黑马程序员-JAVA基础之集合框架

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Java集合类是一种工具类，用于存储不定长度的数据。Java集合可以大致分为Set，List和Map三种体系，其中Set代表无序、不可重复的集合；List代表有序、重复的集合；而Map代表具有映射关系的集合。
集合与数组的区别：数组是大小固定的，并且同一个数组只能存放类型一样的数据（基本类型/引用类型），JAVA集合可以存储和操作数目不固定的一组数据。所有的JAVA集合都位于 java.util包中！ JAVA集合只能存放引用类型的的数据，不能存放基本数据类型。
集合的作用：
我们之前存储大量数据，可以使用数组，但是数组的弊端是要先期指定长度，一旦指定长度，其长度不能改变；
1.Java为我们提供了大量的”集合类”，供我们程序员使用；
2.这些”集合类”内部使用了不同的”数据结构”来存储对象；它们有的查询快，增删慢；有的查询慢，增删快；有的查询快增删快，但是无序。所以要根据我们的需要选择不同的集合类；
集合主要结构：
首先要明白两点：1. 在集合框架中，接口Map和Collection在层次结构上没有任何亲缘关系，它们是截然不同的。
2. 不要简单的认为集合类就这些，jdk中集合类有很多这些是我们经常用到的而已，Collection、List、Set和Map都是接口（Interface），不是具体的类实现。

List接口
主要实现类包括：
ArrayList() : 代表长度可以改变得数组。可以对元素进行随机的访问，插入与删除元素的速度慢。
LinkedList(): 在实现中采用链表数据结构。插入和删除速度快，访问速度慢。
实现List接口的常用类有LinkedList，ArrayList，Vector和Stack。

LinkedList类
LinkedList实现了List接口，允许null元素。此外LinkedList提供额外的get、remove、insert方法在LinkedList的首部或尾部。这些操作使LinkedList可被用作堆栈，队列或者双向队列，LinkedList没有同步方法。如果多个线程同时访问一个list，则必须自己实现访问同步。

ArrayList类
ArrayList实现了可变大小的数组。它允许所有元素，包括null。ArrayList没有同步。size、isEmpty、get、set方法运行时间为常数。但是add方法开销为分摊的常数，添加n个元素需要O(n)的时间。其他的方法运行时间为线性。
每个ArrayList实例都有一个容量（Capacity），即用于存储元素的数组的大小。这个容量可随着不断添加新元素而自动增加，但是增长算法并没有定义。当需要插入大量元素时，在插入前可以调用ensureCapacity方法来增加ArrayList的容量以提高插入效率。和LinkedList一样，ArrayList也是非同步的（unsynchronized）。

Vector类
Vector非常类似ArrayList，但是Vector是同步的。由Vector创建的Iterator，虽然和ArrayList创建的Iterator是同一接口，但是，因为Vector是同步的，当一个Iterator被创建而且正在被使用，另一个线程改变了Vector的状态，这时调用Iterator的方法时将抛出ConcurrentModificationException，因此必须捕获该异常。

Stack类
Stack继承自Vector，实现一个后进先出的堆栈。Stack提供5个额外的方法使得Vector得以被当作堆栈使用。基本的push和pop方法，还有peek方法得到栈顶的元素，empty方法测试堆栈是否为空，search方法检测一个元素在堆栈中的位置。Stack刚创建后是空栈。

Set接口
Set是最简单的一种接口。接口中的对象不按特定的方式排序，并且不可以有重复对象。 Set接口主要实现了两个实现类：
HashSet： HashSet类按照哈希算法来存取集合中的对象，存取速度比较快
TreeSet ：TreeSet类实现了SortedSet接口，能够对集合中的对象进行排序。
Set是一种不包含重复元素的Collection，即任意的两个元素e1和e2都有e1.equals(e2)=false，set最多有一个null元素。很明显set的构造函数有一个约束条件，传入的Collection参数不能包含重复的元素。

注意：必须小心操作可变对象（Mutable Object）。如果一个set中的可变元素改变了自身状态导致Object.equals(object)=true将导致一些问题。

Set:元素是无序的（存入和取出的顺序不一定一致），元素可以不重复。
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：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是：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Compare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排序的第二种排序方式：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。在集合一初始化时，就有了比较方式。定义比较器，将比较器对象作为参数传递给TreeSet集合的构造函数。

当两种排序都存在时，建议以比较器为主。定义一个类，实现Comparator接口，覆盖compare方法。

Set的功能和Collection是一致的。

Map接口:
Map 是一种把键对象和值对象映射的集合，它的每一个元素都包含一对键对象和值对象。 Map没有继承于Collection接口从Map集合中检索元素时，只要给出键对象，就会返回对应的值对象。

处理Map的三种集合：
关键字集KeySet()
数值集value()
项目集enrySet()

map集合的两种取出方式：

1，Set keySet( )：将map中所有的键存入到Set集合。因为Set具备迭代器。所以可以通过迭代方式取出所有的键，再根据get方法，获取每一个键对应的值。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。
2，set entrySet( )：将map集合中的映射关系存入到了set集合中，而这个关系的数据类型就是：Map.Entry。其实Entry也是一个接口，它是Map接口中的一个内部接口。

HashMap<Studentx,String> hm = new HashMap<Studentx,String>();

        hm.put(new Studentx("lisi01",21), "beijing");

        hm.put(new Studentx("lisi02",22), "shanghai");

        hm.put(new Studentx("lisi03",23), "nanjing");

        hm.put(new Studentx("lisi03",23), "tianjin");

        hm.put(new Studentx("lisi04",24), "wuhan");

        //第一种取出方式：keySet

Set<Studentx> keyset = hm.keySet();

        Iterator<Studentx> it = keyset.iterator();

        while(it.hasNext()){

            Studentx stu = it.next();

            String address = hm.get(stu);

            System.out.println(stu+"..."+address);

        }

        //第二种取出方式：entrySet

Set<Map.Entry<Studentx, String>> entrySet = hm.entrySet();

        Iterator<Map.Entry<Studentx, String>> iter = entrySet.iterator();

        while(iter.hasNext()){

            Map.Entry<Studentx, String> me = iter.next();

            Studentx stu = me.getKey();

            String address = me.getValue();

            System.out.println(stu+"......"+address);

        }

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