前面一章，讲到了集合，这里大略回忆下，最上级Collection接口下的基本方法，如add()，remove()，equals(),contains(),hashCode(),isEmpty()，iterator()等基本方法，即其下面的子接口或实现类都能使用或复写的功能。接着是List集合，其特点是有序的，可以重复的，因为它带有索引。另一个就是Set集合，特点是无序的，不可重复的。 List集合是带有索引的，所以凡是可以操作角标的方法都是该体系中的特有方法。Collection的实现类都可以使用Iterator 迭代器 ，在使用迭代器迭代的过程中，我们可以对元素进行判断(hasNext())，获取(next())，以及删除(remove)。而在List集合下，却又比Set集合多了个功能：列表迭代器（ListIterator），其在迭代的过程中，我们可以对元素进行增删改查功能。 List下面三员大将。分别是Arraylist、LinkedList，还有老将Vector。ArrayList和Vector的底层都是数组数据结构。Vector这个老将获取集合的方式除了for循环，iterator以外，还有就是通过枚举。不过因为老迈(因为枚举的名称及方法的名称都过长，所以被迭代器取代了)，渐渐退出了战争舞台。ArrayList底层是数组结构，所以方法大都是可以操作角标的，查询起来很快，但是增删操作略慢。而LinkedList底层是链表结构。特点是查询略慢，但是增删效率高。其特有方法如addFirst(),getFirst(),getLast(),removeFirst()等。 其中，ArrayList和LinkedList对元素的删除remove和判断contains依赖的都是元素对象的equals方法。 Set集合的左膀右臂分别是HashSet 和TreeSet。HashSet 的底层数据结构是哈希表。因为Set集合中元素是不重复的，那么HashSet 和TreeSet是如何保证元素的唯一性呢？hashSet保证元素唯一的依赖就是hashCode()和equals()。先判断两个元素的哈希值是否相同，若不同，则不是同一对象，若相同，再通过equals比较，为true，则为同一对象，否则反之。而TreeSet保证唯一的则是compareTo() 方法 return 0 则表示相同。因为TreeSet底层是二叉树数组，所以会对元素进行排序。排序方式有两种。 一、实现comparable接口，然后复写compareTo() 方法。返回比较结果。 二、创建一个比较器(类实现Comparator接口)，复写compare() 方法，然后将这个比较器的对象作为参数传递给集合的构造方法。
还有一个集合就是Map，它是键值映射关系的集合。就是说里面的元素都是成对出现的。每一个元素都有唯一的键。它下面有三个实现类，分别是HashTable，HashMap,TreeMap，其中,HashTable底层是哈希表数据结构，不可以存入null 键和null值。线程是同步的，效率较低，所以失宠了。。。。所以后期用到的主要是hashMap,TreeMap。看到这两个名字，我一楞，这不是和Set集合里的HashSet 和TreeSet 很像么，怎么没有ArrayMap和LinkedMap呢？再一看Set集合和Map集合的特点，我隐约有点明白了。。。Set集合中元素是不重复的，而Map集合中key是唯一的，也就是说元素也是唯一性的。那么hashMap和HashSet ,TreeSet和TreeMap有什么相同点呢？ HashMap和HashSet都是哈希表数据结构，那么，HashMap保证元素唯一的依赖自然也是hashCode和equals了，而TreeSet 和TreeMap都是二叉树结果，那么，二都都可以通过实现Comparable接口和创建比较器来对集合中的元素进行排序了。
另外有一点，Map集合中没有iterator迭代器，如果要取出集合中的元素，需要将Map集合转换成Set 集合，然后再通过Iterator来获取元素列表。而将Map集合转换成Set集合也有两种方式：keySet 和 entrySet keySet 方式是将Map集合中的键存入Set集合中，再通过迭代器，在迭代过程中，通过Map集合的get方法获取与键对应的Value值。 entrySet方式是将Map集合中的键值映射关系存入到Set集合中，而这种映射关系的类型是Map.Entry<K,V>，然后再通过迭代器，在迭代过程中，使用Map集合中的方法getKey()和getValue()分别获取每一个键值对的键和值。
好了，上面是回忆了上一章的大概内容，这一次要说的是集合框架中的工具类Collections和Arrays了。
Collections
Collections 专门用于对集合进行操作的工具类
常用方法: 1、 sort() 排序 对集合中的元素进行排序 max() 获取元素中的最大值(默认按自然顺序中的最大值) 根据元素的自然顺序，返回给定collection的最大元素。collection中的所有元素都必须实现Comparable接口。
并且collection中的所有元素都必须是可相互比较的
import java.util.*;
class CollectionsDemo
{
public static void main(String[] args)
{
sortDemo();
}
public static void sortDemo()
{
List<String> list=new ArrayList<String>();
list.add("kdl");
list.add("bcw");
list.add("adf");
list.add("qwdd");
list.add("ww");
//使用Collections类中的sort方法进行自然排序
Collections.sort(list);
sop(list);
//获取最大值
sop(Collections.max(list));
//使用比较器按字符串长度排序
Collections.sort(list,new StringLenComparator());
//打印集合
sop(list);
//按字符串长度排序后的最大值
sop(Collections.max(list,new StringLenComparator()));
}
public static void sop(Object obj)
{
System.out.println(obj);
}
}
//创建一个比较器，按字符串长度排序
class StringLenComparator implements Comparator<String>
{
public int compare(String s1,String s2)
{
int num=new Integer(s1.length()).compareTo(new Integer(s2.length()));
if(num==0)
return s1.compareTo(s2);
return num;
}
}
结果：
2、二分查找：
binarySearch(List<? extends Comparable<? super T>> list, T key)
