Java集合

参考文献：https://www.runoob.com/java/java-collections.html

1、集合定义

集合是Java提供的一种容器，可以用来存储多个数据；
集合与数组的区别
- 数组长度是固定的，集合长度是可变的
- 数组存储的都是同一类型的元素，可以存储基本的数据类型，集合存储的都是对象，而且对象类型可以不一致（多态）。在开发中一般当对象多的时候，使用集合存储；

2、集合框架

集合按照存储结构分为两大类，分别是单列集合java.util.Collection和双列集合java.util.map
图示

2.1 Collection集合常用的方法

add(E e)添加
remove(E e)删除返回布尔值
- 注意ArrayList的remove（索引）方法返回的是被删除的元素；！！！
clear() 清空所有的元素
contains() 判断是否包含某个元素
isEmpty() 判断集合长度是否为空
int size() 获取集合长度
Object[] toArray() 转换为数组

代码示例’

package day10;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
public class DemoMain {
    public static void main(String[] args) {
        //多态形式，声名集合
        Collection<String> coll = new ArrayList<>();
        coll.add("三体");
        coll.add("流浪地球");
        coll.add("章北海");
        coll.add("东方延续");
        Object[] obj=coll.toArray();//转换为数组;
        for (Object o:obj){//遍历数组
            System.out.println(o);
        }
        System.out.println(coll);
        boolean res=coll.remove("流浪地球");
        System.out.println(res);
        //查看是否包含
        boolean isa=coll.contains("章北海");
        System.out.println(isa);
        int s= coll.size();
        System.out.println("长度"+s);
        coll.clear();//清空集合
        boolean ist=coll.isEmpty();
        System.out.println("是否为空"+ist);
    }
}

2.2 Iterator迭代器

即Collection集合元素的通用获取方式。在取元素之前，先要判断集合中有没有元素，如果有，就把这个元素取出来，继续判断。如果还有，就再取出来。一直把集合中的元素全部取出来，这种取出方式专业术语称为迭代；
Iterator接口的常用方法如下：
- public E next():返回迭代的下一个元素。
- public boolean hasNext():如果仍有元素可以迭代，则返回True.
原理图示

代码示例

package day10;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;
public class DemoIter {
    public static void main(String[] args) {
        //1.创建集合对象
        Collection<String> coll =new ArrayList<>();
        //2.添加数据
        coll.add("程心");
        coll.add("韦德");
        coll.add("比尔希恩斯");
        coll.add("雷迪亚兹");
        //3.使用迭代器进行访问
        /*
        * 1.集合中的方法itrerator()获取迭代器的实现类对象，使用Iterator接口接收（多态）
        * 注意
        *   Iterator<E> 接口也是有泛型的，迭代器的泛型跟着集合走，集合是什么泛型，迭代器就是什么泛型
        * */
        //多态 接口             实现类对象
        Iterator<String> it =coll.iterator();//方法itrerator()返回接口
        //迭代元素结束，it.hashNext返回False;
        while(it.hasNext()){
            String e= it.next();
            System.out.println(e);
        }
    }
}

补充增强for循环
```
for(类型 变量:目标){
    ...
}
//注意，该形式必须要有被遍历目标，目标只能是Collection或者数组。
```
注意，该形式必须要有被遍历目标，目标只能是Collection或者数组。该形式的for仅仅作为遍历操作出现；

3、泛型

一种未知的数据类型，当我们不知道使用什么数据类型的时候，可以使用泛型；
创建对象的时候会确定泛型的数据类型；

3.1使用泛型的优劣对比

3.2 定义和使用含有泛型的类

package day10;

public class GenericClass <E>{
    private E name;
	
    public E getName() {
        return name;
    }

    public void setName(E name) {
        this.name = name;
    }
}

package day10;

public class DemoMain1 {
    public static void main(String[] args) {
        GenericClass<String> gc= new GenericClass<>();//实例化对象的时候确定泛型的类型
        GenericClass<Integer> gc2= new GenericClass<>();//实例化对象的时候确定泛型的类型
        gc.setName("hELLO world");
        String name=gc.getName();
        gc2.setName(12);
        int x= gc2.getName();//自动拆箱
        System.out.println(name);
        System.out.println(x);
    }
}

