『黑马程序员』第五话<集合框架>

时间:2023-02-18 20:48:13

『黑马程序员』第五话<集合框架>


14.1 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

数组和集合类同事容器,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

14.3  迭代器

迭代:就是取出集合中元素的一种方式

把取出方式定义在集合的内部,这样取出方式就可以直接访问集合内容的元素。那么取出方式就被定义成了内部类。而每个容器的数据结构不同,所以取出的动作细节也不一样,但是都有共性内容,判断和取出,那么可以将共性内容进行抽取那么这些内部类都符合一个规则:该规则是Iterator.

如何获取集合的取出对象呢?

通过一个对外提供的方法:iterator();

14.4 集合框架-List集合共性方法

Collection

       |--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:底层使用的是链表数据结构,特点:增删速度很快,查询稍慢。

              |--Vector:底层是数组数据结构,线程同步。被ArrayList替代了。

       |--Set:元素是无序的,元素不可以重复,因为该集合体系没有

List:

       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);

       addAll(index,Collection);

       remove(index);

       set(index,element);

       get(index);

       subList(from,to);

       listIterator:列表迭代器

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,在迭代时,只能用迭代器的方法操作元素,可是Iterator方法是有限的,只能对元素进行判断,取出,删除等操作。如果要想其他的操作如添加,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。


14.5、集合框架-Vector中的枚举

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

14.6 LinkedList

LinkedList:特有方法:

addFirst();

addLast();

getFirst();

getLast();

获取元素,但不删除元素,如果集合中没有元素,会出现NoSuchElementException

removeFirst();

removeLast();

获取元素,但元素被删除,如果集合中没有元素,会出现


在JDK1.6出现了替代方法。

offerFirst();

offerLast();


peekFirst();

peekLast();

获取元素,但不删除元素,如果集合中没有元素,会返回null.

pollFirst();

pollLast();

获取元素,但是元素被删除,如果集合中没有元素,会返回null

i mport java.util.*;
class LinkedListDemo
{
       public static void main(String[] args)
       {
              LinkedList link = new LinkedList();
              link.addFirst("java01");
              link.addFirst("java02");
              link.addFirst("java03");
              link.addFirst("java04");
 
              sop(link);
              while(!link.isEmpty())
              {
                     sop(link.removeLast());
              }
       }
       public static void sop(Object obj)
       {
              System.out.println(obj);
       }
}

使用LinkedList模拟一个堆栈或者队列数据结构。

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。

14.7、集合框架-HashSet

|--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,hashCodeequals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。

15.1 集合框架—TreeSet

Set无序,不可以重复元素。

       |--HashSet:数据结构式哈希表,县城市非同步的。

                            保证元素唯一性的原理:判断怨毒的hashcode值是否相同。

                            如果相同,还会继续判断元素的equals方法,是否为true

       |--TreeSet:可以对Set集合中的元素进行排序。

                            底层数据机构是二叉树,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。

                            这种方式也称为元素的自然顺序,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。

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。

记住,排序时,当主要条件相同时,一定要判断一下次要条件。

import java.util.*;
class TreeSetDemo
{
       public static void main(String[] args)
       {
              TreeSet ts = new TreeSet();
              ts.add(new Student("lisi001",20));
              ts.add(new Student("lisi009",22));
              ts.add(new Student("lisi004",23));
              ts.add(new Student("lisi003",23));
              ts.add(new Student("lisi007",25));
 
              Iterator it = ts.iterator();
              while(it.hasNext())
              {
                     //System.out.println(it.next());
                     Studentstu = (Student)it.next();
                     System.out.println(stu.getName()+"..."+stu.getAge());
              }
       }
}
 
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)
       {
              if(!(obj instanceof Student))
                     thrownew RuntimeException("不是学生对象");
              Student s = (Student)obj;
 
              System.out.println(this.name+"..compareTo..."+s.name);
              if(this.age > s.age)
                     return1;
              if(this.age==s.age)
              {
                     returnthis.name.compareTo(s.name);
              }
              return -1;
       }
       public String getName()
       {
              return name;
       }
       public int getAge()
       {
              return age;
       }
}

