Java—集合03
1.List接口
此接口的用户可以对列表中每个元素的插入位置进行精确地控制。用户可以根据元素的整数索引（在列表中的位置）访问元素，并搜索列表中的元素。与 set 不同，列表通常允许重复的元素。
它是一个元素存取有序的集合。例如，存元素的顺序是11、22、33。那么集合中，元素的存储就是按照11、22、33的顺序完成的）。
它是一个带有索引的集合，通过索引就可以精确的操作集合中的元素（与数组的索引是一个道理）。
集合中可以有重复的元素，通过元素的equals方法，来比较是否为重复的元素。
List接口的常用子类有：
ArrayList集合
LinkedList集合
list接口中的一些常用方法：
add(Object e) / boolean：向集合末尾处，添加指定的元素
add(int index, Object e) / void：向集合指定索引处，添加指定的元素，原有元素依次后移
删除元素删除
remove(Object e) / E：将指定元素对象，从集合中删除，返回值为被删除的元素
remove(int index) / E：将指定索引处的元素，从集合中删除，返回值为被删除的元素
替换元素方法
set(int index, Object e) / E：将指定索引处的元素，替换成指定的元素，返回值为替换前的元素
查询元素方法
get(int index) / E：获取指定索引处的元素，并返回该元素
方法的代码演示：
List<String> list = new ArrayList<String>();
//1,添加元素。
list.add("小红");
list.add("小梅");
list.add("小强");
//2,插入元素。插入元素前的集合["小红","小梅","小强"]
list.add(1, "老王"); //插入元素后的集合["小红","老王","小梅","小强"]
//3,删除元素。
list.remove(2);// 删除元素后的集合["小红","老王","小强"]
//4,修改元素。
list.set(1, "隔壁老王");// 修改元素后的集合["小红","隔壁老王","小强"]
Iterator<String> it = list.iterator();
while (it.hasNext()) {
String str = it.next();
System.out.println(str);
}
由于List集合拥有索引，因此List集合迭代方式除了使用迭代器之外，还可以使用索引进行迭代。
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
String str = list.get(i);
System.out.println(str);
}
List集合存储数据的结构
ArrayList集合数据存储的结构是数组结构。元素增删慢，查找快，由于日常开发中使用最多的功能为查询数据、遍历数据，所以ArrayList是最常用的集合。
许多程序员开发时非常随意地使用ArrayList完成任何需求，并不严谨，这种用法是不提倡的。
LinkedList集合数据存储的结构是链表结构。方便元素添加、删除的集合。实际开发中对一个集合元素的添加与删除经常涉及到首尾操作。
LinkedList是List的子类，List中的方法LinkedList都是可以使用，这里就不做详细介绍，我们只需要了解LinkedList的特有方法即可。在开发时，LinkedList集合也可以作为堆栈，队列的结构使用。
代码演示：
LinkedList<String> link = new LinkedList<String>();
//添加元素
link.addFirst("abc1");
link.addFirst("abc2");
link.addFirst("abc3");
//获取元素
System.out.println(link.getFirst());
System.out.println(link.getLast());
//删除元素
System.out.println(link.removeFirst());
System.out.println(link.removeLast());
while(!link.isEmpty()){ //判断集合是否为空
System.out.println(link.pop()); //弹出集合中的栈顶元素
}
2.Set接口
List中是可以存放重复元素的。那么不重复元素给哪里存放呢？那就是Set接口，它里面的集合，所存储的元素就是不重复的。
HashSet集合
此类实现Set接口，由哈希表支持（实际上是一个 HashMap集合）。HashSet集合不能保证的迭代顺序与元素存储顺序相同。
HashSet集合，采用哈希表结构存储数据，保证元素唯一性的方式依赖于：hashCode()与equals()方法。
当向哈希表中存放元素时，需要根据元素的特有数据结合相应的算法，这个算法其实就是Object类中的hashCode方法。由于任何对象都是Object类的子类，所以任何对象有拥有这个方法。即就是在给哈希表中存放对象时，会调用对象的hashCode方法，算出对象在表中的存放位置，这里需要注意，如果两个对象hashCode方法算出结果一样，这样现象称为哈希冲突，这时会调用对象的equals方法，比较这两个对象是不是同一个对象，如果equals方法返回的是true，那么就不会把第二个对象存放在哈希表中，如果返回的是false，就会把这个值存放在哈希表中。
总结：保证HashSet集合元素的唯一，其实就是根据对象的hashCode和equals方法来决定的。如果我们往集合中存放自定义的对象，那么保证其唯一，就必须复写hashCode和equals方法建立属于当前对象的比较方式。
