疯狂Java学习笔记(017)·集合类
一、ArrayList 对自定义类对象去重
1.思路：创建新集合，从原集合里拿出元素放入新集合，放入的同时做判断使用的是contains方法。
通过查看contains方法的源码，实际上调用的是要添加元素的equals方法。
如果要添加元素对已经存在的元素调用equals方法，返回true表面已经存在；返回false表面不存在。
默认equals是继承自Object类的，只是简单的比较地址，自定义类要重写equals方法，告知虚拟机到底什么情况下才是“相等”的。
二、并发修改异常（ConcurrentModificationException）
在使用迭代器遍历ArrayList的时候，使用集合本身的方法修改集合，将导致并发修改异常：
两种方法：
1.使用迭代器遍历，使用迭代器删除元素。
2.使用集合本身遍历，使用集合本身方法删除元素。
如果添加元素：
查看Iterator接口的方法，没有添加元素的方法，但是它的子接口ListIterator有。
1.ListIterator迭代，迭代器添加元素。
2.集合本身迭代，使用集合本身方法添加元素。
三、Vector类
Vector类是1.0就已经有了，在1.2被整合到集合框架中，其中的大部分方法都和ArrayList相同，但是它是线程安全的，所以效率低。
特有方法：
- addElement( );
- removeElement( );
- elements( );
四、LinkedList类
- LinkedList类底层使用的是链表结构保存数据。
- 绝大多数方法和ArrayList相同，只不过多了一些对首尾元素操作的方法。
- 包括：
- addFirst( )
- addLast( )
- remove( )
LinkedList底层使用得是链表，但是自己维护了一个索引，所以，提供了get(int index)的方法来通过索引获取元素，但此方法的效率很低，一般不使用。
五、关于List接口的实现类的选择
- 需要线程安全的话，是选择Vector,但是也可以通过其他方式让其他两种类也达到线程安全，所以，一般也不会使用Vector。
- 不需要线程安全的话，考虑是增删多还是查询多：增删多，使用LinkedList；查询多，使用ArrayList.
- ArrayList比较通用。
六、泛型
需要了解的方面：
- JDK1.5的新特性
- 在JDK1.5之前，把对象放到集合中，集合不会记住元素的类型，取出时，全都变成Object类型。
- 集合接口，集合类中出现的<>就是泛型，即参数化类型<>中的字母代表的是类型。
- 提高了程序的安全性，不符合类型的元素不能添加。
- 将运行期遇到的问题转移到了编译期。
- 记住了元素的类型，取出元素时省区了类型强转的麻烦。
- 泛型出现的原因
业务场景：如一个学生类，包含一个score成员变量，有可能时以下类型：int,double,String，因此为了方便，统一使用Object类型的变量接收。
问题：取出之后的类型容易出现类型转换异常
- 泛型类 泛型方法
泛型类：在类上添加一个类型的定义，在使用类时指定一个类型，就可以对传入的数据进行类型检查，在取出时，不必进行类型转换了，这样的类就是泛型类。
泛型接口，泛型抽象！
把泛型定义到接口，类名后。
在类中就可以使用泛型当成一个类型。
成员变量的类型，方法返回值类型，方阿飞的形参类型，方法中的局部变量类型。
new后不能用泛型。
泛型类的缺点：每次针对不同的类型的参数，都必须创建不同类型的对象。这是的方法依赖于创建对象时的类型，他们之间的耦合度太高，为了降低这种耦合度，可以把泛型定义在方法上，这就是泛型方法。
泛型方法：
把泛型放到方法上定义！
方法的返回值，形参类型，方法内部的局部变量类型。
泛型没有多态性：
想要实现泛型的类似多态性的用法，使用泛型通配符
？：任何类型都可以用
？extends A:A类和A类的子类可以使用
? super A:A类和A类的父类可以使用！
Set接口：元素不重复
不同的子类对重复的理解不同
HashSet:使用哈希算法对元素进行唯一性限制
TreeSet:使用二叉树结构保证元素唯一，且排序
HashSet类：
使用哈希算法保证元素唯一！
哈希表=数组+链表
数组：桶（bucket）,槽位（slot）
链表：元素发生“哈希碰撞”时，继续调用equals方法，若有多个元素，就是以链表形式存在的，共享同一个槽位。
HashSet如何保证元素的唯一性？
即：add(Object o)的执行过程：
- 先调用被添加元素的hashCode(）方法，返回一个Int值。通过这个值计算出一个和槽位对应的一个值。
- 判断对应的槽位上是否为空，为空，就说明当前元素就是第一个元素，就直接添加。不为空，说明发生了哈希碰撞，再次调用被添加元素equals方法。把已经存在的元素当成参数。
- 返回值为true，重复了，要填间的元素不能添加。
- 返回值为false，没有重复，要添加的元素以链表的形式添加到对应的槽位上。
- 想要被HashSet窜出的对象所在的类，必须重写hashCode()和equals方法，
- IDE中可以自动生成，生成的原则就是让所有的成员变量都参与到这两个方法计算中。
- IDE就是Integrated Develpment Eviroment,集成开发环境。
- 自定义泛型类
- 自定义泛型方法
- 泛型匹配
List接口总结：
- ArrayList：底层使用的是数组存储元素，Objcet[]，线程不安全，效率高。查询快增删慢。
- LinkedList：底层使用的是链表（双向链表），查询慢，增删快。
- Vection：底层使用的是数组存储元素，线程安全，效率低。
如何选择：Arraylist比较通用。如果增删多选择LinkedList，Vector基本不用，已经被Arraylist替代。
练习：
使用LinkedList类模拟栈结构的集合。（FILO,LIFO）FIFO: First in, First out.先进先出。 LIFO: Last in, First out.(注意模拟栈结构，不是直接使用LinkedList,即：有一个集合，其中的元素是先进后出。)
代码内容：
1.使用ArrayList实现字符串的去重
package com.test2; import java.util.ArrayList; /* * 使用ArrayList实现字符串的去重 * List : 特点:元素可重复!!! * * 思路: * 创建新的集合,把原集合中的元素放到新集合中,在放的同时,进行判断: * 如果存在,就不添加;如果不存在,就添加. * 最终新集合中就是去重后的结果!!! * */ public class Demo { public static void main(String[] args) { ArrayList list = new ArrayList(); list.add("abc"); list.add("abc"); list.add("java"); list.add("java"); list.add("java"); list.add("def"); list.add("mysql"); //创建一个新的集合 ArrayList list2 = new ArrayList(); //遍历原集合,到新集合中判断: for (Object obj : list) { if(!list2.contains(obj)){ list2.add(obj); } } //遍历新集合 for (Object obj : list2) { System.out.println(obj); } } }