binarySearch(List<? extends T> list, T key, Comparator<? super T> c)
使用比较器进行二分查找
import java.util.*;
class CollectionsTest
{
public static void main(String[] args)
{
List<String> list=new ArrayList<String>();
list.add("kdl");
list.add("bcw");
list.add("adf");
list.add("qwdd");
list.add("ww");
Collections.sort(list);
sop(list);
//二分查找(折半查找)
int index=Collections.binarySearch(list,"ww");
sop(index);
}
//折半查找原理
public static int halfSearch(List<String> list,String key)
{
int max,min,mid;
min=0;max=list.size()-1;
while(min<=max)
{
mid=(min+max)/2;
String str=list.get(mid);
int num=str.compartTo(key);
if(num>0)
{
max=min-1;
}
else if(num<0)
min=min+1;
else return mid;
}
return -1;
}
public static void sop(Object obj)
{
System.out.println(obj);
}
}
3、fillfill(List<? super T> list,T obj) :使用指定元素替换指定列表中的所有元素
public static void fillDemo()
{
List<String> list=new ArrayList<String>();
list.add("zhangsan");
list.add("lisi");
list.add("wangwu");
list.add("zhaoliu");
Collections.fill(list,"qq");
Iterator<String> it=list.iterator();
while(it.hasNext())
{
String str=it.next();
//打印元素
sop(str);
}
}
4、replaceAll replaceAll:使用另一个值替换列表中出现的所有某一指定值 reverse:反转指定列表中元素的顺序
如下代码：
public static void replaceAllDemo()
{
List<String> list=new ArrayList<String>();
list.add("abc");
list.add("bdfs");
list.add("sab");
list.add("cdf");
//替换
Collections.replaceAll(list,"sab","w");
sop(list);
Collections.reverse(list);
sop(list);
}
结果：
从结果里可以看出，replaceAll() 方法将集合中的"sab"替换成了"w"，而reverse将替换后的集合按原顺序反转了。
5、reverseOrder()
reverseOrder()返回一个比较器，它强行逆转实现了 Comparable 接口的对象 collection 的自然顺序。
reverseOrder(Comparator<T> cmp) 返回一个比较器，它强行逆转指定比较器的顺序。
如下例：
import java.util.*;
class CollectionsDemo2
{
public static void main(String[] args)
{
reverseOrderDemo();
}
public static void reverseOrderDemo()
{
//在当集合的构造函数中传递Collections.reverseOrder()后，排序顺序就之前的排序的倒序
//返回一个比较器，它强行逆转实现了 Comparable 接口的对象 collection 的自然顺序。
//TreeSet<String> ts=new TreeSet<String>(Collections.reverseOrder());
//当有比较器时，则将比较器强行逆转
TreeSet<String> ts=new TreeSet<String>(Collections.reverseOrder(new StringLenComparator()));
ts.add("adsf");
ts.add("bc");
ts.add("asdfklasdf");
ts.add("ddf");
ts.add("qq");
Iterator<String> it=ts.iterator();
while(it.hasNext())
{
String str=it.next();
sop(str);
}
}
public static void sop(Object obj)
{
System.out.println(obj);
}
}
//根据字符串长度排序的比较器
class StringLenComparator implements Comparator<String>
{
public int compare(String s1,String s2)
{
int num=(new Integer(s1.length())).compareTo(new Integer(s2.length()));
if(num==0)
return s1.compareTo(s2);
return num;
}
}
结果：
6、swap,shuffle
swap(List<?> list, int i, int j) : 在指定列表的指定位置处交换元素。
shuffle(List<?> list) 使用默认随机源对指定列表进行置换。
shuffle() 置换后每次的结果都不一样
看代码演示：
import java.util.*;
class CollectionsSwap
{
public static void main(String[] args)
{
List<String> list =new ArrayList<String>();
list.add("abc01");
list.add("abc02");
list.add("abc03");
list.add("abc04");
list.add("abc05");
sop(list);
//对指定位置的两个元素进行互换
Collections.swap(list,1,3);
sop(list);
//对指定列表进行元素随机置换
Collections.shuffle(list);
}
public static void sop(Object obj)
{
System.out.println(obj);
