了双端队列(既可以作为队列使用、也可以作为栈使用)
3. 因为数组以一块连续内存来保存所有的数组元素，所以数组在随机访问时性能最好。所以的内部以数组作为底层实现的集合在随机访问时性能最好。
4. 内部以链表作为底层实现的集合在执行插入、删除操作时有很好的性能
5. 进行迭代操作时，以链表作为底层实现的集合比以数组作为底层实现的集合性能好
我们之前说过，Collection接口继承了Iterable接口，也就是说，我们以上学习到的所有的Collection集合类都具有"可遍历性"
Iterable接口也是java集合框架的成员，它隐藏了各种Collection实现类的底层细节，向应用程序提供了遍历Collection集合元素的统一编程接口:
1) boolean hasNext(): 是否还有下一个未遍历过的元素
2) Object next(): 返回集合里的下一个元素
3) void remove(): 删除集合里上一次next方法返回的元素
iterator实现遍历:
import java.util.*;
public class IteratorTest
{
public static void main(String[] args)
{
//创建一个集合
Collection books = new HashSet();
books.add("轻量级Java EE企业应用实战");
books.add("疯狂Java讲义");
books.add("疯狂Android讲义");
//获取books集合对应的迭代器
Iterator it = books.iterator();
while(it.hasNext())
{
//it.next()方法返回的数据类型是Object类型，
//需要强制类型转换
String book = (String)it.next();
System.out.println(book);
if (book.equals("疯狂Java讲义"))
{
//从集合中删除上一次next方法返回的元素
it.remove();
}
//对book变量赋值，不会改变集合元素本身
book = "测试字符串";
}
System.out.println(books);
}
}
从代码可以看出，iterator必须依附于Collection对象，若有一个iterator对象，必然有一个与之关联的Collection对象。
除了可以使用iterator接口迭代访问Collection集合里的元素之外，使用java5提供的foreach循环迭代访问集合元素更加便捷
foreach实现遍历:
import java.util.*;
public class ForeachTest
{
public static void main(String[] args)
{
//创建一个集合
Collection books = new HashSet();
books.add(new String("轻量级Java EE企业应用实战"));
books.add(new String("疯狂Java讲义"));
books.add(new String("疯狂Android讲义"));
for (Object obj : books)
{
//此处的book变量也不是集合元素本身
String book = (String)obj;
System.out.println(book);
if (book.equals("疯狂Android讲义"))
{
//下面代码会引发ConcurrentModificationException异常
//books.remove(book);
}
}
System.out.println(books);
}
}
除了Collection固有的iterator()方法，List还额外提供了一个listIterator()方法，该方法返回一个ListIterator对象，ListIterator接口继承了Iterator接口，提供了专门操作List的方法。ListIterator接口在Iterator接口的继承上增加了如下方法:
1) boolean hasPrevious(): 返回该迭代器关联的集合是否还有上一个元素
2) Object previous(): 返回该迭代器的上一个元素(向前迭代)
3) void add(): 在指定位置插入一个元素
ListIterator实现遍历:
import java.util.*;
public class ListIteratorTest
{
public static void main(String[] args)
{
String[] books = {
"疯狂Java讲义",
"轻量级Java EE企业应用实战"
};
List bookList = new ArrayList();
for (int i = 0; i < books.length ; i++ )
{
bookList.add(books[i]);
}
ListIterator lit = bookList.listIterator();
while (lit.hasNext())
{
System.out.println(lit.next());
lit.add("-------分隔符-------");
}
System.out.println("=======下面开始反向迭代=======");
while(lit.hasPrevious())
{
System.out.println(lit.previous());
}
}
}
0x4: Map
HashMap、Hashtable
import java.util.*;
class A
{
int count;
public A(int count)
{
this.count = count;
}
//根据count的值来判断两个对象是否相等。
public boolean equals(Object obj)
{
if (obj == this)
return true;
if (obj!=null &&
obj.getClass()==A.class)
{
A a = (A)obj;
return this.count == a.count;
}
return false;
}
//根据count来计算hashCode值。
public int hashCode()
{
return this.count;
}
}
class B
{
//重写equals()方法，B对象与任何对象通过equals()方法比较都相等
public boolean equals(Object obj)
{
return true;
}
}
public class HashtableTest
{
public static void main(String[] args)
{
Hashtable ht = new Hashtable();
ht.put(new A(60000) , "疯狂Java讲义");
ht.put(new A(87563) , "轻量级Java EE企业应用实战");
ht.put(new A(1232) , new B());
System.out.println(ht);
//只要两个对象通过equals比较返回true，
//Hashtable就认为它们是相等的value。
//由于Hashtable中有一个B对象，
//它与任何对象通过equals比较都相等，所以下面输出true。
System.out.println(ht.containsValue("测试字符串")); //①
//只要两个A对象的count相等，它们通过equals比较返回true，且hashCode相等
//Hashtable即认为它们是相同的key，所以下面输出true。
System.out.println(ht.containsKey(new A(87563))); //②
//下面语句可以删除最后一个key-value对
ht.remove(new A(1232)); //③
//通过返回Hashtable的所有key组成的Set集合，
//从而遍历Hashtable每个key-value对
for (Object key : ht.keySet())
{
System.out.print(key + "---->");
System.out.print(ht.get(key) + "\n");
}
}
}
当使用自定义类作为HashMap、Hashtable的key时，如果重写该类的equals(Object obj)和hashCode()方法，则应该保证两个方法的判断标准一致--当两个key通过equals()方法比较返回true时，两个key的hashCode()的返回值也应该相同
LinkedHashMap
import java.util.*;
public class LinkedHashMapTest
{
public static void main(String[] args)
{
LinkedHashMap scores = new LinkedHashMap();
