Java集合
Java集合
目录
- Java集合
- day01笔记
- 代码
- Collection部分
- CollectionTest01——关于java.util.Collection接口中常用的方法
- CollectionTest02——关于集合遍历/迭代专题(重点)
- CollectionTest03——关于集合的迭代/遍历
- CollectionTest04——深入Collection集合的contains方法
- CollectionTest05——测试contains方法、remove方法
- CollectionTest06——关于集合元素的remove
- ListTest01——List接口中常用方法
- ArrayListTest01——ArrayList集合
- ArrayListTest02——集合ArrayList的构造方法
- LinkedListTest01——链表的原理以及优缺点
- 使用java完成单链表的简单实现
- VectorTest——Vector集合源码分析
- GenericTest01——泛型
- GenericTest02——【泛型】自动类型推断机制(钻石表达式)
- GenericTest03——自定义类型的泛型
- ForEachTest01——增强for循环
- ForEachTest02——集合使用增for循环
- HashSetTest01——HashSet集合【无序不可重复】
- TreeSetTest01——TreeSet集合存储元素特点【无序不可重复，可排序集合】
- TreeSetTest02——TreeSet底层数据结构
- TreeSetTest03——自定义的类型来说，TreeSet可以排序吗？
- TreeSetTest04—— TreeSet集合中元素可排序的第一种方式：实现Comparable的方式。
- TreeSetTest05——先按照年龄升序，如果年龄一样的再按照姓名升序。
- TreeSetTest06——TreeSet集合中元素可排序的第二种方式：使用比较器的方式。
- CollectionsTest——java.util.Collections 集合工具类，方便集合的操作。
- Map部分
- Collection部分
day01笔记
1、集合概述
1.1、什么是集合？有什么用？
数组其实就是一个集合。集合实际上就是一个容器。可以来容纳其它类型的数据。
集合为什么说在开发中使用较多？
集合是一个容器，是一个载体，可以一次容纳多个对象。
在实际开发中，假设连接数据库，数据库当中有10条记录，
那么假设把这10条记录查询出来，在java程序中会将10条
数据封装成10个java对象，然后将10个java对象放到某一个
集合当中，将集合传到前端，然后遍历集合，将一个数据一个
数据展现出来。
1.2、集合不能直接存储基本数据类型，另外集合也不能直接存储java对象，
集合当中存储的都是java对象的内存地址。（或者说集合中存储的是引用。）
list.add(100); //自动装箱Integer
注意：
集合在java中本身是一个容器，是一个对象。
集合中任何时候存储的都是“引用”。
1.3、在java中每一个不同的集合，底层会对应不同的数据结构。往不同的集合中
存储元素，等于将数据放到了不同的数据结构当中。什么是数据结构？数据存储的
结构就是数据结构。不同的数据结构，数据存储方式不同。例如：
数组、二叉树、链表、哈希表...
以上这些都是常见的数据结构。
你往集合c1中放数据，可能是放到数组上了。
你往集合c2中放数据，可能是放到二叉树上了。
.....
你使用不同的集合等同于使用了不同的数据结构。
你在java集合这一章节，你需要掌握的不是精通数据结构。java中已经将数据结构
实现了，已经写好了这些常用的集合类，你只需要掌握怎么用？在什么情况下选择
哪一种合适的集合去使用即可。
new ArrayList(); 创建一个集合，底层是数组。
new LinkedList(); 创建一个集合对象，底层是链表。
new TreeSet(); 创建一个集合对象，底层是二叉树。
.....
1.4、集合在java JDK中哪个包下？
java.util.*;
所有的集合类和集合接口都在java.util包下。
1.5、为了让大家掌握集合这块的内容，最好能将集合的继承结构图背会！！！
集合整个这个体系是怎样的一个结构，你需要有印象。
1.6、在java中集合分为两大类：
一类是单个方式存储元素：
单个方式存储元素，这一类集合中超级父接口：java.util.Collection;
一类是以键值对儿的方式存储元素
以键值对的方式存储元素，这一类集合中超级父接口：java.util.Map;
集合中存储的是对象的内存地址：
- 集合中存放的是对象的引用。
- 集合中存放集合也是存放的是集合的引用。
2、总结重点：
第一个重点：把集合继承结构图背会。
第二个重点：把Collection接口中常用方法测试几遍。
第三个重点：把迭代器弄明白。
第四个重点：Collection接口中的remove方法和contains方法底层都会调用equals，这个弄明白。
总结（所有的实现类）：
ArrayList：底层是数组。
LinkedList：底层是双向链表。
Vector：底层是数组，线程安全的，效率较低，使用较少。
HashSet：底层是HashMap，放到HashSet集合中的元素等同于放到HashMap集合key部分了。
TreeSet：底层是TreeMap，放到TreeSet集合中的元素等同于放到TreeMap集合key部分了。
n HashMap:底层是哈希表。
Hashtable：底层也是哈希表，只不过线程安全的，效率较低，使用较少。
Properties：是线程安全的，并且key和value只能存储字符串String。
TreeMap：底层是二叉树。TreeMap集合的key可以自动按照大小顺序排序。
List集合存储元素的特点：
有序可重复
有序：存进去的顺序和取出的顺序相同，每一个元素都有下标。
可重复：存进去1，可以再存储一个1.
Set（Map）集合存储元素的特点：
无序不可重复
无序：存进去的顺序和取出的顺序不一定相同。另外Set集合中元素没有下标。
不可重复：存进去1，不能再存储1了。
SortedSet（SortedMap）集合存储元素特点：
首先是无序不可重复的，但是SortedSet集合中的元素是可排序的。
无序：存进去的顺序和取出的顺序不一定相同。另外Set集合中元素没有下标。
不可重复：存进去1，不能再存储1了。
可排序：可以按照大小顺序排列。
Map集合的key，就是一个Set集合。
往Set集合中放数据，实际上放到了Map集合的key部分。
代码
Collection部分
CollectionTest01——关于java.util.Collection接口中常用的方法
Collection中能存放什么元素？
没有使用“泛型”之前，Collection中可以存储Object的所有子类型。
使用了“泛型”之后，Collection中只能存储某个具体的类型。
集合后期我们会学习“泛型”语法。目前先不用管。Collection中什么都能存，
只要是Object的子类型就行。（集合中不能直接存储基本数据类型，也不能存
java对象，只是存储java对象的内存地址。）
Collection接口的常用方法：
| Modifier and Type | Method and Description |
|---|---|
boolean |
add(E e) 确保此集合包含指定的元素（可选操作）。 |
boolean |
addAll(Collection<? extends E> c) 将指定集合中的所有元素添加到这个集合（可选操作）。 |
void |
clear() 从这个集合中移除所有的元素（可选操作）。 |
boolean |
contains(Object o) 返回 true如果集合包含指定元素。 |
boolean |
containsAll(Collection<?> c) 返回 true如果这个集合包含指定集合的所有元素。 |
boolean |
equals(Object o) 将指定的对象与此集合进行比较，以进行相等性。 |
int |
hashCode() 返回此集合的哈希代码值。 |
boolean |
isEmpty() 返回 true如果集合不包含任何元素。 |
Iterator<E> |
iterator() 返回此集合中的元素的迭代器。 |
boolean |
remove(Object o) 从这个集合中移除指定元素的一个实例，如果它是存在的（可选操作）。 |
boolean |
removeAll(Collection<?> c) 删除此集合中包含的所有元素（可选操作）的所有元素（可选操作）。 |
int |
size() 返回此集合中的元素的数目。 |
Object[] |
toArray() 返回包含此集合中所有元素的数组。 |
/*
关于java.util.Collection接口中常用的方法。
1、Collection中能存放什么元素？
没有使用“泛型”之前，Collection中可以存储Object的所有子类型。
使用了“泛型”之后，Collection中只能存储某个具体的类型。
集合后期我们会学习“泛型”语法。目前先不用管。Collection中什么都能存，
只要是Object的子类型就行。（集合中不能直接存储基本数据类型，也不能存
java对象，只是存储java对象的内存地址。）
2、Collection中的常用方法
boolean add(Object e) 向集合中添加元素
int size() 获取集合中元素的个数
void clear() 清空集合
boolean contains(Object o) 判断当前集合中是否包含元素o，包含返回true，不包含返回false
boolean remove(Object o) 删除集合中的某个元素。
boolean isEmpty() 判断该集合中元素的个数是否为0
Object[] toArray() 调用这个方法可以把集合转换成数组。【作为了解，使用不多。】
*/
public class CollectionTest01 {
public static void main(String[] args) {
// 创建一个集合对象
//Collection c = new Collection(); // 接口是抽象的，无法实例化。
// 多态
Collection c = new ArrayList();
// 测试Collection接口中的常用方法
c.add(1200); // 自动装箱(java5的新特性。),实际上是放进去了一个对象的内存地址。Integer x = new Integer(1200);
c.add(3.14); // 自动装箱
c.add(new Object());
c.add(new Student());
c.add(true); // 自动装箱
// 获取集合中元素的个数
System.out.println("集合中元素个数是：" + c.size()); // 5
// 清空集合
c.clear();
System.out.println("集合中元素个数是：" + c.size()); // 0
// 再向集合中添加元素
c.add("hello"); // "hello"对象的内存地址放到了集合当中。
c.add("world");
c.add("浩克");
c.add("绿巨人");
c.add(1);
// 判断集合中是否包含"绿巨人"
boolean flag = c.contains("绿巨人");
System.out.println(flag); // true
boolean flag2 = c.contains("绿巨人2");
System.out.println(flag2); // false
System.out.println(c.contains(1)); // true
System.out.println("集合中元素个数是：" + c.size()); // 5
// 删除集合中某个元素
c.remove(1);
System.out.println("集合中元素个数是：" + c.size()); // 4
// 判断集合是否为空（集合中是否存在元素）
System.out.println(c.isEmpty()); // false
// 清空
c.clear();
System.out.println(c.isEmpty()); // true（true表示集合中没有元素了！）
c.add("abc");
c.add("def");
c.add(100);
c.add("helloworld!");
c.add(new Student());
// 转换成数组（了解，使用不多。）
Object[] objs = c.toArray();
for(int i = 0; i < objs.length; i++){
// 遍历数组
Object o = objs[i];
System.out.println(o);
}
}
}
class Student{}
CollectionTest02——关于集合遍历/迭代专题(重点)
迭代集合的原理：
图1：
图2：
