[置顶] 黑马程序员_集合框架(List,Set)

时间:2022-02-20 19:20:36
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Collection
List:列表。
特点:
  • 有序(存储元素的顺序和取出元素的顺序一致)
  • 该集合中的元素都有索引,所以可以通过索引(角标)来访问元素。 
  • 它可以存储重复元素。 
  • 常见子类对象:记住:具体的子类对象,我们要学习应该是该对象的特有的数据结构,以及相关的特点。
  • Vector:jdk1.0就存在了。底层是数组结构的。可变长度数组,
  • 原理:一旦原数组长度不够,会创建新数组,将原数组的元素复制到新数组中,并将新元素添加到新数组中。
  • Vector是同步的。
  • ArrayList:底层是数组结构,也是支持长度可变数组的。是不同步的。替代了Vector.因为效率高。 查询效率很高。 但是增删的效率很低。
  • LinkedList:底层是链接列表结构,简称链表结构。是不同步的。这个中结构的好处:对元素的增删非常效率很高。 查询的效率很低。
  • Set:集:中的方法和Collection一致,只要重点注意它的子类对象即可。取出元素只能使用迭代器。
特点:
  • 不包含重复元素。(最大的特点)
  • 这个集合存入元素的顺序和取出元素的顺序不一定一致。(具体的容器对象数据结构不同,顺序也有不同)
  • HashSet:底层数据结构是哈希表,不保证顺序,是不同步的。
  • 哈希表:提供数组的查询效率而出现的。
  • 将要存储的元素先通过哈希算法算出一个哈希值来标识存储的位置,代表着元素。
  • 要找元素时,先将该元素通过哈希算法算出哈希值,在通过哈希值到哈希表中去查找。
特点:
  • 不关系元素的顺序。
  • 提高了查询效率。
  • 不可能出现重复元素,因为哈希值都不同。即使相同,会再次判断两个元素的equals,内容是否相同。


如果内容也相同,不存,如果内容不同,存储。
所以哈希表要保证元素的唯一性,必须要依赖于两个方法。
1,hashCode
2,equals

TreeSet:可以给Set集合中的元素进行指定顺序的排序。非同步的。 
  • 默认情况下,是通过元素的自然顺序排的序。
  • 它保证元素唯一性的依据是看比较方法的返回结果是否是0.是0.就视为元素相同。不存。


TreeSet排序的方式一:

  • 让元素自身具备比较性,需要实现Comparable接口,覆盖compareTo方法。
  • 这种比较方式成为自然顺序排序。

如果元素自身不具备比较性或者具备的比较性(自然顺序)不是所需要的。

这时只能用第二种方式 。

TreeSet排序的方式二:

  • 让容器自身具备比较性。容器一初始化就具备了比较功能。
  • 因为容器时在对象构造时完成的。通过查阅,有一个构造方法TreeSet(Comparator).
  • 在容器初始化时可以指定一个比较器。 
  • 需要实现Comparator接口,覆盖compare方法即可。
  • 所以这种方式成为比较器排序。 

集合的技巧掌握:
  • 明确具体集合对象名称的后缀:
  • 如果后缀是List,都所属于List体系。通常都是非同步的。
  • 如果后缀是Set,都属于Set体系,通常也是非同步的。
  • 这些体系中的其他子类对象,后缀不是所属接口名的,一般都是同步的。比如Vector.
  • 这在常用子类对象中通用。 

明确数据结构:
  • 对于jdk1.2版本的子类对象。
  • 后缀名是所属的体系。
  • 前缀名是就是数据结构的名称。
比如:
ArrayList: 看到Array,就要明确是数组结构。查询快。
LinkedList:看到Link,就要明确链表结构,就要想到 add get remove 和first last结合的方法.增删快。,

HashSet:

  • 看到hash,就要明确是哈希表。查询巨快,而且唯一性。
  • 想到元素必须覆盖 hashCode方法和equals方法。 

TreeSet:

  • 看到Tree,就要明确是二叉树,可以对元素排序。
  • 就要想到两种排序方式:
自然顺序:Comparable接口,覆盖compareTo(一个参数 )java.lang

比较器:Comparator接口,覆盖compare(两个参数);java.util

判断元素唯一性的依据就是比较方法的返回结果return 0;
演示List子接口中的特有方法。
因为该接口的特点是 对元素有索引标示。
所以它的特有方法应该都是围绕着索引定义的。

1,添加:
void add(index,element);
boolean addAll(index,collection);

2,删除:
object remove(index):获取并删除。记住大家,增加或者删除方法的成功都会改变集合的长度。

3,获取:
获取元素:
Object get(index):获取
获取元素索引:
int indexOf(object);
int lastIndexOf(object);
获取子列表:
List subList(fromIndex,toIndex):获取列表中的一部分,包含fromIndex位置,不包含toIndex位置。

4,修改。
object set(index,element):替换指定位置的元素,并返回被替换掉的元素。
我们发现,List接口是可以对元素进行增删改查的操作的。
注意:只有这个集合具备着增删改查。具备的原因:因为有索引。

