集合

一、集合类概述

 1、集合的概念

  现实生活中：很多的事物凑在一起

  数学中的集合：具有共同属性事物的总体

  Java中的集合类：是一种工具，就像是个容器，存储任意数量的具有共同属性的对象。常用的集合有List集合，Set集合，Map集合。

 2、集合的作用

  1.在类的内部，对数据进行组织

  2.简单快速的搜索大数量的条目

  3.有的集合接口，提供了一系列排列有序的元素，并且可以在序列中间快速的插入和删除有关元素

  4.有的集和接口，提供了映射关系，可以通过关键字（key）去快速查找到唯一的对象，而这个对象的类型可以是任意的

 3.集合和数组的区别

  1.数组的长度数固定的，而集合的长度是可变的

  2.数组只能通过数组下标访问元素，且类型固定的。而有的集合可以通过任意类型查找所映射的对象。

二、collection接口

 Collection是最基本的集合接口，一个Collection代表一组Object，即Collection的元素（Elements）。一些Collection允许相同的元素而另一些不行。一些能排序而另一些不行，于是衍生出两个子类接口List和Set。

 Collection接口是层次接口中的根接口。构成Collection的单位称为元素。Collection接口通常不能直接使用，但该接口提供了添加、删除、管理元素的方法。由于List接口和Set接口都继承了Collection接口，因此这些方法对List集合和Set集合是通用的。

 所有实现Collection接口的类都必须提供两个标准的构造函数：无参数的构造函数用于创建一个空的Collection，有一个Collection参数的构造函数用于创建一个新的Collection，这个新的Collection与传入的Collection有相同的元素。后一个构造函数允许用户复制一个Collection。

 如何遍历Collection中的每一个元素？不论Collection的实际类型如何，它都支持一个iterator()的方法，该方法返回一个迭代子，使用该迭代子即可逐一访问Collection中每一个元素。典型的用法如下：

Iterator it = collection.iterator(); // 获得一个迭代子

     while(it.hasNext()) {

        Object obj = it.next(); // 得到下一个元素

      }

 由Collection接口派生的两个接口是List和Set。

三、List集合

 List集合包括List接口和实现List接口的类。List集合中的元素允许重复，元素出现的顺序就是对象插入的顺序。类似于数组，用户可以使用索引来访问集合中的元素。List为Collection的子接口可以使用其所有方法，常用方法：

  

 1.ArrayList

  ArrayList类实现了可变的数组，允许保存所有的元素，包括null，并可以根据索引位置进行快速的随机访问；缺点是：向指定的位置插入对象或删除对象时的速度较慢。

package imooc_List;

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

public class arrayList {
	public static void main(String[] grgs){
		//创建一个list集合
		List books = new ArrayList();
		//向集合中添加元素
		books.add(new String("海的女儿"));
		books.add(new String("卖火柴的小女孩"));
		books.add(new String("老人与海"));
		//循环输出list中的元素
		for (int i = 0; i < books.size(); i++) {
			System.out.println(books.get(i));
		}
        //修改list中索引为1的元素
		books.set(0, "新版海的女儿");
		//删除books中索引为2的元素
		books.remove(1);
		//输出剩余的部分元素
		System.out.println(books.subList(0, 2));
		//将list作为元素添加到Collection中
		HashMap map = new HashMap();
		map.put("books", books);
		map.put("newbooks", books);
		System.out.println(map);
		System.out.println(map.get("books"));
    }
}

 2.LinkedList

 LinkedList类是双向列表,列表中的每个节点都包含了对前一个和后一个元素的引用.
 LinkedList的构造函数如下
  1. public LinkedList():  ——生成空的链表
  2. public LinkedList(Collection col):  复制构造函数

 其具体的用法可参考：http://www.jcodecraeer.com/a/chengxusheji/java/2014/1021/1818.html

四、Set集合

 1.概述

  Set集合中的对象不按照特定的方式排序，只是简单的把对象加入到集合中去，但集合中不能包括重复的对象。Set集合由set接口和Set接口实现的类组成。Set接口继承了Collection接口，因此包含Collection中的所有方法。

 2.各个方法的作用描述：

  1).public int size() ：返回set中元素的数目，如果set包含的元素数大于Integer.MAX_VALUE，返回Integer.MAX_VALUE；

  2).public boolean isEmpty() ：如果set中不含元素，返回true；

  3).public boolean contains(Object o) ：如果set包含指定元素，返回true；

  4).public Iterator iterator() ： 返回set中元素的迭代器，元素返回没有特定的顺序，除非set提高该保证的某些类的实例 ；

  5).public boolean add(Object o) ：如果set中不存在指定元素，则向set加入 ；

  6).public boolean addAll(Collection c) ：过滤集合中的重复元素，向set加入（将c中所有元素添加到Set中，如果Set中已有某一元素，则不添加，因Set不允许有重复值）

  7).public boolean remove(Object o) ：如果set中存在指定元素，则从set中删除 ；

  8).public boolean removeAll(Collection c) ：如果set包含指定集合，则从set中删除指定集合的所有元素；

  9).public void clear() ：从set中删除所有元素；

 3.原理分析

 HashSet的元素存放顺序和添加进去时候的顺序没有任何关系（HashSet类按照哈希算法来存取集合中的对象，存取速度比较快)(允许包含值为null的元素，但最多只能有一个null元素）；

 LinkedHashSet 则保持元素的添加顺序；

 TreeSet则是对Set中的元素进行排序存放（TreeSet类实现了SortedSet接口，能够对集合中的对象进行排序。）

 4.Java Set 去除重复object 

package imooc_List;

import java.util.ArrayList;
import java.util.HashSet;
import java.util.List;
import java.util.Set;

