集合

　　实际开发中，常涉及各种数据结构，如列表、栈、队列等。他们能存储大量对象，有不同的存储特色和操作模式。Java将支持数据结构的一组类、接口统称为集合框架 ，封装在java.util包中。

　　集合框架中的很多类功能是相似的，所以用接口来规范类。Collection和Map被视为Java集合框架里的两个根接口，代表两种不同特色数据集：集合和映射。集合直接存储对象，映射则是以键值对<key,value>方式存储对象。

Collection集合

　　Collection集合是用来存放对象的容器，相对于数组而言它更加灵活，方便。通常把集合理解为加强的数组结构，因为它可以完成数组的所有能完成的事，并且还提供了很多可以使用的方法。要想学习集合就必须了解集合的结构。

　　所有Collection的集合类都要继承Collection，它的两个直接子类，List和Set。这两个是接口不能直接创建对象，需要创建具体的子类对象。这两个子类的区别在于：

• List 的特点是有索引、存取有序、可重复。
• Set 的特点是无索引、存取无序（LinkedHashSet除外）、不可重复。

     List有两个重要的子类，一个是ArrayList和LinkedList。其中ArrayList是类似数组的存储结构，它的特点就是查询效率很高，但是添加删除元素效率很低。因为如果要改动某个地方，那么那个位置后面的元素都需要移动，所以效率低下。但是LinkedList就不一样，它是链表结构，对于链表结构来讲由于没有下标，所以查找效率低下，但是更改元素效率却很高。详情情况可参考数据结构里链表的增删。

1 Collection接口中的常用方法

Collection集合常用方法如下：

• public boolean add(E e)：把给定的对象添加到当前集合中 。
• boolean addAll(Collection<? extends E> c) 把集合C中的元素全部添加到集合中，若指定集合元素改变返回true
• public void clear()：清空集合中所有的元素。
• public boolean remove(E e)：把给定的对象在当前集合中删除。
• boolean removeAll(Collection<?> c） 删除指定集合包含集合c的元素
• public boolean contains(E e)：判断当前集合中是否包含给定的对象。
• public boolean isEmpty()：判断当前集合是否为空。
• public int size()：返回集合中元素的个数。 public Object[] toArray()：把集合中的元素，存储到数组中。
• T[] toArray(T[] a) 将集合转换为T类型的数组

1.1 Collection集合的遍历

迭代器遍历

　　Java迭代器（Iterator）是 Java 集合框架中的一种机制，是一种用于遍历集合（如列表、集合和映射等）的接口。它提供了一种统一的方式来访问集合中的元素，而不需要了解底层集合的具体实现细节。

　　迭代器接口定义了几个方法，最常用的是以下三个：

• • next() - 返回迭代器的下一个元素，并将迭代器的指针移到下一个位置。

  • hasNext() - 用于判断集合中是否还有下一个元素可以访问。

  • remove() - 从集合中删除迭代器最后访问的元素（可选操作）。

Iterator 类位于 java.util 包中，使用前需要引入它，语法格式如下：

import java.util.Iterator; // 引入 Iterator 类

　　通过使用迭代器，我们可以逐个访问集合中的元素，而不需要使用传统的 for 循环或索引。这种方式更加简洁和灵活，并且适用于各种类型的集合。

　　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。

举例：

1、获取一个迭代器

// 引入 ArrayList 和 Iterator 类
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;

public class RunoobTest {
    public static void main(String[] args) {

        // 创建集合
        ArrayList<String> sites = new ArrayList<String>();
        sites.add("好");
        sites.add("好");
        sites.add("学");
        sites.add("习");

        // 获取迭代器
        Iterator<String> it = sites.iterator();

        // 输出集合中的第一个元素
        System.out.println(it.next());
    }
}

2、循环集合元素

// 引入 ArrayList 和 Iterator 类
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;

public class RunoobTest {
    public static void main(String[] args) {

        // 创建集合
        ArrayList<String> sites = new ArrayList<String>();
        sites.add("好");
        sites.add("好");
        sites.add("学");
        sites.add("习");