补充

3.3 定义使用含有泛型的接口

定义

package day10;

public interface Gender <I>{
    String func(I i);
}

第一种实现方式(实现类不指定泛型的数据类型，实例化实现类对象的时候确定泛型的参数)

package day10;

public class GenderImpl<I> implements Gender<I>{

    @Override
    public void func(I i) {
        System.out.println(i);
    }
}

package day10;

public class DemoMain1 {
    public static void main(String[] args) {
        GenderImpl<String> gg= new GenderImpl<>();
        gg.func("ssss");
        GenderImpl<Double> ggg=new GenderImpl<>();
        ggg.func(3.1415926);
    }
}

第二种实现方式

实现类实现接口的时候直接指定接口的泛型类型

package day10;
//实现类实现接口的时候直接指定接口的泛型类型
public class Gender2Impl implements Gender<String>{

    @Override
    public void func(String s) {
        System.out.println(s);
    }
}

笔记截图

3.4 泛型通配符

<?>
泛型之间不存在继承关系

package day10;

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

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> coll=new ArrayList<>();
        coll.add("三体");
        coll.add("流浪地球");
        coll.add("章北海");
        coll.add("东方延续");

        ArrayList<Integer> list=new ArrayList<>();
        list.add(1);
        list.add(2);
        list.add(3);
        list.add(4);
        printArray(coll);
        printArray(list);
        //可以使用一个方法去遍历两个集合，而且类型不相同；
        //使用一个方法遍历两个集合
    }
    public static void printArray(ArrayList<?> list){
        Iterator<?> it =list.iterator();
        while (it.hasNext()){
            System.out.println(it.next());
        }
    }
}

补充了解:泛型的上下限
- 阅读源码是需要知道；限定通配符的使用类型

4、数据结构

4.1栈

特点：先进后出

4.2队列

特点：先进先出

4.3 数组

特点：查询快，增删慢；

4.4 链表

特点：增删快，查询慢；

4.5 红黑树

特点：趋*于*衡树，查询速度非常快；查询叶子节点的最大次数和最小次数不能超过两倍
约束
- 节点可以是红色或者黑色
- 根节点是黑色
- 叶子节点全是黑色
- 任何一个节点的所有路径上黑色节点数相同

5 、List集合

特点
- 有序集合，存储元素和取出元素的顺序是一致的
- 有索引，包含了一些带索引的方法
- 允许存储重复元素
特有的方法
- add
- get
- remove(索引)
- set(索引，新的值)
代码笔记

package day11;

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

public class DemoList {
    public static void main(String[] args) {
        //使用多态的方法进行创建
        List<String> ll=new ArrayList<>();
        ll.add("a");
        ll.add("b");
        ll.add("c");
        ll.add("d");
        System.out.println(ll);//顺序不会改变
        //修改，set 按照索引修改并返回被修改的元素
        String s=ll.set(2,"Hello World");
        System.out.println(s);
        //删除 remove 返回删除的元素
        String r =ll.remove(3);
        System.out.println(r);
        System.out.println(ll);

    }
}
/*
[a, b, c, d]
c
d
[a, b, Hello World]
*/

5.1 ArrayList

底层由数组的复制实现，数组的增删（数组长度发生变化）是有地址的改变进行的

5.2 LinkedList

底层是链表结构，查询慢，增删快
里面包含了大量的首尾元素的方法
注意：Linkedlist 集合含有大量的特有方法，不能使用多态，
- 使用多态无法使用子类中特有的方法，需要进行类的转型，因此在此处不建议使用多态

package day11;

import java.util.LinkedList;