重点：迭代器的使用Iterator it = c.iterator();
判断是否还有下一个元素：while(it.hasNext())
移动指针之后，取出该元素： Object obj = it.next();
/**
* 关于集合遍历/迭代专题。（重点：五颗星*****）
*/
public class CollectionTest02 {
public static void main(String[] args) {
// 注意：以下讲解的遍历方式/迭代方式，是所有Collection通用的一种方式。
// 在Map集合中不能用。在所有的Collection以及子类中使用。
// 创建集合对象
Collection c = new ArrayList(); // 后面的集合无所谓，主要是看前面的Collection接口，怎么遍历/迭代。
// 添加元素
c.add("abc");
c.add("def");
c.add(100);
c.add(new Object());
// 对集合Collection进行遍历/迭代
// 第一步：获取集合对象的迭代器对象Iterator
Iterator it = c.iterator();
// 第二步：通过以上获取的迭代器对象开始迭代/遍历集合。
/*
以下两个方法是迭代器对象Iterator中的方法：
boolean hasNext()如果仍有元素可以迭代，则返回 true。
Object next() 返回迭代的下一个元素。
*/
while(it.hasNext()){
Object obj = it.next();
System.out.println(obj);
}
// 一直取，不判断，会出现异常：java.util.NoSuchElementException
/*while(true){
Object obj = it.next();
System.out.println(obj);
}*/
}
}
CollectionTest03——关于集合的迭代/遍历
CollectionTest04——深入Collection集合的contains方法
内存图：
-
boolean contains(Object o)：判断集合中是否包含某个对象o，如果包含返回true， 如果不包含返回false。 -
contains在底层是怎么判断集合中是否包含某个元素的呢？
调用了equals方法进行比对。
equals方法返回true，就表示包含这个元素。 -
不重写equals方法，使用的是父类的equals方法，比较的是两个对象的内存的首地址。
重写equlas方法，使用的是重写之后的判断逻辑，表示的是判断内容是否相同。
public class CollectionTest04 {
public static void main(String[] args) {
// 创建集合对象
Collection c = new ArrayList();
// 向集合中存储元素
String s1 = new String("abc"); // s1 = 0x1111
c.add(s1); // 放进去了一个"abc"
String s2 = new String("def"); // s2 = 0x2222
c.add(s2);
// 集合中元素的个数
System.out.println("元素的个数是：" + c.size()); // 2
// 新建的对象String
String x = new String("abc"); // x = 0x5555
// c集合中是否包含x？结果猜测一下是true还是false？
System.out.println(c.contains(x)); //判断集合中是否存在"abc" true
}
}
CollectionTest05——测试contains方法、remove方法
重要结论：存放在一个集合中的类型，如果只要某个属性(如：姓名)一样就表示同一个用户，那么一定要重写equals方法。
public class CollectionTest05 {
public static void main(String[] args) {
// 创建集合对象
Collection c = new ArrayList();
// 创建用户对象
User u1 = new User("jack");
// 加入集合
c.add(u1);
// 判断集合中是否包含u2
User u2 = new User("jack");
// 没有重写equals之前：这个结果是false
//System.out.println(c.contains(u2)); // false
// 重写equals方法之后，比较的时候会比较name。
System.out.println(c.contains(u2)); // true
c.remove(u2);
System.out.println(c.size()); // 0
/*Integer x = new Integer(10000);
c.add(x);
Integer y = new Integer(10000);
System.out.println(c.contains(y)); // true*/
// 创建集合对象
Collection cc = new ArrayList();
// 创建字符串对象
String s1 = new String("hello");
// 加进去。
cc.add(s1);
// 创建了一个新的字符串对象
String s2 = new String("hello");
// 删除s2
cc.remove(s2); // s1.equals(s2) java认为s1和s2是一样的。删除s2就是删除s1。
// 集合中元素个数是？
System.out.println(cc.size()); // 0
}
}
class User{
private String name;
public User(){}
public User(String name){
this.name = name;
}
// 重写equals方法
// 将来调用equals方法的时候，一定是调用这个重写的equals方法。
// 这个equals方法的比较原理是：只要姓名一样就表示同一个用户。
public boolean equals(Object o) {
if(o == null || !(o instanceof User)) return false;
if(o == this) return true;
User u = (User)o;
// 如果名字一样表示同一个人。（不再比较对象的内存地址了。比较内容。）
return u.name.equals(this.name);
}
}
CollectionTest06——关于集合元素的remove
重点：
- 当集合的结构发生改变时，迭代器必须重新获取，如果还是用以前老的迭代器，会出现
异常：java.util.ConcurrentModificationException - 在迭代集合元素的过程中，不能调用集合对象的
remove方法删除元素，迭代过程中不能这样删除元素。
会出现异常：java.util.ConcurrentModificationException - 在迭代元素的过程当中，一定要使用迭代器
Iterator的remove方法，删除元素，不要使用集合自带的remove方法删除元素。
public class CollectionTest06 {
public static void main(String[] args) {
// 创建集合
Collection c = new ArrayList();
// 注意：此时获取的迭代器，指向的是那是集合中没有元素状态下的迭代器。
// 一定要注意：集合结构只要发生改变，迭代器必须重新获取。
// 当集合结构发生了改变，迭代器没有重新获取时，调用next()方法时：java.util.ConcurrentModificationException
Iterator it = c.iterator();
// 添加元素
c.add(1); // Integer类型
c.add(2);
c.add(3);
// 获取迭代器
//Iterator it = c.iterator();
/*while(it.hasNext()){
// 编写代码时next()方法返回值类型必须是Object。
// Integer i = it.next();
Object obj = it.next();
System.out.println(obj);
}*/
Collection c2 = new ArrayList();
c2.add("abc");
c2.add("def");
c2.add("xyz");
Iterator it2 = c2.iterator();
while(it2.hasNext()){
Object o = it2.next();
// 删除元素
// 删除元素之后，集合的结构发生了变化，应该重新去获取迭代器
// 但是，循环下一次的时候并没有重新获取迭代器，所以会出现异常：java.util.ConcurrentModificationException
// 出异常根本原因是：集合中元素删除了，但是没有更新迭代器（迭代器不知道集合变化了）
//c2.remove(o); // 直接通过集合去删除元素，没有通知迭代器。（导致迭代器的快照和原集合状态不同。）
// 使用迭代器来删除可以吗？
// 迭代器去删除时，会自动更新迭代器，并且更新集合（删除集合中的元素）。
it2.remove(); // 删除的一定是迭代器指向的当前元素。
System.out.println(o);
}
System.out.println(c2.size()); //0
}
}
ListTest01——List接口中常用方法
List集合存储元素特点：有序可重复。
有序：List集合中的元素有下标，从0开始，以1递增。
可重复：存储一个1，还可以再存储1。
List接口特有的常用的方法：
void add(int index, Object element)：在指定位置添加元素。
Object set(int index, Object element)：给指定位置的元素重新赋值。
Object get(int index)：返回指定位置的元素。
int indexOf(Object o)：返回指定元素在集合中第一次出现的位置，如果没有则返回-1。
int lastIndexOf(Object o)：返回指定元素最后一次出现的位置。
Object remove(int index)：移除指定位置的元素。
public class ListTest01 {
public static void main(String[] args) {
// 创建List类型的集合。
//List myList = new LinkedList();
//List myList = new Vector();
List myList = new ArrayList();
// 添加元素
myList.add("A"); // 默认都是向集合末尾添加元素。
myList.add("B");
myList.add("C");
myList.add("C");
myList.add("D");
//在列表的指定位置插入指定元素（第一个参数是下标）
// 这个方法使用不多，因为对于ArrayList集合来说效率比较低。
myList.add(1, "KING");
// 迭代
Iterator it = myList.iterator();
while(it.hasNext()){
Object elt = it.next();
System.out.println(elt);
}
// 根据下标获取元素
Object firstObj = myList.get(0);
System.out.println(firstObj);
// 因为有下标，所以List集合有自己比较特殊的遍历方式
// 通过下标遍历。【List集合特有的方式，Set没有。】
for(int i = 0; i < myList.size(); i++){
Object obj = myList.get(i);
System.out.println(obj);
}
// 获取指定对象第一次出现处的索引。
System.out.println(myList.indexOf("C")); // 3
// 获取指定对象最后一次出现处的索引。
System.out.println(myList.lastIndexOf("C")); // 4
// 删除指定下标位置的元素
// 删除下标为0的元素
myList.remove(0);
System.out.println(myList.size()); // 5
System.out.println("====================================");
// 修改指定位置的元素
myList.set(2, "Soft");
// 遍历集合
for(int i = 0; i < myList.size(); i++){
Object obj = myList.get(i);
System.out.println(obj);
}
}
}