        // 获取迭代器
        Iterator<String> it = sites.iterator();

        // 输出集合中的所有元素
        while(it.hasNext()) {
            System.out.println(it.next());
        }
    }
}

foreach遍历　　

　　foreach语句是java5的新特征之一，在遍历数组、集合方面，foreach为开发人员提供了极大的方便。foreach语句是for语句的特殊简化版本，但是foreach语句并不能完全取代for语句，然而，任何的foreach语句都可以改写为for语句版本。

public class Demo{
 
     public void static void main(String[] args){
 
         int[] arr = new int[]{1,3,6,2,9};
 
         for(int e : arr){
              System.out.print(e);
         }
    }
}　

任务需求

　　创建一个存储学生对象的集合，存储3个学生对象，使用程序实现在控制台遍历该集合。

1.2 List集合概念和特点

List集合概述

　　List集合是有序集合(也称为序列)，用户可以精确控制列表中每个元素的插入位置。用户可以通过整数索引访问元素，并搜索列表中的元素。 List集合特点： 有索引 、可以存储重复元素 、元素存取有序.

       List 接口实现的类有： ArrayList（实现动态数组），Vector（实现动态数组），LinkedList（实现链表），Stack（实现堆栈）。 ArrayList集合 ：底层是数组结构实现，查询快、增删慢 LinkedList集合 ：底层是链表结构实现，查询慢、增删快

 List集合的常用方法    

（1）ArrayList集合的特有方法

（2）LinkedList集合的特有方法

任务需求

    实现医院病人排队叫号就诊程序，效果如下：

1.3 Set集合

　　注重独一无二的性质,该体系集合可以知道某物是否已近存在于集合中,不会存储重复的元素，用于存储无序(存入和取出的顺序不一定相同)元素，值不能重复。

      Set集合类似于一个罐子，程序可以依次把多个对象“丢进”Set集合，而Set集合通常不能记住元素的添加顺序。实际上Set就是Collection只是行为略有不同(Set不允许包含重复元素)。

　　Set集合不允许包含相同的元素，如果试图把两个相同元素加入同一个Set集合中，则添加操作失败，add()方法返回false，且新元素不会被加入。

HashSet类

　　HashSet是Set接口的典型实现，大多数时候使用Set集合时就是使用这个实现类。

LinkedHashSet类

　　HashSet还有一个子类LinkedList、LinkedHashSet集合也是根据元素的hashCode值来决定元素的存储位置，但它同时使用链表维护元素的次序，这样使得元素看起来是以插入的顺序保存的，也就是说当遍历集合LinkedHashSet集合里的元素时，集合将会按元素的添加顺序来访问集合里的元素。输出集合里的元素时，元素顺序总是与添加顺序一致。但是LinkedHashSet依然是HashSet，因此它不允许集合重复。

TreeSet类
　　TreeSet是SortedSet接口的实现类，TreeSet可以确保集合元素处于排序状态。

        TreeSet<Integer> nums = new TreeSet<>();
        //向集合中添加元素
        nums.add(5);
        nums.add(2);
        nums.add(15);
        nums.add(-4);
        //输出集合，可以看到元素已经处于排序状态
        System.out.println(nums);//[-4, 2, 5, 15]

        System.out.println("集合中的第一个元素："+nums.first());//集合中的第一个元素：-4
        System.out.println("集合中的最后一个元素："+nums.last());//集合中的最后一个元素：15
        System.out.println("集合小于4的子集，不包含4："+nums.headSet(4));//集合小于4的子集，不包含4：[-4, 2]
        System.out.println("集合大于5的子集："+nums.tailSet(2));//集合大于5的子集：[2, 5, 15]
        System.out.println("集合中大于等于-3，小于4的子集："+nums.subSet(-3,4));//集合中大于等于-3，小于4的子集：[2]