public class DemoLinkList {
    public static void main(String[] args) {
        show01();
        System.out.println("============");
        show02();
        System.out.println("================");
        show03();
        System.out.println("============");
        show04();
    }
    public static void show01(){
        //addFirst与push方法都是在集合开头插入元素
        LinkedList<String> list=new LinkedList<>();
        list.add("aa");
        list.add("bb");
        list.add("cc");
        list.add("dd");
        System.out.println(list);
        list.push("11");
        list.addFirst("22");
        System.out.println(list);
    }
    public static void show02(){
        //add()与addlast方法都是在集合结尾插入元素，两方法等效
        LinkedList<String> list=new LinkedList<>();
        list.add("aa");
        list.add("bb");
        list.add("cc");
        list.add("dd");
        System.out.println(list);
        list.add("11");
        list.addLast("22");
        System.out.println(list);
    }
    public static void show03(){
        LinkedList<String> list=new LinkedList<>();
        list.add("aa");
        list.add("bb");
        list.add("cc");
        list.add("dd");
        String s=list.getFirst();//返回列表的第一个元素
        String s1=list.getLast();//返回列表的的最后一个元素
        System.out.println(s+s1);
    }
    public static void show04(){
        //pop与removelast
        LinkedList<String> list=new LinkedList<>();
        list.add("aa");
        list.add("bb");
        list.add("cc");
        list.add("dd");
        String first=list.removeFirst();//删除第一个元素并返回
        System.out.println(first+"--------"+list);
        String l1= list.pop();//删除第一个元素并返回；与上一个方法等效,
        String l2=list.removeLast();//删除最后一个并返回;
        System.out.println(l1+"--"+l2);
        System.out.println(list);
    }

}

5.3 Vector集合

ArrayList集合的前身同步，jdk1.2后被ArrayList取代异步，目前使用不多；

6、Set接口

不允许存储重复元素
没有索引
不能使用普通的for循环遍历
底层是哈希表结构；查询非常快

package day11;

import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;
import java.util.Set;

public class DemoSet {
    public static void main(String[] args) {
        //多态创建对应的集合，
        //接口
        Set<Integer> ss=new HashSet<>();
        ss.add(1);
        ss.add(3);
        ss.add(2);
        ss.add(1);//不允许重复存储，存不进去
        //使用迭代器遍历集合
        Iterator<Integer> it=ss.iterator();
        while (it.hasNext()){
            System.out.println(it.next());
        }

        //增强for
        for(int i:ss){
            System.out.println(i);
        }
    }
}

6.1HashSet集合

hash值
数据结构
不重复原理

存储自定义的元素

package day11;

import java.util.Objects;

public class Person {
    private String name;
    private int age;

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }

    //重写method和equals方法
    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Person person = (Person) o;
        return age == person.age && Objects.equals(name, person.name);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(name, age);
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
}



package day11;

import java.util.HashSet;
import java.util.Set;

public class DemoMain {
    public static void main(String[] args) {
        //object类中包含hashcode方法，要是往集合中存储自定义的类对象，就必须重写对应的hashcode()和equal()方法
        //HashSet存储时先判断hash值，再判断内容（equal）
        Set<Person> set=new HashSet<>();
        Person p1=new Person("傻狗",12);
        Person p2=new Person("傻狗",12);
        Person p3=new Person("傻狗",16);

        System.out.println(p1.hashCode());
        System.out.println(p2.hashCode());
        System.out.println(p3.hashCode());
        set.add(p1);
        set.add(p2);
        set.add(p3);
        System.out.println(set);
    }
}

6.2 LinkedHashSet

支持存储的顺序，原来是什么顺序取出还是什么顺序；

7、可变参数

package day11;

public class DemoDut {
    public static void main(String[] args) {
        printpp("a","a","c");
    }
    //可变参数
    public static void printpp(String...s){
        //s的数据类型为可变数组
        for (String s1 : s) {
            System.out.println(s1);
            //Console: a  a  c
        }
    }
}

注意事项：
- 一个方法的参数列表只能有一个可变参数
- 如果方法的参数有多个，那么可变参数必须在写在参数列表的末尾；

终极写法

public static void method(Object...obj){
    //可以接收任意的数据类型 
}

8、集合工具类

java.utils.collections集合的工具类
常见方法
- addAll(Collection<? super T> c, T... elements) 将所有指定的元素添加到指定的集合中。
- shuffle(List<?> list) 随机置换指定列表使用随机默认源。打乱顺序
- sort排序（建议用的时候进行百度）

package day11;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
public class DemoMain1 {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Integer> list= new ArrayList<>();
        //添加多个
        Collections.addAll(list,1,2,5,3,4,6,0);
        System.out.println(list);
        //默认排序
        Collections.sort(list);//升序
        System.out.println(list);
        //打乱顺序
        Collections.shuffle(list);
        System.out.println(list);
    }
}