/*
计算机英语：
增删改查这几个单词要知道：
增：add、save、new
删：delete、drop、remove
改：update、set、modify
查：find、get、query、select
*/
ArrayListTest01——ArrayList集合
ArrayList集合：
-
默认初始化容量10（底层先创建了一个长度为0的数组，当添加第一个元素的时候，初始化容量10。）
-
集合底层是一个Object[]数组。
-
构造方法
new ArrayList()：使用默认当添加第一个元素的时候，初始化容量10。new ArrayList(20)：自定义初始化容量。
-
ArrayList集合的扩容：增长到原容量的1.5倍。
int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);oldCapacity右移一位表示除2，相当于newCapacity= oldCapacity+0.5oldCapacity，即1.5oldCapacity。 -
ArrayList集合底层是数组，怎么优化？
尽可能少的扩容。因为数组扩容效率比较低，建议在使用ArrayList集合的时候预估计元素的个数，给定一个初始化容量。
-
数组优点：检索效率比较高。（每个元素占用空间大小相同，内存地址是连续的，知道首元素内存地址，然后知道下标，通过数学表达式计算出元素的内存地址，所以检索效率最高。）
-
数组缺点：
- 随机增删元素效率比较低。
- 数组无法存储大数据量。（很难找到一块非常巨大的连续的内存空间。）
-
向数组末尾添加元素，效率很高，不受影响。
-
面试官经常问的一个问题：这么多的集合中，你用哪个集合最多？
答：ArrayList集合。
因为往数组末尾添加元素，效率不受影响。
另外，我们检索/查找某个元素的操作比较多。 -
ArrayList集合是非线程安全的。
/*
ArrayList集合：
1、默认初始化容量10（底层先创建了一个长度为0的数组，当添加第一个元素的时候，初始化容量10。）
2、集合底层是一个Object[]数组。
3、构造方法：
new ArrayList();
new ArrayList(20);
4、ArrayList集合的扩容：
增长到原容量的1.5倍。
ArrayList集合底层是数组，怎么优化？
尽可能少的扩容。因为数组扩容效率比较低，建议在使用ArrayList集合
的时候预估计元素的个数，给定一个初始化容量。
5、数组优点：
检索效率比较高。（每个元素占用空间大小相同，内存地址是连续的，知道首元素内存地址，
然后知道下标，通过数学表达式计算出元素的内存地址，所以检索效率最高。）
6、数组缺点：
随机增删元素效率比较低。
另外数组无法存储大数据量。（很难找到一块非常巨大的连续的内存空间。）
7、向数组末尾添加元素，效率很高，不受影响。
8、面试官经常问的一个问题？
这么多的集合中，你用哪个集合最多？
答：ArrayList集合。
因为往数组末尾添加元素，效率不受影响。
另外，我们检索/查找某个元素的操作比较多。
7、ArrayList集合是非线程安全的。（不是线程安全的集合。）
*/
public class ArrayListTest01 {
public static void main(String[] args) {
// 默认初始化容量是10
// 数组的长度是10
List list1 = new ArrayList();
// 集合的size()方法是获取当前集合中元素的个数。不是获取集合的容量。
System.out.println(list1.size()); // 0
// 指定初始化容量
// 数组的长度是20
List list2 = new ArrayList(20);
// 集合的size()方法是获取当前集合中元素的个数。不是获取集合的容量。
System.out.println(list2.size()); // 0
list1.add(1);
list1.add(2);
list1.add(3);
list1.add(4);
list1.add(5);
list1.add(6);
list1.add(7);
list1.add(8);
list1.add(9);
list1.add(10);
System.out.println(list1.size());
// 再加一个元素
list1.add(11);
System.out.println(list1.size()); // 11个元素。
/*
int newCapacity = ArraysSupport.newLength(oldCapacity,minCapacity - oldCapacity,oldCapacity >> 1);
*/
// 100 二进制转换成10进制： 00000100右移一位 00000010 （2） 【4 / 2】
// 原先是4、现在增长：2，增长之后是6，增长之后的容量是之前容量的：1.5倍。
// 6是4的1.5倍
}
}
ArrayListTest02——集合ArrayList的构造方法
ArrayList() |
构造一个初始容量为10的空列表。 |
|---|---|
ArrayList(Collection<? extends E> c) |
构造一个包含指定集合的元素的列表，它们在集合的迭代器返回的顺序中返回。 |
ArrayList(int initialCapacity) |
用指定的初始容量构造一个空列表。 |
/*
集合ArrayList的构造方法
*/
public class ArrayListTest02 {
public static void main(String[] args) {
// 默认初始化容量10
List myList1 = new ArrayList();
// 指定初始化容量100
List myList2 = new ArrayList(100);
// 创建一个HashSet集合
Collection c = new HashSet();
// 添加元素到Set集合
c.add(100);
c.add(200);
c.add(900);
c.add(50);
// 通过这个构造方法就可以将HashSet集合转换成List集合。
List myList3 = new ArrayList(c);
for(int i = 0; i < myList3.size(); i++){
System.out.println(myList3.get(i));
}
}
}
LinkedListTest01——链表的原理以及优缺点
原理：https://www.bilibili.com/video/BV1mE411x7Wt?p=211
链表的优点：
由于链表上的元素在空间存储上内存地址不连续。所以随机增删元素的时候不会有大量元素位移，因此随机增删效率较高。在以后的开发中，如果遇到随机增删集合中元素的业务比较多时，建议使用LinkedList。
链表的缺点：
不能通过数学表达式计算被查找元素的内存地址，每一次查找都是从头节点开始遍历，直到找到为止。
所以LinkedList集合检索/查找的效率较低。
ArrayList与LinkedList比较：
ArrayList：把检索发挥到极致。（末尾添加元素效率还是很高的。）
LinkedList：把随机增删发挥到极致。
加元素都是往末尾添加，所以ArrayList用的比LinkedList多。
双向链表原理图：
/*
链表的优点：
由于链表上的元素在空间存储上内存地址不连续。
所以随机增删元素的时候不会有大量元素位移，因此随机增删效率较高。
在以后的开发中，如果遇到随机增删集合中元素的业务比较多时，建议
使用LinkedList。
链表的缺点：
不能通过数学表达式计算被查找元素的内存地址，每一次查找都是从头
节点开始遍历，直到找到为止。所以LinkedList集合检索/查找的效率
较低。
ArrayList：把检索发挥到极致。（末尾添加元素效率还是很高的。）
LinkedList：把随机增删发挥到极致。
加元素都是往末尾添加，所以ArrayList用的比LinkedList多。
*/
public class LinkedListTest01 {
public static void main(String[] args) {
// LinkedList集合底层也是有下标的。
// 注意：ArrayList之所以检索效率比较高，不是单纯因为下标的原因。是因为底层数组发挥的作用。
// LinkedList集合照样有下标，但是检索/查找某个元素的时候效率比较低，因为只能从头节点开始一个一个遍历。
List list = new LinkedList();
list.add("a");
list.add("b");
list.add("c");
for(int i = 0; i <list.size(); i++){
Object obj = list.get(i);
System.out.println(obj);
}
// LinkedList集合有初始化容量吗？没有。
// 最初这个链表中没有任何元素。first和last引用都是null。
// 不管是LinkedList还是ArrayList，以后写代码时不需要关心具体是哪个集合。
// 因为我们要面向接口编程，调用的方法都是接口中的方法。
//List list2 = new ArrayList(); // 这样写表示底层你用了数组。
List list2 = new LinkedList(); // 这样写表示底层你用了双向链表。
// 以下这些方法你面向的都是接口编程。
list2.add("123");
list2.add("456");
list2.add("789");
for(int i = 0; i < list2.size(); i++){
System.out.println(list2.get(i));
}
}
}
使用java完成单链表的简单实现
原理图：
Node.java
单链表中的节点定义，相当于C语言中的结构体。
存储的数据——Object data;
下一个节点的内存地址——Node next;
/*
单链表中的节点。
节点是单向链表中基本的单元。
每一个节点Node都有两个属性：
一个属性：是存储的数据。
另一个属性：是下一个节点的内存地址。
*/
public class Node {
// 存储的数据
Object data;
// 下一个节点的内存地址
Node next;
public Node(){
}
public Node(Object data, Node next){
this.data = data;
this.next = next;
}
}
Link.java
链表类(单向链表)：
头节点——Node header
package com.example.javase.danlink;
/*
链表类。(单向链表)
*/
public class Link<E> {
public static void main(String[] args) {
Link<String> link = new Link<>();
link.add("abc");
// 类型不匹配。
//link.add(123);
}
// 头节点
Node header;
int size = 0;
public int size(){
return size;
}
// 向链表中添加元素的方法（向末尾添加）
public void add(E data){
//public void add(Object data){
// 创建一个新的节点对象
// 让之前单链表的末尾节点next指向新节点对象。
// 有可能这个元素是第一个，也可能是第二个，也可能是第三个。
if(header == null){
// 说明还没有节点。
// new一个新的节点对象，作为头节点对象。
// 这个时候的头节点既是一个头节点，又是一个末尾节点。
header = new Node(data, null);
}else {
// 说明头不是空！
// 头节点已经存在了！
// 找出当前末尾节点，让当前末尾节点的next是新节点。
Node currentLastNode = findLast(header);
currentLastNode.next = new Node(data, null);
}
size++;
}
/**
* 专门查找末尾节点的方法。
*/
private Node findLast(Node node) {
if(node.next == null) {
// 如果一个节点的next是null
// 说明这个节点就是末尾节点。
return node;
}
// 程序能够到这里说明：node不是末尾节点。
return findLast(node.next); // 递归算法！
}
// 删除链表中某个数据的方法
public void remove(Object obj){
}
// 修改链表中某个数据的方法
public void modify(Object newObj){
}
// 查找链表中某个元素的方法。
public int find(Object obj){
return 1;
}
}
Test
