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集合框架

时间:2023-04-14 09:35:31浏览次数:28  
标签:框架 泛型 元素 System println Student 集合 out

Java集合框架

集合

  • 概念:对象的容器,定义了对多个对象进行操作的常用方法。可实现数组的功能。
  • 和数组区别:
    • 数组长度固定,集合长度不固定
    • 数组可以存储基本类型和引用类型,集合只能存储引用类型

Collection

Collection体系集合

image-20230329213634706

Collection父接口

  • 特点:代表一组任意类型的对象,无序、无下标、不能重复

  • 方法:

    • 添加一个对象:boolean add(Object obj)
    • 将一个集合中的所有对象添加到此集合中:boolean addAll(Collection c)
    • 清空此集合中的所有对象:void clear()
    • 判断此集合中是否包含o对象:boolean contains(Object o)
    • 比较此集合是否与指定对象相等:boolean equals(Object o)
    • 判断此集合是否为空:boolean isEmpty()
    • 在此集合中移除o对象:boolean remove(Object o)
    • 返回此集合中的元素个数:int size()
    • 将此集合转换成数组:Object[] toArray()

Collections工具类

  • 概念:集合工具类,定义了除了存取意外的集合常用的方法

  • 方法:

    • void reverse(List<?> list)//反转集合中元素的顺序

      Collections.reverse(list);
      
    • void shuffle(List<?> list)//随机重置集合元素的顺序

      Collections.shuffle(list);
      
    • void sort(List list)//升序排列(元素类型必须实现Comparable接口)

      Collections.sort(list);
      
    • int binarySearch((List list,Object obj)

      int i = Collections.binarySearch(list, 13);
      System.out.println(i);
      

Collection的使用

Collection元素增加

Collection collection = new ArrayList();
//        (1)添加元素
collection.add("苹果");
collection.add("西瓜");
collection.add("榴莲");
System.out.println("元素个数"+collection.size());
System.out.println(collection);

Collection元素的删除

collection.remove("榴莲");
System.out.println("删除后元素个数"+collection.size());
collection.clear();
System.out.println("删除后元素个数"+collection.size());

Collection 遍历

使用增强for循环
for (Object o : collection) {
    System.out.println(o);
}
使用迭代器
  • 迭代器专门用来遍历集合的一种方式
  • 3个方法:
    • hasNext():有没有下一个元素
    • next():获取下一个元素
    • remove():删除当前元素
Iterator it = collection.iterator();
while(it.hasNext()){
      String s = (String)it.next();
      System.out.println(s);
}
  • 在迭代器中不能使用collection的删除方法,会出现并发修改异常,可以使用迭代器的remove方法

Collection的判断

System.out.println(collection.contains("西瓜"));
System.out.println(collection.isEmpty());

List子接口

  • 特点:有序、有下标、元素可以重复

  • 方法:

    • 在index位置插入对象o:void add(int index,Object o)
    • 讲一个集合中的元素添加到此集合中的index位置:boolean addAll(int index,Collection c)
    • 返回集合中指定位置的元素:Object get(int index)
    • 返回fromIndex和toIndex之间的集合元素:List subList(int fromIndex,int toIndex)

List接口的使用

  • List元素的增加、删除、判断同上述Collection

List的遍历

  • 其他三种遍历方法同上述Collection

  • 使用列表迭代器

    • ListIterator可以向前或向后遍历,添加、删除、修改元素
    ListIterator list = list.listIterator();
    while(list.hasNext()){
        System.out.println(lit.nextIndex()+":"+lit.next());//从前往后遍历
    }
    while(list.hasPrevios()){
         System.out.println(lit.previousIndex()+":"+lit.previous());//从后往前遍历
    }
    

List实现类

  • ArrayList【重点】:

    • 数组结构实现,遍历查询快、增删慢
    • 运行效率快、线程不安全
  • Vector:

    • 数组结构实现,查询快、增删慢
    • 运行效率慢、线程安全
  • LinkedList:

    • 链表结构实现,增删快、查询慢

ArrayList【重点】

  • 默认容量大小:10
  • 存放元素的数组:elementData
  • 实际的元素个数:size
ArrayList的使用
创建集合:
  • 如果没有向集合中添加任何元素时,容量为0
ArrayList arrayList = new ArrayList<>();
添加元素:
  • 添加一个元素后,容量变为10
  • 再往后扩容大小为原来的1.5倍
Student s1 = new Student("刘德华",20);
Student s2 = new Student("郭富城",22);
Student s3 = new Student("吴彦祖",18);
arrayList.add(s1);
arrayList.add(s2);
arrayList.add(s3);
删除元素:
  • 可以根据下标删除

    arrayList.remove(0);
    
  • 也可以通过元素删除

    arrayList.remove(s1);
    
  • 也可以通过属性删除(重写equals方法)

    arrayList.remove(new Student("刘德华",20));
    
遍历元素【重点】:
  • 使用迭代器

    Iterator it = arrayList.iterator();
    while(it.hasNext()){
        Student s = (Student)it.next();
        System.out.println(s.toString());
    }
    
  • 列表迭代器

    ListIterator lit = arrayList.listIterator();
    while(lit.hasNext()){
        Student s = (Student)lit.next();
        System.out.println(s.toString());
    }
    
判断元素(重写equals方法)
System.out.println(arrayList.contains(new Student("刘德华",20)));
System.out.println(arrayList.isEmpty());
查找元素位置(重写equals方法)
 System.out.println(arrayList.indexOf(new Student("刘德华",20)));

LinkedList

  • size:集合的大小
  • Node first:链表的头节点
  • Node last:链表的尾节点
LinkedList的使用
创建集合:
LinkedList linkedList = new LinkedList<>();
添加元素:
Student s1 = new Student("刘德华",20);
Student s2 = new Student("郭富城",22);
Student s3 = new Student("吴彦祖",18);
linkedList.add(s1);
linkedList.add(s2);
linkedList.add(s3);
删除元素:
  • 可以根据下标删除

    linkedList.remove(s1);
    
  • 也可以通过元素删除

    linkedList.remove(s1);
    
  • 也可以通过属性删除(重写equals方法)

    linkedList.remove(new Student("刘德华",20));
    
遍历元素【重点】:
  • 使用for循环

    for (int i = 0; i < linkedList.size(); i++) {           System.out.println(linkedList.get(i));
    }
    
  • 使用增强for

    for (Object o : linkedList) {
       Student s = (Student) o;
       System.out.println(s.toString());
    }
    
  • 使用迭代器

    Iterator it = linkedList.iterator();
    while(it.hasNext()){
        Student s = (Student)it.next();
        System.out.println(s.toString());
    }
    
  • 列表迭代器

    ListIterator lit = linkedList.listIterator();
    while(lit.hasNext()){
        Student s = (Student)lit.next();
        System.out.println(s.toString());
    }
    
判断元素(重写equals方法)
System.out.println(linkedList.contains(new Student("刘德华",20)));
System.out.println(linkedList.isEmpty());
查找元素位置(重写equals方法)
 System.out.println(linkedList.indexOf(new Student("刘德华",20)));

泛型

  • Java泛型是JDK1.5中引入的一个新特性,其本质是参数化类型,把类型作为参数传递
  • 常见形式有泛型类、泛型接口、泛型方法
  • 好处:
    • 提高代码的重用性
    • 防止类型转换异常,提高代码的安全性

泛型类

  • 将类变成泛型类:在类名后面加上,类就变成了泛型类,T是类型占位符,表示一种引用类型,如果编写多个使用逗号隔开

  • 不可以实例化泛型,以下是错误示范

    T t1 = new T();
    

    T表示数据类型,不能确定,不能实例化对象。

  • 注意

    • 泛型只能是引用类型
    • 不同泛型对象之间不能相互复制
    • 在实例化泛型类对象时需要说明泛型的具体数据类型
public class MyGeneric<T> {
    //使用泛型
    //1创建变量
    T t;
    //2作为方法的参数
    public void show(T t){
        System.out.println(t);
    }
    //3泛型作为方法的返回值
    public T getT(){
        return t;
    }
}

public static void main(String[] args) {
        //使用泛型类创建对象
        MyGeneric<String> myGeneric = new MyGeneric<String>();
        myGeneric.t = "hello";
        myGeneric.show("大家好");
        String s = myGeneric.getT();
        System.out.println(s);

