Java 基础(集合)

集合框架的概述

1.集合是对多个数据进行存储操作的结构，简称Java容器。
 说明：此时的存储，主要指的是内存层面的存储，不涉及到持久化的存储（.txt,.jpg,.avi，数据库中）

集合都是以数组和链表为基础实现的。

集合框架

     |----Collection接口：单列集合，用来存储一个一个的对象
         |----List接口：存储有序的、可重复的数据。  -->“动态”数组
             |----ArrayList:作为List接口的主要实现类：线程不安全的，效率高；底层使用Object[] elementData存储
             |----LinkedList:对于频繁的插入，删除操作，使用此类效率比ArrayList高；底层使用双向链表存储
             |----Vector:作为List接口的古老实现类；线程安全的，效率低；底层使用Object[]存储

         |----Set接口：存储无序的、不可重复的数据   -->高中讲的“集合”
             |----HashSet：作为Set接口的主要实现类;线程不安全的;可以存储null值
             |----LinkedHashSet：作为HashSet的子类;遍历其内部数据时,可以按照添加的顺序对于频繁的遍历操作，LinkedHashset效率高于HashSet。
             |----TreeSet：可以按照添加对象的指定属性，进行排序。

     |----Map接口：双列集合，用来存储一对(key - value)一对的数据   -->高中函数：y = f(x)
             |----HashMap、LinkedHashMap、TreeMap、Hashtable、Properties

List接口

CollectionTest.java

package com.klvchen.java2;

import org.junit.Test;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Date;

public class CollectionTest {

    @Test
    public void test1(){
        Collection col1 = new ArrayList();

        // add(Object e): 将元素e添加到集合 col1中
        col1.add("AA");
        col1.add("BB");
        col1.add(123);
        col1.add(new Date());

        //size(): 获取添加的元素的个数
        System.out.println(col1.size());

        //addAll();
        Collection coll1 = new ArrayList();
        coll1.add(456);
        coll1.add("CC");
        col1.addAll(coll1);

        System.out.println(col1.size());
        System.out.println(col1);

        //clear(): 清空集合元素
        col1.clear();

        //isEmpty():判断当前集合是否为空
        System.out.println(col1.isEmpty());
    }
}

CollectionTest1.java

package com.klvchen.java2;

import org.junit.Test;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Collection;
import java.util.List;

public class CollectionTest1 {

    @Test
    public void test1(){
        Collection col1 = new ArrayList();
        col1.add(123);
        col1.add(456);
        col1.add(new String("Tom"));
        col1.add(false);
        col1.add(new Person("Jerry", 20));
//        Person p = new Person("jerry", 20);
//        col1.add(p);


        //1.contains(Object obj):判断当前集合中是否包含obj
        //我们会在判断时调用obj对象所在类的equals()。
        boolean contains = col1.contains(123);
        System.out.println(contains); //true
        System.out.println(col1.contains(new String("Tom"))); //true
//        System.out.println(col1.contains(p)); //true
        System.out.println(col1.contains(new Person("Jerry",20)));

        //2.containsAll(Collection coll1):判断形参coll1中的所有元素释放都存在于当前集合中
        Collection coll1 = Arrays.asList(123, 456);
        System.out.println(col1.containsAll(coll1));
    }

    @Test
    public void test2(){
        //3.remove(Object obj): 从当前集合中移除obj元素
        Collection col1 = new ArrayList();
        col1.add(123);
        col1.add(456);
        col1.add(new Person("Jerry", 20));
        col1.add(new String("Tom"));
        col1.add(false);

        col1.remove(1234);
        System.out.println(col1);

        col1.remove(new Person("Jerry", 20));
        System.out.println(col1);

    }

    @Test
    public void test3(){
        Collection col1 = new ArrayList();
        col1.add(123);
        col1.add(456);
        col1.add(new Person("Jerry", 20));
        col1.add(new String("Tom"));
        col1.add(false);

        //5.retainAll(Collection coll1): 交集：获取当前集合和coll1集合的交集，并返回当前集合
//        Collection coll1 = Arrays.asList(123, 456, 789);
//        col1.retainAll(coll1);
//        System.out.println(col1);

        //6.equals(Object obj):要想返回true，需要当前集合和形参集合的元素都相同,顺序也要一样。
        Collection coll1 = new ArrayList();
        coll1.add(123);
        coll1.add(456);

        coll1.add(new Person("Jerry", 20));
        coll1.add(new String("Tom"));
        coll1.add(false);

