Java学习笔记之集合3
0x00 概述
本篇主要涉及Java知识点有Map集合，Collections集合工具类和一个斗地主的案例。
0x01 Map集合
1.1 Map集合概述和特点
- Map集合概述
interface Map<k, V> K:键的类型； V:值的类型
- Map集合的特点
键值对映射关系
一个键对应一个值
键不能重复，值可以重复
元素存取无序
Map集合的基本使用
package MapDemo1; import java.util.HashMap; import java.util.Map; public class MapDemo1 { public static void main(String[] args) { // 创建集合对象 Map<String, String> map = new HashMap<String, String>(); // V put(K key, V value) 将指定的值与该映射中的指定键相关联 map.put("001", "Alice"); map.put("002", "Bob"); map.put("003", "Charlie"); map.put("004", "Delta"); // 输出集合对象 System.out.println(map); } }
1.2 Map集合的基本功能
- 方法介绍
示例
package MapDemo2; import java.util.HashMap; import java.util.Map; public class MapDemo2 { public static void main(String[] args) { // 创建集合对象 Map<String, String> map = new HashMap<String, String>(); // V put(K key, V value): 添加元素 map.put("001", "Alice"); map.put("002", "Bob"); map.put("003", "Charlie"); map.put("004", "Delta"); // V remove(Object key): 根据键删除键值对元素 // System.out.println(map.remove("001")); // System.out.println(map.remove("001")); // void clear(): 移除所有的键值对元素 // map.clear(); // System.out.println(map); // boolean containsKey(Object key): 判断集合是否包含指定的键 // System.out.println(map.containsKey("004")); // System.out.println(map.containsKey("003")); // boolean isEmpty(): 判断集合是否为空 // System.out.println(map.isEmpty()); // int size(): 集合的长度，也就是集合中键值对的个数 System.out.println(map.size()); // 输出集合对象 System.out.println(map); } }
1.3 Map集合的获取功能
- 方法介绍
示例
package MapDemo3; import java.util.Collection; import java.util.HashMap; import java.util.Map; import java.util.Set; public class MapDemo3 { public static void main(String[] args) { // 创建集合对象 Map<String, String> map = new HashMap<String, String>(); // 添加元素 map.put("001", "Alice"); map.put("002", "Bob"); map.put("003", "Charlie"); // V get(Object key): 根据键获取值 // System.out.println(map.get("001")); // System.out.println(map.get("002")); // Set<K> keySet(): 获取所有键的集合 /* Set<String> keySet = map.keySet(); for (String key : keySet) { System.out.println(key); } */ // Collection<V> values(): 获取所有值的集合 Collection<String> values = map.values(); for(String value: values) { System.out.println(value); } } }
1.4 Map集合的遍历方式1
- 遍历思路
我们刚才存储的元素都是成对出现的，所有我们把Map看成是一个夫妻对的集合
把所有的丈夫给集中起来
遍历丈夫的集合，获取到每一个丈夫
根据丈夫去找对应的妻子
- 步骤分析
获取所有键的集合，用KeySet()方法实现
遍历键的集合，获取到每一个键，用增强for实现
根据键去找值，用get(Object key)方法实现
示例
package MapDemo4; import java.util.HashMap; import java.util.Map; import java.util.Set; public class MapDemo4 { public static void main(String[] args) { // 创建集合对象 Map<String, String> map = new HashMap<String, String>(); // 添加元素 map.put("001", "Alice"); map.put("002", "Bob"); map.put("003", "Charlie"); // 获取所有键的集合，用keySet()方法实现 Set<String> keyset = map.keySet(); // 遍历键的集合，获取到每一个键，用增强for实现 for (String key : keyset) { String value = map.get(key); System.out.println(key + ", " + value); } } }
1.5 Map集合的遍历方式2
- 遍历思路
我们刚才存储的元素都是成对出现的，所以我们把Map看成是一个夫妻对的组合
获取所有结婚证的集合
遍历结婚证的集合，得到每一个结婚证
根据结婚证获取丈夫和妻子
- 步骤分析
获取所有键值对对象和集合
Set<Map.Entry<K,V>> entrySet():获取所有键值对对象的结合
遍历键值对对象的集合，得到每一个键值对对象
用增强for实现，得到每一个Map.Entry
根据键值对对象获取键和值
用getKey()得到键
用getValue()得到值
示例
package MapDemo5; import java.util.HashMap; import java.util.Map; import java.util.Set; public class MapDemo5 { public static void main(String[] args) { // 创建集合对象 Map<String, String> map = new HashMap<String, String>(); // 添加元素 map.put("001", "Alice"); map.put("002", "Bob"); map.put("003", "Charlie"); map.put("004", "Delta"); // 获取所有键值对对象的集合 Set<Map.Entry<String, String>> entrySet = map.entrySet(); // 遍历键值对对象的集合，得到每一个键值对对象 for (Map.Entry<String, String> me : entrySet) { // 根据键值对对象获取键和值 String key = me.getKey(); String value = me.getValue(); System.out.println(key + ", " + value); } } }
