为什么出现集合类?
面向对象语言对事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。
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。
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。
接口 Collection是Collection 层次结构 中的根接口。
看父类功能,建子类对象。现在我们就看看Collection接口中有哪些功能?
boolean |
add(E e) 确保此 collection 包含指定的元素(可选操作)。 |
|
boolean |
addAll(Collection<? extends E> c) 将指定 collection 中的所有元素都添加到此 collection 中(可选操作)。 |
|
void |
clear() 移除此 collection 中的所有元素(可选操作)。 |
|
boolean |
contains(Object o) 如果此 collection 包含指定的元素,则返回 true。 |
|
boolean |
containsAll(Collection<?> c) 如果此 collection 包含指定 collection 中的所有元素,则返回 true。 |
|
boolean |
equals(Object o) 比较此 collection 与指定对象是否相等。 |
|
int |
hashCode() 返回此 collection 的哈希码值。 |
|
boolean |
isEmpty() 如果此 collection 不包含元素,则返回 true。 |
|
Iterator<E> |
iterator() 返回在此 collection 的元素上进行迭代的迭代器。 |
|
boolean |
remove(Object o) 从此 collection 中移除指定元素的单个实例,如果存在的话(可选操作)。 |
|
boolean |
removeAll(Collection<?> c) 移除此 collection 中那些也包含在指定 collection 中的所有元素(可选操作)。 |
|
boolean |
retainAll(Collection<?> c) 仅保留此 collection 中那些也包含在指定 collection 的元素(可选操作)。 |
|
int |
size() 返回此 collection 中的元素数。 |
|
Object[] |
toArray() 返回包含此 collection 中所有元素的数组。 |
|
|
toArray(T[] a) 返回包含此 collection 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。 |
/*
1.add方法的参数是Object类型的,以便接收任意类型的对象。
2.集合中存储的都是对象的引用(地址)。
*/
imp
ort java.util.*;
class CollectionDemo
{
public static void sop(Object obj)
{
System.out.println(obj);
}
public static void main(String[] args)
{
ArrayList al = new ArrayList();
al.add("java");
al.add("java");
al.add("java");
al.add("java");
sop( "size:"+al.size() );
}
}内存图:
Collection集合中的方法演示:
使用子类ArrayList建立对象。
import java.util.*;
class CollectionDemo
{
public static void sop(Object obj)
{
System.out.println(obj);
}
public static void base_method()
{
ArrayList al = new ArrayList();
//1.添加元素
al.add("java01");
al.add("java02");
al.add("java03");
al.add("java04");
sop("原集合:"+al);
//2.获取个数,集合长度。
sop( "size:"+al.size() );
//3.删除元素
//al.remove("java02");
//al.clear();
//4.判断元素
sop( "是否包含java03:"+al.contains("java03") );
sop( "是否为空:"+al.isEmpty() );
sop(al);
}
public static void method_2()
{
ArrayList al1 = new ArrayList();
al1.add("java01");
al1.add("java02");
al1.add("java03");
al1.add("java04");
ArrayList al2 = new ArrayList();
al2.add("java01");
al2.add("java02");
al2.add("java05");
al2.add("java06");
//仅保留交集在此集合中,参数集合不变。
//al1.retainAll(al2);
//移除交集在此集合中,参数集合不变。
al1.removeAll(al2);
sop("al1: "+al1);
sop("al2: "+al2);
}
public static void main(String[] args)
{
//base_method();
method_2();
}
}/* 什么是迭代器呢? 其实就是集合的取出元素的方式。*/
import java.util.*;
class CollectionDemo
{
public static void sop(Object obj)
{
System.out.println(obj);
}
public static void get_method()
{
ArrayList al = new ArrayList();
al.add("java01");
al.add("java02");
al.add("java03");
al.add("java04");
/*
//返回在此Collection的元素上进行迭代的迭代器。
Iterator it = al.iterator();while( it.hasNext() ) //如果仍有元素可迭代,则返回true。
{
sop(it.next()); //返回迭代的下一个元素。
}
*/
for(Iterator it=al.iterator(); it.hasNext(); )
{
sop( it.next() );
}
}
public static void main(String[] args)
{
//base_method();
//method_2();
get_method();
}
}
图解:
Collection:JDK1.2版本。
|--List:元素是有序的,元素可以重复。因为该集合体系有索引。
|--ArrayList:底层是数组数据结构。特点:查询速度很快,但是增删较慢。线程不同步。JDK1.2版本。
|--LinkedList:底层是链表数据结构。特点:增删速度很快,查询很慢。
|--Vector:底层是数组数据结构。线程同步。被ArrayList代替了。JDK1.0版本。
|--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。是线程不安全的。不同步。
HashSet是如何保证元素唯一性的呢?
