黑马程序员——Java基础---集合（一）

集合框架

一、集合类概述
　　1、为什么出现集合类？
　　　　面向对象语言对事物的体现都是以对象的形式，所以为了方便对多个对象的操作，就对对象进行存储，集合就是存储对象　　最常用的一中方式。
　　2、数组和集合类同是容器，有何不同？
数组虽然也可以存储对象，但是长度是固定的；集合长度是可变的，数组中可以存储基本数据类型，集合只能存储对象。
　　3、集合的特点
集合用于存储对象，集合长度是可变的，集合可以存储不同类型的对象。
　　4、集合框架
　　　　Collection
|--List
|--ArrayList
|--LinkedList
|--Vector
|--Set
|--HashSet
|--TreeSet
为什么出现这么多的容器呢？
　　因为每一个容器对数据的存储方式都不同。
　　这个存储方式称之为：数据结构
　　5、迭代器
　　　　其实就是集合的取出元素的方式。
　　　　因为是操作集合的元素，所以就把这种方式定义在集合内部，这样取出方式就可以直接访问集合内容的元素。那么取出方　　式就被定义成了内部类。
　　　　而每一个容器的数据结构不同，所以取出的动作细节也不一样，但是都有共性内容：判断和取出。那么可以将这些共性抽　　取。
那么这些内部类都符合一个规则。该规则就是Iterator。
　　如何获取集合的取出对象呢？
　　　　通过一个对外提供的方法。iterator();

共性方法演示：

<span style="font-size:18px;">import java.util.*;

/*
1.add方法的参数类型是Object，以便于接收任意类型对象。

2.集合中存储的都是对象的引用（地址）

*/
class CollectionDemo
{
public static void main(String[] args)
{
method_get();
}

public static void method_get()
{
ArrayList al = new ArrayList();

al.add("java01");//add(Object obj);
al.add("java02");
al.add("java03");
al.add("java04");

/*
Iterator it = al.iterator();//获取迭代器，用于取出集合中的元素。

while(it.hasNext());
{
sop(it.next());
}
*/
//节省内存空间，运行完，迭代器消失
for(Iterator it = al.iterator();it.hasNext();)
{
sop(it.next());
}

}

public static void method_2()
{
ArrayList al1 = new ArrayList();

al1.add("java01");//add(Object obj);
al1.add("java02");
al1.add("java03");
al1.add("java04");

ArrayList al2 = new ArrayList();

al2.add("java03");//add(Object obj);
al2.add("java04");
al2.add("java05");
al2.add("java06");

//al1.retainAll(al2);//取交集，al1中只会保留和al2中相同的元素。

al1.removeAll(al2);

sop("al1:"+al1);
sop("al2:"+al2);

}

public static void base_method()
{

//创建一个集合容器。使用Collection接口的子类，ArrayList
ArrayList al = new ArrayList();

//1.添加元素。

al.add("java01");//add(Object obj);
al.add("java02");
al.add("java03");
al.add("java04");

//打印集合
sop("原集合："+al);

//3.删除元素。
//al.remove("java02");
//al.clear();//清空集合。

//4.判断元素。
sop("java03是否存在："+al.contains("java03"));
sop("集合是否为空："+al.isEmpty());

//2.获取个数，集合长度。
sop("size:"+al.size());

//打印改变后的集合

sop(al);

}

public static void sop(Object obj)
{
System.out.println(obj);
}
}</span>

二、List
　　Collection
|--List:元素是有序的，元素可以重复，因为该集合体系有索引。
|--ArrayList:底层的数据结构使用的数组结构。特点：查询速度很快，但增删很慢，线程不同步。

|--LinkedList:底层使用的链表数据结构。特点：增删的速度很快，查询很慢
|--Vector:底层是数组数据结构。特点：线程同步。被ArrayList替代了。

|--Set：元素是无序的，元素不可以重复，该集合没有索引。

　　List:
特有方法，凡事可以操作角标的方法都是该体系特有的方法。
　　1、增
add(index,element)在列表的指定位置插入指定元素（可选操作）。
addAll(index,Collection)将指定 Collection 中的所有元素都插入到列表中的指定位置（可选操作）。
　　2、删
remove(index)移除列表中指定位置的元素（可选操作）。
　　3、改
set(index,element) 用指定元素替换列表中指定位置的元素（可选操作）。
　　4、查
get(index)返回列表中指定位置的元素。
subList(from,to)回列表中指定的 fromIndex（包括 ）和 toIndex（不包括）之间的部分视图。
listIterator();返回此列表元素的列表迭代器（按适当顺序）。