1.6 Map集合的案例
1.6.1 HashMap集合练习之键是String值是Student
需求：创建一个HashMap集合，键是学号(String)，值是学生对象(Student)。存储三个键值对元素，并遍历
示例
package MapTest1; import java.util.HashMap; import java.util.Map; import java.util.Set; /* 需求： 创建一个HashMap集合，键是学号(String)，值是学生对象(Student),存储三个键值对元素并遍历 思路： 1. 定义学生类 2. 创建HashMap集合对象 3. 创建学生对象 4. 把学生添加到集合 5. 遍历集合 方式1：键找值 方式2：键值对对象找键和值 */ public class HashMapDemo1 { public static void main(String[] args) { // 创建HashMap集合对象 HashMap<String, Student> hm = new HashMap<String, Student>(); // 创建学生对象 Student s1 = new Student("Alice", 13); Student s2 = new Student("Bob", 14); Student s3 = new Student("Charlie", 12); Student s4 = new Student("Delta", 15); hm.put("001", s1); hm.put("002", s2); hm.put("003", s3); hm.put("004", s4); // 方式1： 键找值 Set<String> keySet = hm.keySet(); for (String key : keySet) { Student student = hm.get(key); System.out.println(key + ", " + student.getName() + ", " + student.getAge()); } System.out.println("-------------------"); // 方式2： 键值对对象找键和值 Set<Map.Entry<String, Student>> entrySet = hm.entrySet(); for (Map.Entry<String, Student> me : entrySet) { String key = me.getKey(); Student value = me.getValue(); System.out.println(key + ", " + value.getName() + ", " + value.getAge()); } } }
1.6.2 HashMap集合练习之键是Student值是String
需求：
创建一个HashMap集合，键是学生对象(Student)，值是居住地(String)，存储多个元素并遍历
要求保证键的唯一性，如果学生对象的成员变量值相同，我们就认为是同一个对象
示例
package MapTest2; import java.util.HashMap; import java.util.Set; public class HashMapDemo2 { public static void main(String[] args) { // 创建HashMap集合对象 HashMap<Student, String> hm = new HashMap<Student, String>(); // 创建学生对象 Student s1 = new Student("Alice", 13); Student s2 = new Student("Bob", 14); Student s3 = new Student("Charlie", 13); Student s4 = new Student("Delta", 15); // 把学生添加到集合 hm.put(s1, "北京"); hm.put(s2, "上海"); hm.put(s3, "广州"); hm.put(s4, "南京"); // 遍历集合 Set<Student> keySet = hm.keySet(); for (Student key : keySet) { String address = hm.get(key); System.out.println(key.getName() + ", " + key.getAge() + ", " + address); } } }
1.6.3 集合嵌套值ArrayList嵌套HashMap
需求：
创建一个ArrayList集合，存储三个元素，每一个元素都是HashMap
每一个HashMap的键和值都是String，并遍历
示例
package MapTest3; import java.util.ArrayList; import java.util.HashMap; import java.util.Set; public class ArrayListIncludeHashMapDemo { public static void main(String[] args) { // 创建ArrayList集合 ArrayList<HashMap<String, String>> arr = new ArrayList<HashMap<String, String>>(); // 创建HashMap集合，并添加键值对元素 HashMap<String, String> hm1 = new HashMap<String, String>(); hm1.put("Alice", "Bob"); hm1.put("Charlie", "Echo"); arr.add(hm1); HashMap<String, String> hm2 = new HashMap<String, String>(); hm2.put("Zodiac", "Scarlet"); hm2.put("Harry", "Jessie"); arr.add(hm2); HashMap<String, String> hm3 = new HashMap<String, String>(); hm3.put("Leo", "Lucy"); hm3.put("Carl", "Kate"); arr.add(hm3); // 遍历ArrayList集合 for (HashMap<String, String> hm : arr) { Set<String> keySet = hm.keySet(); for (String key : keySet) { String value = hm.get(key); System.out.println(key + ", " + value); } } } }
1.6.4 集合嵌套值HashMap嵌套ArrayList
需求：
创建一个HashMap集合，存储三个键值对元素，每一个键值对元素的键是String，值是ArrayList
每一ArrayList的元素是String，并遍历
示例