scores.put("语文" , 80);
scores.put("英文" , 82);
scores.put("数学" , 76);
//遍历scores里的所有的key-value对
for (Object key : scores.keySet())
{
System.out.println(key + "------>" + scores.get(key));
}
}
}
Properties
import java.util.*;
import java.io.*;
public class PropertiesTest
{
public static void main(String[] args) throws Exception
{
Properties props = new Properties();
//向Properties中增加属性
props.setProperty("username" , "yeeku");
props.setProperty("password" , "123456");
//将Properties中的key-value对保存到a.ini文件中
props.store(new FileOutputStream("a.ini"), "comment line"); //①
//新建一个Properties对象
Properties props2 = new Properties();
//向Properties中增加属性
props2.setProperty("gender" , "male");
//将a.ini文件中的key-value对追加到props2中
props2.load(new FileInputStream("a.ini") ); //②
System.out.println(props2);
}
}
Properties还可以把key-value对以XML文件的形式保存起来，也可以从XML文件中加载key-value对
TreeMap
import java.util.*;
class R implements Comparable
{
int count;
public R(int count)
{
this.count = count;
}
public String toString()
{
return "R[count:" + count + "]";
}
//根据count来判断两个对象是否相等。
public boolean equals(Object obj)
{
if (this == obj)
return true;
if (obj!=null
&& obj.getClass()==R.class)
{
R r = (R)obj;
return r.count == this.count;
}
return false;
}
//根据count属性值来判断两个对象的大小。
public int compareTo(Object obj)
{
R r = (R)obj;
return count > r.count ? 1 :
count < r.count ? -1 : 0;
}
}
public class TreeMapTest
{
public static void main(String[] args)
{
TreeMap tm = new TreeMap();
tm.put(new R(3) , "轻量级Java EE企业应用实战");
tm.put(new R(-5) , "疯狂Java讲义");
tm.put(new R(9) , "疯狂Android讲义");
System.out.println(tm);
//返回该TreeMap的第一个Entry对象
System.out.println(tm.firstEntry());
//返回该TreeMap的最后一个key值
System.out.println(tm.lastKey());
//返回该TreeMap的比new R(2)大的最小key值。
System.out.println(tm.higherKey(new R(2)));
//返回该TreeMap的比new R(2)小的最大的key-value对。
System.out.println(tm.lowerEntry(new R(2)));
//返回该TreeMap的子TreeMap
System.out.println(tm.subMap(new R(-1) , new R(4)));
}
}
从代码中可以看出，类似于TreeSet中判断两个元素是否相等的标准，TreeMap中判断两个key相等的标准是:
1) 两个key通过compareTo()方法返回0
2) equals()放回true
我们在重写这两个方法的时候一定要保证它们的逻辑关系一致。
再次强调一下:
Set和Map的关系十分密切，java源码就是先实现了HashMap、TreeMap等集合，然后通过包装一个所有的value都为null的Map集合实现了Set集合类
WeakHashMap
import java.util.*;
public class WeakHashMapTest
{
public static void main(String[] args)
{
WeakHashMap whm = new WeakHashMap();
//将WeakHashMap中添加三个key-value对，
//三个key都是匿名字符串对象（没有其他引用）
whm.put(new String("语文") , new String("良好"));
whm.put(new String("数学") , new String("及格"));
whm.put(new String("英文") , new String("中等"));
//将WeakHashMap中添加一个key-value对，
//该key是一个系统缓存的字符串对象。"java"是一个常量字符串强引用
whm.put("java" , new String("中等"));
//输出whm对象，将看到4个key-value对。
System.out.println(whm);
//通知系统立即进行垃圾回收
System.gc();
System.runFinalization();
//通常情况下，将只看到一个key-value对。
System.out.println(whm);
}
}
如果需要使用WeakHashMap的key来保留对象的弱引用，则不要让key所引用的对象具有任何强引用，否则将失去使用WeakHashMap的意义
IdentityHashMap
import java.util.*;
public class IdentityHashMapTest
{
public static void main(String[] args)
{
IdentityHashMap ihm = new IdentityHashMap();
//下面两行代码将会向IdentityHashMap对象中添加两个key-value对
ihm.put(new String("语文") , 89);
ihm.put(new String("语文") , 78);
//下面两行代码只会向IdentityHashMap对象中添加一个key-value对
ihm.put("java" , 93);
ihm.put("java" , 98);
System.out.println(ihm);
}
}
EnumMap
import java.util.*;
enum Season
{
SPRING,SUMMER,FALL,WINTER
}
public class EnumMapTest
{
public static void main(String[] args)
{
//创建一个EnumMap对象，该EnumMap的所有key
//必须是Season枚举类的枚举值
EnumMap enumMap = new EnumMap(Season.class);
enumMap.put(Season.SUMMER , "夏日炎炎");
enumMap.put(Season.SPRING , "春暖花开");
System.out.println(enumMap);
}
}
与创建普通Map有所区别的是，创建EnumMap是必须指定一个枚举类，从而将该EnumMap和指定枚举类关联起来
以上就是Map集合类的编程应用场景。我们来梳理一下思路
1) HashMap和Hashtable的效率大致相同，因为它们的实现机制几乎完全一样。但HashMap通常比Hashtable要快一点，因为Hashtable需要额外的线程同步控制
2) TreeMap通常比HashMap、Hashtable要慢(尤其是在插入、删除key-value对时更慢)，因为TreeMap底层采用红黑树来管理key-value对
3) 使用TreeMap的一个好处就是： TreeMap中的key-value对总是处于有序状态，无须专门进行排序操作