        System.out.println(col1.equals(coll1));

    }

    @Test
    public void test4(){
        Collection col1 = new ArrayList();
        col1.add(123);
        col1.add(456);
        col1.add(new Person("Jerry", 20));
        col1.add(new String("Tom"));
        col1.add(false);

        //7.hashCode():
        System.out.println(col1.hashCode());

        //8.集合 --> 数组 toArray()
        Object[] arr = col1.toArray();
        for (int i = 0; i < arr.length; i++){
            System.out.println(arr[i]);
        }

        //数组 --> 集合: 调用Arrays类的静态方法 asList()
        List<String> list = Arrays.asList(new String[]{"AA", "BB", "CC"});
        System.out.println(list);

        List<int[]> arr1 = Arrays.asList(new int[]{123, 456});
        System.out.println(arr1);
        System.out.println(arr1.size());

        List arr2 = Arrays.asList(123, 456);
        System.out.println(arr2);

        List arr3 = Arrays.asList(new Integer[]{123, 456});
        System.out.println(arr3.size());


    }

}

IteratorTest

package com.klvchen.java2;

import org.junit.Test;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;
/*
  集合元素的遍历操作，使用迭代器Iterator接口
  1.内部的方法: hasNext() 和 next()
  2.集合对象每次调用 iterator() 方法都得到一个全新的迭代器对象，
    默认游标都在集合的第一个元素之前。
  3.内部定义了 remove()，可以在遍历的时候，删除集合中的元素，此方法不同于集合直接调用remove()
 */
public class IteratorTest {

    //iterator(): 返回Iterator接口的实例，用于遍历集合元素
    @Test
    public void test1(){
        Collection col1 = new ArrayList();
        col1.add(123);
        col1.add(456);
        col1.add(new Person("Jerry", 20));
        col1.add(new String("Tom"));
        col1.add(false);

        Iterator iterator = col1.iterator();

        //方式一
//        System.out.println(iterator.next());
//        System.out.println(iterator.next());
//        System.out.println(iterator.next());
//        System.out.println(iterator.next());
//        System.out.println(iterator.next());
        //报异常:java.util.NoSuchElementException
//        System.out.println(iterator.next());

        //方式二：不推荐
//        for (int i = 0; i < col1.size(); i++){
//            System.out.println(iterator.next());
//        }

        //方式三：推荐
        while (iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }

    @Test
    public void test2(){
        Collection col1 = new ArrayList();
        col1.add(123);
        col1.add(456);
        col1.add(new Person("Jerry", 20));
        col1.add(new String("Tom"));
        col1.add(false);

        //删除集合中"Tom"
        Iterator iterator = col1.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            Object obj = iterator.next();
            if ("Tom".equals(obj)){
                iterator.remove();
            }
        }
        //遍历集合
        iterator = col1.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }

}

ForTest.java

package com.klvchen.java;

import org.junit.Test;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;

public class ForTest {

    @Test
    public void test1(){
        Collection col1 = new ArrayList();
        col1.add(123);
        col1.add(456);
        col1.add(new Person("Jerry", 20));
        col1.add(new String("Tom"));
        col1.add(false);

        //for(集合元素的类型 局部变量 : 集合对象)
        //内部仍然调用了迭代器
        for(Object obj : col1){
            System.out.println(obj);
        }
    }

    @Test
    public void test2(){
        int[] arr = new int[]{1, 2, 3, 4, 5, 6};
        //for(数组元素的类型 局部变量 : 数组对象)
        for (int i : arr){
            System.out.println(i);
        }
    }

    //练习题
    @Test
    public void test3(){
        String[] arr = new String[]{"MM", "MM", "MM"};

        //方式一：
        //for (int i = 0; i < arr.length; i++){
        //    arr[i] = "GG";
        //}

        //方式二: 增强for循环
        for (String s : arr){
            s = "GG";
        }

        for (int i = 0; i< arr.length; i++){
            System.out.println(arr[i]);
        }
    }

}

ListTest.java

package com.klvchen.java;

import org.junit.Test;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;

public class ListTest {

    @Test
    public void test3(){
        ArrayList list = new ArrayList();
        list.add(123);
        list.add(456);
        list.add("AA");

        //方式一: Iterator迭代器方式
        Iterator iterator = list.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }

        System.out.println("********************");

        //方式二:
        for(Object obj: list){
            System.out.println(obj);
        }

