java基础---集合篇 | 易学教程

List集合

该添加方法是在集合的指定位置添加元素，指定位置原有元素的位置向后挪了一位（即下标加1）：

List.add(集合下标，添加元素);（集合实现类：ArrayList()）

该添加方法是将另外一个集合（参数）的元素添加到集合的结尾处：

List.addAll(Collection c );

List集合的底层实现：

List集合的子类包括：ArrayList

底层使用的是：数组

注意：实现数组长度可变，指的是重新创建一个新的数组，长度大于旧数组

LinkedList

底层使用：链表结构

特点：每一个元素，前半部分是具体的值，后半部分是地址值

List集合的特点：

元素可重复，不唯一，有序（添加顺序/索引顺序/先后顺序）

集合只能存储对象或引用数据类型，基本数据类型不允许存放在集合当中。

当集合添加基本数据类型的时候，会自动装箱（将基本数据类型转换成引用数据类型）。

引用数据类型可以使用“==”和equals()方法比较，使用equals()方法比较集合元素是否重复。

List集合输出的三种方式：

标准for循环，增强for循环

以及迭代器（重点）：（集合中的标准输出方法）

System.out.println("==============迭代器输出===================");
//获取迭代器----List集合当中存在一个方法----iterator() 返回值类型是Iterator
Iterator<Integer> iter=list.iterator();
//借助while循环语句
while(iter.hasNext()){
System.out.print(iter.next()+"\t");
}

迭代器常用的三个方法：

判断是否有下一个元素：hashNext() 获取当前元素:next() 移出当前元素:remove()

泛型的设置：

位置：可以在类上以及接口设置泛型，泛型的形式<T>

T：输入具体的数据类型，则此时的T就代表什么类型，特点：对集合和接口等增加了约束。

泛型的应用：可以应用在方法上，类以及接口上。

理解面向接口编程：

接口的作用：添加约束，本质是一个契约，需要遵守：如果你是。。。则必须能。。。的思想

Collection集合：

Collection的定义：

此集合是集合框架当中层次结构的根集合。

Collection表示一组对象，这些对象也称为collection的元素。

public interface Collection<E> extends Iterable<E>

虽然Collection集合作为跟集合存在，但是他也有一个父几口，就是Iterable(迭代器)接口。

特点：

不唯一：说明集合元素可以重复，并且打印输出集合元素的时候，也会跟着输出

无序：不是按照添加元素，也不是按照自然顺序（升序/排序）

Collection和它的子集合List和Set集合：

（凡是list集合以及set集合的实现类，都是collection集合的实现类）

List：子集合大量的扩充父集合当中的方法，子集合存在很多父集合当中没有的方法。

eg：List.add(int index,E e);list.remove(int index);

Set:set集合基本上没有扩充父集合当中的方法

Collection当中的一些常用方法：

添加元素的方法：add(E e) addAll(Collection c);

删除元素的方法：remove（Object obj）

修改元素的方法：Collection集合没有，不过list集合中存在set()方法

获取元素的方法：Collection集合没有，不过list集合中存在get()方法

获取迭代器的方法：Iteration()方法

获取集合容量大小：size()方法

清除集合元素的方法：clear()方法

ArrayList集合：（重写List）

List集合的底层使用的是长度可变的数组。

实现长度可变的数组--此处的数组并不是指的同一个数组，而是创建新数组，新数组的长度是就数组的2倍，把旧数组的元素重新赋值给新数组。

空数组，表现形式：

int[] arr = null; 代表的是在栈内存当中声明数组，没有在堆内存当中开辟空间

int[] arr = {}; 代表的是数组元素个数为0；

根据jdk当中的ArrayList集合，初始容量是10个，所以在自定义ArrayList类的时候，写空参构造方法，需要指定容量，其实就是调用另外一个有参构造方法

LinkedList集合：

LinkedList集合的定义：

使用连接列表实现list集合接口的类，叫链表类。（此实现不是同步的）

底层使用的是链表结构：

优点：插入删除元素效率比较高

缺点：遍历和随机访问元素效率低下

常用方法：

添加元素：

add(E e)

add(int index E e)

addFirst(E e)

addLast(E e)

删除的方法：

remove(E e)

Remove(int index,E e)

removeFirstr()

removeLast()

获取的方法：

get(int index)

getFirst()

getLast()

修改的方法：

public E set(int index, E element)

获取但不异常此列表的头（第一个元素）

public E peek() public E element()

获取并移除此列表的头（第一个元素）

public E poll()