package com.example.javase.danlink;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 创建了一个集合对象
Link link = new Link();
// 往集合中添加元素
link.add("abc");
link.add("def");
link.add("xyz");
// 获取元素个数
System.out.println(link.size());
}
}
VectorTest——Vector集合源码分析
原理：https://www.bilibili.com/video/BV1mE411x7Wt?p=212
Vector集合：
-
底层是一个数组。
-
初始化容量：10
-
怎么扩容的？
扩容之后是原容量的2倍。
10--> 20 --> 40 --> 80 -
Vector中所有的方法都是线程同步的，都带有synchronized关键字，是线程安全的。效率比较低，使用较少了。
-
怎么将一个线程不安全的ArrayList集合转换成线程安全的呢？
使用集合工具类java.util.Collections：调用其静态方法Collections.synchronizedList(myList)即可。
/*
Vector：
1、底层也是一个数组。
2、初始化容量：10
3、怎么扩容的？
扩容之后是原容量的2倍。
10--> 20 --> 40 --> 80
4、ArrayList集合扩容特点：
ArrayList集合扩容是原容量1.5倍。
5、Vector中所有的方法都是线程同步的，都带有synchronized关键字，
是线程安全的。效率比较低，使用较少了。
6、怎么将一个线程不安全的ArrayList集合转换成线程安全的呢？
使用集合工具类：
java.util.Collections;
java.util.Collection 是集合接口。
java.util.Collections 是集合工具类。
*/
public class VectorTest {
public static void main(String[] args) {
// 创建一个Vector集合
List vector = new Vector();
//Vector vector = new Vector();
// 添加元素
// 默认容量10个。
vector.add(1);
vector.add(2);
vector.add(3);
vector.add(4);
vector.add(5);
vector.add(6);
vector.add(7);
vector.add(8);
vector.add(9);
vector.add(10);
// 满了之后扩容（扩容之后的容量是20.）
vector.add(11);
Iterator it = vector.iterator();
while(it.hasNext()){
Object obj = it.next();
System.out.println(obj);
}
// 这个可能以后要使用！！！！
List myList = new ArrayList(); // 非线程安全的。
// 变成线程安全的
Collections.synchronizedList(myList); // 这里没有办法看效果，因为多线程没学，你记住先！
// myList集合就是线程安全的了。
myList.add("111");
myList.add("222");
myList.add("333");
}
}
GenericTest01——泛型
- 泛型是JDK5.0之后推出的新特性
- 泛型这种语法机制，只在程序编译阶段起作用，只是给编译器参考的。（运行阶段泛型没用！）
- 使用了泛型好处是什么？
- 第一：集合中存储的元素类型统一了。
- 第二：从集合中取出的元素类型是泛型指定的类型，不需要进行大量的“向下转型”！
- 泛型的缺点是什么？
- 导致集合中存储的元素缺乏多样性！
- 大多数业务中，集合中元素的类型还是统一的。所以这种泛型特性被大家所认可。
/*
1、JDK5.0之后推出的新特性：泛型
2、泛型这种语法机制，只在程序编译阶段起作用，只是给编译器参考的。（运行阶段泛型没用！）
3、使用了泛型好处是什么？
第一：集合中存储的元素类型统一了。
第二：从集合中取出的元素类型是泛型指定的类型，不需要进行大量的“向下转型”！
4、泛型的缺点是什么？
导致集合中存储的元素缺乏多样性！
大多数业务中，集合中元素的类型还是统一的。所以这种泛型特性被大家所认可。
*/
public class GenericTest01 {
public static void main(String[] args) {
/*
// 不使用泛型机制，分析程序存在缺点
List myList = new ArrayList();
// 准备对象
Cat c = new Cat();
Bird b = new Bird();
// 将对象添加到集合当中
myList.add(c);
myList.add(b);
// 遍历集合，取出每个Animal，让它move
Iterator it = myList.iterator();
while(it.hasNext()) {
// 没有这个语法，通过迭代器取出的就是Object
//Animal a = it.next();
Object obj = it.next();
//obj中没有move方法，无法调用，需要向下转型！
if(obj instanceof Animal){
Animal a = (Animal)obj;
a.move();
}
}
*/
// 使用JDK5之后的泛型机制
// 使用泛型List<Animal>之后，表示List集合中只允许存储Animal类型的数据。
// 用泛型来指定集合中存储的数据类型。
List<Animal> myList = new ArrayList<Animal>();
// 指定List集合中只能存储Animal，那么存储String就编译报错了。
// 这样用了泛型之后，集合中元素的数据类型更加统一了。
//myList.add("abc");
Cat c = new Cat();
Bird b = new Bird();
myList.add(c);
myList.add(b);
// 获取迭代器
// 这个表示迭代器迭代的是Animal类型。
Iterator<Animal> it = myList.iterator();
while(it.hasNext()){
// 使用泛型之后，每一次迭代返回的数据都是Animal类型。
//Animal a = it.next();
// 这里不需要进行强制类型转换了。直接调用。
//a.move();
// 调用子类型特有的方法还是需要向下转换的！
Animal a = it.next();
if(a instanceof Cat) {
Cat x = (Cat)a;
x.catchMouse();
}
if(a instanceof Bird) {
Bird y = (Bird)a;
y.fly();
}
}
}
}
class Animal {
// 父类自带方法
public void move(){
System.out.println("动物在移动！");
}
}
class Cat extends Animal {
// 特有方法
public void catchMouse(){
System.out.println("猫抓老鼠！");
}
}
class Bird extends Animal {
// 特有方法
public void fly(){
System.out.println("鸟儿在飞翔！");
}
}
GenericTest02——【泛型】自动类型推断机制(钻石表达式)
什么是泛型的自动类型推断机制？
在jdk7之前的泛型的写法：List<Animal> myList = new ArrayList<Animal>();，前后都需要写泛型的类型，
在jdk7之前的泛型的写法：List<Animal> myList = new ArrayList<>();后面那个<>不需要再写泛型的类型了，减少了代码重复。
package com.example.javase.collection;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
/*
JDK1.8之后引入了：自动类型推断机制。（又称为钻石表达式）
*/
public class GenericTest02 {
public static void main(String[] args) {
// ArrayList<这里的类型会自动推断>()，前提是JDK8之后才允许。
// 自动类型推断，钻石表达式！
List<Animal> myList = new ArrayList<>();
myList.add(new Animal());
myList.add(new Cat());
myList.add(new Bird());
// 遍历
Iterator<Animal> it = myList.iterator();
while(it.hasNext()){
Animal a = it.next();
a.move();
}
List<String> strList = new ArrayList<>();
// 类型不匹配。
//strList.add(new Cat());
strList.add("http://www.126.com");
strList.add("http://www.baidu.com");
strList.add("http://www.example.com");
// 类型不匹配。
//strList.add(123);
//System.out.println(strList.size());
// 遍历
Iterator<String> it2 = strList.iterator();
while(it2.hasNext()){
// 如果没有使用泛型
/*
Object obj = it2.next();
if(obj instanceof String){
String ss = (String)obj;
ss.substring(7);
}
*/
// 直接通过迭代器获取了String类型的数据
String s = it2.next();
// 直接调用String类的substring方法截取字符串。
String newString = s.substring(7);
System.out.println(newString);
}
}
}
GenericTest03——自定义类型的泛型
自定义泛型的时候，<> 尖括号中的是一个标识符，随便写。
Java源代码中经常出现的是： <E>和<T>，只是起到了一个标识的作用。
E是Element单词首字母。
T是Type单词首字母。
package com.example.javase.collection;
/*
自定义泛型可以吗？可以
自定义泛型的时候，<> 尖括号中的是一个标识符，随便写。
java源代码中经常出现的是：
<E>和<T>
E是Element单词首字母。
T是Type单词首字母。
*/
public class GenericTest03<标识符随便写> {
public void doSome(标识符随便写 o){
System.out.println(o);
}
public static void main(String[] args) {
// new对象的时候指定了泛型是：String类型
GenericTest03<String> gt = new GenericTest03<>();
// 类型不匹配
//gt.doSome(100);
gt.doSome("abc");
// =============================================================
GenericTest03<Integer> gt2 = new GenericTest03<>();
gt2.doSome(100);
// 类型不匹配
//gt2.doSome("abc");
MyIterator<String> mi = new MyIterator<>();
String s1 = mi.get();
MyIterator<Animal> mi2 = new MyIterator<>();
Animal a = mi2.get();
// 不用泛型就是Object类型。
/*GenericTest03 gt3 = new GenericTest03();
gt3.doSome(new Object());*/
}
}
class MyIterator<T> {
public T get(){
return null;
}
}
ForEachTest01——增强for循环
语法：
for(元素类型 变量名 : 数组或集合){
System.out.println(变量名);
}
缺点：没有下标。在需要使用下标的循环中，不建议使用增强for循环。
/*
JDK5.0之后推出了一个新特性：叫做增强for循环，或者叫做foreach
*/
public class ForEachTest01 {