演示代码:
package com.itheima.collection;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Demo3
{

public static void main(String[] args)
{
sop("hello,word!");
List list = new ArrayList();
listDemo(list);
}

public static void listDemo(List list)
{
list.add("Demo1");
list.add("Demo2");
list.add("Demo3");
sop("原来集合"+list);

// 插入元素
list.add("insert00");
sop(list);

// 删除指定位置元素
list.remove(2);
sop(list);

// 获取指定位置的原始
sop(list.get(1));

// 修改指定位置上的元素
list.set(1, "set1");
sop(list);

// 索引元素位置
sop(list.indexOf("Demo1"));

// 获取子串
sop(list.subList(0, 2));
}

public static void sop(Object obj)
{
System.out.println(obj);
}

}

  • 当对集合进行迭代时,在迭代的过程,如果用集合对象对元素进行了修改。
  • 而迭代器是不知道的,所以在迭代的过程中就会发生不确定性。
  • 为了避免这种情况的发生,在迭代时,不要使用集合对象对迭代中的元素进行操作。
  • 但是,我们还想在迭代的过程中对被迭代的元素进行更多的操作。该怎么办呢?
  • 可以使用迭代器的方法。但是Iterator的方法很郁闷,只有判断hasNext,获取next,删除,remove三个方法。
  • 注意:要想解决这个问题,list接口中提供了一个特有的迭代器。
  • 这个迭代器就是ListIterator 列表迭代器。就可以解决这个问题。
  • 介绍一下ListIterator。
  • 它的父接口是Iterator。
  • 一看其方法,add remove set next 它就可以实现在迭代过程中进行元素的增删改查的动作。
  • 它还支持逆向遍历。

注意:这个列表迭代器只能对List集合使用。

vector演示代码:
package com.itheima.collection;

import java.util.Enumeration;
import java.util.Iterator;
import java.util.Vector;

/**
* @author mskv
*
*/
public class VectorDemo
{
public static void sop(Object obj)
{
System.out.println(obj);
}

public static void main(String[] args)
{
Vector v = new Vector();
v.add("Demo1");
v.add("Demo2");
v.add("Demo3");
sop(v);

/*for (Iterator it = v.iterator();it.hasNext();)
{
sop(it.next());
}*/

// 枚举和iterator一样,但是iterator多了一个移除操作,枚举只能取vector集合中的元素。
// 最后枚举被迭代器取代了
for (Enumeration en = v.elements();en.hasMoreElements();)
{
sop(en.nextElement());
}
}
}

头尾操作方法。
addFirst();
addLast();
getFirst():从头部获取元素,但不删除。如果没有元素,会抛出NoSuchElementException
getLast();
removeFirst():从头部获取元素,但删除。如果没有元素,会抛出NoSuchElementException
removeLast();

队列模拟:
package com.itheima.collection;
import java.util.LinkedList;

public class QueenDemo
{
private LinkedList link = null;
public QueenDemo()
{
link = new LinkedList();
}

public void quAdd(Object obj)
{
link.addLast(obj);
}

public Object quGet()
{
return link.removeFirst();
}

public boolean isEmp()
{
return link.isEmpty();
}
}
package com.itheima.collection;

public class LinkedListDemo
{
public static void sop(Object obj)
{
System.out.println(obj);
}

public static void main(String[] args)
{
QueenDemo qd = new QueenDemo();
qd.quAdd("QueenDemo1");
qd.quAdd("QueenDemo2");
qd.quAdd("QueenDemo3");

while (!qd.isEmp())
{
sop(qd.quGet());

}
}
}


ArrayListTest:
package com.itheima.bean;

public class Person
{
private String name;
private int age;
/**
* @param name
* @param age
*/
public Person(String name, int age)
{
super();
this.name = name;
this.age = age;
}
/**
* @return the name
*/
public String getName()
{
return name;
}
/**
* @param name the name to set
*/
public void setName(String name)
{
this.name = name;
}
/**
* @return the age
*/
public int getAge()
{
return age;
}
/**
* @param age the age to set
*/
public void setAge(int age)
{
this.age = age;
}
/* (non-Javadoc)
* @see java.lang.Object#toString()
*/
@Override
public String toString()
{
return "[name=" + name + ", age=" + age + "]";
}

public boolean equals(Object obj)
{
if (!(obj instanceof Person))
return false;
Person p = (Person) obj;
return this.getName().equals(p.getName()) && (this.getAge() == p.getAge());
}
}
/**
*
*/
package com.itheima.collection;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;

import com.itheima.bean.Person;

/**
* @author mskv
*
*/
public class ArrayListTest
{
public static void sop(Object obj)
{
System.out.println(obj);
}

/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args)
{
ArrayList al = new ArrayList();
al.add("ArrayListTest0");
al.add("ArrayListTest1");
al.add("ArrayListTest2");
al.add("ArrayListTest3");
al.add("ArrayListTest2");
sop(al);
al = removeRepeatElements(al);
sop(al);