5、List集合特有的迭代器。ListIterator是Iterator的子接口。
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ConcurrentModificationException异常。
所以，在迭代器时，只能用迭代器的方法操作元素，可是Iterator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。

演示：

import java.util.*;
class ListDemo
{

public static void method()
{
ArrayList al = new ArrayList();

//添加元素
al.add("java01");
al.add("java02");
al.add("java03");

sop("原集合是："+al);
//在指定位置添加元素

al.add(1,"java09");

//删除指定位置元素

//al.remove(2);

//修改元素
//al.set(2,"java007");

//通过角标获取元素
sop("get(1):"+al.get(1));

//遍历获取所有元素
for(int x=0;x<al.size();x++)
{
System.out.println("al("+al.get(x)+")");
}

Iterator it = al.iterator();

while(it.hasNext())
{
sop("next:"+it.next());
}

//通过indexof获取对象的位置。
sop("index="+al.indexOf("java02"));

List sub = al.subList(1,3);

sop("sub="+sub);

sop(al);

}
public static void main(String[] args)
{
//演示列表迭代器。

ArrayList al = new ArrayList();

//添加元素
al.add("java01");
al.add("java02");
al.add("java03");
4000

sop(al);

ListIterator li = al.listIterator();

//sop("hasPrevious():"+li.hasPrevious());
while(li.hasNext())
{
Object obj = li.next();

if(obj.equals("java02"))
//li.add("java009");

li.set("java006");
}
//逆向遍历集合元素
while(li.hasPrevious())
{

sop("hasPrevious():"+li.hasPrevious());
}

sop(al);

/*
//在迭代过程中，准备添加或者删除元素。

Iterator it = al.iterator();

while(it.hasNext())
{
//sop("next:"+it.next());
Object obj = it.next();

if(obj.equals("java02"))
//al.add("java008");
it.remove();//将java02的引用从集合中删除了。

sop("obj="+obj);

}

sop("hasNext():"+li.hasNext());

sop(al);
*/

}
public static void sop(Object obj)
{
System.out.println(obj);
}
}

三、Vector特有的方法
枚举就是Vector特有的取出方式。发现枚举跟迭代器很像。
　　其实枚举跟迭代是一样的。因为枚举的名称以及方法的名称都过长，所以被迭代器取代了。枚举郁郁而终了。

演示：

class VectorDemo
{
public static void main(String[] args)
{
Vector v = new Vector();

v.add("java01");
v.add("java02");
v.add("java03");
v.add("java04");
<span style="white-space:pre">		</span>//枚举
Enumeration en = v.elements();

while(en.hasMoreElements())
{
sop(en.nextElement());
}

}

public static void sop(Object obj)
{
System.out.println(obj);
}
}

四、LinkedList
1、LinkedList:特有方法
　　	addFirst();将指定元素插入此列表的开头。
addLast();将指定元素添加到此列表的结尾。

————————————————————
getFirst();返回此列表的第一个元素。
getLast();返回此列表的最后一个元素。
获取元素，但不删除元素。
————————————————————
removeFirst();移除并返回此列表的第一个元素。
removeLast(); 移除并返回此列表的最后一个元素。
获取元素，但是元素被删除。如果集合中没有元素，会出现NoSuchElementException
在JDK1.6出现了替代方法。
offerFirst();在此列表的开头插入指定的元素。
offerLast();在此列表末尾插入指定的元素。

peekFirst();获取但不移除此列表的第一个元素；如果此列表为空，则返回 null。
peekLast(); 获取但不移除此列表的最后一个元素；如果此列表为空，则返回 null。
获取元素，但不删除元素。如果集合中没有元素，会返回null

pollFirst();获取并移除此列表的第一个元素；如果此列表为空，则返回 null。
pollLast();获取并移除此列表的最后一个元素；如果此列表为空，则返回 null。
获取元素，但是元素被删除。如果集合中没有元素，会返回null

示例：

class LinkedListDemo
{
public static void main(String[] args)
{
LinkedList link = new LinkedList();

link.addFirst("java01");
link.addFirst("java02");
link.addFirst("java03");
link.addFirst("java04");

//sop(link);

//sop(link.getFirst());
//sop(link.getLast());