public static void main(String[] args) {
// int类型数组
int[] arr = {432,4,65,46,54,76,54};
// 遍历数组（普通for循环）
for(int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.println(arr[i]);
}
// 增强for（foreach）
// 以下是语法
/*for(元素类型 变量名 : 数组或集合){
System.out.println(变量名);
}*/
System.out.println("======================================");
// foreach有一个缺点：没有下标。在需要使用下标的循环中，不建议使用增强for循环。
for(int data : arr) {
// data就是数组中的元素（数组中的每一个元素。）
System.out.println(data);
}
}
}
ForEachTest02——集合使用增for循环
遍历集合的三种方式：
- 使用迭代器方式
Iterator it = list.iterator() - 使用下标方式（只针对于有下标的集合）
for(int i = 0;i<list.size();i++) - 使用foreach
for(String s : list)
/*
集合使用foreach
*/
public class ForEachTest02 {
public static void main(String[] args) {
// 创建List集合
List<String> strList = new ArrayList<>();
// 添加元素
strList.add("hello");
strList.add("world!");
strList.add("kitty!");
// 遍历，使用迭代器方式
Iterator<String> it = strList.iterator();
while(it.hasNext()){
String s = it.next();
System.out.println(s);
}
// 使用下标方式（只针对于有下标的集合）
for(int i = 0; i < strList.size(); i++){
System.out.println(strList.get(i));
}
// 使用foreach
for(String s : strList){ // 因为泛型使用的是String类型，所以是：String s
System.out.println(s);
}
List<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(100);
list.add(200);
list.add(300);
for(Integer i : list){ // i代表集合中的元素
System.out.println(i);
}
}
}
HashSetTest01——HashSet集合【无序不可重复】
HashSet集合存取元素的特点：
- 存储时顺序和取出的顺序不同。
- 不可重复。
- 放到HashSet集合中的元素实际上是放到HashMap集合的key部分了。
package com.example.javase.collection;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
/*
HashSet集合：
无序不可重复。
*/
public class HashSetTest01 {
public static void main(String[] args) {
// 演示一下HashSet集合特点
Set<String> strs = new HashSet<>();
// 添加元素
strs.add("hello3");
strs.add("hello4");
strs.add("hello1");
strs.add("hello2");
strs.add("hello3");
strs.add("hello3");
strs.add("hello3");
strs.add("hello3");
// 遍历
/*
hello1
hello4
hello2
hello3
1、存储时顺序和取出的顺序不同。
2、不可重复。
3、放到HashSet集合中的元素实际上是放到HashMap集合的key部分了。
*/
for(String s : strs){
System.out.println(s);
}
}
}
TreeSetTest01——TreeSet集合存储元素特点【无序不可重复，可排序集合】
TreeSet集合存储元素特点：
-
无序不可重复的，但是存储的元素可以自动按照大小顺序排序，称为可排序集合。
无序：这里的无序指的是存进去的顺序和取出来的顺序不同。并且没有下标。
不可重复：存进去的元素不能有重复（重复元素被当成一个元素）
package com.example.javase.collection;
import java.util.Set;
import java.util.TreeSet;
/*
TreeSet集合存储元素特点：
1、无序不可重复的，但是存储的元素可以自动按照大小顺序排序！
称为：可排序集合。
2、无序：这里的无序指的是存进去的顺序和取出来的顺序不同。并且没有下标。
*/
public class TreeSetTest01 {
public static void main(String[] args) {
// 创建集合对象
Set<String> strs = new TreeSet<>();
// 添加元素
strs.add("A");
strs.add("B");
strs.add("Z");
strs.add("Y");
strs.add("Z");
strs.add("K");
strs.add("M");
// 遍历
/*
A
B
K
M
Y
Z
从小到大自动排序！
*/
for(String s : strs){
System.out.println(s);
}
}
}
TreeSetTest02——TreeSet底层数据结构
- TreeSet集合底层实际上是一个TreeMap。
- TreeMap集合底层是一个二叉树。
- 放到TreeSet集合中的元素，等同于放到TreeMap集合key部分了。
- TreeSet集合中的元素：无序不可重复，但是可以按照元素的大小顺序自动排序。称为：可排序集合。
package com..javase.collection;
import java.util.TreeSet;
/*
1、TreeSet集合底层实际上是一个TreeMap
2、TreeMap集合底层是一个二叉树。
3、放到TreeSet集合中的元素，等同于放到TreeMap集合key部分了。
4、TreeSet集合中的元素：无序不可重复，但是可以按照元素的大小顺序自动排序。
称为：可排序集合。
*/
public class TreeSetTest02 {
public static void main(String[] args) {
// 创建一个TreeSet集合
TreeSet<String> ts = new TreeSet<>();
// 添加String
ts.add("zhangsan");
ts.add("lisi");
ts.add("wangwu");
ts.add("zhangsi");
ts.add("wangliu");
// 遍历
for(String s : ts){
// 按照字典顺序，升序！
System.out.println(s);
}
TreeSet<Integer> ts2 = new TreeSet<>();
ts2.add(100);
ts2.add(200);
ts2.add(900);
ts2.add(800);
ts2.add(600);
ts2.add(10);
for(Integer elt : ts2){
// 升序！
System.out.println(elt);
}
}
}
/*
数据库中有很多数据：
userid name birth
-------------------------------------
1 zs 1980-11-11
2 ls 1980-10-11
3 ww 1981-11-11
4 zl 1979-11-11
编写程序从数据库当中取出数据，在页面展示用户信息的时候按照生日升序或者降序。
这个时候可以使用TreeSet集合，因为TreeSet集合放进去，拿出来就是有顺序的。
*/
TreeSetTest03——自定义的类型来说，TreeSet可以排序吗？
https://www.bilibili.com/video/BV1mE411x7Wt?p=234
对于Person类型来说，如果指定Person对象之间的比较规则，则使用TreeSet存储时会报异常：
java.lang.ClassCastException:class com..javase.collection.Person cannot be cast to class java.lang.Comparable
原因是Person类没有实现java.lang.Comparable接口，因而在往TreeMap存储的时候，不知道往哪子树上存放。
/*
对自定义的类型来说，TreeSet可以排序吗？
以下程序中对于Person类型来说，无法排序。因为没有指定Person对象之间的比较规则。
谁大谁小并没有说明啊。
以下程序运行的时候出现了这个异常：
java.lang.ClassCastException:
class com..javase.collection.Person
cannot be cast to class java.lang.Comparable
出现这个异常的原因是：
Person类没有实现java.lang.Comparable接口。
*/
public class TreeSetTest03 {
public static void main(String[] args) {
Person p1 = new Person(32);
//System.out.println(p1);
Person p2 = new Person(20);
Person p3 = new Person(30);
Person p4 = new Person(25);
// 创建TreeSet集合
TreeSet<Person> persons = new TreeSet<>();
// 添加元素
persons.add(p1);
persons.add(p2);
persons.add(p3);
persons.add(p4);
// 遍历
for (Person p : persons){
System.out.println(p);
}
}
}
class Person {
int age;
public Person(int age){
this.age = age;
}
// 重写toString()方法
public String toString(){
return "Person[age="+age+"]";
}
}
TreeSetTest04—— TreeSet集合中元素可排序的第一种方式：实现Comparable的方式。
比较规则最终还是由程序员指定的：例如按照年龄升序。或者按照年龄降序。
compareTo方法的返回值很重要：
返回0表示相同，value会覆盖。
返回>0，会继续在右子树上找。【10 - 9 = 1 ，1 > 0的说明左边这个数字比较大。所以在右子树上找。】
返回<0，会继续在左子树上找。
class Customer implements Comparable
{ @Override
public int compareTo(Customer c) { // c1.compareTo(c2);
return c.age - this.age;
}}
package com..javase.collection;
import java.util.TreeSet;
public class TreeSetTest04 {
public static void main(String[] args) {
Customer c1 = new Customer(32);
Customer c2 = new Customer(20);
Customer c3 = new Customer(30);
Customer c4 = new Customer(25);
// 创建TreeSet集合
TreeSet<Customer> customers = new TreeSet<>();
// 添加元素
customers.add(c1);
customers.add(c2);
customers.add(c3);
customers.add(c4);
// 遍历
for (Customer c : customers){
System.out.println(c);
}
}
}
// 放在TreeSet集合中的元素需要实现java.lang.Comparable接口。
// 并且实现compareTo方法。equals可以不写。