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集合中的元素进行自然顺序排序。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。使用比较器。
List:
特有方法:凡是操作脚标的方法,都是该体系特有的方法。
void |
add(int index, E element) 在列表的指定位置插入指定元素(可选操作)。 |
boolean |
addAll(int index, Collection<? extends E> c) 将指定 collection 中的所有元素都插入到列表中的指定位置(可选操作)。 |
E |
get(int index) 返回列表中指定位置的元素。 |
int |
indexOf(Object o) 返回此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。 |
int |
lastIndexOf(Object o) 返回此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。 |
ListIterator<E> |
listIterator() 返回此列表元素的列表迭代器(按适当顺序)。 |
E |
remove(int index) 移除列表中指定位置的元素(可选操作)。 |
E |
set(int index, E element) 用指定元素替换列表中指定位置的元素(可选操作)。 |
List<E> |
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。 |
方法演示:
import java.util.*;
class ListDemo
{
public static void sop(Object obj)
{
System.out.println(obj);
}
public static void method()
{
ArrayList al = new ArrayList();
al.add("java00");
al.add("java01");
al.add("java02");
sop("集合1:"+al);
ArrayList al2 = new ArrayList();
al2.add("java03");
al2.add("java04");
al2.add("java05");
sop("集合2:"+al2);
// 1.增:add(index,element)\addAll(index,Collection)
al.add(1,"java09");
sop("增1个元素:"+al);
/*注意:集合al中插入了一个集合,
那个集合是一个整体,只占一个脚标位*/
al.add(4,al2);
sop("增1个集合:"+al);
// 2.删:remove(index)
al.remove(2);
sop("删:"+al);
// 3.改:set(index,element)
al.set(1,"java01");
sop("改:"+al);
// 4.查:get(index)\subList(from,to)\indexOf(Object)\lastIndexOf(Object)
for(int x=0;x<al.size();x++)
{
sop("get查"+x+"脚标:"+al.get(x));
}
/*subList(from,to):包含头,不包含尾。
注意:不要脚标越界*/
sop( "subList[1,3):" + al.subList(1,3) );
/*如果指定元素不存在,返回-1*/
sop( "index=" + al.indexOf("java02") );
}public static void main(String[] args)
{
method();}
}
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。
所以在迭代时只能通过迭代器的方法操作元素。可是Iterator中的方法是有限的。
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、修改等操作。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。
import java.util.*;
class ListDemo
{
public static void sop(Object obj)
{
System.out.println(obj);
}
public static void main(String[] args)
{ArrayList al = new ArrayList();
al.add("java00");
al.add("java01");
al.add("java02");
sop("集合al:"+al);
//listIterator()迭代器光标停留在List最前端。
for(ListIterator li=al.listIterator();li.hasNext(); )
{
sop("无参迭代器:"+li.next());
}
ListIterator list = al.listIterator();
while(list.hasNext())
{
Object obj = list.next();
if( obj.equals("java01") )
{
//list.add("java0009");
//不能一边增加一边修改,否则会报出IllegalStateException。
list.set("java0007");
list.remove();
}
}
sop("迭代器添加元素后"+al);
/*listIterator(index)迭代器光标停留在指定的位置,
迭代器光标的位置总共有元素的个数+1个,[0~al.size()]。
例如:[ ^ 元素1 ^ 元素2 ^ 元素3 ^ ] */
for(ListIterator li=al.listIterator(0);li.hasNext(); )
{
sop("0 next:"+li.next());
}
for(ListIterator li=al.listIterator(al.size());li.hasPrevious(); )
{
sop(al.size()+" previous:"+li.previous());
}
}
}
Vector中的特有方法:
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。
因为枚举的名称和方法的名称都过长。
所以被迭代器取代了。
枚举郁郁而终了。
import java.util.*;
class VectorDemo
{
public static void sop(Object obj)
{
System.out.println(obj);
}
public static void main(String[] args)
{
Vector v = new Vector();
v.add("java01");
v.add("java02");
v.add("java03");
v.add("java04");Enumeration en = v.elements();
while(en.hasMoreElements())
{
sop(en.nextElement());
}
}
}
LinkedList中的特有方法:
addFirst() \ addLast()
将指定元素插入此列表的开头,不返回任何东西。
getFirst() \ getLast()
获取元素,但不删除元素,如果此列表为空,会发生NoSuchElementException。
removeFirst() \ removeLast()
获取元素,并删除元素,如果此列表为空,会发生NoSuchElementException。
import java.util.*;
class LinkedListDemo
{
public static void sop(Object obj)
{
System.out.println(obj);
}public static void main(String[] args)
{