        System.out.println("********************");

        //方式三
        for (int i = 0; i < list.size(); i++){
            System.out.println(list.get(i));
        }
    }

    @Test
    public void test2(){
        ArrayList list = new ArrayList();
        list.add(123);
        list.add(456);
        list.add("AA");
        list.add(new Person("Tom", 12));
        list.add(456);

        //int indexOf(Object obj):返回obj在集合中首次出现的位置。如果不存在，返回-1
        int index = list.indexOf(456);
        System.out.println(index);

        //int lasterIndexOf(Object obj):返回obj在当前集合中末次出现的位置
        System.out.println(list.lastIndexOf(456));

        //Object remove(int index):移除指定位置的元素，并返回此元素
        Object obj = list.remove(0);
        System.out.println(obj);
        System.out.println(list);

        //Object set(int index, Object ele):设置指定index位置的元素为ele
        list.set(1, "CC");
        System.out.println(list);

        //List subList(int fromIndex, int toIndex):返回从fromIndex到toIndex位置的左闭右开集合
        List subList = list.subList(2, 4);
        System.out.println(subList);
        System.out.println(list);
    }

    @Test
    public void test1(){
        ArrayList list = new ArrayList();
        list.add(123);
        list.add(456);
        list.add("AA");
        list.add(new Person("Tom", 12));
        list.add(456);

        System.out.println(list);

        //void add(int index, Object ele): 在index位置插入ele元素
        list.add(1, "BB");
        System.out.println(list);

        //boolean addAll(int index, Collection eles): 从index位置开始将eles中的所有元素
        List list1 = Arrays.asList(1, 2, 3);
        //list.add(list1);
        list.addAll(list1);

        System.out.println(list.size());

        //Object get(int index): 获取指定index位置的元素
        System.out.println(list.get(0));

    }
}

ListExer.java

package com.klvchen.exer;

import org.junit.Test;

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

public class ListExer {

    @Test
    public void testListRemove(){
        List list = new ArrayList();
        list.add(1);
        list.add(2);
        list.add(3);
        updateList(list);
        System.out.println(list);

    }

    private void updateList(List list){
        //list.remove(2);
        list.remove(new Integer(2));
    }
}

set接口

set接口：存储无序的，不可重复的数据 --> 高中讲的 "集合"

HashSet: 作为Set接口的主要实现类;线程不安全的;可以存储null值
LinkedHashSet: 作为HashSet的子类;遍历其内部数据时，可以按照添加的顺序遍历，对于频繁的遍历操作，LinkedHashSet效率高于HashSet。
TreeSet: 可以按照添加对象的指定属性，进行排序。

Set接口中没有额外定义新的方法，使用的都是collection中声明过的方法。

要求：向Set(主要指：HashSet、LinkedHashSet)中添加的数据，其所在的类一定要重写hashCode()和equals()
要求：重写的hashCode()和equals()尽可能保持一致性：相等的对象必须具有相等的散列码
重写两个方法的小技巧：对象中用作 equals() 方法比较的 Field，都应该用来计算 hashCode 值。

User.java

package com.klvchen.java2;

public class User implements Comparable {

    private String name;
    private int age;

    public User() {
    }

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

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

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        System.out.println("User equals().....");
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;

        User user = (User) o;

        if (age != user.age) return false;
        return name != null ? name.equals(user.name) : user.name == null;
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        int result = name != null ? name.hashCode() : 0;
        result = 31 * result + age;
        return result;
    }


    //按照姓名从大到小排列，年龄从小到大排列
    @Override
    public int compareTo(Object o) {
        if(o instanceof User){
            User user = (User) o;
            //return this.name.compareTo(user.name);
            int compare = -this.name.compareTo(user.name);
            if (compare != 0){
                return compare;
            }else {
                return Integer.compare(this.age, user.age);
            }
        }else {
            throw new RuntimeException("输入的类型不匹配");
        }
    }
}

SetTest.java

package com.klvchen.java2;
/*
Set: 存储无序的，不可重复的数据
    1. 无序性: 不等于随机性。存储的数据在底层数组中并非按照数组索引的顺序添加，而是根据数据的哈希值决定的。
    2. 不可重复性: 保证添加的元素按照equals()判断时，不能返回true。即:相同的元素只能添加一个。