package MapTest4; import java.util.ArrayList; import java.util.HashMap; import java.util.Set; public class HashMapIncludeArrayListDemo { public static void main(String[] args) { // 创建HashMap集合 HashMap<String, ArrayList<String>> hm = new HashMap<String, ArrayList<String>>(); // 创建ArrayList集合，并添加集合 ArrayList<String> arr1 = new ArrayList<String>(); arr1.add("Alice"); arr1.add("Bob"); hm.put("part1", arr1); // 创建ArrayList集合，并添加合集 ArrayList<String> arr2 = new ArrayList<String>(); arr2.add("Charlie"); arr2.add("Delta"); hm.put("part2", arr2); // 遍历HashMap集合 Set<String> keySet = hm.keySet(); for (String key : keySet) { System.out.println(key); ArrayList<String> strings = hm.get(key); for (String s : strings) { System.out.println("\t" + s); } } } }
1.6.5 统计字符串中每个字符出现的次数
需求：
键盘录入一个字符串，要求统计字符串中每个字符出现的次数
输出样式 "a(5)b(3)c(6)"
示例
package HashMapDemo; import apple.laf.JRSUIUtils; import java.util.HashMap; import java.util.Scanner; import java.util.Set; import java.util.TreeMap; public class HashMapDemo { public static void main(String[] args) { // 键盘录入一个字符串 Scanner sc = new Scanner(System.in); System.out.println("请输入第一字符串："); String line = sc.nextLine(); // 创建HashMap集合，键是Character，值是Integer // HashMap<Character, Integer> hm = new HashMap<Character, Integer>(); TreeMap<Character, Integer> hm = new TreeMap<Character, Integer>(); // 遍历字符串，得到每一个字符 for (int i = 0; i < line.length(); i++) { char key = line.charAt(i); // 拿到的每一个字符串作为键到HashMap集合中去找对应的值，看其返回值 Integer value = hm.get(key); if (value == null) { // 如果返回值是null：说明该字符在HashMap集合中不存在，就把该字符作为键，1作为值存储 hm.put(key, 1); } else { // 如果返回值不是null：说明该字符在HashMap中已存在，把该值加1，然后重新存储该字符和对应的值 value++; hm.put(key, value); } } // 遍历HashMap集合，得到键和值，按照要求进行拼接 StringBuilder sb = new StringBuilder(); Set<Character> keySet = hm.keySet(); for (Character key : keySet) { Integer value = hm.get(key); sb.append(key).append("(").append(value).append(")"); } String result = sb.toString(); System.out.println(result); } }
0x02 Collections集合工具类
2.1 Collections概述和使用
- Collections类的作用
是针对集合操作的工具类
- Collections类常用方法
示例
package CollectionDemo1; import java.util.ArrayList; import java.util.Collections; import java.util.List; public class ColllectionDemo1 { public static void main(String[] args) { // 创建集合对象 List<Integer> list = new ArrayList<Integer>(); // 添加元素 list.add(30); list.add(20); list.add(50); list.add(40); list.add(10); // public static <T extends Comparable<? super T>> void sort(List<T> list) // 将指定的列表按升序排序 // Collections.sort(list); // public static void reverse(List<?> list) // 反转指定列表中元素的顺序 // Collections.reverse(list); // public static void shuffle(List<?> list): // 使用默认的随机源随机排列指定的列表 Collections.shuffle(list); System.out.println(list); } }
2.2 ArrayList集合存储学生并排序
需求：
ArrayList存储学生对象，使用Collections对ArrayList进行排序
要求：按照年龄从小到大排序，年龄相同时，按照姓名的字母顺序排序
示例
package CollectionDemo2; import java.util.ArrayList; import java.util.Collections; import java.util.Comparator; public class CollectionDemo2 { public static void main(String[] args) { // 创建ArrayList集合对象 ArrayList<Student> arr = new ArrayList<Student>(); // 创建学生对象 Student s1 = new Student("Charlie", 12); Student s2 = new Student("Bob", 14); Student s3 = new Student("Alice", 14); Student s4 = new Student("Delta", 14); arr.add(s1); arr.add(s2); arr.add(s3); arr.add(s4); // 使用Collections对ArrayList集合排序 // sort(List<T> list, comparator<? super T> c) Collections.sort(arr, new Comparator<Student>() { @Override public int compare(Student o1, Student o2) { // 按照年龄从小到大排序，年龄相同时，按照姓名的字母排序 int num = o1.getAge() - o2.getAge(); int num2 = num == 0 ? o1.getName().compareTo(o2.getName()):num; return num2; } }); // 遍历集合 for (Student s : arr) { System.out.println(s.getName() + ", " + s.getAge()); } } }