LinkedList link = new LinkedList();link.addLast("java01");
link.addLast("java02");
link.addLast("java03");
link.addLast("java04");sop(link);
sop( link.getFirst() );
sop( link.getFirst() );sop( link.removeFirst() );
sop( link.removeFirst() );
sop( link.size() );
}
}JDK1.6版本以后:
offerFirst() \ offerLast()
将指定元素插入此列表的开头,并返回true。
peekFirst() \ peekLast()
获取元素,但不删除元素,如果此列表为空,会返回null。
pollFirst() \ pollLast()
获取元素,并删除元素,如果此列表为空,会返回null。
/*
用LinkedList模拟一个队列或堆栈数据结构。
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。
*/
import java.util.*;
class DuiLie
{
private LinkedList link;
DuiLie()
{
link = new LinkedList();
}
public void myAdd(Object obj)
{
link.addFirst(obj);
}
public Object myGet()
{
return link.removeLast();//改成removeFirst()就是堆栈数据结构。
}
public boolean isNull()
{
return link.isEmpty();
}
}
class LinkedListTest
{
public static void main(String[] args)
{
DuiLie dl = new DuiLie();
dl.myAdd("java01");
dl.myAdd("java02");
dl.myAdd("java03");
dl.myAdd("java04");
while(!dl.isNull())
{
System.out.println(dl.myGet());
}
}
}/*去除ArrayList集合中的重复元素*/
import java.util.*;
class ArrayListTest { public static void sop(Object obj) { System.out.println(obj); }
public static ArrayList singleElements(ArrayList al) { ArrayList newAl = new ArrayList();
Iterator it = al.iterator(); while(it.hasNext()) { Object obj = it.next(); if(!newAl.contains(obj)) { newAl.add(obj); } } return newAl; }
public static void main(String[] args) { ArrayList al = new ArrayList(); al.add("java01"); al.add("java02"); al.add("java01"); al.add("java02"); al.add("java03"); sop(al);
al = singleElements(al); sop(al); }}
/*去除ArrayList集合中的重复元素
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。
2,定义容器,将人存入。
3,取出。
List集合判断元素是否相同,依据是元素的equals方法。
*/
import java.util.*;
class Person
{
private String name;
private int age;
Person(String name, int age)
{
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName()
{
return name;
}
public int getAge()
{
return age;
}
public boolean equals(Object obj)
{
if(!(obj instanceof Person))
{
return false;
}
Person p = (Person)obj;
return this.name.equals(p.name)&&this.age==p.age;
}
}
class ArrayListTest
{
public static void sop(Object obj)
{
System.out.println(obj);
}
public static ArrayList singleElements(ArrayList al)
{
ArrayList newAl = new ArrayList();Iterator it = al.iterator();
while(it.hasNext())
{
Object obj = it.next();
if(!newAl.contains(obj))
{
newAl.add(obj);
}
}
return newAl;
}
public static void main(String[] args)
{
ArrayList al = new ArrayList();
al.add(new Person("ali01",31));
al.add(new Person("ali02",32));
al.add(new Person("ali01",31));
al = singleElements(al);
Iterator it = al.iterator();
while(it.hasNext())
{
Person p = (Person)it.next();
sop(p.getName()+"::"+p.getAge());
}
}
}
Set:
Set集合的功能和Collection是一致的。
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。
先判断元素的哈西值,如果哈希值一样,再判断是不是同一个对象,如果是同一个对象就不往里存。
/*
|--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。
|--TreeSet:Set集合的功能和Collection是一致的。
*/
import java.util.*;
class Demo
{
public int hashCode()
{
return 60;
}
}
class HashSetDemo
{
public static void sop(Object obj)
{
System.out.println(obj);
}
public static void main(String[] args)
{
HashSet hs = new HashSet();
sop( hs.add(new Demo()) ); //true
sop( hs.add(new Demo()) ); //true
sop( hs.add("java01") ); //true
sop( hs.add("java01") ); //false
sop( hs.add("java02") ); //true
sop( hs.add("java02") ); //false
Iterator it = hs.iterator();
while(it.hasNext())
{
sop(it.next());
}
}
}哈希表:HashSet是如何保证元素唯一性的呢?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。/*
|--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。
HashSet是如何保证元素唯一性的呢?
