请先看我上篇文章15Java集合进阶（异常、集合）-CSDN博客
一、Set系列集合
1.1 认识Set集合的特点
Set集合是属于Collection体系下的另一个分支，它的特点如下图所示
下面我们用代码简单演示一下，每一种Set集合的特点。
//Set<Integer> set = new HashSet<>(); //无序、无索引、不重复
//Set<Integer> set = new LinkedHashSet<>(); //有序、无索引、不重复
Set<Integer> set = new TreeSet<>(); //可排序(升序)、无索引、不重复
set.add(666);
set.add(555);
set.add(555);
set.add(888);
set.add(888);
set.add(777);
set.add(777);
System.out.println(set); //[555, 666, 777, 888]1.2 HashSet集合底层原理
接下来，为了让同学们更加透彻的理解HashSet为什么可以去重，我们来看一下它的底层原理。
HashSet集合底层是基于哈希表实现的，哈希表根据JDK版本的不同，也是有点区别的
-
JDK8以前：哈希表 = 数组+链表
-
JDK8以后：哈希表 = 数组+链表+红黑树
我们发现往HashSet集合中存储元素时，底层调用了元素的两个方法：一个是hashCode方法获取元素的hashCode值（哈希值）；另一个是调用了元素的equals方法，用来比较新添加的元素和集合中已有的元素是否相同。
-
只有新添加元素的hashCode值和集合中以后元素的hashCode值相同、新添加的元素调用equals方法和集合中已有元素比较结果为true, 才认为元素重复。
-
如果hashCode值相同，equals比较不同，则以链表的形式连接在数组的同一个索引为位置（如上图所示）
在JDK8开始后，为了提高性能，当链表的长度超过8时，就会把链表转换为红黑树，如下图所示：
1.3 HashSet去重原理
前面我们学习了HashSet存储元素的原理，依赖于两个方法：一个是hashCode方法用来确定在底层数组中存储的位置，另一个是用equals方法判断新添加的元素是否和集合中已有的元素相同。
要想保证在HashSet集合中没有重复元素，我们需要重写元素类的hashCode和equals方法。比如以下面的Student类为例，假设把Student类的对象作为HashSet集合的元素，想要让学生的姓名和年龄相同，就认为元素重复。
public class Student{
private String name; //姓名
private int age; //年龄
private double height; //身高
//无参数构造方法
public Student(){}
//全参数构造方法
public Student(String name, int age, double height){
this.name=name;
this.age=age;
this.height=height;
}
//...get、set、toString()方法自己补上..
//按快捷键生成hashCode和equals方法
//alt+insert 选择 hashCode and equals
@Override
public boolean equals(Object o) {
if (this == o) return true;
if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
Student student = (Student) o;
if (age != student.age) return false;
if (Double.compare(student.height, height) != 0) return false;
return name != null ? name.equals(student.name) : student.name == null;
}
@Override
public int hashCode() {
int result;
long temp;
result = name != null ? name.hashCode() : 0;
result = 31 * result + age;
temp = Double.doubleToLongBits(height);
result = 31 * result + (int) (temp ^ (temp >>> 32));
return result;
}
}接着，写一个测试类，往HashSet集合中存储Student对象。
public class Test{
public static void main(String[] args){
Set<Student> students = new HashSet<>();
Student s1 = new Student("至尊宝",20, 169.6);
Student s2 = new Student("蜘蛛精",23, 169.6);
Student s3 = new Student("蜘蛛精",23, 169.6);
Student s4 = new Student("牛魔王",48, 169.6);
students.add(s1);
students.add(s2);
students.add(s3);
students.add(s4);
for(Student s : students){
System.out.println(s);
}
}
}打印结果如下，我们发现存了两个蜘蛛精，当时实际打印出来只有一个，而且是无序的。
Student{name='牛魔王', age=48, height=169.6}
Student{name='至尊宝', age=20, height=169.6}
Student{name='蜘蛛精', age=23, height=169.6}
1.4 LinkedHashSet底层原理
接下来，我们再学习一个HashSet的子类LinkedHashSet类。LinkedHashSet它底层采用的是也是哈希表结构，只不过额外新增了一个双向链表来维护元素的存取顺序。如下下图所示：
每次添加元素，就和上一个元素用双向链表连接一下。第一个添加的元素是双向链表的头节点，最后一个添加的元素是双向链表的尾节点。
把上个案例中的集合改成LinkedList集合，我们观察效果怎样
public class Test{
public static void main(String[] args){
Set<Student> students = new LinkedHashSet<>();
Student s1 = new Student("至尊宝",20, 169.6);
Student s2 = new Student("蜘蛛精",23, 169.6);
Student s3 = new Student("蜘蛛精",23, 169.6);