代码演示：
l 创建HashSet集合，存储String对象。
public class HashSetDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建HashSet对象
HashSet<String> hs = new HashSet<String>();
//给集合中添加自定义对象
hs.add("zhangsan");
hs.add("lisi");
hs.add("wangwu");
hs.add("zhangsan");
//取出集合中的每个元素
Iterator<String> it = hs.iterator();
while(it.hasNext()){
String s = it.next();
System.out.println(s);
}
}
}
输出结果如下，说明集合中不能存储重复元素：
wangwu
lisi
zhangsan
自定义存储HashSet代码演示：
l 创建自定义对象Student
public class Student {
private String name;
private int age;
public Student(String name, int age) {
super();
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "Student [name=" + name + ", age=" + age + "]";
}
@Override
public int hashCode() {
final int prime = 31;
int result = 1;
result = prime * result + age;
result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());
return result;
}
@Override
public boolean equals(Object obj) {
if (this == obj)
return true;
if(!(obj instanceof Student)){
System.out.println("类型错误");
return false;
}
Student other = (Student) obj;
return this.age == other.age && this.name.equals(other.name);
}
}
l 创建HashSet集合，存储Student对象。
public class HashSetDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建HashSet对象
HashSet hs = new HashSet();
//给集合中添加自定义对象
hs.add(new Student("zhangsan",21));
hs.add(new Student("lisi",22));
hs.add(new Student("wangwu",23));
hs.add(new Student("zhangsan",21));
//取出集合中的每个元素
Iterator it = hs.iterator();
while(it.hasNext()){
Student s = (Student)it.next();
System.out.println(s);
}
}
}
输出结果如下，说明集合中不能存储重复元素：
Student [name=lisi, age=22]
Student [name=zhangsan, age=21]
Student [name=wangwu, age=23]
LinkedHsahSet
HashSet保证元素唯一，可是元素存放进去是没有顺序的，那么我们要保证有序，怎么办呢？
在HashSet下面有一个子类LinkedHashSet，它是链表和哈希表组合的一个数据存储结构。
代码演示：
public class LinkedHashSetDemo {
public static void main(String[] args) {
Set<String> set = new LinkedHashSet<String>();
set.add("bbb");
set.add("aaa");
set.add("abc");
set.add("bbc");
Iterator it = set.iterator();
while (it.hasNext()) {
System.out.println(it.next());
}
}
}
输出结果如下，LinkedHashSet集合保证元素的存入和取出的顺序：
bbb
aaa
abc
bbc
3.Map接口
Collection中的集合，元素是孤立存在的（理解为单身），向集合中存储元素采用一个个元素的方式存储。
Map中的集合，元素是成对存在的(理解为夫妻)。每个元素由键与值两部分组成，通过键可以找对所对应的值。
Collection中的集合称为单列集合，Map中的集合称为双列集合。
需要注意的是，Map中的集合不能包含重复的键，值可以重复；每个键只能对应一个值。
Map中常用的集合为HashMap集合、LinkedHashMap集合。
通过查看Map接口描述，看到Map有多个子类，这里我们主要讲解常用的HashMap集合、LinkedHashMap集合。
HashMap<K,V>：存储数据采用的哈希表结构，元素的存取顺序不能保证一致。由于要保证键的唯一、不重复，需要重写键的hashCode()方法、equals()方法。