class Customer implements Comparable<Customer>{
int age;
public Customer(int age){
this.age = age;
}
// 需要在这个方法中编写比较的逻辑，或者说比较的规则，按照什么进行比较！
// k.compareTo(t.key)
// 拿着参数k和集合中的每一个k进行比较，返回值可能是>0 <0 =0
// 比较规则最终还是由程序员指定的：例如按照年龄升序。或者按照年龄降序。
@Override
public int compareTo(Customer c) { // c1.compareTo(c2);
// this是c1
// c是c2
// c1和c2比较的时候，就是this和c比较。
/*int age1 = this.age;
int age2 = c.age;
if(age1 == age2){
return 0;
} else if(age1 > age2) {
return 1;
} else {
return -1;
}*/
//return this.age - c.age; // =0 >0 <0
return c.age - this.age;
}
public String toString(){
return "Customer[age="+age+"]";
}
}
TreeSetTest05——先按照年龄升序，如果年龄一样的再按照姓名升序。
package com..javase.collection;
import java.util.TreeSet;
/*
先按照年龄升序，如果年龄一样的再按照姓名升序。
*/
public class TreeSetTest05 {
public static void main(String[] args) {
TreeSet<Vip> vips = new TreeSet<>();
vips.add(new Vip("zhangsi", 20));
vips.add(new Vip("zhangsan", 20));
vips.add(new Vip("king", 18));
vips.add(new Vip("soft", 17));
for(Vip vip : vips){
System.out.println(vip);
}
}
}
class Vip implements Comparable<Vip>{
String name;
int age;
public Vip(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "Vip{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
/*
compareTo方法的返回值很重要：
返回0表示相同，value会覆盖。
返回>0，会继续在右子树上找。【10 - 9 = 1 ，1 > 0的说明左边这个数字比较大。所以在右子树上找。】
返回<0，会继续在左子树上找。
*/
@Override
public int compareTo(Vip v) {
// 写排序规则，按照什么进行比较。
if(this.age == v.age){
// 年龄相同时按照名字排序。
// 姓名是String类型，可以直接比。调用compareTo来完成比较。
return this.name.compareTo(v.name);
} else {
// 年龄不一样
return this.age - v.age;
}
}
}
TreeSetTest06——TreeSet集合中元素可排序的第二种方式：使用比较器的方式。
放到TreeSet或者TreeMap集合key部分的元素要想做到排序,包括两种方式：
第一种：放在集合中的元素实现java.lang.Comparable接口。
第二种：在构造TreeSet或者TreeMap集合的时候给它传一个比较器对象。
Comparable和Comparator怎么选择呢？
当比较规则不会发生改变的时候，或者说当比较规则只有1个的时候，建议实现Comparable接口。
如果比较规则有多个，并且需要多个比较规则之间频繁切换，建议使用Comparator接口。
Comparator接口的设计符合OCP原则。
OCP原则:
Open Closed Principle
定义：Software entities like classes, modules and functions should be open for extension but closed for modifications.(一个软件实体如类，模块和函数应该对扩展开放，对修改关闭。）
软件实体应该对扩展开放，对修改关闭，其含义是说一个软件实体应该通过扩展来实现变化，而不是通过修改已有的代码来实现变化。
package com..javase.collection;
import java.util.Comparator;
import java.util.TreeSet;
/*
TreeSet集合中元素可排序的第二种方式：使用比较器的方式。
最终的结论：
放到TreeSet或者TreeMap集合key部分的元素要想做到排序,包括两种方式：
第一种：放在集合中的元素实现java.lang.Comparable接口。
第二种：在构造TreeSet或者TreeMap集合的时候给它传一个比较器对象。
Comparable和Comparator怎么选择呢？
当比较规则不会发生改变的时候，或者说当比较规则只有1个的时候，建议实现Comparable接口。
如果比较规则有多个，并且需要多个比较规则之间频繁切换，建议使用Comparator接口。
Comparator接口的设计符合OCP原则。
*/
public class TreeSetTest06 {
public static void main(String[] args) {
// 创建TreeSet集合的时候，需要使用这个比较器。
// TreeSet<WuGui> wuGuis = new TreeSet<>();//这样不行，没有通过构造方法传递一个比较器进去。
// 给构造方法传递一个比较器。
//TreeSet<WuGui> wuGuis = new TreeSet<>(new WuGuiComparator());
// 大家可以使用匿名内部类的方式（这个类没有名字。直接new接口。）
TreeSet<WuGui> wuGuis = new TreeSet<>(new Comparator<WuGui>() {
@Override
public int compare(WuGui o1, WuGui o2) {
return o1.age - o2.age;
}
});
wuGuis.add(new WuGui(1000));
wuGuis.add(new WuGui(800));
wuGuis.add(new WuGui(810));
for(WuGui wuGui : wuGuis){
System.out.println(wuGui);
}
}
}
// 乌龟
class WuGui{
int age;
public WuGui(int age){
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "小乌龟[" +
"age=" + age +
']';
}
}
// 单独在这里编写一个比较器
// 比较器实现java.util.Comparator接口。（Comparable是java.lang包下的。Comparator是java.util包下的。）
/*
class WuGuiComparator implements Comparator<WuGui> {
@Override
public int compare(WuGui o1, WuGui o2) {
// 指定比较规则
// 按照年龄排序
return o1.age - o2.age;
}
}
*/
CollectionsTest——java.util.Collections 集合工具类，方便集合的操作。
static <T> boolean |
replaceAll(List<T> list, T oldVal, T newVal) 将列表中的某一特定值的所有出现替换为另一个。 |
|---|---|
static void |
reverse(List<?> list) 反转指定列表中元素的顺序。 |
static void |
sort(List<T> list) 指定列表为升序排序，根据其元素的 natural ordering。 |
static <T> void |
sort(List<T> list, Comparator<? super T> c) 根据指定的比较器指定的顺序对指定的列表进行排序。 |
package com..javase.collection;
import java.util.*;
/*
java.util.Collection 集合接口
java.util.Collections 集合工具类，方便集合的操作。
*/
public class CollectionsTest {
public static void main(String[] args) {
// ArrayList集合不是线程安全的。
List<String> list = new ArrayList<>();
// 变成线程安全的
Collections.synchronizedList(list);
// 排序
list.add("abf");
list.add("abx");
list.add("abc");
list.add("abe");
Collections.sort(list);
for(String s : list){
System.out.println(s);
}
List<WuGui2> wuGuis = new ArrayList<>();
wuGuis.add(new WuGui2(1000));
wuGuis.add(new WuGui2(8000));
wuGuis.add(new WuGui2(500));
// 注意：对List集合中元素排序，需要保证List集合中的元素实现了：Comparable接口。
Collections.sort(wuGuis);
for(WuGui2 wg : wuGuis){
System.out.println(wg);
}
// 对Set集合怎么排序呢？
Set<String> set = new HashSet<>();
set.add("king");
set.add("kingsoft");
set.add("king2");
set.add("king1");
// 将Set集合转换成List集合
List<String> myList = new ArrayList<>(set);
Collections.sort(myList);
for(String s : myList) {
System.out.println(s);
}
// 这种方式也可以排序。
//Collections.sort(list集合, 比较器对象);
}
}
class WuGui2 implements Comparable<WuGui2>{
int age;
public WuGui2(int age){
this.age = age;
}
@Override
public int compareTo(WuGui2 o) {
return this.age - o.age;
}
@Override
public String toString() {
return "WuGui2{" +
"age=" + age +
'}';
}
}
Map部分
MapTest01——java.util.Map接口中常用的方法
- Map和Collection没有继承关系。
- Map集合以key和value的方式存储数据：
- 键值对key和value都是引用数据类型。
- key和value都是存储对象的内存地址。
- key起到主导的地位，value是key的一个附属品。
| Modifier and Type | Method and Description |
|---|---|
void |
clear() 从这个映射中移除所有的映射（可选操作）。 |
boolean |
containsKey(Object key) 返回 true如果这Map包含一个指定的键映射。 |
boolean |
containsValue(Object value) 返回 true如果映射到指定的值的一个或多个键。 |
Set<Map.Entry<K,V>> |
entrySet() 返回一个 Set视图的映射包含在这个Map。 |
boolean |
equals(Object o) 将指定的对象与此映射的相等性进行比较。 |
V |
get(Object key) 返回指定的键映射的值，或 null如果这个Map不包含的键映射。 |
int |
hashCode() 返回此映射的哈希代码值。 |
boolean |
isEmpty() 返回 true如果这个Map不包含键值的映射。 |
Set<K> |
keySet() 返回一个 Set的关键视图包含在这个Map。 |
V |