Student s4 = new Student("牛魔王",48, 169.6);
students.add(s1);
students.add(s2);
students.add(s3);
students.add(s4);
for(Student s : students){
System.out.println(s);
}
}
}打印结果如下
Student{name='至尊宝', age=20, height=169.6}
Student{name='蜘蛛精', age=23, height=169.6}
Student{name='牛魔王', age=48, height=169.6}
1.5 TreeSet集合
最后，我们学习一下TreeSet集合。TreeSet集合的特点是可以对元素进行排序，但是必须指定元素的排序规则。
如果往集合中存储String类型的元素，或者Integer类型的元素，它们本身就具备排序规则，所以直接就可以排序。
Set<Integer> set1= new TreeSet<>();
set1.add(8);
set1.add(6);
set1.add(4);
set1.add(3);
set1.add(7);
set1.add(1);
set1.add(5);
set1.add(2);
System.out.println(set1); //[1,2,3,4,5,6,7,8]
Set<Integer> set2= new TreeSet<>();
set2.add("a");
set2.add("c");
set2.add("e");
set2.add("b");
set2.add("d");
set2.add("f");
set2.add("g");
System.out.println(set1); //[a,b,c,d,e,f,g]如果往TreeSet集合中存储自定义类型的元素，比如说Student类型，则需要我们自己指定排序规则，否则会出现异常。
//创建TreeSet集合，元素为Student类型
Set<Student> students = new TreeSet<>();
//创建4个Student对象
Student s1 = new Student("至尊宝",20, 169.6);
Student s2 = new Student("紫霞",23, 169.8);
Student s3 = new Student("蜘蛛精",23, 169.6);
Student s4 = new Student("牛魔王",48, 169.6);
//添加Studnet对象到集合
students.add(s1);
students.add(s2);
students.add(s3);
students.add(s4);
System.out.println(students);此时运行代码，会直接报错。原因是TreeSet不知道按照什么条件对Student对象来排序。
我们想要告诉TreeSet集合按照指定的规则排序，有两种办法：
第一种：让元素的类实现Comparable接口，重写compareTo方法
第二种：在创建TreeSet集合时，通过构造方法传递Compartor比较器对象
- 排序方式1：我们先来演示第一种排序方式
//第一步：先让Student类，实现Comparable接口
//注意：Student类的对象是作为TreeSet集合的元素的
public class Student implements Comparable<Student>{
private String name;
private int age;
private double height;
//无参数构造方法
public Student(){}
//全参数构造方法
public Student(String name, int age, double height){
this.name=name;
this.age=age;
this.height=height;
}
//...get、set、toString()方法自己补上..
//第二步：重写compareTo方法
//按照年龄进行比较，只需要在方法中让this.age和o.age相减就可以。
/*
原理：
在往TreeSet集合中添加元素时，add方法底层会调用compareTo方法，根据该方法的
结果是正数、负数、还是零，决定元素放在后面、前面还是不存。
*/
@Override
public int compareTo(Student o) {
//this：表示将要添加进去的Student对象
//o: 表示集合中已有的Student对象
return this.age-o.age;
}
}此时，再运行测试类，结果如下
Student{name='至尊宝', age=20, height=169.6}
Student{name='紫霞', age=20, height=169.8}
Student{name='蜘蛛精', age=23, height=169.6}
Student{name='牛魔王', age=48, height=169.6}
- 排序方式2：接下来演示第二种排序方式
//创建TreeSet集合时，传递比较器对象排序
/*
原理：当调用add方法时，底层会先用比较器，根据Comparator的compare方是正数、负数、还是零，决定谁在后，谁在前，谁不存。
*/
//下面代码中是按照学生的年龄升序排序
Set<Student> students = new TreeSet<>(new Comparator<Student>{
@Override
public int compare(Student o1, Student o2){
//需求：按照学生的身高排序
return Double.compare(o1,o2);
}
});
//创建4个Student对象
Student s1 = new Student("至尊宝",20, 169.6);
Student s2 = new Student("紫霞",23, 169.8);
Student s3 = new Student("蜘蛛精",23, 169.6);
Student s4 = new Student("牛魔王",48, 169.6);
//添加Studnet对象到集合
students.add(s1);
students.add(s2);
students.add(s3);
students.add(s4);
System.out.println(students); 1.6 总结Collection集合
最后，将所有的Collection集合总结一下，要求大家掌握每一种集合的特点，以及他们的体系结构。
1.7 并发修改异常
学完Collection集合后，还有一个小问题需要给同学们补充说明一下，那就是在使用迭代器遍历集合时，可能存在并发修改异常。
我们先把这个异常用代码演示出来，再解释一下为什么会有这个异常产生
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("王麻子");