// 存储自定义对象Person,若姓名年龄一样即为同一人
ArrayList alp = new ArrayList();
alp.add(new Person("lucy", 22));
alp.add(new Person("mike", 23));
alp.add(new Person("lili", 25));
alp.add(new Person("jack", 25));
alp.add(new Person("lili", 25));
sop(alp.toString());
alp = removeRepeatElements(alp);
sop(alp);
}

// 定义一个方法,移除集合中重复的元素
public static ArrayList removeRepeatElements(ArrayList al)
{
ArrayList tmp = new ArrayList();

for (Iterator it = al.iterator();it.hasNext();)
{
Object obj = it.next();
if (!tmp.contains(obj))
{
tmp.add(obj);
}
}
return tmp;
}
}
注意:ArrayList判断元素是否相同使用的是equals方法
比如contains中就是判断依赖于equals方法 或者remove方法都是依赖于equals方法 尤其在存储自定义对象是,该对象一定要覆盖equals方法 建立对象自身特点的判断依据,equals就是用于比较对象内容的

练习:对字符串长度进行排序 思路:
  • 对字符串对象进行排序是很简单的。因为字符串对象本身就具备着自然顺序(字典顺序),因为它实现了Comparable接口。覆盖了compareTo方法。
  • 要求是对字符串进行长度的排序。发现字符串具备的自然顺序不是所需要的。这时就只能使用比较器的方式。
  • 需要定义个比较器。
演示代码如下:
package com.itheima.collection;
import java.util.Comparator;

public class ComparatorByLen implements Comparator
{
public int compare(Object obj1, Object obj2)
{
String s1 = (String) obj1;
String s2 = (String) obj2;

int tmp = s1.length() - s2.length();
return tmp==0 ? s1.compareTo(s1):tmp;
}
}
package com.itheima.collection;
import com.itheima.collection.ComparatorByLen;
import java.util.TreeSet;

public class TreeSetTest
{
public static void main(String[] args)
{
sop("hello,word!");
/**
* 对字符串长度排序:使用比较器
*
*/
TreeSet ts = new TreeSet(new ComparatorByLen());
ts.add("ajagodg");
ts.add("adgge");
ts.add("agod90agsdg");
ts.add("cmkadofoa");
sop(ts);
}

public static void sop(Object obj)
{
System.out.println(obj);
}
}

总结记忆:
  • 集合的技巧掌握: 明确具体集合对象名称的后缀: 
  • 如果后缀是List,都所属于List体系。通常都是非同步的。 
  • 如果后缀是Set,都属于Set体系,通常也是非同步的。 
  • 这些体系中的其他子类对象,后缀不是所属接口名的,一般都是同步的。比如Vector. 
  • 这在常用子类对象中通用。 
  • 明确数据结构: 对于jdk1.2版本的子类对象。 后缀名是所属的体系。 
  • 前缀名是就是数据结构的名称。 比如: ArrayList: 
  • 看到Array,就要明确是数组结构。查询快。 
  • LinkedList:看到Link,就要明确链表结构,就要想到 add get remove 
  • 和first last结合的方法.增删快。

综合示例演练:
  • 想要按照字符串的长度排序。
  • 说明字符串对象所具备的自然顺序不是所需要的。
  • 只好使用另一种对象比较的方式。就是比较器。 
  • 在排序的时候传入一个指定的比较器进来。 按照指定的方式进行比较排序
package cn.itcast.api.p2.comparator;

import java.util.Comparator;

public class ComparatorByStringLen implements Comparator<String> {
public int compare(String o1, String o2) {

int temp = o1.length() - o2.length();
return temp==0?o1.compareTo(o2):temp;
}

}
package cn.itcast.test;

import java.util.Comparator;

import cn.itcast.api.p2.comparator.ComparatorByStringLen;

public class Test9 {
public static void main(String[] args) {

String[] arr = {"abcd","zz","hahaah","xixix","qq","mm","abcd","hahaah"};
sortStringArray2(arr,new ComparatorByStringLen());
String str = toString(arr);
System.out.println(str);
}

public static void sortStringArray2(String[] arr,Comparator<String> comp){

for (int i = 0; i < arr.length-1; i++) {
for (int j = i+1; j < arr.length; j++) {
if(comp.compare(arr[i], arr[j])>0){
swap(arr,i,j);
}
}
}
}

private static String toString(String[] arr) {

StringBuilder sb = new StringBuilder();

sb.append("[");
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
if(i!=arr.length-1)
sb.append(arr[i]+", ");
else
sb.append(arr[i]+"]");
}
return sb.toString();
}
public static void sortStringArray(String[] arr){

for (int i = 0; i < arr.length-1; i++) {
for (int j = i+1; j < arr.length; j++) {
if(arr[i].compareTo(arr[j])>0){
swap(arr,i,j);
}
}
}
}
private static void swap(String[] arr, int i, int j) {
String temp = arr[i];
arr[i] = arr[j];
arr[j] = temp;
}
}