        MyGeneric<Integer> myGeneric1 = new MyGeneric<Integer>();
        myGeneric1.t = 100;
        myGeneric1.show(200);
        Integer integer = myGeneric1.getT();
        System.out.println(integer);
}

泛型接口

  • 将接口变成泛型接口:在接口后面加上,接口就变成了泛型接口
  • 不能使用静态泛型常量
  • 在继承泛型接口的时候需要说明泛型的具体数据类型
public interface MyInterface<T>{
    String name= "张三";
    T server(T t);
}

public class MyInterfaceImpl implements MyInterface<String>{
    @Override
    public String server(String s) {
        System.out.println(s);
        return s;
    }
}
  • 或者创建泛型类继承泛型接口不需要说明泛型的具体数据类型,但是在实例化泛型类的时候需要说明泛型的具体数据类型。

泛型方法

  • 语法和泛型类不同:声明泛型方法的时候将放在返回值类型前面
public <T> void show(T t){
        System.out.println("泛型方法");
    }
public static void main(String[] args) {
	MyGenericMethod myGenericMethod= new 	MyGenericMethod();
	myGenericMethod.show("加油学习!");
	myGenericMethod.show(20);
	myGenericMethod.show(3.1415926);
}
  • 方法的传入类型由传入的类型决定

泛型集合

  • 概念:参数化类型、类型安全的集合,强制集合元素的类型必须一致
  • 特点:
    • 编译时即可检查,而非运行时抛出异常
    • 访问时,不必类型转换(拆箱)
    • 不同泛型之间引用不能相互赋值,泛型不存在多态
ArrayList<Student> arrayList = new ArrayList<Student>();

Set子接口

  • 特点:无序、无下表、元素不可重复

  • 方法:全部继承自Collection中的方法

  • Set实现类

    • HahSet【重点】:

      • 基于HashCode实现元素不重复

      • 当存入元素的哈希码相同时,会调用equals进行确认,如结果为true,啧拒绝后者存入

    • TreeSet:

      • 基于排列顺序实现元素不重复

Set的使用

Set元素添加

Set<String> set = new HashSet<>();
//1添加数据
set.add("华为");
set.add("苹果");
set.add("小米");
System.out.println("数据个数"+set.size());
System.out.println(set.toString());

Set元素的删除

//2删除数据
set.remove("小米");
System.out.println("数据个数"+set.size());
System.out.println(set.toString());

Set元素的遍历

  • 使用增强for遍历

    //3.1增强for
    for (String s : set) {
         System.out.println(s);
    }
    
  • 使用迭代器遍历

    //3.2使用迭代器
    Iterator<String> it = set.iterator();
    while(it.hasNext()){
        System.out.println(it.next());
    }
    

Set元素的判断

System.out.println(set.contains("华为"));
System.out.println(set.isEmpty());

Set实现类

HashSet【重点】

  • 基于HashCode计算元素存放位置:
    1. 如果此位置为空,则直接保存,如果不为空则执行第二步
    2. 再执行equals方法,如果equals方法为true,则认为是重复,否则形成链表
  • 当存入元素的哈希码相同时,会调用 equals进行确认,如结果为true,则拒绝后者存入
  • 所以如果要根据年龄和姓名判断两人是否相同的话,需要重写HashCode方法和equals方法
创建
HashSet<String> hashSet = new HashSet<>();
添加元素
hashSet.add("刘德华");
hashSet.add("梁朝伟");
hashSet.add("彭于晏");
hashSet.add("周润发");
System.out.println(hashSet.size());
System.out.println(hashSet.toString());
删除元素
hashSet.remove("刘德华");
System.out.println("删后"+hashSet.toString());
遍历元素
//3.1增强for
for (String s : hashSet) {
    System.out.println(s);
}
//3.2使用迭代器
Iterator<String> it = hashSet.iterator();
while(it.hasNext()){
    System.out.println(it.next());;
}
判断
System.out.println(hashSet.contains("郭富城"));;
System.out.println(hashSet.isEmpty());