list.add("小李子");
list.add("李爱花");
list.add("张全蛋");
list.add("晓李");
list.add("李玉刚");
System.out.println(list); // [王麻子, 小李子, 李爱花, 张全蛋, 晓李, 李玉刚]
//需求：找出集合中带"李"字的姓名，并从集合中删除
Iterator<String> it = list.iterator();
while(it.hasNext()){
String name = it.next();
if(name.contains("李")){
list.remove(name);
}
}
System.out.println(list);运行上面的代码，会出现下面的异常。这就是并发修改异常
为什么会出现这个异常呢？那是因为迭代器遍历机制，规定迭代器遍历集合的同时，不允许集合自己去增删元素，否则就会出现这个异常。
怎么解决这个问题呢？不使用集合的删除方法，而是使用迭代器的删除方法，代码如下：
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("王麻子");
list.add("小李子");
list.add("李爱花");
list.add("张全蛋");
list.add("晓李");
list.add("李玉刚");
System.out.println(list); // [王麻子, 小李子, 李爱花, 张全蛋, 晓李, 李玉刚]
//需求：找出集合中带"李"字的姓名，并从集合中删除
Iterator<String> it = list.iterator();
while(it.hasNext()){
String name = it.next();
if(name.contains("李")){
//list.remove(name);
it.remove(); //当前迭代器指向谁，就删除谁
}
}
System.out.println(list);二、Collection的其他操作
各位同学，前面我们已经把Collection家族的集合都学习完了。为了更加方便的对Collection集合进行操作，今天我们还要学习一个操作Collection集合的工具类，叫做Collections。但是Collections工具类中需要用到一个没有学过的小知识点，叫做可变参数，所以必须先学习这个前置知识可变参数，再学习Collections工具类，最后再利用这个工具类做一个综合案例。
2.1 可变参数
首先，我们来学习一下可变参数。关于可变参数我们首先要知道它是什么，然后要知道它的本质。搞清楚这两个问题，可变参数就算你学明白了。
可变参数是一种特殊的形式参数，定义在方法、构造器的形参列表处，它可以让方法接收多个同类型的实际参数。
可变参数在方法内部，本质上是一个数组
接下来，我们编写代码来演示一下
public class ParamTest{
public static void main(String[] args){
//不传递参数，下面的nums长度则为0, 打印元素是[]
test();
//传递3个参数，下面的nums长度为3，打印元素是[10, 20, 30]
test(10,20,30);
//传递一个数组，下面数组长度为4，打印元素是[10,20,30,40]
int[] arr = new int[]{10,20,30,40}
test(arr);
}
public static void test(int...nums){
//可变参数在方法内部，本质上是一个数组
System.out.println(nums.length);
System.out.println(Arrays.toString(nums));
System.out.println("----------------");
}
}最后还有一些错误写法，需要让大家写代码时注意一下，不要这么写哦！！！
一个形参列表中，只能有一个可变参数；否则会报错
一个形参列表中如果多个参数，可变参数需要写在最后；否则会报错
2.2 Collections工具类
有了可变参数的基础，我们再学习Collections这个工具类就好理解了，因为这个工具类的方法中会用到可变参数。
注意Collections并不是集合，它比Collection多了一个s，一般后缀为s的类很多都是工具类。这里的Collections是用来操作Collection的工具类。它提供了一些好用的静态方法，如下
public class CollectionsTest{
public static void main(String[] args){
//1.public static <T> boolean addAll(Collection<? super T> c, T...e)
List<String> names = new ArrayList<>();
Collections.addAll(names, "张三","王五","李四", "张麻子");
System.out.println(names);
//2.public static void shuffle(List<?> list)：对集合打乱顺序
Collections.shuffle(names);
System.out.println(names);
//3.public static <T> void short(List<T list): 对List集合排序
List<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(3);
list.add(5);
list.add(2);
Collections.sort(list);
System.out.println(list);
}
}上面我们往集合中存储的元素要么是Stirng类型，要么是Integer类型，他们本来就有一种自然顺序所以可以直接排序。但是如果我们往List集合中存储Student对象，这个时候想要对List集合进行排序自定义比较规则的。指定排序规则有两种方式，如下：
排序方式1：让元素实现Comparable接口，重写compareTo方法
比如现在想要往集合中存储Studdent对象，首先需要准备一个Student类，实现Comparable接口。
public class Student implements Comparable<Student>{
private String name;
private int age;
private double height;
//排序时：底层会自动调用此方法，this和o表示需要比较的两个对象
@Override
public int compareTo(Student o){
//需求：按照年龄升序排序
//如果返回正数：说明左边对象的年龄>右边对象的年龄
//如果返回负数：说明左边对象的年龄<右边对象的年龄，
//如果返回0：说明左边对象的年龄和右边对象的年龄相同
return this.age - o.age;
}
//...getter、setter、constructor..