15.2、集合框架—二叉树

当元素自身不具备比较性,或者具备的比较性不是所需要的,这时需要让容器自身具备比较性。定义了比较器,将比较器对象作为参数传递个TreeSet集合的构造函数。

当两种排序都存在时,以比较器为主。

集合框架—实现Comparator方式排序

定义一个类,实现Comparator接口,覆盖compare方法。

而在Comparable方式排序中,实现的是Comparable接口,覆盖的却是compareTo方法。

import java.util.*;
class Student implements Comparable
{
       private String name;
       private int age;
       Student(String name,int age)
       {
              this.name = name;
              this.age = age;
       }
       public int compareTo(Object obj)
       {
              if(!(obj instanceof Student))
                     thrownew RuntimeException("非法学生对象");
              Student s = (Student)obj;
              if(this.age>s.age)
                     return1;
              if(this.age==s.age)
              {
                     returnthis.name.compareTo(s.name);
              }
              return -1;
 
       }
       public String getName()
       {
              return name;
       }
       public int getAge()
       {
              return age;
       }
}
class TreeSetDemo1
{
       public static void main(String[] args)
       {
              TreeSet ts = new TreeSet(new MyCompare());
              ts.add(new Student("lisi003",20));
              ts.add(new Student("lisi005",22));
              ts.add(new Student("lisi005",21));
              ts.add(new Student("lisi04",21));
 
              Iterator it = ts.iterator();
              while(it.hasNext())
              {
                     Student stu = (Student)it.next();
                     System.out.println(stu.getName()+"..."+stu.getAge());
              }
       }
}
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()));
                     /*
                     if(s1.getAge()>s2.getAge())
                            return 1;
                     if(s1.getAge()>s2.getAge())
                            return 0;
                     return-1;
                     */
              }
              return num;
       }
}

16.1、Map集合概述

接口Map<K,V>

类型参数:

K:此映射所维护的键的类型

V:映射值的类型

将键映射到值的对象。一个映射不能包含重复的键;每个键最多只能映射到一个值。

Map集合:该集合存储键值对。一对一对往里存,而且要保证键的唯一性。

       1.添加

              put(K key, V value)

              putAll(Map<? extends K,? extends V>m)

       2.删除

              clear()

              remove(Object key)

       3.判断

              containsValue(Object value)

              containsKey(Object key)

              isEmpty()

       4.获取

              get(Object key)

              size()

              value()

 

16.2、Map子类对象特点

Map

       |--Hashtable:底层是哈希表数据结构,不可以存入null键null值。该集合是线程同步的,jdk1.0效率低

       |--HashMap:底层是哈希表数据结构,允许存入null键null值。该集合线程不同步的,jdk1.2效率高。

       |--TreeMap:底层是二叉树数据结构,线程不同步,可以用于各map集合中的键进行排序。

map和Set很像,其实Set底层就是使用了Map集合。

Hashtable用作键的对象必须实现hashCode方法和equals方法。

import java.util.*;
class MapDemo
{
       public static void main(String[] args)
       {
              Map<String,String> map = new HashMap<String,String>();
              //添加元素,如果出现相同的键,那么后添加的值会覆盖原有键对应值,并put方法会返回被覆盖的值。
              System.out.println("put:"+map.put("01","zhangsan01"));
              System.out.println("put:"+map.put("01","wangwu"));
              map.put("02","zhangsan02");
              map.put("03","zhangsan03");
 
              System.out.println("containsKey:"+map.containsKey("02"));
              //System.out.println("remove:"+map.remove("02"));
              map.put("04",null);
              System.out.println("get:"+map.get("04"));
              //可以通过get方法的返回值来判断一个键是否存在,通过返回null来判断。
             
              //获取Map集合中所有的值
              Collection<String> coll =map.values();
              System.out.println(coll);
              System.out.println(map);
       }
}

16.3 、Map-keySet

map集合的两种取出方式:

Set<k> keySet:将map中所有的键存入到Set集合,因为set具备迭代器,所以可以用迭代的方式取出所有的键,再根据get方法,获取每一个键所对应的值。

Map集合的取出原理:将map集合转成set集合,再通过迭代器取出。

 

16.4、Map-Entry

Set<Map.Entry<k,v>> entrySet:将map集合中的映射关系存入到set集合中,而这个关系的数据类型就是:Map.Entry

17.1集合框架的工具类

1、Collections-sort

Collections:此类完全由在collection上进行操作或返回collection的静态方法组成。它包含collection上操作的多态算法,即“包装器”,包装器返回由指定collection支持的心collection,以及少数其他内容。