put(K key, V value) 将指定的值与此映射中的指定键关联（可选操作）。 |
void |
putAll(Map<? extends K,? extends V> m) 从指定的映射到这个Map（可选操作）复制所有的映射。 |
V |
remove(Object key) 如果存在（可选操作），则从该Map中移除一个键的映射。 |
default boolean |
remove(Object key, Object value) 仅当它当前映射到指定的值时，为指定的键移除条目。 |
default V |
replace(K key, V value) 仅当它当前映射到某一值时，替换指定的键的条目。 |
default boolean |
replace(K key, V oldValue, V newValue) 仅当当前映射到指定的值时，替换指定的键的条目。 |
int |
size() 返回这个映射中的键值映射的数目。 |
Collection<V> |
values() 返回一个 Collection视图的值包含在这个Map。 |
package com.example.javase.collection;
import java.util.Collection;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
/*
java.util.Map接口中常用的方法：
1、Map和Collection没有继承关系。
2、Map集合以key和value的方式存储数据：键值对
key和value都是引用数据类型。
key和value都是存储对象的内存地址。
key起到主导的地位，value是key的一个附属品。
3、Map接口中常用方法：
V put(K key, V value) 向Map集合中添加键值对
V get(Object key) 通过key获取value
void clear() 清空Map集合
boolean containsKey(Object key) 判断Map中是否包含某个key
boolean containsValue(Object value) 判断Map中是否包含某个value
boolean isEmpty() 判断Map集合中元素个数是否为0
V remove(Object key) 通过key删除键值对
int size() 获取Map集合中键值对的个数。
Collection<V> values() 获取Map集合中所有的value，返回一个Collection
Set<K> keySet() 获取Map集合所有的key（所有的键是一个set集合）
Set<Map.Entry<K,V>> entrySet()
将Map集合转换成Set集合
假设现在有一个Map集合，如下所示：
map1集合对象
key value
----------------------------
1 zhangsan
2 lisi
3 wangwu
4 zhaoliu
Set set = map1.entrySet();
set集合对象
1=zhangsan 【注意：Map集合通过entrySet()方法转换成的这个Set集合，Set集合中元素的类型是 Map.Entry<K,V>】
2=lisi 【Map.Entry和String一样，都是一种类型的名字，只不过：Map.Entry是静态内部类，是Map中的静态内部类】
3=wangwu
4=zhaoliu ---> 这个东西是个什么？Map.Entry
*/
public class MapTest01 {
public static void main(String[] args) {
// 创建Map集合对象
Map<Integer, String> map = new HashMap<>();
// 向Map集合中添加键值对
map.put(1, "zhangsan"); // 1在这里进行了自动装箱。
map.put(2, "lisi");
map.put(3, "wangwu");
map.put(4, "zhaoliu");
// 通过key获取value
String value = map.get(2);
System.out.println(value);
// 获取键值对的数量
System.out.println("键值对的数量：" + map.size());
// 通过key删除key-value
map.remove(2);
System.out.println("键值对的数量：" + map.size());
// 判断是否包含某个key
// contains方法底层调用的都是equals进行比对的，所以自定义的类型需要重写equals方法。
System.out.println(map.containsKey(new Integer(4))); // true
// 判断是否包含某个value
System.out.println(map.containsValue(new String("wangwu"))); // true
// 获取所有的value
Collection<String> values = map.values();
// foreach
for(String s : values){
System.out.println(s);
}
// 清空map集合
map.clear();
System.out.println("键值对的数量：" + map.size());
// 判断是否为空
System.out.println(map.isEmpty()); // true
}
}
MapTest02——Map集合的遍历【非常重要】
第一种方式：获取所有的key，通过遍历key，来遍历value
第二种方式：Set<Map.Entry<K,V>> entrySet()
package com.example.javase.collection;
import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
/*
Map集合的遍历。【非常重要】
*/
public class MapTest02 {
public static void main(String[] args) {
// 第一种方式：获取所有的key，通过遍历key，来遍历value
Map<Integer, String> map = new HashMap<>();
map.put(1, "zhangsan");
map.put(2, "lisi");
map.put(3, "wangwu");
map.put(4, "zhaoliu");
// 遍历Map集合
// 获取所有的key，所有的key是一个Set集合
Set<Integer> keys = map.keySet();
// 遍历key，通过key获取value
// 迭代器可以
/*Iterator<Integer> it = keys.iterator();
while(it.hasNext()){
// 取出其中一个key
Integer key = it.next();
// 通过key获取value
String value = map.get(key);
System.out.println(key + "=" + value);
}*/
// foreach也可以
for(Integer key : keys){
System.out.println(key + "=" + map.get(key));
}
// 第二种方式：Set<Map.Entry<K,V>> entrySet()
// 以上这个方法是把Map集合直接全部转换成Set集合。
// Set集合中元素的类型是：Map.Entry
Set<Map.Entry<Integer,String>> set = map.entrySet();
// 遍历Set集合，每一次取出一个Node
// 迭代器
/*Iterator<Map.Entry<Integer,String>> it2 = set.iterator();
while(it2.hasNext()){
Map.Entry<Integer,String> node = it2.next();
Integer key = node.getKey();
String value = node.getValue();
System.out.println(key + "=" + value);
}*/
// foreach
// 这种方式效率比较高，因为获取key和value都是直接从node对象中获取的属性值。
// 这种方式比较适合于大数据量。
for(Map.Entry<Integer,String> node : set){
System.out.println(node.getKey() + "--->" + node.getValue());
}
}
}
HashMapTest01——HashMap集合底层原理
原理：
https://www.bilibili.com/video/BV1mE411x7Wt?p=224
https://www.bilibili.com/video/BV1mE411x7Wt?p=225
哈希表的数据结构：
自平衡二叉树：
HashMap集合：
-
HashMap集合底层是哈希表/散列表的数据结构。
-
哈希表是一个怎样的数据结构呢？
- 哈希表是一个数组和单向链表的结合体。
- 数组：在 查询方面效率很高，随机增删方面效率很低。
- 单向链表：在随机增删方面效率较高，在查询方面效率很低。
- 哈希表将以上的两种数据结构融合在一起，充分发挥它们各自的优点。
-
HashMap集合底层的源代码：
public class HashMap{
// HashMap底层实际上就是一个数组。（一维数组）
Node<K,V>[] table;
// 静态的内部类HashMap.Node
static class Node<K,V> {
final int hash; // 哈希值（哈希值是key的hashCode()方法的执行结果。hash值通过哈希函数/算法，可以转换存储成数组的下标。）
final K key; // 存储到Map集合中的那个key
V value; // 存储到Map集合中的那个value
Node<K,V> next; // 下一个节点的内存地址。
}
}哈希表/散列表：一维数组，这个数组中每一个元素是一个单向链表。（数组和链表的结合体。）
-
最主要掌握的是：
map.put(k,v)和v = map.get(k)这两个方法的实现原理，是必须掌握的。 -
HashMap集合的key部分特点：
- 无序，不可重复。
- 为什么无序？ 因为不一定挂到哪个单向链表上。
- 不可重复是怎么保证的？ equals方法来保证HashMap集合的key不可重复。
- 如果key重复了，value会覆盖。
- 放在HashMap集合key部分的元素其实就是放到HashSet集合中了，所以HashSet集合中的元素也需要同时重写hashCode()+equals()方法。
-
哈希表HashMap使用不当时无法发挥性能！
假设将所有的hashCode()方法返回值固定为某个值，那么会导致底层哈希表变成了纯单向链表。这种情况我们成为：散列分布不均匀。- 什么是散列分布均匀？
假设有100个元素，10个单向链表，那么每个单向链表上有10个节点，这是最好的，
是散列分布均匀的。 - 假设将所有的hashCode()方法返回值都设定为不一样的值，可以吗，有什么问题？
不行，因为这样的话导致底层哈希表就成为一维数组了，没有链表的概念了。也是散列分布不均匀。
散列分布均匀需要你重写hashCode()方法时有一定的技巧。
- 什么是散列分布均匀？
-
重点：放在HashMap集合key部分的元素，以及放在HashSet集合中的元素，需要同时重写hashCode和equals方法。
-
HashMap集合的默认初始化容量是16，默认加载因子是0.75，这个默认加载因子是当HashMap集合底层数组的容量达到75%的时候，数组开始扩容。
重点，记住：HashMap集合初始化容量必须是2的次幂（方便求哈希值用的），这也是官方推荐的，这是因为达到散列均匀，为了提高HashMap集合的存取效率，所必须的。
/*
HashMap集合：
1、HashMap集合底层是哈希表/散列表的数据结构。
2、哈希表是一个怎样的数据结构呢？
哈希表是一个数组和单向链表的结合体。
数组：在查询方面效率很高，随机增删方面效率很低。
单向链表：在随机增删方面效率较高，在查询方面效率很低。
哈希表将以上的两种数据结构融合在一起，充分发挥它们各自的优点。
3、HashMap集合底层的源代码：
public class HashMap{
// HashMap底层实际上就是一个数组。（一维数组）
Node<K,V>[] table;
// 静态的内部类HashMap.Node
static class Node<K,V> {
final int hash; // 哈希值（哈希值是key的hashCode()方法的执行结果。hash值通过哈希函数/算法，可以转换存储成数组的下标。）
final K key; // 存储到Map集合中的那个key
V value; // 存储到Map集合中的那个value