TreeSet

  • 基于排列顺序实现元素不重复
  • 实现了SortedSet接口,对集合元素自动排序
  • 元素对象的类型必须实现Comparable接口,指定排序规则
  • 通过CompareTo方法确定是否为重复元素,如果返回值为0,认为是重复元素
创建
TreeSet<Person> treeSet = new TreeSet<>();

//其中Person类必须继承Comparable接口
    
@Override
public int compareTo(Person o) {
    int n1 = this.getName().compareTo(o.getName());
    int n2 = this.age-o.getAge();
    return n1==0?n2:n1;
}

或者声明比较规则

TreeSet<Person> person = new TreeSet<>(new Comparator<Person>() {
    @Override
    public int compare(Person o1, Person o2) {
        int n1 = o1.getAge()-o2.getAge();
        int n2 = o1.getName().compareTo(o2.getName());
        return n1==0?n2:n1;
    }
});
添加元素
treeSet.add("刘德华");
treeSet.add("梁朝伟");
treeSet.add("彭于晏");
treeSet.add("周润发");
System.out.println(treeSet.size());
System.out.println(treeSet.toString());
删除元素
treeSet.remove("刘德华");
System.out.println("删后"+treeSet.toString());

不用重写HashCode和equals方法也可以删除

treeSet.remove(new treeSet("刘德华"));
遍历元素
//3.1增强for
for (String s : treeSet) {
    System.out.println(s);
}
//3.2使用迭代器
Iterator<String> it = treeSet.iterator();
while(it.hasNext()){
    System.out.println(it.next());;
}
判断
System.out.println(treeSet.contains("郭富城"));;
System.out.println(treeSet.isEmpty());

Map集合

  • Map接口的特点:
    • 用于储存任意键值对(Key-Value)
    • 键:无序、无下标、不允许重复(唯一)
    • 值:无序、无下标、允许重复

Map集合的使用

元素的添加

//创建Map集合
Map<String,String> map = new HashMap<>();
//1添加元素
map.put("cn","中国");
map.put("uk","英国");
map.put("usa","美国");
System.out.println("元素个数为"+map.size());
System.out.println(map.toString());
  • 注意:如果key的值重复,则会把前面的value值覆盖掉

元素的删除

map.remove("usa");
System.out.println("元素个数为"+map.size());

元素的遍历【重点】

  • entrySet效率高于keySet
使用keySet()方法
Set<String> keyset = map.keySet();
for (String s : keyset) {
    System.out.println(s+":"+map.get(s));
}
  • 使用keySet()方法得到key的Set集合,再用增强for循环遍历得到的Set集合,使用get方法得到key对应的value值
使用entrySet()方法
Set<Map.Entry<String, String>> entries = map.entrySet();
for (Map.Entry<String, String> entry : entries) {
    System.out.println(entry.getKey()+":"+entry.getValue());
}
  • 使用entrySet方法得到entrySet的包装集合,再用增强for循环遍历得到的集合。使用getKey和getValue方法分别得到key和value

元素的判断

System.out.println(map.containsKey("cn"));
System.out.println(map.containsValue("泰国"));

判断有没有key,判断有没有value

Map集合的实现类

HashMap【重点】:

  • 线程不安全,运行效率快;允许用null作为key或是value

  • 初始大小为16,最大容量为1<<30

  • 超过目前容量的75%开始扩容(加载因子)

  • HashMap刚创建时,table是null,为了节省空间,当添加第一个元素时,table的容量调整为16

  • 当元素个数大于阈值(16*0.75=12)时,扩容为原来大小的2倍,目的是为了减少调整元素的个数

  • 当每个链表长度大于8时,并且数组元素个数大于等于64时,会调整为红黑树,目的提高执行效率

  • 当哈希表长度小于6时,调整为链表

  • jdk1.8以前,链表插入为头插入,jdk1.8以后是尾插入

Hashtable

  • 线程安全,运行效率慢;不允许null作为key或是value
  • Properties为Hashtable的子类,要求key和value都是String。通常用于配置文件的读取

TreeMap

  • 实现了SortedMap接口,可以对key自动排序

  • TreeMap的使用同上述Map的使用

标签:框架,泛型,元素,System,println,Student,集合,out
From: https://www.cnblogs.com/jiangwang-jzh/p/17317284.html

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