}
}
输出：
集合框架中的另一个工具类：Arrays
Arrays :用于操作数组的工具类(里面都是静态方法。)
常见方法： asList:将数组变成List集合
把数组变成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
contains,get,indexOf,subList均可用，但是如果用了增删，会发生UnsupportedOperationException
如下：
import java.util.*;
class ArraysDemo
{
public static void main(String[] args)
{
asListDemo();
}
public static void asListDemo()
{
String[] arr={"dd","abc","df","www","er"};
List<String> list=Arrays.asList(arr);
//判断数组中是否包含某元素(需要通过循环来判断)
boolean arrcontains=myContains(arr,"www");
sop(arrcontains);
//判断集合中是否包含某元素(直接通过contains判断)
boolean listcontains=list.contains("www");
sop(listcontains);
sop(list);
/*****************************/
//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
//contains,get,indexOf,subList均可用，但是如果用了增删，会发生UnsupportedOperationExce
//list.add("ads");
/********特殊之处(打印结果不一样)*******/
int[] nums={2,4,5,6};
List li=Arrays.asList(nums);
//将数组变成List集合
List<int[]> lii=Arrays.asList(nums);
sop(li);
sop(lii);
Integer[] in={2,4,5,6};
List<Integer> lis=Arrays.asList(in);
sop(lis);
/*
如果数组中的元素都是对象。那么变成集合时，数组中的元素就直接转成集合中的元素。
如果数组中的元素都是基本数据类型时，那么会将该数组作为集合中的元素存在
*/
}
//判断数组中是否包含某元素
public static boolean myContains(String[] arr,String key)
{
for(int i=0;i<arr.length;i++)
{
if(arr[i].equals(key))
return true;
}
return false;
}
public static void sop(Object obj)
{
System.out.println(obj);
}
}
集合变数组 Collection接口中的toArray() 1、指定类型的数组到底要定义多长呢？
当指定类型的数组长度小于了集合的Size，那么该方法内部会创建一个新的数组，长度为集合的size
当指定类型的数组长度大于了集合的size,就不会创建新的数组，而是使用传递进来的数组。
所以创建一个刚刚好的数组最优
2、为什么要将集合变数组？
是为了限定对元素的操作。
看使用示例：
import java.util.*;
class CollectionToArrayDemo
{
public static void main(String[] args)
{
CollectionToArray();
}
public static void CollectionToArray()
{
ArrayList<String> al=new ArrayList<String>();
al.add("askl");
al.add("aww");
al.add("adf");
al.add("asdf");
String[] arr=al.toArray(new String[0]); //打印出的数组长度为3
String[] arr1=al.toArray(new String[10]); //打印出的数组长度为10
//正确方法
String[] arr2=al.toArray(new String[al.size()]);
System.out.println(Arrays.toString(arr));
System.out.println(Arrays.toString(arr1));
System.out.println(Arrays.toString(arr2));
}
}
输出：
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集合中的元素的动作(remove)
如果是用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。
看高级for在实际中的应用例子：
import java.util.*;
class ForEachDemo
{
public static void main(String[] args)
{
ForEach();
}
public static void ForEach()
{
HashMap<Integer,String> hm=new HashMap<Integer,String>();
hm.put(1,"a");
hm.put(2,"b");
hm.put(3,"c");
hm.put(4,"d");
/*************keySet***************/
Set<Integer> keyset=hm.keySet();
//高级for循环
for(Integer i:keyset)
{
System.out.println(i+"::"+hm.get(i));
}
sop("********************************");
/*************entrySet*******************/
Set<Map.Entry<Integer,String>> entryset=hm.entrySet();
//高级for循环
for(Map.Entry<Integer,String> me:entryset)
{
Integer key=me.getKey();
String value=me.getValue();
System.out.println(key+"::"+value);
}
}
public static void ForEach0()
{
ArrayList<String> al=new ArrayList<String>();
al.add("askl");
al.add("aww");
al.add("adf");
al.add("asdf");
//使用迭代器
Iterator<String> it=al.iterator();