}然后再使用Collections.sort(list集合)对List集合排序，如下：
//3.public static <T> void short(List<T list): 对List集合排序
List<Student> students = new ArrayList<>();
students.add(new Student("蜘蛛精",23,169.7));
students.add(new Student("紫霞",22,169.8));
students.add(new Student("紫霞",22,169.8));
students.add(new Student("至尊宝",26,169.5));
/*
原理：sort方法底层会遍历students集合中的每一个元素，采用排序算法，将任意两个元素两两比较；
每次比较时，会用一个Student对象调用compareTo方法和另一个Student对象进行比较；
根据compareTo方法返回的结果是正数、负数，零来决定谁大，谁小，谁相等，重新排序元素的位置
注意：这些都是sort方法底层自动完成的，想要完全理解，必须要懂排序算法才行；
*/
Collections.sort(students);
System.out.println(students);排序方式2：使用调用sort方法是，传递比较器
/*
原理：sort方法底层会遍历students集合中的每一个元素，采用排序算法，将任意两个元素两两比较；
每次比较，会将比较的两个元素传递给Comparator比较器对象的compare方法的两个参数o1和o2,
根据compare方法的返回结果是正数，负数，或者0来决定谁大，谁小，谁相等，重新排序元素的位置
注意：这些都是sort方法底层自动完成的，不需要我们完全理解，想要理解它必须要懂排序算法才行.
*/
Collections.sort(students, new Comparator<Student>(){
@Override
public int compare(Student o1, Student o2){
return o1.getAge()-o2.getAge();
}
});
System.out.println(students);2.3 斗地主案例
我们先分析一下业务需求：
-
总共有54张牌，每一张牌有花色和点数两个属性、为了排序还可以再加一个序号
-
点数可以是：
“3”,"4","5","6","7","8","9","10","J","Q","K","A","2" -
花色可以是：
“♣”,"♠","♥","♦" -
斗地主时：三个玩家没人手里17张牌，剩余3张牌作为底牌
第一步：为了表示每一张牌有哪些属性，首先应该新建一个扑克牌的类
第二步：启动游戏时，就应该提前准备好54张牌
第三步：接着再完全洗牌、发牌、捋牌、看牌的业务逻辑
先来完成第一步，定义一个扑克类Card
public class Card {
private String number;
private String color;
// 每张牌是存在大小的。
private int size; // 0 1 2 ....
public Card() {
}
public Card(String number, String color, int size) {
this.number = number;
this.color = color;
this.size = size;
}
public String getNumber() {
return number;
}
public void setNumber(String number) {
this.number = number;
}
public String getColor() {
return color;
}
public void setColor(String color) {
this.color = color;
}
public int getSize() {
return size;
}
public void setSize(int size) {
this.size = size;
}
@Override
public String toString() {
return color + number ;
}
}再完成第二步，定义一个房间类，初始化房间时准备好54张牌
public class Room {
// 必须有一副牌。
private List<Card> allCards = new ArrayList<>();
public Room(){
// 1、做出54张牌，存入到集合allCards
// a、点数：个数确定了，类型确定。
String[] numbers = {"3","4","5","6","7","8","9","10","J","Q","K","A","2"};
// b、花色：个数确定了，类型确定。
String[] colors = {"♠", "♥", "♣", "♦"};
int size = 0; // 表示每张牌的大小
// c、遍历点数，再遍历花色，组织牌
for (String number : numbers) {
// number = "3"
size++; // 1 2 ....
for (String color : colors) {
// 得到一张牌
Card c = new Card(number, color, size);
allCards.add(c); // 存入了牌
}
}
// 单独存入小大王的。
Card c1 = new Card("", "
标签：Map,斗地主,map,add,Student,集合,new,public
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