//sop("size="+link.size());

//sop(link.removeFirst());

//sop("size="+link.size());

//sop(link);

while(!link.isEmpty())
{
sop(link.removeFirst());
}

}
public static void sop(Object obj)
{
System.out.println(obj);
}
}

练习：

/*
使用Linkedlist模拟一个堆栈或者队列数据结构。

堆栈：先进后出 如同一个杯子
队列：先进先出 如同一个水管。

*/
import java.util.*;
class DuiLie
{
private LinkedList link;

DuiLie()
{
link = new LinkedList();
}

public void myAdd(Object obj)
{
link.addFirst(obj);
}
public Object myGet()
{	//队列
return link.removeLast();
//堆栈
return link.removeFirst();
}
public boolean isNull()
{
return link.isEmpty();
}
}

class LinkedListTest
{
public static void main(String[] args)
{
DuiLie dl = new DuiLie();

dl.myAdd("java01");
dl.myAdd("java02");
dl.myAdd("java03");
dl.myAdd("java04");

while(!dl.isNull())
{
System.out.println(dl.myGet());
}

}

public static void sop(Object obj)
{
System.out.println(obj);
}

}

五、ArrayList集合练习

练习1:

import java.util.*;

/*
去除ArrayList集合中的重复元素。
*/

class ArrayListTest
{
public static void main(String[] args)
{
ArrayList al = new ArrayList();

al.add("java01");
al.add("java02");
al.add("java01");
al.add("java02");
al.add("java01");
al.add("java03");
/*

在迭代时，循环中next调用一次，就要hasNext（）判断一次。

Iterator it = al.iterator();

while(it.hasNext())
{
sop(it.next()+"..."+it.next());
}

*/
sop(al);
sop(singleElement(al));

}
public static ArrayList singleElement(ArrayList al)
{<span style="white-space:pre">	</span>
ArrayList newAl = new ArrayList();

Iterator it = al.iterator();

while(it.hasNext())
{
Object obj = it.next();

if(!newAl.contains(obj))
newAl.add(obj);
}
return newAl;
}

public static void sop(Object obj)
{
System.out.println(obj);
}

}

练习2:

import java.util.*;

/*
将自定义对象作为元素存到ArrayList集合中，并去除重复元素。

比如：存人对象。同姓名同年龄，视为同一个人，为重复元素。

思路：
1.对人描述，将数据封装进入对象。
2.定义容器，将人存入
3.取出。

List集合判断元素是否相同，依据的是元素的equals方法。

*/

class Person
{
private String name;
private int age;
Person(String name,int age)
{
this.name = name;
this.age = age;

}
public boolean equals(Object obj)
{
if(!(obj instanceof Person))
return false;

Person p = (Person)obj;

return this.name.equals(p.name) && this.age==p.age;
}
public String getName()
{
return name;
}
public int getAge()
{
return age;
}
}

class ArrayListTest2
{
public static void main(String[] args)
{
ArrayList al = new ArrayList();

<span style="white-space:pre">		</span>//al.add(Object obj);//Object obj = new Person();
al.add(new Person("lisi01",30));
al.add(new Person("lisi02",32));
al.add(new Person("lisi02",32));
al.add(new Person("lisi03",33));
al.add(new Person("lisi04",35));
al.add(new Person("lisi04",35));

al =singleElement(al);

Iterator it = al.iterator();

while(it.hasNext())
{

//Object obj = it.next();
//Person p = (Person)obj;
//getName()与getAge()是Person类中的方法，所以要向下转型。
Person  p = (Person)it.next();
sop(p.getName()+"::"+p.getAge());
}
}

public static ArrayList singleElement(ArrayList al)
{
ArrayList newAl = new ArrayList();

Iterator it = al.iterator();

while(it.hasNext())
{
Object obj = it.next();
//自动调用equals方法
if(!newAl.contains(obj))
newAl.add(obj);
}
return newAl;
}

public static void sop(Object obj)
{
System.out.println(obj);
}
}

六、Set集合
|--Set:元素是无序(存入和取出的顺序不一定一致)，元素不可以重复。
|--HashSet:底层数据结构是哈希表。
HashSet是如何保证元素唯一性的呢？
是通过元素的两个方法，hashCode和equals来完成的。
如果元素的HashCode值相同，才会判断equals是否为true。
如果元素的hashCode值不同，不会调用equals。