while(it.hasNext())
{
System.out.println(it.next());
}
//使用for增强
for(String s:al)
{
System.out.println(s);
}
}
}
可变参数和静态导入
一、可变参数
其实就是数组参数的简写格式。不用每一次都手动的建立数组对象，只要将要操作的元素作为参数传递即可。隐式的将这些参数封装成了数组
使用注意事项：可变参数一定要放在参数列表的最后面
二、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，指定具体所属的对象或类
如下例：
import java.util.*;
import static java.util.Arrays.*;
import static java.lang.System.*;//导入了System类中所有静态成员
class ParamMethodDemo
{
public static void main(String[] args)
{
method("asdf",3,4,5,6);
method_StaticImport();
}
public static void method_StaticImport()
{
int[] arr={3,2,8};
Arrays.sort(arr);
//int index=Arrays.binarySearch(arr,1);
int index=binarySearch(arr,1);
//下面这个Arrays为什么没有省去呢？因为Object类下也有toString()
System.out.println(Arrays.toString(arr));
out.println("Index="+index);
}
//可变参数
public static void method(String a,int... arr)
{
System.out.println(arr.length);
}
}
其他对象
一、System 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。
Properties:描述系统的一些信息。
Properties getProperties()
因为Properties是Hashtable的子类，也就是MAP集合的一个子类对象。那么可以通过map的方法取出该集合中的元素
该集合中存储都是字符串，没有泛型定义。
看下例：
import java.util.*;
class SystemDemo
{
public static void main(String[] args)
{
Properties prop=System.getProperties();
//因为Properties是Hashtable的子类，也就是MAP集合的一个子类对象。
//那么可以通过map的方法取出该集合中的元素
//该集合中存储都是字符串，没有泛型定义。
for(Object obj :prop.keySet())
{
String s=(String)obj;
String value=(String)prop.get(s);
sop(s+":"+value);
}
}
public static void sop(Object obj)
{
System.out.println(obj);
}
}
结果：
自定义系统属性：
//如何在系统中自定义一些特有信息呢？
System.setProperty("meng","hanshi");
//获取指定属性信息
String value=System.getProperty("meng");
sop(value);
结果如图：
或者如下方式：
//能否在JVM启动时，动态加载一些属性信息？
String v=System.getProperty("haha");
sop(v);//结果为null，因为系统属性中没有haha这个属性
//在控制台上执行:java
//然后再执行：java -Dhaha=qqqqq SystemDemo
//可得到结果
如下：
二、Runtime 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。
发现该类中还有有非静态函数。说明该类中肯定提供了方法获取本类对象。
而且该方法是静态的，并且返回值类型是本类类型。由这个特点可以看出该类使用了单例设计模式
常用方法：
Process exec(String command) 在单独的进程中执行指定的字符串命令 destroy() 杀掉子进程。是抽象类Process中的方法
看使用方式：
class RuntimeDemo
{
public static void main(String[] args) throws Exception
{
Runtime rt=Runtime.getRuntime();
Process p=rt.exec("winmine.exe");//单独的进程中执行指定的字符串命令
Process p1=rt.exec("notepad SystemDemo.java");
Thread.sleep(4000);
p.destroy();//杀死子进程
}
}
注意：exec() 执行的命令中常带有路径，当这个路径不存在的时候，会报IoException异常
三、Date Date 类表示特定的瞬间，精确到毫秒。
日期和时间模式： 字母 日期或时间元素 表示 示例
G Era 标志符 Text AD
y 年 Year 1996; 96
M 年中的月份 Month July; Jul; 07
w 年中的周数 Number 27
W 月份中的周数 Number 2
D 年中的天数 Number 189
d 月份中的天数 Number 10
F 月份中的星期 Number 2
E 星期中的天数 Text Tuesday; Tue
a Am/pm 标记 Text PM
H 一天中的小时数（0-23） Number 0
k 一天中的小时数（1-24） Number 24
K am/pm 中的小时数（0-11） Number 0
h am/pm 中的小时数（1-12） Number 12
m 小时中的分钟数 Number 30
s 分钟中的秒数 Number 55
S 毫秒数 Number 978
z 时区 General time zone Pacific Standard Time; PST; GMT-08:00
Z 时区 RFC 822 time zone -0800
直接看使用方式：
import java.util.*;
import java.text.*;
class DateDemo
{
public static void main(String[] args)
{
Date d=new Date();
sop(d); //打印的时间格式不符合人们的习惯
//将模式封装到SimpleDateformat对象中。
SimpleDateFormat sdf=new SimpleDateFormat("yyyy年MM月dd日 E hh:mm:ss");
//调用format方法让模式格式化指定对象
