学习笔记-基础知识8-集合框架（1）上

集合框架（1）

1.集合类

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:

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
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

2.Collection接口

方法：

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。

3.Iterator接口

Iterator主要遍历Collection集合中的元素，也称为迭代器。

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。

迭代器的next方法返回值类型是Object，所以要记得类型转换。

4.集合遍历输出方式

Iterator：迭代输出

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;

集合遍历输出方式：
Iterable 接口（迭代遍历） ,用于集合
Foreach 循环注：可以直接用，使用场合：数组和Iterable对象！
For循环：在（）内实例化Iterable对象，进行遍历！
先用toArray方法输出成为数组，再用Foreach循环！

5.Set接口（元素不可以重复）

Set是Collection子接口；

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==。

即两个对象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
Set:无序，不可重复元素
-HashSet：数据结构是哈希表，线程时非同步的.
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。
-TreeSet:底层数据结构是二叉树,可对set集合中的元素进行排序。按照元素的自然顺序排序
判断两个对象相等的标准是:compareTo()方法比较返回0;

6.HashSet

HashSet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;

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。

7.TreeSet

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。

记住：排序时，当主要条件相同时，一定要判断一下次要条件。

TreeSet的自然排序:元素自身具备比较性

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intcompareTo(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;

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的定制排序:元素自身不具备比较性时，或者具备的比较性不是所需要的,
就定制排序,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)
定义了比较器，将比较器作为参数，传递给TreeSet集合的构造函数。

8.List接口

List是Collection子接口；

List是有序的集合，集合中每个元素都有对应的顺序序列。

List集合可使用重复元素，可以通过索引来访问指定位置的集合元素（顺序索引从0 开始）,

List集合默认按元素的添加顺序设置元素的索引,比如第一个元素的索引就是0,好似数组。

List拥有Collection所有方法，同时也有自己的方法：

增：void add(int index,Object e):将元素e添加到List集合中的index处；

boolean addAll(int index,Collection c):将集合c所包含的所有元素都插入在List集合的index处；

删：remove(int index)：删除并返回index索引处的元素；

改：set(int index,Object e):把集合index处的元素替换为e对象，返回以前在指定位置的元素；

查： get(int index):返回集合index索引处的元素；

indexOf(Object o):返回对象o在List集合中第一次出现位置的索引；

lastIndexOf(object o):返回对象o在List集合中最后一次出现的位置索引；

subList(from,to):from(包括)到to(不包括)处所有集合元素的子集合。

ListIterator()：列表迭代器

ListIterator():列表迭代器
List集合特有的迭代器ListIterator是Iterator的子接口。专门用于操作List集合的输出；

在迭代时，不可以通过集合对象的方法操作集合中的元素，因为会发生ConrrentModificationException并发修改异常。
所以，在迭代时，只能用迭代器的方法操作元素，可是Iterator的方法是有限的，
只能对元素进行判断，取出，删除的操作。如果想要其他的操作如：添加，修改等，
就需要使用其子接口ListIterator。
该接口只能通过List集合的ListIterator方法获取。该方法返回ListIterator对象，
ListIterator继承了Iterator接口，提供了专门操作List的方法。
在Iterator上额外增加的方法：支持双向输出：
hasNext():判断下一个元素是否存在。有true，无false--正向遍历
next():返回下一个元素
hasPrevious():判断上一个元素是否存在。有true，无false--逆向遍历
previous():返回上一个元素

9.List集合的子集合：

List:元素是有序的，元素可以重复，因为该集合体系有索引

-ArrayList :底层数据结构使用的是数组结构，特点：查询速度很快，但是增删稍慢. 线程不同步

-LinkedList：底层使用的是链表数据结构。特点：增删速度很快，查询稍慢

-Vector：底层是数组数据结构 jdk1.0 线程同步。被ArrayList替代了。

(1)ArrayList :底层是数组数据结构 ，线程不同步
(2)Vector： 底层是数组数据结构 ，线程同步 ，被ArrayList替代了。
可变长度数组：
ArrayList :长度为10，超过延长50%，变为15
Vector： 长度为10，超过延长100%，变为20

Vector:
elements()：返回此向量的组件的枚举
Enumeration接口： 枚举
nextElement()：
枚举就是Vector特有的取出方式，发现枚举和迭代器很像，其实枚举和迭代器是一样的。
因为枚举的名称和方法名称都过长，所以被迭代器取代了。

(3)LinkedList：底层使用的是链表数据结构。特点：增删速度很快，查询稍慢
LinkedList：链接列表中的特有方法
添加元素：addFirst();往前面添加； addLast();往后面添加
获取元素，但不删除元素：getFirst();返回第一个元素；getLast();返回最后一个元素
获取元素并删除元素：  removeFirst();removeLast();
如果集合中没有元素，get和remove会出现NoSuchElementException异常
JDK1.6版本  出现了替代方法：
添加元素：offerFirst();往前面添加；offerLast();往后面添加
获取元素，但不删除元素：peekFirst();返回第一个元素；peekLast();返回最后一个元素
获取元素并删除元素：pollFirst();pollLast();
如果集合中没有元素，会返回null

堆栈：先进后出 如同一个杯子
队列：先进先出 如同一个水管