0x03 斗地主案例
3.1 模拟斗地主案例-普通版本
需求：通过程序实现斗地主过程中的洗牌，发牌和看牌
示例：
package PokerDemo1; import java.util.ArrayList; import java.util.Collections; public class PokerDemo { public static void main(String[] args) { // 创建一个牌盒，也就是定义一个集合对象，用ArrayList集合实现 ArrayList<String> arr = new ArrayList<String>(); // 往牌盒里面装牌 /* ♦️2，♦️3，♦️4...♦️K，♦️A； ♠️️2,... ♥️2,... ♣️2,... */ // 定义花色数组 String[] colors = {"♦️", "️️️️♠️️", "♥️", "♣️"}; // 定义点数数组 String[] numbers = {"2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9", "10", "J", "Q", "K", "A"}; for (String color : colors) { for (String number : numbers) { arr.add(color + number); } } arr.add("小王"); arr.add("大王"); // System.out.println(arr); // 洗牌 Collections.shuffle(arr); // System.out.println(arr); // 发牌，也就是遍历集合，给3个玩家发牌, ArrayList<String> p1 = new ArrayList<String>(); ArrayList<String> p2 = new ArrayList<String>(); ArrayList<String> p3 = new ArrayList<String>(); ArrayList<String> dipai = new ArrayList<String>(); for (int i = 0; i < arr.size(); i++) { String poker = arr.get(i); if (i >= arr.size() - 3) { dipai.add(poker); } else if (i % 3 == 0) { p1.add(poker); } else if (i % 3 == 1) { p2.add(poker); } else if (i % 3 == 2) { p3.add(poker); } } // 看牌，也就是三位玩家分别遍历自己的牌 lookPoker("Alice", p1); lookPoker("Bob", p2); lookPoker("Charlie", p3); lookPoker("底牌", dipai); } public static void lookPoker(String name, ArrayList<String> array) { System.out.print(name + "的牌是："); for (String poker : array) { System.out.print(poker + " "); } System.out.println(); } }
3.2 模拟斗地主案例-升级版本
需求：通过程序实现斗地主过程中的洗牌，发牌和看牌，对牌进行排序
示例
package PokerDemo2; import java.util.ArrayList; import java.util.Collections; import java.util.HashMap; import java.util.TreeSet; public class PokerDemo2 { public static void main(String[] args) { // 创建HashMap，键是编号，值是牌 HashMap<Integer, String> hm = new HashMap<Integer, String>(); // 创建ArrayList，存储编号 ArrayList<Integer> array = new ArrayList<Integer>(); // 创建花色组和点数数组 String[] colors = {"♦️", "♠️", "♥️", "♣️"}; String[] numbers = {"2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9", "10", "J", "Q", "K", "A"}; // 从0开始往HashMap里面存储编号，并存储对应的牌，同时往ArrayList里面存储编号 int index = 0; for (String number : numbers) { for (String color : colors) { hm.put(index, color + number); array.add(index); index++; } } hm.put(index, "小王"); array.add(index); index++; hm.put(index, "大王"); array.add(index); // 洗牌（洗的是编号） Collections.shuffle(array); // 发牌，发的也是编号，为了保证每个玩家编号是排序的，创建TreeSet集合接收 TreeSet<Integer> p1 = new TreeSet<Integer>(); TreeSet<Integer> p2 = new TreeSet<Integer>(); TreeSet<Integer> p3 = new TreeSet<Integer>(); TreeSet<Integer> dp = new TreeSet<Integer>(); for (int i = 0; i < array.size(); i++) { int x = array.get(i); if (i >= array.size() - 3) { dp.add(x); } else if (i % 3 == 0) { p1.add(x); } else if (i % 3 == 1) { p2.add(x); } else if (i % 3 == 2) { p3.add(x); } } // 调用看牌方法 lookPoker("Alice", p1, hm); lookPoker("Bob", p2, hm); lookPoker("Charlie", p3, hm); lookPoker("dipai", dp, hm); } public static void lookPoker(String name, TreeSet<Integer> ts, HashMap<Integer, String> hm) { System.out.print(name + "的底牌是："); for (Integer key : ts) { String poker = hm.get(key); System.out.print(poker + " "); } System.out.println(); } }