Set<E>集合：

定义：

一个不包含重复元素的集合，更确切的说，set不包含内容相同的元素，并且最多包含一个null元素，就是说也可以存null

特点：无序且唯一

常用的一些子类有：

HashSet:采用Hashtable哈希表存储结构，优点：添加查询删除速度快，缺点：无序（☆）

LinkedHashSet：采用哈希表存储结构，同时使用链表维护次序（有序：添加顺序）

TreeSet：采用二叉树（红黑树）的存储结构

优点：有序查询速度比list快（按照内容查询）

缺点：查询速度没有hashset快

Set集合的底层原理有哪些结构完成：

第一种：使用哈希表---HashSet

第二种：使用二叉树--TreeSet

链表结构+哈希表接口----->保证元素的有序和唯一，此处的有序指的是添加顺序。

二叉树结构-----> 保证元素的有序和唯一，此处的有序指的是自然顺序。

自然顺序：如果是数值型，则从小到大；如果是字母，则按照从a--z的顺序；如果是汉字，则按照Unicode编码表中的顺序进行排序

List集合的特点：要求元素不唯一而且有序！

Set集合的常用方法：

增加元素

add(E e )

特点：没有在指定位置进行添加的方法 List集合当中存在一个

删除元素

remove(Object o); 按照元素的内容进行删除

注意：没有按照索引位置进行删除的方法，List集合当中存在一个

修改的方法，Set集合没有

获取元素的方法----get()方法，Set集合也没有

注意：推论，既然没有get方法，那么能够使用标准for循环进行遍历Set集合！

判断是否为空 --- isEmpty()

获取迭代器 --- iterator()

注意：推论凡事属于Collection集合的子集合，都具备迭代器输出的功能

获取集合容量大小/获取集合元素个数---size()方法

集合转换数组的方法

Object[] toArray()

该方法的参数是个数组（你想转换成啥类型的数组，长度为set集合的长度），这样下边那个转换数组的方法返回的数组就是你声明的这个数组，实际上就是提前给这个方法声明个容器

T[] toArray(T[] t);

注意：1. T代表的是Type单词的缩写，指的是数据类型

在进行传参的过程当中，必须是一个具体的，在堆内存当中开辟空间的数组。

特性：（HashSet为例）

在添加某些对象时，可以添加匿名对象，好处：不用再单独创建对象了，直接是以实参的方式进行传递。(“new Test();”这就是一个匿名对象，但是，在Java一般不这么使用，因为没有意义，因为这样写完后，由于没有对该对象进行引用，所以马上就被内存回收了，所以没有实际意义)

在创建集合时，对集合进行遍历输出，推荐使用迭代器输出，原因：迭代器专门为集合而生！

凡事属于Collection集合的子集合，都具有迭代器的功能/方法

关键问题：在编写迭代器时，泛型的类型要和集合的泛型保持一致！

对于重复元素，Set集合要保持元素的唯一性，但是我发现，在使用Student类充当泛型时，重复元素可以打印输出。

原因：Student类没有重写equals()方法和hashCode()方法，对于JDK存在的类，例如Integer Double String等类，

已经重写了equals()方法和hashCode()方法。

LinkedHashSet子类的特点

采用哈希表存储结构，同时使用链表维护次序（有序（添加顺序））

常用的方法----基本上都是继承而来的方法

添加的方法

add(E e) --- 继承Set接口当中的方法

删除的方法

remove(Object obj)

迭代输出的方法

iterator()

TreeSet集合：

TreeSet的定义：

此类是以二叉树的存储结构，按照子软顺序进行排序的一个集合子类！

TreeSet集合的特点

效率问题： TreeSet执行效率要高于List集合，但是低于HashSet集合

有序而且元素唯一：有序 (自然顺序)

常用方法

添加的方法

add(E e)

删除的方法

remove(Object o);

通过元素的索引值进行获取元素---get(int index)

听过元素的索引值进行修改元素---set(int index)

清除集合当中所有的元素----clear()

比较的方法---comparator()

注意：此方法的返回值类型是Comparator接口，它是一个内部比较器

外部比较器----Comparable

判断是否包含指定的元素---- contains(Object o)

返回Set集合当中的第一个元素----public E first()；

返回Set集合当中的最后一个元素----public E last()

内部比较器----Comparable接口

此接口强行对实现它的每个类的对象进行整体排序。这种排序被称为类的自然排序，类的 compareTo 方法被称为它的自然比较方法。

返回结果，分别返回不同的数据：
如果该对象小于、等于或大于指定对象，则分别返回负整数、零或正整数

发现：此接口，只存在一个抽象方法，此方法的定义如下：

public int comparaTo(Object obj); 比较此对象与指定对象的顺序。

分析：此接口为什么叫内部比较器？

原因： 1.从字面意思上理解，肯定还有一个外部比较器---Comparator<T>

2.在集合当中，有的集合对元素要进行排序----特指的是Set集合当中，TreeSet要求按照自然排序

在去使用此集合的时候，泛型类型都自动的实现了此接口，例如： Integer String Double类等

自定义类来充当集合的泛型，如果对其进行排序(内部自动的排序)，则此类也要实现Comparable接口，否则会出现ClassCastException

MAP集合：

获取所有的value值，把他们存放大Collection集合当中

public Collection<v> values();