Node<K,V> next; // 下一个节点的内存地址。
}
}
哈希表/散列表：一维数组，这个数组中每一个元素是一个单向链表。（数组和链表的结合体。）
4、最主要掌握的是：
map.put(k,v)
v = map.get(k)
以上这两个方法的实现原理，是必须掌握的。
5、HashMap集合的key部分特点：
无序，不可重复。
为什么无序？ 因为不一定挂到哪个单向链表上。
不可重复是怎么保证的？ equals方法来保证HashMap集合的key不可重复。
如果key重复了，value会覆盖。
放在HashMap集合key部分的元素其实就是放到HashSet集合中了。
所以HashSet集合中的元素也需要同时重写hashCode()+equals()方法。
6、哈希表HashMap使用不当时无法发挥性能！
假设将所有的hashCode()方法返回值固定为某个值，那么会导致底层哈希表变成了
纯单向链表。这种情况我们成为：散列分布不均匀。
什么是散列分布均匀？
假设有100个元素，10个单向链表，那么每个单向链表上有10个节点，这是最好的，
是散列分布均匀的。
假设将所有的hashCode()方法返回值都设定为不一样的值，可以吗，有什么问题？
不行，因为这样的话导致底层哈希表就成为一维数组了，没有链表的概念了。
也是散列分布不均匀。
散列分布均匀需要你重写hashCode()方法时有一定的技巧。
7、重点：放在HashMap集合key部分的元素，以及放在HashSet集合中的元素，需要同时重写hashCode和equals方法。
8、HashMap集合的默认初始化容量是16，默认加载因子是0.75
这个默认加载因子是当HashMap集合底层数组的容量达到75%的时候，数组开始扩容。
重点，记住：HashMap集合初始化容量必须是2的次幂（方便求哈希值用的），这也是官方推荐的，
这是因为达到散列均匀，为了提高HashMap集合的存取效率，所必须的。
*/
public class HashMapTest01 {
public static void main(String[] args) {
// 测试HashMap集合key部分的元素特点
// Integer是key，它的hashCode和equals都重写了。
Map<Integer,String> map = new HashMap<>();
map.put(1111, "zhangsan");
map.put(6666, "lisi");
map.put(7777, "wangwu");
map.put(2222, "zhaoliu");
map.put(2222, "king"); //key重复的时候value会自动覆盖。
System.out.println(map.size()); // 4
// 遍历Map集合
Set<Map.Entry<Integer,String>> set = map.entrySet();
for(Map.Entry<Integer,String> entry : set){
// 验证结果：HashMap集合key部分元素：无序不可重复。
System.out.println(entry.getKey() + "=" + entry.getValue());
}
}
}
HashMapTest02——重写equals方法和hashCode方法
package com.example.javase.bean;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
/*
1、向Map集合中存，以及从Map集合中取，先封装成Node,都是先调用key的hashCode方法，然后再调用equals方法！
equals方法有可能调用，也有可能不调用。
拿put(k,v)举例，什么时候equals不会调用？
k.hashCode()方法返回哈希值，
哈希值经过哈希算法转换成数组下标。
数组下标位置上如果是null，equals不需要执行。
拿get(k)举例，什么时候equals不会调用？
k.hashCode()方法返回哈希值，
哈希值经过哈希算法转换成数组下标。
数组下标位置上如果是null，equals不需要执行。
2、注意：如果一个类的equals方法重写了，那么hashCode()方法必须重写。
并且equals方法返回如果是true，hashCode()方法返回的值必须一样。
equals方法返回true表示两个对象相同，在同一个单向链表上比较。
那么对于同一个单向链表上的节点来说，他们的哈希值都是相同的。
所以hashCode()方法的返回值也应该相同。
3、hashCode()方法和equals()方法不用研究了，直接使用IDEA工具生成，但是这两个方法需要同时生成。
4、终极结论：
放在HashMap集合key部分的，以及放在HashSet集合中的元素，需要同时重写hashCode方法和equals方法。
5、对于哈希表数据结构来说：
如果o1和o2的hash值相同，一定是放到同一个单向链表上。
当然如果o1和o2的hash值不同，但由于哈希算法执行结束之后转换的数组下标可能相同，此时会发生“哈希碰撞”。
*/
public class HashMapTest02 {
public static void main(String[] args) {
Student s1 = new Student("zhangsan");
Student s2 = new Student("zhangsan");
// 重写equals方法之前是false
//System.out.println(s1.equals(s2)); // false
// 重写equals方法之后是true
System.out.println(s1.equals(s2)); //true （s1和s2表示相等）
//返回的是对象的内存地址
System.out.println("s1的hashCode=" + s1.hashCode()); //284720968 (重写hashCode之后-1432604525)
System.out.println("s2的hashCode=" + s2.hashCode()); //122883338 (重写hashCode之后-1432604525)
// s1.equals(s2)结果已经是true了，表示s1和s2是一样的，相同的，那么往HashSet集合中放的话，
// 按说只能放进去1个。（HashSet集合特点：无序不可重复）
Set<Student> students = new HashSet<>();
students.add(s1);
students.add(s2);
System.out.println(students.size()); // 这个结果按说应该是1. 但是结果是2.显然不符合HashSet集合存储特点。怎么办？
}
}
Student
package com.example.javase.bean;
import java.util.Objects;
public class Student {
private String name;
public Student() {
}
public Student(String name) {
this.name = name;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
// hashCode
// equals（如果学生名字一样，表示同一个学生。）
/*public boolean equals(Object obj){
if(obj == null || !(obj instanceof Student)) return false;
if(obj == this) return true;
Student s = (Student)obj;
return this.name.equals(s.name);
}*/
@Override
public boolean equals(Object o) {
if (this == o) return true;
if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
Student student = (Student) o;
return Objects.equals(name, student.name);
}
@Override
public int hashCode() {
return Objects.hash(name);
}
}
HashMapTest03——HashMap集合key部分允许null吗？
package com.example.javase.bean;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
/*
HashMap集合key部分允许null吗？
允许
但是要注意：HashMap集合的key null值只能有一个。
有可能面试的时候遇到这样的问题。
*/
public class HashMapTest03 {
public static void main(String[] args) {
Map map = new HashMap();
// HashMap集合允许key为null
map.put(null, null);
System.out.println(map.size()); // 1
// key重复的话value是覆盖！
map.put(null, 100);
System.out.println(map.size()); //1
// 通过key获取value
System.out.println(map.get(null)); // 100
}
}
HashtableTest01——Hashtable的key可以为null吗？
package com.example.javase.bean;
import java.util.Hashtable;
import java.util.Map;
/*
Hashtable的key可以为null吗？
Hashtable的key和value都是不能为null的。
HashMap集合的key和value都是可以为null的。
Hashtable方法都带有synchronized：线程安全的。
线程安全有其它的方案，这个Hashtable对线程的处理
导致效率较低，使用较少了。
Hashtable和HashMap一样，底层都是哈希表数据结构。
Hashtable的初始化容量是11，默认加载因子是：0.75f
Hashtable的扩容是：原容量 * 2 + 1
*/
public class HashtableTest01 {
public static void main(String[] args) {
Map map = new Hashtable();
//map.put(null, "123");
map.put(100, null);
}
}
PropertiesTest01——Properties属性类对象的相关方法
Properties是一个Map集合，继承Hashtable，Properties的key和value都是String类型。
Properties被称为属性类对象。
Properties是线程安全的。
package com.example.javase.collection;
import java.util.Properties;
/*
目前只需要掌握Properties属性类对象的相关方法即可。
Properties是一个Map集合，继承Hashtable，Properties的key和value都是String类型。
Properties被称为属性类对象。
Properties是线程安全的。
*/
public class PropertiesTest01 {
public static void main(String[] args) {
// 创建一个Properties对象
Properties pro = new Properties();
// 需要掌握Properties的两个方法，一个存，一个取。
pro.setProperty("url", "jdbc:mysql://localhost:3306/example");
pro.setProperty("driver","com.mysql.jdbc.Driver");
pro.setProperty("username", "root");
pro.setProperty("password", "123");
// 通过key获取value
String url = pro.getProperty("url");
String driver = pro.getProperty("driver");
String username = pro.getProperty("username");
String password = pro.getProperty("password");
System.out.println(url);
System.out.println(driver);
System.out.println(username);
System.out.println(password);
}
}