如果为此类的方法锁提供的collection或类对象为null,则这些方法都抛出NullPointerException。

Collections-sort

Collections-max

         根据指定比较器产生的顺序,返回给定collection 的最大元素。

2、Collections-替换反转

fill:将集合中的元素全部替换成指定元素

3、Collections-SynchronizedList

static<T> List<T>synchronizedList(List<T> list):返回指定列表支持的同步(线程安全)列表。

static void shuffle(List<?< list):使用默认随机源对指定列表进行置换。

4、Arrays

Arrays:用于操作数据的工具类,里面都是静态方法。

asList:将数组变成list集合。

把数组编程list集合有什么好处?

       可以使用集合的思想和方法来操作数组中的元素。

注意:将数组变成集合,不可以使用集合的增删方法,因为数组的长度是固定的。否者会发生UnsupportedOperationException异常。


5、集合变数组

Collection接口中的toArray方法。

6、高级for循环

格式:

for(数据类型变量名 : 被遍历的集合(Collection)或者数组){}

对集合进行遍历,只能获取集合元素,但是不能对集合进行操作。

迭代器除了遍历,还可以进行remove集合中元素的动作。

如果使用ListIterator,还可以在遍历过程中对集合进行增删改查的动作。

传统for和高级for有什么区别?

高级for有一个局限性,必须有被遍历的目标。

建议在遍历数组的时候,还是希望使用传统for,因为传统for可以定义角标。

import java.util.*;
class ForEachDemo
{
       public static void main(String[] args)
       {
              ArrayList<String> al = new ArrayList<String>();
              al.add("abc1");
              al.add("abc2");
              al.add("abc3");
 
              for(String s : al)
              {
                     System.out.println(s);
              }
              /*
              Iterator it = al.iterator();
              while(it.hasNext())
              {
                     System.out.println(it.next());
              }
              */
 
              int[] arr = {3,4,5};
              for(int i:arr)
              {
                     System.out.println("i:"+i);
              }
 
<SPAN style="WHITE-SPACE: pre"> </SPAN>//由于Map集合不支持Collection集合中的方法,因此这里需要先将其转换成Set集合后,才能使用相关方法
              HashMap<Integer,String> hm = newHashMap<Integer,String>();
              hm.put(1,"a");
              hm.put(2,"b");
              hm.put(3,"c");
 
<SPAN style="WHITE-SPACE: pre"> </SPAN>//取出元素的第一种方法
              Set<Integer> keySet = hm.keySet();
              for(Integer i : keySet)
              {
                     System.out.println(i+"::"+hm.get(i));
              }
 
              //Set<Map.Entry<Integer,String>>entrySet = hm.entrySet();
              //for(Map.Entry<Integer,String> me: entrySet)
 
<SPAN style="WHITE-SPACE: pre"> </SPAN>//取出元素的第二种方法
              for(Map.Entry<Integer,String> me:hm.entrySet())
              {
                     System.out.println(me.getKey()+"-----"+me.getValue());
              }
       }
}

7、可变参数

JDK1.5版本出现的新特性

方法的可变参数。

在使用时注意:可变参数一定要定义在参数列表最后面

8、staticimport 静态导入

当类名重名时,需要指定具体的包名;

当方法重名时,指定具备所属的对象或者类。

9、其他对象-System

1.getProperty

static Properties getProperty()       确定当前的系统属性

System:类中的方法和属性都是静态的。

out:标准输出,默认是控制台

in:标准输入,默认是键盘

描述系统一些信息,获取系统属性信息:Properties getProperties()

2.Runtime

public classRuntime extends Object  每个Java应用程序都有一个Runtime类实例,使应用程序能够与其运行的环境相连接。可以通过getRuntime方法获取当前运行时。应用程序不能创建自己的Runtime类实例。

Runtime对象

该类并没有提供构造函数,说明不可以new对象,那么会直接想到该类中的方法都是静态的;发现该类中还有非静态方法,说明该类肯定会提供了方法获取本类对象。而且该方法是静态的,并返回值类型是本类类型。该方法是static Runtime getRuntime();

由这个特点可以看出该类使用了单例设计模式,保证了对象的唯一性。

3.Date

4.Calendar日期类

5.Math-Random:随机数