/**
 * 类描述：set集合针对String 类型和8大基础数据类型  过滤掉重复数据,
 * 如果存放的是其他类型对象，则需要重写hashCode方法和equals方法,
 * 当equals 比较相等时，则会去比较hashCode值 hashCode的值 如果一致的话,则不会存进set
 * @author lenovo
 *
 */

public class set {
	public static void main(String[] args) {
		Set<String> nameSet = new HashSet<String>();
		nameSet.add("张三");
		nameSet.add("李四");
		nameSet.add("王五");
		nameSet.add("张三");
		//输出结果
		for (String name:nameSet) {
			System.out.print(name+"\t");
		}
		//list集合去除重复的基础数据
		List<String> nameList = new ArrayList<String>();
		nameList.add("张三");
		nameList.add("李四");
		nameList.add("王五");
		nameList.add("赵六");
		nameSet.addAll(nameList);
		
		// 去除编号和用户名一样的 对象，需要重写 equals 方法 和 hashCode方法
		User admin = new User(1, "admin");
		User user = new User(2, "user");
		User user1 = new User(2, "user");
		User admin1 = new User(3, "admin");

		Set<User> userSet = new HashSet<User>();
		userSet.add(admin);
		userSet.add(user);
		userSet.add(admin1);
		userSet.add(user1);
		
		// 输入结果 admin1,admin3,user2,
		for(User u : userSet){
			System.out.print(u.username + u.id + "\t");
		}
		System.out.println(user.equals(null));
	}
}

	class User{
		protected Integer id;
		protected String username;
		public User(Integer id, String username){
		this.id = id;
		this.username = username;
	}

	/**
	* 如果对象类型是User的话 则返回true,去比较hashCode值
	*/
	@Override
	public boolean equals(Object obj) {
		if(obj == null) return false;
		if(this == obj) return true;
		if(obj instanceof User){ 
			User user =(User)obj;
			//if(user.id = this.id) return true; // 只比较id
			// 比较id和username 一致时才返回true 之后再去比较 hashCode
			if(user.id == this.id && user.username.equals(this.username)) return true;
			}
		return false;
	}
	/**
	* 重写hashcode 方法，返回的hashCode 不一样才认定为不同的对象
	*/
	@Override
	public int hashCode() {
	//return id.hashCode(); // 只比较id，id一样就不添加进集合
	return id.hashCode() * username.hashCode();
	}	
}

五、Map集合

  map是一个键值对形式的集合。它的元素都是有键和值组成。Map的键(key)是唯一的,值(value)可以重复。

 

  1.HashMap与Hashtable的区别

    1).Hashtable是一个线程安全的Map实现，但HashMap是线程不安全的实现，所以HashMap比Hashtable的性能好一些；但如果有多个线程访问同一个Map对象时，是盗用Hashtable实现类会更好。

    2).Hashtable不允许使用null作为key和value，如果试图把null值放进Hashtable中，将会引发NullPointerException异常；但是HashMap可以使用null作为key或value。

  2.TreeMap

    1).TreeMap是SortedMap接口的实现类。TreeMap是一个有序的key-value集合，它是通过红黑树实现的，每个key-value对即作为红黑树的一个节点。

  2).TreeMap排序方式

  自然排序：TreeMap的所有key必须实现Comparable接口，而且所有的key应该是同一个类的对象，否则会抛出ClassCastException异常。

  定制排序：创建TreeMap时，传入一个Comparator对象，该对象负责对TreeMap中的所有key进行排序。

 3.TreeMap中判断两个元素key、value相等的标准

  类似于TreeSet中判断两个元素相等的标准，TreeMap中判断两个key相等的标准是：两个key通过compareTo()方法返回0，TreeMap即认为这两个key是相等的。TreeMap中判断两个value相等的标准是：两个value通过equals()方法比较返回true。

package imooc_List;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class map {
	//练习
	//Map集合的几个方法
	//1.isEmpty（判断Map集合是否为空）
	//2.put（向Map集合中插入数据（K—v值））
	//3.size（获取Map集合的大小）
		
	public static void main(String[] args) {
		Map<String,Object> map = new HashMap<String,Object>();
		boolean isNull = true;
		//1.判断是否为空
		isNull = map.isEmpty();
		System.out.println("插入后是否为空"+isNull);
		//2.向Map集合中插入数据（K—v值）
		map.put("cww", "c");
		map.put("jy", "j");
		map.put("wjj", "w");
		map.put("xxz", "x");
		map.put("cyz", "cc");
		map.put("zbr", "z");
		//判断是否为空
		isNull=map.isEmpty();
		System.out.println("插入后是否为空"+isNull);
		//3.获取Map集合的大小
		map.size();
		int Count = map.size();
		System.out.println("map集合："+Count);
			
		//containsValue()、containsKey()、remove()
		boolean isKey = false;
		boolean isValue = false;
		isKey = map.containsKey("wjj");
		System.out.println("remove前是否存在当前的键"+isKey);
		isValue = map.containsValue("c");
		System.out.println("remove前是否存在当前的值"+isValue);
		map.remove("wjj");
		map.remove("zbr");
		isKey = map.containsKey("wjj");
		System.out.println("remove后是否存在当前的键"+isKey);
		isValue = map.containsValue("z");
		System.out.println("remove后是否存在当前的值"+isValue);
		//通过键值get（key）
		String mapValue = (String) map.get("xxz");
		System.out.println("输出根据get（key）的值:"+mapValue);
	}
}