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。
|--TreeSet:Set集合的功能和Collection是一致的。
*/
import java.util.*;
class Person
{
private String name;
private int age;
Person(String name, int age)
{
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName()
{
return name;
}
public int getAge()
{
return age;
}
public int hashCode()
{
System.out.println(name+"...hashCode()");
return name.hashCode()+age*39;
}
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;
}
}
class HashSetDemo
{
public static void sop(Object obj)
{
System.out.println(obj);
}
public static void main(String[] args)
{
HashSet hs = new HashSet();
hs.add( new Person("a1",11) );
hs.add( new Person("a2",12) );
hs.add( new Person("a3",13) );
hs.add( new Person("a2",12) );
Iterator it = hs.iterator();
while(it.hasNext())
{
Person p = (Person)it.next();
sop(p.getName()+"..."+p.getAge());
}
}
}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。/*|--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。 HashSet是如何保证元素唯一性的呢? 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:
Set集合的功能和Collection是一致的。
*/
import java.util.*;
class Person{ private String name; private int age; Person(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } public String getName() { return name; } public int getAge() { return age; }
public int hashCode() { System.out.println(name+"...hashCode()"); return name.hashCode()+age*39; }
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; }}
class HashSetDemo { public static void sop(Object obj) { System.out.println(obj); }
public static void main(String[] args) { HashSet hs = new HashSet(); hs.add( new Person("a1",11) ); hs.add( new Person("a2",12) ); hs.add( new Person("a3",13) ); // sop( "contains a1:"+hs.contains(new Person("a1",11)) ); hs.remove(new Person("a3",13));
Iterator it = hs.iterator(); while(it.hasNext()) { Person p = (Person)it.next(); sop(p.getName()+"..."+p.getAge()); } }}
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。/*
需求:往TreeSet集合中存储自定义对象学生。想按照学生的年龄进行排序。
*/
import java.util.*;
class Student implements Comparable//该接口强制让学生具有比较性{ private String name; private int age; Student(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } public String getName() { return name; } public int getAge() { return age; }
public int compareTo(Object obj)//覆盖该接口的功能,覆盖的功能不能申明异常。 { if(!(obj instanceof Student)) { throw new RuntimeException("不是学生");//抛Runtime异常。 } Student s = (Student)obj; if(this.age>s.age) { return 1; } if(this.age==s.age) { //比较时,当主要条件相同时,一定要比较一下次要条件。 //String类本身实现了Comparable接口,具备比较性。 return this.name.compareTo(s.name); } return -1; }}
class TreeSetDemo { public static void sop(Object obj) { System.out.println(obj); }
public static void main(String[] args) { TreeSet ts = new TreeSet(); ts.add(new Student("lisi02",22)); ts.add(new Student("lisi07",20)); ts.add(new Student("lisi09",19)); ts.add(new Student("lisi08",19));
Iterator it = ts.iterator(); while(it.hasNext()) { Student s = (Student)it.next(); sop(s.getName()+"::"+s.getAge()); } }}
TreeSet底层数据结构是二叉树: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。/*按照学生姓名进行排序*/
/* 按照字符串的长度排序。字符串本身具有比较性,所以需要实现比较器。*/import java.util.*;
class Student implements Comparable//该接口强制让学生具有比较性{ private String name; private int age; Student(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } public String getName() { return name; } public int getAge() { return age; }
public int compareTo(Object obj)//实现该接口功能,覆盖的功能不能申明异常。 { /* if(!(obj instanceof Student)) { throw new RuntimeException("不是学生");//抛Runtime异常。 } Student s = (Student)obj; if(this.age>s.age) { return 1; } if(this.age==s.age) { //比较时,当主要条件相同时,一定要比较一下次要条件。 //String类本身实现了Comparable接口,具备比较性。 return this.name.compareTo(s.name); } return -1; */ return 1;//按输入顺序输出。 //return -1;//反向输出。 }}
class TreeSetDemo { public static void sop(Object obj) { System.out.println(obj); }
public static void main(String[] args) {
//构造一个新的空 TreeSet,它根据指定比较器进行排序。 TreeSet ts = new TreeSet(new MyCompare()); ts.add(new Student("lisi02",22)); ts.add(new Student("lisi07",20)); ts.add(new Student("lisi09",19)); ts.add(new Student("lisi08",19)); ts.add(new Student("lisi08",17));
Iterator it = ts.iterator(); while(it.hasNext()) { Student s = (Student)it.next(); sop(s.getName()+"::"+s.getAge()); } }}
class MyCompare implements Comparator//实现比较器{ public int compare(Object o1, Object o2)//覆盖比较方法 { 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; }}
import java.util.*;
class TreeSetTest { public static void sop(Object obj) { System.out.println(obj); }
public static void main(String[] args) { TreeSet ts = new TreeSet(new StrLenCompare()); ts.add("jkfks"); ts.add("jkhjklh"); ts.add("af"); ts.add("adfs");
ts.add("aaaa");
Iterator it = ts.iterator(); while(it.hasNext()) { sop(it.next()); } }}
class StrLenCompare implements Comparator{ public int compare(Object o1, Object o2) { String s1 = (String)o1; String s2 = (String)o2; int num = new Integer(s1.length()).compareTo(new Integer(s2.length())); if(num==0) { return s1.compareTo(s2); } return num; }}
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