Java集合

集合框架的体系结构

　　1.Collection接口 (存储类的对象)  的三个子接口：

　　　　1）List 列表（有序的、可重复的）

　　　　　　- 可以精确控制元素的插入位置、或者删除某个位置的元素

　　　　　　- 实现类：ArrayList（可以看成长度动态增长的数组）、LinkedList (链表)

　　　　2）Queue 队列（有序的、可重复的）

　　　　　　- 实现类：LinkedList

　　　　3）Set 集（无序的、不可重复的）

　　　　　　- 实现类：HashSet

　　2.Map接口 (以键值对的方式存储信息)

　　　　- 实现类：HashMap（哈希表）

Collection接口

　   boolean add();将定义好的对象添加到集合

　　void clear();移除集合当中的所有元素

　　boolean contains(Object o);判断集合中是否包含参数对象

　　boolean equals();

　　int hashCode();

　　boolean isEmpty();判断集合是否为空

　　Iterator<E> iterator();迭代器方法进行集合遍历

　　boolean remove();移除集合中某个元素

　　int size();返回集合长度

　　Object[ ] toArray();将集合转换为数组

 

List 列表（有序的、可重复的）

　　- 可以精确控制元素的插入位置、或者删除某个位置的元素

　　- 实现类：ArrayList（可以看成长度动态增长的数组）、LinkedList (链表)

　　

　　E get(int index);返回列表中指定位置的元素

　　int indexOf(Object o); 返回某个对象在列表中的位置

　　default void sort(Comparator<? super E> c);排序

案例1：在List中存储并操作字符串信息

public static void main(String[] args) {
        List list=new ArrayList();
        list.add("Java");
        list.add("C");
        list.add("C++");
        list.add("Go");
        list.add("swift");

        System.out.println("列表中元素的个数为："+list.size());
        for(int i=0;i<list.size();i++){
            System.out.print(list.get(i)+",");
        }
        System.out.println();

        //移除列表中的C++
        list.remove("C++");

        System.out.println("列表中元素的个数为："+list.size());
        for(int i=0;i<list.size();i++){
            System.out.print(list.get(i)+",");
        }
        System.out.println();
        //判断列表中是否存在C
        System.out.println("判断列表中是否存在C的结果是：");
        System.out.println(list.contains("C"));
    }

 

ArrayList实现类

　　

　　- ArrayList底层是由数组实现的

　　- 动态增长，以满足应用程序的需求

　　- 在列表尾部插入或删除数据非常有效

　　- 更适合查找和更新元素

　　- ArrayList中的元素可以为null

 

　　构造方法：

　　　　ArrayList();初始化容量为10

　　　　ArrayList(Collection<? extends E> c);用已存在的集合数据创建一个数组序列

　　　　ArrayList(int initialCapacity);设置初始容量

案例2：用ArrayList实现公告管理

public static void main(String[] args) {
        //创建Notice类的对象，生成三条公告
        Notice n1=new Notice(1,"欢迎来到慕课网","admin",new Date());
        Notice n2=new Notice(2,"请同学们按时添加作业","teacher",new Date());
        Notice n3=new Notice(3,"考勤通知！","teacher",new Date());

        //添加公告
        ArrayList noticeList=new ArrayList();
        noticeList.add(n1);
        noticeList.add(n2);
        noticeList.add(n3);

        //显示公告
        System.out.println("公告信息为：");
        for(int i=0;i<noticeList.size();i++){
            System.out.println(i+1+((Notice)noticeList.get(i)).getTitle());
        }

        //在第一条公告后面添加一天新公告
        Notice n4=new Notice(4,"在线编辑器可以使用了","admin",new Date());
        noticeList.add(1,n4);

        System.out.println("----------------------------------");
        System.out.println("插入后的公告信息为：");
        for(int i=0;i<noticeList.size();i++){
            System.out.println( i+1 + ( (Notice) noticeList.get(i) ).getTitle());
        }

        //删除第三天公告
        noticeList.remove(2);
        System.out.println("----------------------------------");
        System.out.println("删除后的公告信息为：");
        for(int i=0;i<noticeList.size();i++){
            System.out.println(i+1+((Notice)noticeList.get(i)).getTitle());
        }