添加元素的过程:以HashSet为例:
我们向HashSet中添加元素a,首先调用元素a所在类的hashCode()方法，计算元素a的哈希值，此哈希值接着通过
某种算法计算出在HashSet底层数组中的存放位置（即为:索引位置），判断数组此位置上是否已经有元素:
1. 如果此位置上没有其他元素，则元素a添加成功。
2. 如果此位置上有其他元素b(或以链表形式存在的多个元素），则比较元素a与元素b的hash值:
   如果hash值不相同,则元素a添加成功。
   如果hash值相同，进而需要调用元素a所在类的equlas()方法:
      equals()返回true,元素α添加失败
      equals()返回false,则元素a添加成功。

对于添加成功的情况:元素与已经存在指定索引位置上数据以链表的方式存储。
jdk 7 :元素a放到数组中，指向原来的元素。
jdk 8 :原来的元素在数组中，指向元素a
总结:七上八下

 */

import org.junit.Test;

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

public class SetTest {

    @Test
    public void test1(){
        Set set = new HashSet();
        set.add(456);
        set.add(123);
        set.add("AA");
        set.add("CC");
        set.add(new User("Tom", 12));
        set.add(new User("Tom", 12));
        set.add(129);

        Iterator iterator = set.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }

    //LinkedHashSet的使用
    //LinkedHashset作为HashSet的教据还维护了两个引用，记录此数据前一个数据和后一个数据
    @Test
    public void test2(){
        Set set = new LinkedHashSet();
        set.add(456);
        set.add(123);
        set.add("AA");
        set.add("CC");
        set.add(new User("Tom", 12));
        set.add(new User("Tom", 12));
        set.add(129);

        Iterator iterator = set.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }
}

TreeSetTest.java

package com.klvchen.java2;

import org.junit.Test;

import java.util.Comparator;
import java.util.Iterator;
import java.util.TreeSet;

/*
1.向TreeSet中添加的数据，要求是相同类的对象。
2.两种排序方式:自然排序和定制排序
3.自然排序中，比较两个对象是否相同的标准为: compareTo()返回0.不再是equals()
4.定制排序中，比较两个对象是否相同的标准为: comparq()返回0.不再是equals().

 */

public class TreeSetTest {

    @Test
    public void test2(){
        Comparator com = new Comparator() {
            @Override
            public int compare(Object o1, Object o2) {
                if (o1 instanceof User && o2 instanceof User){
                    User u1 = (User) o1;
                    User u2 = (User) o2;
                    return Integer.compare(u1.getAge(), u2.getAge());
                }else {
                    throw new RuntimeException("输入的类型不匹配");
                }
            }
        };

        TreeSet set = new TreeSet(com);
        set.add(new User("Tom", 12));
        set.add(new User("Jerry", 32));
        set.add(new User("Jim", 2));
        set.add(new User("Mike", 65));
        set.add(new User("Jack", 33));
        set.add(new User("Jack", 56));

        Iterator iterator = set.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }

    @Test
    public void test1(){
        TreeSet set = new TreeSet();
        //不能添加不同类型的对象
        //set.add(34);
        //set.add(-34);
        //set.add(43);
        //set.add(11);
        //set.add(8);

        //例子二:
        set.add(new User("Tom", 12));
        set.add(new User("Jerry", 32));
        set.add(new User("Jim", 2));
        set.add(new User("Mike", 65));
        set.add(new User("Jack", 33));

        Iterator iterator = set.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }
}

Person.java

package com.klvchen.exer;

public class Person {

    private int id;
    public String name;

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

    public Person() {
    }

    public int getId() {
        return id;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

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

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;

        Person person = (Person) o;

        if (id != person.id) return false;
        return name != null ? name.equals(person.name) : person.name == null;
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        int result = id;
        result = 31 * result + (name != null ? name.hashCode() : 0);
        return result;
    }

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

CollectionTest.java

package com.klvchen.exer;

import org.junit.Test;

import java.util.HashSet;

public class CollectionTest {

    @Test
    public void test3(){
        HashSet set = new HashSet();
        Person p1 = new Person(1001, "AA");
        Person p2 = new Person(1002, "BB");

        set.add(p1);
        set.add(p2);
        System.out.println(set);

        p1.name = "CC";
        set.remove(p1);
        System.out.println(set);

        set.add(new Person(1001, "CC"));
        System.out.println(set);
        set.add(new Person(1001, "AA"));
        System.out.println(set);

    }
}

posted @ 2021-11-29 16:13 民宿阅读(41) 评论(0) 收藏举报

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