String time=sdf.format(d);
sop(time);
}
public static void sop(Object obj)
{
System.out.println(obj);
}
}
输出：
四、Calendar 日历类 Calendar 类是一个抽象类，它为特定瞬间与一组诸如 YEAR、MONTH、DAY_OF_MONTH、HOUR 等 日历字段之间的转换提供了一些方法，并为操作日历字段（例如获得下星期的日期）提供了一些方法
常用方法： add(int field, int amount) 根据日历的规则，为给定的日历字段添加或减去指定的时间量
get(int field) 返回给定日历字段的值
set(int year, int month, int date) 设置日历字段 YEAR、MONTH 和 DAY_OF_MONTH 的值
如下：
import java.util.*;输出：
import java.text.*;
class CalendarDemo
{
public static void main(String[] args)
{
Calendar c=Calendar.getInstance();
printDate(c);
sop("*************Set日历字段**************");
//设置日历字段
c.set(2025,5,15);
printDate(c);
/* //获取年(老方法)
Date date=new Date();
SimpleDateFormat sdf=new SimpleDateFormat("yyyy");
String s=sdf.format(date);
sop(s);
*/
}
public static void printDate(Calendar c)
{
//获取年份
int year=c.get(Calendar.YEAR);
sop(year);
/*查表法*/
String[] mons={"一月","二月","三月","四月",
"五月","六月","七月","八月",
"九月","十月","十一月","十二月",};
String[] weeks={"","星期日","星期一","星期二","星期三","星期四","星期五","星期六"};
//获取月份(从0开始，0表示一月，依次类推)
int month=c.get(Calendar.MONTH);
//通过查表法获取实际月份
sop(mons[month]);
//获取当天日期
int day=c.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);
sop(day);
//通过查表法获取当天所属星期
int week=c.get(Calendar.DAY_OF_WEEK);
sop(weeks[week]);
}
public static void sop(Object obj)
{
System.out.println(obj);
}
}
看一个练习题：
/*
1、获取任意年的二月有多少天？
2、获取昨天的现在这个时刻
*/
import java.util.*;
import java.text.*;
class CalendarTest
{
public static void main(String[] args)
{
getDateNum(2013,2);
getYestodayNow();
}
//获取昨天的现在这个时刻
public static void getYestodayNow()
{
Calendar c=Calendar.getInstance();
c.add(Calendar.DAY_OF_MONTH,-1);
printDate(c);
}
//获取任意年的任意月有多少天
public static void getDateNum(int Year,int Month)
{
Calendar c=Calendar.getInstance();
c.set(Year,Month,1);
c.add(Calendar.DAY_OF_MONTH,-1);
sop(c.get(Calendar.DAY_OF_MONTH));
}
//打印日期
public static void printDate(Calendar c)
{
//获取年份
sop(c.get(Calendar.YEAR));
/*查表法*/
String[] mons={"一月","二月","三月","四月",
"五月","六月","七月","八月",
"九月","十月","十一月","十二月",};
String[] weeks={"","星期日","星期一","星期二","星期三","星期四","星期五","星期六"};
//获取月份
sop(mons[c.get(Calendar.MONTH)]);
//获取日期
sop(c.get(Calendar.DAY_OF_MONTH));
//获取星期
sop(weeks[c.get(Calendar.DAY_OF_WEEK)]);
}
public static void sop(Object obj)
{
System.out.println(obj);
}
}
Math类 Math 类包含用于执行基本数学运算的方法
常用方法 double ceil() 返回大于指定数据的最小整数
double floor() 返回小于指定数据的最大整数
double round() 四舍五入
double pow(double a, double b) 返回第一个参数的第二个参数次幂的值
random() 返回带正号的 double 值，该值大于等于 0.0 且小于 1.0。
如下例：
public static void methods()输出：
{
double d=Math.ceil(16.23); //ceil 返回大于指定数据的最小整数
sop(d);
double d1=Math.floor(12.45);// floor 返回小于指定数据的最大整数
sop(d1);
long l=Math.round(12.54);//四舍五入
sop(l);
double p=Math.pow(2,3);//2的3次方
sop(p);
}
public static void sop(Object obj)
{
System.out.println(obj);
}
random() 返回带正号的 double 值，该值大于等于 0.0 且小于 1.0。如下：
public static void method_Random()结果：
{
/******使用Math.random*/
for(int i=0;i<10;i++)
{
int d=(int)(Math.random()*10+1);
sop(d);
}
sop("***********使用Random类*****************");
/**********使用Random类**********/
Random r=new Random();
for(int i=0;i<10;i++)
{
int d=r.nextInt(10)+1;
sop(d);
}
}