LinkedHashMap<K,V>：HashMap下有个子类LinkedHashMap，存储数据采用的哈希表结构+链表结构。通过链表结构可以保证元素的存取顺序一致；通过哈希表结构可以保证的键的唯一、不重复，需要重写键的hashCode()方法、equals()方法。
注意：Map接口中的集合都有两个泛型变量<K,V>,在使用时，要为两个泛型变量赋予数据类型。两个泛型变量<K,V>的数据类型可以相同，也可以不同。
Map接口中常用的方法：
put方法：将指定的键与值对应起来，并添加到集合中
方法返回值为键所对应的值
使用put方法时，若指定的键(key)在集合中没有，则没有这个键对应的值，返回null，并把指定的键值添加到集合中；
使用put方法时，若指定的键(key)在集合中存在，则返回值为集合中键对应的值（该值为替换前的值），并把指定键所对应的值，替换成指定的新值。
get方法：获取指定键(key)所对应的值(value)
remove方法：根据指定的键(key)删除元素，返回被删除元素的值(value)。
代码演示：
public class MapDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建Map对象
Map<String, String> map = new HashMap<String,String>();
//给map中添加元素
map.put("星期一", "Monday");
map.put("星期日", "Sunday");
System.out.println(map); // {星期日=Sunday, 星期一=Monday}
//当给Map中添加元素，会返回key对应的原来的value值，若key没有对应的值，返回null
System.out.println(map.put("星期一", "Mon")); // Monday
System.out.println(map); // {星期日=Sunday, 星期一=Mon}
//根据指定的key获取对应的value
String en = map.get("星期日");
System.out.println(en); // Sunday
//根据key删除元素,会返回key对应的value值
String value = map.remove("星期日");
System.out.println(value); // Sunday
System.out.println(map); // {星期一=Mon}
}
}
Map集合遍历键找值方式
键找值方式：即通过元素中的键，获取键所对应的值
步骤：
1.获取Map集合中所有的键，由于键是唯一的，所以返回一个Set集合存储所有的键
2.遍历键的Set集合，得到每一个键
3.根据键，获取键所对应的值
用到的方法:
KeySet() / Set(K):得到Map集合中所有的键
代码演示：
public class MapDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建Map对象
Map<String, String> map = new HashMap<String,String>();
//给map中添加元素
map.put("邓超", "孙俪");
map.put("李晨", "范冰冰");
map.put("刘德华", "柳岩");
//获取Map中的所有key
Set<String> keySet = map.keySet();
//遍历存放所有key的Set集合
Iterator<String> it =keySet.iterator();
while(it.hasNext()){
//得到每一个key
String key = it.next();
//通过key获取对应的value
String value = map.get(key);
System.out.println(key+"="+value);
}
}
}
Entry键值对对象（结婚对象）
在Map类设计时，提供了一个嵌套接口：Entry。Entry将键值对的对应关系封装成了对象。即键值对对象，这样我们在遍历Map集合时，就可以从每一个键值对（Entry）对象中获取对应的键与对应的值。
用到的方法：
getKey() / K：获取Entry对象中的键
getValue() / V：获取Entry对象中的值
entrySet() / Set<Map.Entry<K,V>>：用于返回Map集合中所有的键值对(Entry)对象，以Set集合形式返回。
Map集合遍历键值对方式：
即通过集合中每个键值对(Entry)对象，获取键值对(Entry)对象中的键与值。
操作步骤与图解：
1.获取Map集合中，所有的键值对(Entry)对象，以Set集合形式返回。
2.遍历包含键值对(Entry)对象的Set集合，得到每一个键值对(Entry)对象
3.通过键值对(Entry)对象，获取Entry对象中的键与值。
代码演示：
public class MapDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建Map对象
Map<String, String> map = new HashMap<String,String>();
//给map中添加元素
map.put("邓超", "孙俪");
map.put("李晨", "范冰冰");
map.put("刘德华", "柳岩");
//获取Map中的所有key与value的对应关系
Set<Map.Entry<String,String>> entrySet = map.entrySet();
//遍历Set集合
Iterator<Map.Entry<String,String>> it =entrySet.iterator();
while(it.hasNext()){