直接获取键和值，而不是分开获取的方法

public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet()

注意：发现此方法，返回的是Set集合

发现：如果把Map集合当中所有的元素放到Set集合当中，发现不妥，也就是说不能把包含键值对的元素放到Set集合当中，因为Set集合只能存储单值元素

解决：Set集合是否可以编写泛型----可以的

Map集合当中有一个嵌套的子集合---Entry<K,V>

换句话说：把Set集合的泛型，改为Entry<k,v>

格式： Set<String> Set<Integer> ---- 发现：String Integer都是属于类

Set<Entry<k,v>> -----发现：Entry<K,V>是接口形式存在

结论：泛型的类型，可以是引用数据类型，其中包括：类和接口

遍历map集合的两种方式：

第一种：单独的获取所有的key 和 value

第二种：使用entrySet()方法，把Map集合转换成Set集合，再通过迭代器输出

LinkedHashMap类：

底层使用到了链表+哈希表。

特点：解决了Map集合存储数据以及遍历集合时，无序的状态 --- 按照添加元素/先后顺序。

注：在编写泛型类型的时候，只允许编写引用数据类型的数据，不能写基本数据类型。

此处JVM是不会吧int进行包装，变成包装类。

TreeMap：有序（自然顺序）

TreeMap类底层使用了二叉树(红黑树)结构，会自动的对产品进行排序。

使用TreeMap集合，是有序的，而且这个有序指的是自然顺序---从小到大的顺序

String类型，怎么看从小到大？

如果字符串当中存在多个字符，第一次进行比较是，会按照第一个在Unicode编码表中出现的位置，进判定

Iterator接口的子接口----ListIterator：

两者之间的关系

从定义可知，他们是继承关系，也就是说Iterator是父接口，-ListIterator是子接口

public interface ListIterator<E> extends Iterator<E>

ListIterator和Iterator的区别

相同点：

功能相似，都可以对集合进行遍历

可以产生一个迭代器对象

不同点：

使用范围不同

Iterator可以应用于更多的集合，Set、List和这些集合的子类型。

而ListIterator只能用于List及其子类型。

遍历顺序不同

Iterator只能顺序向后遍历; ListIterator还可以逆序向前遍历

Iterator可以在遍历的过程中remove();ListIterator可以在遍历的过程中remove()、add()、set()

ListIterator可以定位当前的索引位置，nextIndex()和previousIndex()可以实现。Iterator没有此功能。

集合操作类---Collections：

常用方法：

说明：对于某些方法，里面的参数类型，只能是List集合，体现出了集合工具类的局限性。

例如：排序----只针对List集合有效，其他集合无效

二分搜索法----只针对List集合有效，其他集合无效，此方法的前提，必须要保证List集合是自然顺序(从小到大)进行存储数据。

查询元素，如果存在则返回元素在集合当中的索引值
int index=Collections.binarySearch(list, 11);

排序的方法---局限性只能是List集合
Collections.sort(list);

复制集合的方法：

注意点：
*   1.List集合对象，默认的初始容量是10
*   2.目标列表（list）的长度至少必须等于源列表
*   3.目标集合必须要有元素，而且元素的个数不能少于源集合(list4)

实际操作就是吧list4中的元素复制到了list中，如果list4中有三个元素，list中有9个元素，那么list4中的三个元素在list中下标为0，1，2这三个位置上，原位置数据没了，等于覆盖了。

Collections.copy(list, list4);

求最大值和最小值
int max=Collections.max(list);
int min=Collections.min(list);

集合元素输出时进行反转
Collections.reverse(list);

线程安全化 ---- ArrayList类，特点：重效率轻安全
List<Integer> list3=Collections.synchronizedList(list);

填充的方法（该方法会把list集合中的元素全部替换成520，慎用）
Collections.fill(list, 520);

外部比较器：

（Bean1是我创建的一个类，hp是类中的属性）

直接调用sort会出现编译错误，因为Bean1有各种属性
到底按照哪种属性进行比较，Collections也不知道，不确定，所以没法排
所以，即使使用的是List集合，也不太确定到底是按照什么顺序和属性进行排序的
此时，需要指定一个外部比较器，来确定排序规则。

Comparator<Bean1> h = new Comparator<Bean1>(){
    @Override
    public int compare(Bean1 h1, Bean1 h2) {
        //按照hp进行排序
        if(h1.hp>=h2.hp)
            return 1; //正数表示h1比h2要大
        else
            return -1;
    }
};