        //修改第二条公告
        n4.setTitle("Java在线编译器可以使用了");
        //如果创建新的对象，需要调用set方法重新设置
//        noticeList.set(1,n4);
        System.out.println("----------------------------------");
        System.out.println("修改后的公告信息为：");
        for(int i=0;i<noticeList.size();i++){
            System.out.println(i+1+((Notice)noticeList.get(i)).getTitle());
        }
    }

 

HashSet实现类

　　- HashSet是Set的一个重要实现类，称为哈希集

　　- HashSet的元素无序且不可重复

　　- HashSet只允许一个null元素

　　- 具有良好的存取和查找功能

　　- 底层是HashMap

 

　　构造方法：

　　　　HashSet();默认容量16，加载因子0.75

　　　　HashSet(Collection<? extends E> c);用已存在的集合创建一个哈希集

　　　　HashSet(int initialCapacity);设置初始容量

　　　　HashSet(int initialCapacity,int loadFator);设置初始容量，加载因子

 

Iterator接口（迭代器）

　　- 可以以统一的方式对各种集合元素进行遍历

　　- hasNext()方法检测集合中是否还有下一个元素

　　- next()方法返回集合中的下一个元素

案例3：在集合中插入字符串

public static void main(String[] args) {
        //将英文单词添加到HashSet中
        Set set=new HashSet();

        //向集合中添加元素
        set.add("blue");
        set.add("red");
        set.add("black");
        set.add("yellow");
        set.add("white");

        //遍历迭代器显示集合的内容
        System.out.println("集合中的元素：");
        Iterator it=set.iterator();
        while(it.hasNext()){
            System.out.print(it.next()+" ");
        }
        System.out.println();

        //在集合中插入一个新的单词
        set.add("green");
        set.add("red");//插入重复单词无意义也不会报错
        System.out.println("插入后集合中的元素：");
        it=set.iterator();
        while(it.hasNext()){
            System.out.print(it.next()+" ");
        }
        System.out.println();
    }

Set接口中hashCode和equals方法作用

　　- hashCode()用于给对象返回hash code值，equals()方法用于判断其他对象是否与该对象相等

　　- 由于HashSet中不允许添加重复元素，调用add方法时使用这两个方法判断元素是不同的。

　　1.添加数据时，会调用hashCode方法得到hash code的值，通过这个值可以找到数据存储的位置，这个位置可以理解为一片区域，在该区域中存储的数据hash code都是相等的

　　2.如果该区域已经有数据了，就继续调用equals()方法判断数据是否相等，如果相等就说明重复了，就不允许添加，如果hash code值不等，就找一个区域进行存储

　　3.这些都是基于哈希算法完成的，它使得添加数据的效率得到提升，假设Set集合中100个元素，那么想添加101个元素时如果没有哈希算法，就需要调用equals()方法将第101个元素与前面100个元素依次进行比较，如果元素更多，比较所耗费的时间就越长。

　　4.如果两个对象相等，那么他们hash code值一定相等，但是如果两个对象hash code值相等这两个对象不一定相等，就需要equals()方法进行判断。如果不重写hashCode()方法，默认每个对象的hashCode值都不一样，所以HashSet类每个对象都不会相等

案例4：HashSet实现宠物猫信息管理

public static void main(String[] args) {
        //定义宠物猫对象
        Cat huahua=new Cat("花花",12,"英国短毛猫");
        Cat fanfan=new Cat("凡凡",3,"中华田园猫");
        //将宠物猫对象放入HashSet
        Set<Cat> set=new HashSet<Cat>();
        set.add(huahua);
        set.add(fanfan);

        //显示宠物猫信息
        Iterator<Cat> it= set.iterator();
        while (it.hasNext()){
            System.out.println(it.next());
        }

        //添加一个新宠物猫，重写HashCode()方法和equals()方法后不会生效
        System.out.println("----------------------------------------------");
        Cat huahua01=new Cat("花花",12,"英国短毛猫");
        set.add(huahua01);
        it=set.iterator();
        while(it.hasNext()){
            System.out.println(it.next());
        }