9、Map集合

概述
hashMap的特点

常用方法

put添加
remove移除返回
get(key)获取

package day12;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class DemoHashSet {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String,Integer> map=new HashMap<>();
        map.put("k1",1);
        map.put("k2",1);
        map.put("k3",1);
        map.put("k4",1);
        map.put("k5",1);
        System.out.println(map);
        map.put("k1",3);
        System.out.println(map);//重复写入值不一样可以看做修改，没有修改的函数
        Integer k1 = map.get("k1");//如果这里使用的int可能会存在空值；造成异常
        //int k2 = map.get("k9");//造成异常
        System.out.println(k1);
        Integer k5 = map.remove("k5");
        System.out.println(k5);
        System.out.println(map);


    }
}

//consloe
/*
{k1=1, k2=1, k3=1, k4=1, k5=1}
{k1=3, k2=1, k3=1, k4=1, k5=1}
3
1
{k1=3, k2=1, k3=1, k4=1}
*/

9.1遍历Map集合

KeySet

package day12;

import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Set;
import java.util.Map;

public class DemoMain {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String,Integer> map=new HashMap<>();
        map.put("k1",1);
        map.put("k2",1);
        map.put("k3",1);
        map.put("k4",1);
        map.put("k5",1);
        Set<String> set=map.keySet();
        Iterator<String> it=set.iterator();
        while (it.hasNext()){
            String key=it.next();
            System.out.println(map.get(key));
        }
        System.out.println("========");
        for(String s:map.keySet()){
            System.out.println(map.get(s));
        }
    }
}

第二种遍历方式
存储自定义的元素
- 当自定义的类当做键的时候需要重写hashcode和equals方法；
Hashtable

10、Java中使用Json

参考文献：https://www.cnblogs.com/undead/archive/2012/07/18/2594900.html

import org.json.JSONArray;
import org.json.JSONException;
import org.json.JSONObject;


//声明一个Hash对象并添加数据
Map params =  new HashMap();

params.put("username", username);
params.put("user_json", user);

//声明JSONArray对象并输入JSON字符串
JSONArray array = JSONArray.fromObject(params);
put.println(array.toString());

//直接将集合转换成json对象;

将字符串转换成字符串此处不在展示，请查看参考文献；

对比：勿混淆

Python中的集合

{1,2,3}#集合是Python的一种基本数据类型;不允许重复存储

Python中的列表

[]#列表可以增加，删除，获取，修改类似与ArrayList，但是类型不限制

Python中的字典

{"k1","v1"}#键值对的形式，可以直接转换成json的形式较方便
import json
json.dumps(dict)

posted @ 2021-11-21 18:32 紫青宝剑阅读(37) 评论(0) 编辑收藏举报

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紫青宝剑

Java集合

Java集合

1、集合定义

2、集合框架

图示

2.1 Collection集合常用的方法

代码示例’

2.2 Iterator迭代器

原理图示

代码示例

补充增强for循环

3、泛型

3.1使用泛型的优劣对比

3.2 定义和使用含有泛型的类

补充

3.3 定义使用含有泛型的接口

定义

第一种实现方式(实现类不指定泛型的数据类型，实例化实现类对象的时候确定泛型的参数)

第二种实现方式

笔记截图

3.4 泛型通配符

补充了解:泛型的上下限

4、数据结构

4.1栈

4.2队列

4.3 数组

4.4 链表

4.5 红黑树

约束

5 、List集合

特点

特有的方法

代码笔记

5.1 ArrayList

5.2 LinkedList

注意：Linkedlist 集合含有大量的特有方法，不能使用多态，

5.3 Vector集合

6、Set接口

6.1HashSet集合

hash值

数据结构

不重复原理

存储自定义的元素

6.2 LinkedHashSet

7、可变参数

终极写法

8、集合工具类

常见方法

sort排序（建议用的时候进行百度）

9、Map集合

概述

hashMap的特点

常用方法

9.1遍历Map集合

KeySet

第二种遍历方式

存储自定义的元素

Hashtable

10、Java中使用Json

对比：勿混淆

公告