任务：创建一个SET集合，往集合中添加7，9，3，1，5，2，5，2，5；

          1、判断集合中是否存在元素6，

          2、将所有元素打印出来。

2 Map　　

Map 提供了一个更通用的元素存储方法。Map 集合类用于存储元素对（称作“键”和“值”），其中每个键映射到一个值 

Map集合的每个元素格式: key = value (键值对元素)　

 

• 购物车提供的商品和购买数量在后台需要容器存储
• 每个商品对象都一一对应一个购买数量
• 把每个商品对象看成是Map集合的键(key),购买数量看成是Map集合值(value)

  

Map集合体系结构

 Map集合体系特点

1.Map集合的特点都是由键决定的
2.Map集合的键是 无序 不重复 无索引的,值可以不做要求
3.Map集合后面重复的键对应的值会覆盖前面重复键的值
4.Map集合的键值对都可以为null

代码示例：

	    Map<String,Integer> map = new HashMap<>();  //键 无序 不重复 无索引 值不做要求 
        map.put("java",10);
        map.put("特步",4);
        map.put("361",2);
        map.put("匹克",1);
        map.put(null,null);   //集合里面的键值对可以都是null
        map.put("匹克",19);　

2.1 Map集合常用API

练习：

	Map<String,Integer> map = new HashMap<>();

        map.put("小米",2999);
        map.put("华为",4999);
        map.put("荣耀",3999);
        map.put("oppo",3699);
        map.put("一加",3899);
        map.put("苹果",7999);
   
        //2.清空集合
        /*map.clear();
        System.out.println(map);*/

        //3.判断集合是否为空 为空返回true 反之false
        System.out.println(map.isEmpty());

        //4.根据键获取对应的值 : public V get(Object key)
        System.out.println(map.get("小米"));  // 2999

        //5.根据键删除整个元素  (删除键会返回键的值)
        Integer i = map.remove("苹果");
        System.out.println(i);      // 7999

        //6.判断是否包含某个键
        System.out.println(map.containsKey("华为"));  //true

        //7.判断是否包含某个值
        System.out.println(map.containsValue(100));  //true

        //   [oppo, 华为, 一加, 荣耀, 小米]
        //8.获取全部键的集合 public Set<K> keySet()
        Set<String> strings = map.keySet();
        System.out.println(strings);
        //9.获取全部值的集合 Collectio<V> values();
        Collection<Integer> values = map.values();
        System.out.println(values);

        //10.集合的大小
        System.out.println(map.size());  // 5

 Map集合的遍历

a. Map集合的遍历方式一: 键找值

    // 拿到全部集合的全部键
    Set<String> keys = maps.keySet();
    // 遍历键, 根据键获取值
    for (String key: keys) {
        int value = maps.get(key);
        System.out.println(key + "--->" +value);
    }

b. Map集合的遍历方式二: 键值对

    // 把Map集合转成Set集合
    Set<Map.Entry<String, Integer>> newMaps = maps.entrySet();
    // 遍历转成的Set集合
    for (Map.Entry<String, Integer> newMap : newMaps) {
        String key = newMap.getKey(); // 获取key
        Integer value = newMap.getValue(); // 获取value
        System.out.println(key + "--->" + value);
    }　　

c. Map集合的遍历方式三: Lambda

map.forEach((k,v)->{System.out.println(k+","+v);});　

练习

1、已知某字符串，统计每个字符出现的次数。

2、任务需求：实现现实生活中的消费抽奖：

　　条件1：提供四类奖品，一等奖10%，二等奖20%，三等奖30%，四等奖40%。

　　条件2：每类奖品的数量为有限个，统一放到奖池中供抽取

　　条件3：每类奖品对应唯一的键值索引，根据索引值取得奖品项

　　条件4：每类奖品的数量被抽取一件，其总数就减少一件

（1）步骤1：创建奖项实体类 成员属性：name、count 成员方法：set/get方法 构造方法：0参2参

（2）步骤2：创建抽奖业务类 成员属性：rwdPool（Map<Integer, 奖项>） 构造方法：0参 成员方法：抽奖方法