七、Java集合

一、集合概述

集合的特点如下：

1. 动态大小：集合可以根据需要动态调整大小，不像数组需要提前指定大小。

2. 灵活性：集合提供了各种不同类型的数据结构和容器，例如列表、集、映射、队列等，以满足不同的存储和操作需求。

3. 高效性：Java集合框架中的实现类经过优化，提供高效的插入、删除和查找操作。例如，ArrayList在随机访问元素时具有较高的性能，而LinkedList在插入和删除操作时更为高效。

4. 泛型支持：集合框架引入了泛型，可以在编译期间进行类型检查，提高代码的安全性和可读性。

5. 统一的接口：集合框架定义了一组统一的接口和规范，使得不同的集合实现类之间可以很方便地切换和替换，提高了代码的灵活性和可维护性。

6. 提供丰富的操作方法：集合框架提供了丰富的方法和算法来对集合进行操作和处理，例如排序、过滤、映射等，方便开发者进行数据处理和转换

Java中的集合分为collection接口和Map接口

其中collection接口又分为：list与set两个接口

二、Collection

Collection接口中的抽象方法：

　　　　boolean add(Object e) 默认是在集合的末尾处添加元素

　　　　boolean remove(Object o) 移除某一个元素

　　　　void clear() 清空集合

　　　　boolean contains(Object o) 判断集合中是否存在某个元素

　　　　boolean isEmpty() 判断是否为空

　　　　int size() 获取集合元素的个数

Collection中的成员方法：

 　　　　boolean addAll(Collection c) 将一个集合的所有元素添加到当前集合中 

　　　　 boolean removeAll(Collection c) 将当前集合中与给定集合相同的元素全部移除

　　　　 boolean containsAll(Collection c) 检查当前集合是否包含给定集合中的所有元素

　　　　 boolean retainAll(Collection c) 保留当前集合中与给定集合相同的元素

Collection集合的遍历：

　　　　　　1、Object[] toArray()  将集合变成数组

　　　　　　2、Iterator iterator()  迭代器遍历，是Collection集合的特有遍历方法

　　　　　　3、增强for循环  只适用于Collection集合和数组

package com.shujia.day10;

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

/*
    List集合特有的迭代器：
        ListIterator listIterator()
 */
public class ListDemo3 {
    public static void main(String[] args) {
        //1、创建集合对象
        List l1 = new ArrayList();
        l1.add("hello");
        l1.add("world");
        l1.add("java");
        l1.add("hadoop");
        System.out.println("l1: " + l1);
        System.out.println("-------------------------------");


        //获取listIterator
        ListIterator listIterator = l1.listIterator(); //ListIterator listIterator =  new ListItr()
        while (listIterator.hasNext()){
            Object o = listIterator.next();
            System.out.println(o);
        }

        System.out.println("--------------------------------------");
        //判断前一个位置上有没有元素，如果想要正向遍历两次的话，得先倒着遍历一次，很麻烦，所以这个需求实现基本不会去做
        while (listIterator.hasPrevious()){
            //向前移动一格游标，取出前一个位置上的元素
            System.out.println(listIterator.previous());
        }
    }

1、list（元素有序且可以重复）

因为List集合中多了一个索引的概念，那么就可以根据索引扩展很多特有的方法

　　　　void add(int index,Object element) 根据索引位置添加元素

　　　　Object remove(int index) 根据索引位置删除元素

　　　　Object get(int index) 获取索引位置上对应的元素

　　　　Object set(int index,Object element) 修改索引位置上的元素值

　　　　ListIterator listIterator() 返回一个ListIterator对象，该对象用于遍历ArrayList中的元素。

实现子类：ArrayList，vector，LinkedList

①ArrayList：底层数据结构是数组，查询快，增删慢，线程不安全，效率高

      　　　　如果要去重的话，重写equals方法

②Vector：底层数据结构是数组，查询快，增删慢，线程安全，效率低

　　　　　即使线程安全，以后也不用（之后会将ArrayList变成线程安全的来使用）

成员方法： public void addElement(Object obj) 完全可以使用add()方法代替 public Object elementAt(int index) 根据索引获取元素 完全可以使用get()方法代替 public Enumeration elements() 可以使用迭代器代替

 ③LinkedList：底层数据结构是双链表，查询慢，增删快，线程不安全，效率高

  　　　　特有的成员方法：

　　　　　　　　public void addFirst(E e)及addLast(E e) 添加元素 效果和add()是一样

　　　　　　　　public E getFirst()及getLast() 获取元素

　　　　　　　　public E removeFirst()及public E removeLast() 删除元素

 2、Set(元素无序且唯一)

实现子类：HashSet，TreeSet

①HashSet：底层数据结构是哈希表，保证了元素的唯一

　　　　　　如果要去重的话，重写hashCode()和equals()

子类：LinkedHashSet 底层数据结构是哈希表和双链表，哈希表保证了元素的唯一性，双链表保证了元素的有序

②TreeSet：底层数据结构是红黑树，在保证元素唯一的同时，还可以对元素进行排序

　　　　　 TreeSet的add方法实际上底层调用的是TreeMap的put方法

排序方法：　　

　　　　　　自然排序：元素类型要实现Comparable接口，并实现compareTo方法；当TreeSet是无参构造方法创建的时候，默认走的是自然排序

　　　　　　比较器排序：在创建对象的时候，传入一个实现了Comparator接口的对象，实现compare方法

三、Map

概述：元素是有key-value键值对组成的 ；Map本身是一个接口，我们需要借助一个实现子类去创建对象，才能调用方法

元素特点：

　　　　1、对于每个元素本身而言，一个键只能对应一个值
　　　　2、对于整体而言，键不允许重复，值却可以

Map接口中的成员方法： 
V put(K key,V value) 向集合中添加一组键值对 返回键对应的历史值 
V remove(Object key) 根据键删除一个键值对，返回被删除的value值 
void clear() 清空集合中所有键值对 
boolean containsKey(Object key) 判断是否包含某个键 
boolean containsValue(Object value) 判断是否包含某个值 
boolean isEmpty() 是否为空 
int size() 获取元素(键值对)的个数

Map集合的遍历方式：
    1、挨个遍历每个键值对，根据键获取值

        // 先获取所有的键keySet()，get()根据键获取值
       Set<Integer> keySet = map.keySet();
       for (Integer key : keySet) {
           //根据key获取值
            String value = map.get(key);
        System.out.println(key + ":" + value);
        }

    2、一次性获取所有的键，遍历所有的键，得到每一个值

 //一次性获取所有的键值对，然后遍历每个键值对得到键和值
        // entrySet() 一次性获取所有的键值对
        Set<Map.Entry<Integer, String>> entrySet = map.entrySet();
        for (Map.Entry<Integer, String> entry : entrySet) {
            Integer key = entry.getKey();
            String value = entry.getValue();
            System.out.println(key + ":" + value);

实现子类：HashMap，TreeMap

①HashMap ：底层数据结构是哈希表，保证了key的唯一

　　　　　　  HashMap中的去重是针对key来说的，要求key的类型要重写hashCode方法和equals方法

HashMap和Hashtable的区别：

　　　　　　HashMap是线程不安全的，而Hashtable是线程安全的

　　　　　　HashMap的key和value允许为null值，而Hashtable不允许

子类：

　　　　LinkedHashMap：底层数据结构是哈希表和双链表，哈希表保证了key的唯一性，双链表保证了key的有序

②TreeMap：底层数据结构是红黑树，可以进行自然排序和比较器排序，排序是针对于key来排序。