        //查找
        System.out.println("----------------------------------------------");
        //在集合中查找花花的信息并输出
        if(set.contains(huahua)){
            System.out.println("花花找到了");
            System.out.println(huahua);
        }else {
            System.out.println("花花没找到");
        }

        //在集合中使用名字查找花花的信息
        System.out.println("----------------------------------------------");
        System.out.println("按名字查询");
        boolean flag=false;
        Cat c=null;
        it= set.iterator();
        while(it.hasNext()){
            c=it.next();
            if(c.getName().equals("花花")){
                flag=true;
                break;
            }
        }
        if(flag){
            System.out.println("花花找到了");
            System.out.println(c);
        }else{
            System.out.println("花花没找到");
        }

        //删除花花二代的信息
        System.out.println("----------------------------------------------");
        Cat huahua02=new Cat("花花二代",2,"英国短毛猫");
        set.add(huahua02);
        System.out.println("删除前的数据");
        for(Cat cat:set){
            System.out.println(cat);
        }
        System.out.println("删除后的数据");
        Set<Cat> set1=new HashSet<Cat>();
        for(Cat cat:set){
            if("花花".equals(cat.getName())){
//                set.remove(cat);
//                break;
                set1.add(cat);
            }
        }
        set.removeAll(set1);

        for(Cat cat:set){
            System.out.println(cat);
        }

        //删除集合中所有的数据
        System.out.println("----------------------------------------------");
        boolean f=set.removeAll(set);
        if(set.isEmpty()){
            System.out.println("猫都不见了");
        }else {
            System.out.println("猫还在");
        }
    }

Map接口 

　　- Map中的数据是以键值对(key - value)的形式存在的

　　- key - value 以Entry类型的对象实例化存在

　　- 可以通过key值快速查找value值

　　- 一个映射不能包含重复的键

　　

　　void clrear();清空集合

　　Set<Map. Entry<K,V>> entrySet();获取键值对的所有内容

　　V get(Object o);通过key取得对应的value

　　Set<K> keySet();取出集合中所有key值

　　V put(key,value);将元素添加到集合中

　　V remove(Object key);移除Map中的数据

　　Collection<V> values();返回所有的value值

HashMap实现类

　　- 允许使用null值和null键

　　- key值不允许重复

　　- HashMap中的Entry对象是无序排列的

　　

案例5：HashMap的应用

        Map<String,String> animal=new HashMap<String,String>();
        System.out.println("请输入三组单词对应的注释，并存放到HashMap中");
        Scanner console=new Scanner(System.in);
        //添加数据
        int i=0;
        while(i<3){
            System.out.println("请输入key(单词)值：");
            String key=console.next();
            System.out.println("请输入value(注释)值：");
            String value=console.next();
            animal.put(key,value);
            i++;
        }

        //1.打印输出value的值（直接使用迭代器）
        System.out.println("---------------------------------------");
        System.out.println("使用迭代器输出所有的value");
        //迭代器接口可以以统一的方式对各种集合元素进行遍历
        Iterator<String> it=animal.values().iterator();
        while(it.hasNext()){
            System.out.print(it.next()+"  ");
        }
        System.out.println();

        //2.打印输出key和value的值(通过entrySet方法)
        System.out.println("---------------------------------------");
        System.out.println("通过entrySet得到key-value");
        //key-value组成到一起就是一个Entry对象
        //entrySet方法把HashMap中的键值对都放到一个Entry的集合里
        Set<Map.Entry<String,String>> entrySet=animal.entrySet();
        for(Map.Entry<String,String> entry:entrySet){
            System.out.println(entry.getKey()+"-"+entry.getValue());
        }

        //通过单词找到注释并输出
        //使用keySet方法
        System.out.println("---------------------------------------");
        String strSearch=console.next();
        //1.取得keySet
        Set<String> keySet=animal.keySet();
        //2.遍历keySet
        boolean flag=false;
        String k=null;
        for(String key:keySet){
            if(strSearch.equals(key)){
                k=key;
                flag=true;
                break;
            }
        }
        if(flag==true){
            System.out.println("找到了！键值对为："+k+"-"+animal.get(k));
        }else{
            System.out.println("没找到。。。");
        }