//得到每一对对应关系
Map.Entry<String,String> entry = it.next();
//通过每一对对应关系获取对应的key
String key = entry.getKey();
//通过每一对对应关系获取对应的value
String value = entry.getValue();
System.out.println(key+"="+value);
}
}
}
增强for循环遍历上述代码：
Set<Map.Entry<String,String>> entry=map.entry();
for(Map.Entry<String,String> e:map){
String key=e.getKey();
String value=e.getValue();
System.out.print(key+"..."+value);
}
遍历Map嵌套集合（）：
public static void main(String[] args) {
//基地
HashMap<String, HashMap<Person,String>> oracle=
new HashMap<String, HashMap<Person,String>>();
//每个班级
HashMap<Person,String> java0611=new HashMap<Person,String>();
HashMap<Person,String> java0322=new HashMap<Person,String>();
//添加班级
java0611.put(new Person("悟空",18), "80");
java0611.put(new Person("悟能",10), "60");
java0322.put(new Person("唐僧",10), "90");
java0322.put(new Person("悟净",10), "70");
oracle.put("java0611", java0611);
oracle.put("java0322", java0322);
//遍历 keyset+增强for
//获取所有的班级名称
Set<String> className=oracle.keySet();
//遍历
for(String cls:className){
//班级名称
String key1=cls;
//每个班的map集合
HashMap<Person,String> value=oracle.get(key1);
//获取所有key所在的集合
Set<Person> persons=value.keySet();
//遍历
for(Person p:persons){
Person key2=p;
String value2=value.get(key2);
System.out.println(key1+"..."+key2+"..."+value2);
}
}
}
静态导入
在导包的过程中我们可以直接导入静态部分，这样某个类的静态成员就可以直接使用了。在源码中经常会出现静态导入。
静态导入格式：
import static XXX.YYY; 导入后YYY可直接使用。
代码演示：
例如：Map.Entry的访问，简化后为Entry
import static java.util.Map.Entry;
public class HashMapTest {
public static void main(String[] args) {
//1,创建hashmap集合对象。
Map<Student,String> map = new HashMap<Student,String>();
//取出元素。键值对方式
//Set<Map.Entry<Student, String>> entrySet = map.entrySet();
Set<Entry<Student, String>> entrySet = map.entrySet();
//for (Map.Entry<Student, String> entry : entrySet) {
for (Entry<Student, String> entry : entrySet) {
Student key = entry.getKey();
String value = entry.getValue();
System.out.println(key.toString()+"....."+value);
}
}
Collections集合工具类
Collections是集合工具类，用来对集合进行操作。部分方法如下：
public static <T> void sort(List<T> list) // 集合元素排序
//排序前元素list集合元素 [33,11,77,55]
Collections.sort( list );
//排序后元素list集合元素 [11,33,55,77]
public static void shuffle(List<?> list) // 集合元素存储位置打乱
//list集合元素 [11,33,55,77]
Collections.shuffle( list );
//使用shuffle方法后，集合中的元素为[77,33,11,55]，每次执行该方法，集合中存储的元素位置都会随机打乱
集合继承体系的面向对象思想
接口：用来明确所有集合中该具有的功能，相当于在定义集合功能标准；
抽象类：把多个集合中功能实现方式相同的方法，抽取到抽象类实现，具体集合不再遍写，继承使用即可；
具体类：继承抽象类，实现接口，重写所有抽象方法，达到具备指定功能的集合。每个具体集合类，根据自身的数据存储结构方式，对接口中的功能方法，进行不同方式的实现。
