Java基础--集合框架(HashSet、TreeSet、泛型)

时间:2021-01-20 17:56:29

Set集合体系

Set集合中元素是无序的(存入和取出的顺序不一定一致),元素不可以重复;

Set接口常用类

  1. HashSet:底层数据结构是哈希表,线程是非同步的;
  2. TreeSet:底层数据结构 是二叉树,可以对Set集合中的元素进行排序,线程非同步;
  3. Set集合取出方式:Set集合的功能和Collection是一致的,取出方式只有一种Iterator;

HashSet

  1. HashSet保证元素唯一性的方式
    HashSet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;
  2. 存入到HashSet集合中的自定义对象,一般要复写hashCode和equals方法,这两个方法是集合底层自动调用的;

注:对于判断元素是否存才,以及删除等操作,HashSet依赖的方法是元素的hashCode和equals方法,ArrayList依赖的是equals;

示例代码:

class HashSetTest 
{
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));
// hs.add(new Person("a4",14));
//sop("a1:"+hs.contains(new Person("a2",12)));
// hs.remove(new Person("a4",13));
Iterator it = hs.iterator();
while(it.hasNext())
{
Person p = (Person)it.next();
sop(p.getName()+"::"+p.getAge());
}
}
}
class Person
{
private String name;
private int age;
Person(String name,int age)
{
this.name = name;
this.age = age;
}
public int hashCode()
{
System.out.println(this.name+"....hashCode");
return name.hashCode()+age*37;
}
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;
}
public String getName()
{
return name;
}
public int getAge()
{
return age;
}
}

TreeSet

  1. TreeSet可以对set集合中的元素排序,底层数据结构是二叉树;
  2. TreeSet保证元素唯一性的方式有两种:

    • 第一种方式:需存入的元素自身具有比较性,元素可通过实现Comparable接口,复写compareTo(T o)方法;该方法中如果对象小于,等于或大于指定对象则分别返回负整数,零正整数,这种方式称为元素的自然顺序;
      • Comparable< T>接口,用于对象内部比较方法,该接口下的实现方法格式为:
        int compareTo(T o);该方法需要传入一个参数,参数类型必须与接口上的类型保持一致;
      • 附:String类中已经实现该接口并复写了该方法,故当传入的对象是String类时,元素将自动按字典顺序排序;
    • 第二种方式:自定义比较器;当元素自身不具备比较性时,或者具备的比较性不是所需的,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;可以自定义比较器,将比较器对象作为参数传递给TreeSet集合的构造函数;
      • 自定义比较器要实现Comparator接口,复写compare()方法;
      • Comparator< T>接口,该接口下的compare方法格式为:
        int compare(T o1,T o2);该方法需要传入两个参数,参数类型与接口上的类型一致;
  3. 没有比较器传入时自动调用元素自身的比较方式,当两种方式都存在时,以比较器为主;

  4. 注:定义比较方法时,当主要条件相同时,一定要判断次要元素;
    所有的自定义元素(对象)在复写比较方法时可以先通过instanceOf判断是否是同类元素;

示例代码

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){
//return 0;
if(!(obj instanceof Student))
throw new RuntimeException("不是学生对象");
Student s = (Student)obj;
//System.out.println(this.name+"....compareto....."+s.name);
if(this.age>s.age)
return 1;
if(this.age==s.age){
return this.name.compareTo(s.name);
}
return -1;
}
public String getName(){
return name;
}
public int getAge(){
return age;
}
}
class TreeSetDemo2 {
public static void main(String[] args) {
TreeSet ts = new TreeSet();
ts.add(new Student("lisi02",22));
ts.add(new Student("lisi02",21));
ts.add(new Student("lisi007",20));
ts.add(new Student("lisi09",19));
ts.add(new Student("lisi06",18));
ts.add(new Student("lisi06",18));
ts.add(new Student("lisi007",29));
//ts.add(new Student("lisi007",20));
//ts.add(new Student("lisi01",40));
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;
}
}

泛型

概述

JDK1.5版本以后出现的新特性,用于解决安全问题;

泛型的好处

  1. 将运行时期出现问题classcastException转移到了编译时期,方便于程序员解决问题;
  2. 避免了强制转换的麻烦;

注:泛型内定义的都是引用数据类型;

泛型的定义

  1. 泛型定义的格式
    通过<>来定义要操作的引用数据类型;
    例:

    ArrayList<String> al=new ArrayList<String>();
    Iterator<String> it=al.iterator();
  2. 在使用Java提供的对象是,什么时候写泛型呢?
    通常在集合框架中很常见,只要见到<>就要定义泛型,其实<>就是用来接收类型的,当使用集合时,将集合中要存储的数据类型作为参数传递到<>即可;

    import java.util.*;
    class GenericDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
    TreeSet<String> ts = new TreeSet<String>(new LenComparator());
    ts.add("abcd");
    ts.add("cc");
    ts.add("cba");
    ts.add("aaa");
    ts.add("z");
    ts.add("hahaha");
    Iterator<String> it = ts.iterator();
    while(it.hasNext()){
    String s = it.next();
    System.out.println(s);
    }
    }
    }
    class LenComparator implements Comparator<String>{
    public int compare(String o1,String o2){
    int num = new Integer(o2.length()).compareTo(new Integer(o1.length()));
    if(num==0)
    return o2.compareTo(o1);
    return num;
    }
    }

泛型类

  1. 但类中要操作的引用数据类型不确定的时候,早起定义Object来完成扩展,现在定义泛型来完成扩展,例:

    class Util<QQ>
    {
    private QQ q;
    public void setObject(QQ q)
    {
    this.q=q;
    }
    public QQ getObject()
    {
    return q;
    }
    }
  2. 泛型类定义的泛型,在整个类中有效,如果被方法使用,那么泛型类的对象明确要操作的具体类型后,所有要操作的类型就已经固定了;
    为了让不同方法可以操作不同类型,而且类型还不确定,那么可以将泛型定义在方法上,例:

    class Demo<T>
    {
    public void show(T t)
    {
    System.out.println("show:"+t);
    }
    public <Q> void print()
    {
    System.out.println("print:"+q);
    }
    }

    注:以上示例类和方法中都定义了泛型,不矛盾,类中的泛型整个类中都可以使用,方法上定义的泛型仅在本方法中有效,方法可不使用类中的泛型而有自己的泛型;

  3. 特殊之处:静态方法不可以访问类上定义的泛型,如果静态方法操作的应用数据类型不确定,可以将泛型定义在方法上;
    示例代码:

    class Demo<T>
    {
    public void show(T t)
    {
    System.out.println("show:"+t);
    }
    public <Q> void print(Q q)
    {
    System.out.println("print:"+q);
    }
    public static <W> void method(W t)
    {
    System.out.println("method:"+t);
    }
    }
    class GenericDemo4
    {
    public static void main(String[] args)
    {
    Demo <String> d = new Demo<String>();
    d.show("haha");
    //d.show(4);
    d.print(5);
    d.print("hehe");
    Demo.method("hahahahha");
    /*
    Demo d = new Demo();
    d.show("haha");
    d.show(new Integer(4));
    d.print("heihei");
    Demo<Integer> d = new Demo<Integer>();
    d.show(new Integer(4));
    d.print("hah");
    Demo<String> d1 = new Demo<String>();
    d1.print("haha");
    d1.show(5);
    */

    }
    }

泛型定义在接口上

例:

interface Inter<T>{
void show(T t);
}
class InterImpl<T> implements Inter<T>{
public void show(T t){
System.out.println("show :"+t);
}
}
class GenericDemo5 {
public static void main(String[] args) {
InterImpl<Integer> i = new InterImpl<Integer>();
i.show(4);
//InterImpl i = new InterImpl();
//i.show("haha");
}
}

泛型限定

< ? >:通配符,也可以理解为占位符;
< ? extends E>:可以接收E 类型或者E的子类型,上限;
< ? super E>:可以接收E 类型或者E的父类型,下限;

class GenericDemo6{
public static void main(String[] args) {
ArrayList<Person> al = new ArrayList<Person>();
al.add(new Person("abc1"));
al.add(new Person("abc2"));
al.add(new Person("abc3"));
ArrayList<Student> al1 = new ArrayList<Student>();
al1.add(new Student("abc--1"));
al1.add(new Student("abc--2"));
al1.add(new Student("abc--3"));
printColl(al1); //ArrayList<? extends Person> al = new ArrayList<Student>();error

}
public static void printColl(Collection<? extends Person> al){
Iterator<? extends Person> it = al.iterator();
while(it.hasNext()){
System.out.println(it.next().getName());
}
}
}
class Person{
private String name;
Person(String name){
this.name = name;
}
public String getName(){
return name;
}
}
class Student extends Person{
Student(String name){
super(name);
}
}
class Comp implements Comparator<Person>{
public int compare(Person s1,Person s2){
return s1.getName().compareTo(s2.getName());
}
}