java集合框架1

1.集合类 & 容器

• 为什么出现集合类？
  面向对象语言对事物的体现都是以对象的形式，所以为了方便对多个对象的操作，就要对对象进行存储，集合就是存储对象最常用的一种方式。
• 数组和集合类同是容器，有何不同？
  数组虽然也可以存储对象，但长度是固定的；集合长度是可变的。数组中可以存储任意数据类型，集合只能存储对象。
• 集合类的特点
  集合只用于存储对象，集合长度是可变的，集合可以存储不同类型的对象。
  集合框架的构成及分类
  

两大接口
Java集合类主要由两个接口派生出来：

• Collection
  Set ：不能存放重复对象
  List ：可存放重复对象，有序
  Queue ：队列
  SortedSet ：可对集合数据排序
• Map
  SortedMap ：可对集合数据排序

Collection接口
boolean add(Object o):该方法用于向集合里面添加一个元素，若集合对象被添加操作改变了，返回true.
boolean addAll(Collection c):把集合c里面的所有元素添加到指定集合里面去，如果集合对象被添加操作改变了返回true.
void clear():清除集合里面的所有元素，将集合长度变为0。
boolean contains(Object o):返回集合里是否包含指定的元素。
boolean containsAll(Collection c):返回集合里是否包含集合c内所有的元素。
boolean isEmpty()：返回集合是否为空（长度是否为0）。
Iterator iterator():返回一个Iterator对象，用于遍历集合里的元素。
boolean remove(Object o)：删除集合中指定元素o。
boolean removeAll(Collection c):从集合中删除集合c里面的元素。若删除一个或以上返回true。
boolean retainAll(Collection c):从集合中删除集合c里不包含的元素。
int size()：得到集合元素的个数。
Object[] toArray():把集合转成一个数组，所有集合元素编程数组元素。

2.集合遍历输出方式

Iterator：迭代输出
一旦操作集合的遍历输出，首选Iterator接口;
ListIterator:Iterator子接口，专门输出List中的元素;
Enumeration:古老的输出方式，迭代Vector元素，被Iterator取代;
foreach:可输出数组和Iterable对象;

• Iterator接口
  Iterator主要遍历Collection集合中的元素，也有称为迭代器或迭代精灵。
  boolean hasNext()：若被迭代的集合元素还没有被遍历，返回true.
  Object next():返回集合的下一个元素.
  void remove():删除集合上一次next()方法返回的元素。(若集合中有多个相同的元素，都可以删掉)
  iterator对于集合才能用，for不同，只要是循环都可用。
  迭代是取出集合中元素的一种方式。
  因为Collection中有iterator方法，所以每一个子类集合对象都具备迭代器。
  迭代器在Collcection接口中是通用的，它替代了Vector类中的Enumeration(枚举)。迭代器的next方法是自动向下取元素，要避免出现NoSuchElementException。
  迭代器的next方法返回值类型是Object，所以要记得类型转换。

3.Set接口

Set是Collection子接口；
Set和Collection基本上一样，一点除外：
Set无法记住添加的顺序，不允许包含重复的元素。
当试图添加两个相同元素进Set集合，添加操作失败，add()方法返回false。
Set判断两个对象是否相等用equals,而不是使用==。
也就是说两个对象equals比较返回true，Set集合是不会接受这个两个对象的。
常用子类：
HashSet:散列存放
TreeSet:有序存放

hashCode方法对于HashSet的作用
HashSet类是Set接口最常用的实现类,采用hash算法存储数据,具有良好的存储和查找功能。
散列存储:不记录添加顺序;排列顺序时，顺序有可能发生变化;
线程不安全的，多个线程访问一个HashSet要使用同步代码;
HashSet集合元素值允许是null,但是最多只能有一个;
hash(翻译为哈希,或散列)算法的功能:
保证通过一个对象快速找到另一个对象;
其算法价值体现在速度,可以保证查询快速执行;
当从HashSet中访问元素时,HashSet先计算该元素的hashCode(也就是该对象的hashCode方法返回值),然后直接到该HashCode对应的位置取出该元素;
在这里对象的hashCode就好比是数组里的索引,但是不是索引;

不同类型字段如何取得hashCode

HashSet元素添加

当向HashSet集合中存入一个元素时，HashSet会调用该对象的hashCode()方法来得到该对象的hashCode值,判断已经存储在集合中的对象的hashCode值是否与添加的对象的hashCode值一致:若不一致:直接添加进去;若一致,再进行equals方法比较,equals方法如果返回true,表明对象已经添加进去了,就不会再添加新的对象了,否则添加进去;
如果我们重写了equals方法,也要重写hashCode方法,反之亦然;。
HashSet集合判断两个元素相等的标准是两个对象通过equals方法比较相等，并且两个对象的hashCode方法返回值也相等。
如果需要某个类的对象保存到HashSet集合中，覆写该类的equals()和hashCode()方法，应该尽量保证两个对象通过equals比较返回true时,他们的hashCode返回也相等。

4.TreeSet

使用元素的自然顺序对元素进行排序，或者根据创建 set 时提供的 Comparator 进行排序;
参与排序的元素必须是同一类型的,不然会发生ClassCastException异常;
TreeSet是SortedSet接口唯一的实现，与HashSet相比额外的方法有：
Comparator comparator():返回当前Set使用的Comparator,若返回null,表示以自然顺序排序。
Object first() 返回此 set 中当前第一个(最低)元素。
Object last() 返回此 set 中当前最后一个(最高)元素。
SortedSet subSet(Object fromElement, E toElement) 返回此 set 的部子集，其元素从 fromElement（包括）到 toElement（不包括）。
SortedSet headSet(Object toElement)返回此 set 的部分子集，其元素严格小于 toElement。
SortedSet tailSet(Object fromElement) 返回此 set 的部分子集，其元素大于等于 fromElement。

TreeSet的排序之自然排序
TreeSet会调用元素的compareTo(Object o)方法来比较元素之间的大小关系,然后将集合里的元素按升序排列.此时需要排序元素的类必须实现Compareble接口,并覆写其int compareTo(Object o)方法;
该方法用于比较对象,若:obj1,compareTo(obj2),返回0,表示两个对象相等,若返回一个正整数,表示obj1大于obj2,若返回一个负整数,表示obj1小于obj2;
对于TreeSet集合而言,判断两个对象相等的标准是:
compareTo()方法比较返回 0;

TreeSet的排序之定制排序
TreeSet的自然排序是根据元素的大小进行升序排序的,若想自己定制排序,比如降序排序,就可以使用Comparator接口了:
该接口包含int compare(Object o1,Object o2)方法,用于比较两个对象的大小,比较结果和compareTo方法一致;
要实现定制排序,需要在创建TreeSet集合对象时,提供一个一个Comparator对象,该对象里负责集合元素的排序逻辑;
TreeSet(Comparator comparator)