思路2：
package com.test2; import java.util.ArrayList; /* * 使用ArrayList实现字符串的去重 * List : 特点:元素可重复!!! * * 思路: * 创建新的集合,把原集合中的元素放到新集合中,在放的同时,进行判断: * 如果存在,就不添加;如果不存在,就添加. * 最终新集合中就是去重后的结果!!! * * 思路2:不创建新集合 * 依次拿出集合中的元素,和其后的所有元素进行比较,如果遇到相等的,就删除 后面的元素!! * * 如果有多个连续出现的重复元素,会发生漏删除现象! * 优化: * > 1.遇到删除的元素后,循环变量不要自增,继续判断当前位置上的元素 * > 2.从后往前遍历 * * */ public class Demo { public static void main(String[] args) { ArrayList list = new ArrayList(); list.add("abc"); list.add("java"); list.add("abc"); list.add("abc"); list.add("java"); list.add("def"); list.add("mysql"); list.add("java"); //优化1:遇到删除的元素后,循环变量不要自增,继续判断当前位置上的元素 for(int i = 0;i<list.size()-1;i++){ for(int j = i+1;j<list.size();j++){ if(list.get(i).equals(list.get(j))){ //删除后面的元素 list.remove(j); j--; } } } //优化2:从后往前遍历 for(int i = 0;i<list.size()-1;i++){ for(int j = list.size() - 1;j>i;j--){ if(list.get(i).equals(list.get(j))){ //删除后面的元素 list.remove(j); } } } for (Object obj : list) { System.out.println(obj); } } }
3.使用数组保存10个范围在1-20之间的随机数，要求数值不能重复。
方法一：
public class Work1 { public static void main(String[] args) { //创建一个新数组 int[] arr = new int[10]; for(int i = 0;i < 10;i++){ arr[i] = (int) (Math.random() * 20 + 1);//生成随机数 for (int j = 0; j < i; j++) {//（遍历数组中储存进去的值，i中有几个值则循环几次） if (arr[j] == arr[i]) {//把储存在数组中的值j 和 随机出的值i 做比较 i--; //数组的值索引-1，i的循环次数回到上次 break; } } } for (int i : arr) { System.out.print(i + " "); }
方法二：
package com.test; import java.util.Arrays; /* * 使用数组保存10个范围在1-20之间的随机数.要求数值不能重复! */ public class RandomArrayDemo { public static void main(String[] args) { int[] arr = generateArray(5, 0, 5); System.out.println(Arrays.toString(arr)); } /** * 随机产生一个int数组. * @param length 生成数组的长度 * @param start 数组中最小值 * @param end 数组中最大值 * @return 随机的数组 */ public static int[] generateArray(int length,int start,int end){ int[] arr = new int[length]; for (int i = 0; i < arr.length; i++) { //产生随机值 int r = (int)(Math.random() * (end - start + 1) + start); //和已经存在的元素进行比较,防止默认值的元素放不进去!! for(int j = 0;j<i;j++){ if(arr[j] == r){ //重新产生随机数 r = (int)(Math.random() * (end - start + 1) + start); j=-1;//!!! i-- } } // arr[i] = r; } return arr; } }
4.从键盘录入一个字符串,将其中以m/M之前字母开头的单词放到一个集合中,
以m/M之后的字母开头的单词放到另一个集合中,并将两个集合元素输出.
package com.test; import java.util.ArrayList; import java.util.Scanner; import java.util.regex.Matcher; import java.util.regex.Pattern; /* * 从键盘录入一个字符串,将其中以m/M之前字母开头的单词放到一个集合中, 以m/M之后的字母开头的单词放到另一个集合中,并将两个集合元素输出. */ public class ExtractWordsDemo { public static void main(String[] args) { String s = new Scanner(System.in).nextLine(); Matcher m1 = Pattern.compile("\\b[a-lA-L]\\w*\\b").matcher(s); Matcher m2 = Pattern.compile("\\b[m-zM-Z]\\w*\\b").matcher(s); ArrayList<String> list1 = new ArrayList<String>(); ArrayList<String> list2 = new ArrayList<String>(); while(m1.find()){ list1.add(m1.group()); } while(m2.find()){ list2.add(m2.group()); } for (String string : list1) { System.out.println(string); } System.out.println("---------------"); for (String string : list2) { System.out.println(string); } } }