注意：对于判断元素是否存在，以及删除等操作，依赖的方法是元素的hashCode和equals方法

|--TreeSet
Set集合的功能和Collection是一致的。

class HashSetDemo
{
public static void main(String[] args)
{
HashSet hs = new HashSet();

hs.add("java01");
hs.add("java01");
hs.add("java02");
hs.add("java03");
hs.add("java03");
hs.add("java04");

Iterator it = hs.iterator();

while(it.hasNext())
{
sop(it.next());
}
}
public static void sop(Object obj)
{
System.out.println(obj);
}
}

练习：

import java.util.*;
/*

往HashSet集合中存入自定义对象。
姓名和年龄相同为同一个人，重复元素。

*/

class HashSetTest
{
public static void main(String[] args)
{
HashSet hs = new HashSet();

hs.add(new Person("a1",11));
hs.add(new Person("a2",12));
//		hs.add(new Person("a2",12));
hs.add(new Person("a3",13));
//		hs.add(new Person("a4",14));
//先判断哈希值，再判断equals
//sop("a1:"+hs.contains(new Person("a1",11)));

hs.remove(new Person("a3",13));

Iterator it = hs.iterator();

while(it.hasNext())
{
Person p = (Person)it.next();
sop(p.getName()+"::"+p.getAge());
}
}

public static void sop(Object obj)
{
System.out.println(obj);
}
}

class Person
{
private String name;
private int age;
Person(String name,int age)
{
this.name = name;
this.age = age;

}
public int hashCode()
{
System.out.println(this.name+"...hashCode");
//产生独有的hashCode,*39是为了避免重复
return name.hashCode()+age*39;
}

public boolean equals(Object obj)
{
if(!(obj instanceof Person))
return false;

Person p = (Person)obj;

System.out.println(this.name+"...equals.."+p.name);

return this.name.equals(p.name) && this.age==p.age;
}

public String getName()
{
return name;
}
public int getAge()
{
return age;
}
}

七、TreeSet

Set集合常用子类对比：

|--HashSet:数据结构是哈希表，线程是非同步的。
保证元素唯一性的原理：判断元素的hashCode值是否相同。
如果相同，还会继续判断元素的equals方法，是否为true。

|--TreeSet:可以对Set集合中的元素进行排序。
 底层数据结构是二叉树。
 保证元素唯一性的依据compareTo方法return 0.元素相同

1、TreeSet排序的第一种方式，让元素自身具备比较性，元素需要实现Comparable接口，覆盖compareTo方法。这种方式称为元素的自然排序，或者叫做默认排序

需求：
往TreeSet集合中存储自定义对象学生。
想按照学生的年龄进行排序。

记住：排序时，当主要条件相同时，一定要判断次要条件。
*/

class TreeSetDemo
{
public static void main(String[] args)
{
TreeSet ts = new TreeSet();

ts.add(new Student("lisi02",22));
ts.add(new Student("lisi007",20));
ts.add(new Student("lisi09",19));
ts.add(new Student("lisi08",19));

Iterator it = ts.iterator();

while(it.hasNext())
{
Student stu = (Student)it.next();
System.out.println(stu.getName()+"...."+stu.getAge());
}
}
public static void sop(Object obj)
{
System.out.println(obj);
}
}

class Student implements Comparable//让接口强制让给学生具备比较性。
{
private String name;
private int age;

Student(String name,int age)
{
this.name = name;
this.age = age;
}

public int compareTo(Object obj)
{
if(!(obj instanceof Student))
throw new RuntimeException("不是学生对象");
Student s = (Student)obj;

System.out.println(this.name+"..compareto..."+s.name);

if(this.age>s.age)
return 1;
if(this.age==s.age)
{
return this.name.compareTo(s.name);
}
return -1;
}
public String getName()
{
return name;
}
public int getAge()
{
return age;
}
}

2、TreeSet的第二种排序方式。

当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。这时需要让容器自身具备比较性。在集合初始化时，就有     了比较方式。就定义了比较器，将比较器对象作为参数传递给TreeSet集合的构造函数。
TreeSet(Comparator<? super E> comparator) 
        	构造一个新的空 TreeSet，它根据指定比较器进行排序。
当两种排序都存在时，以比较器为主。
定义一个类，实现comparator接口，覆盖compare方法。

示例：

import java.util.*;

class Student implements Comparable//让接口强制让给学生具备比较性。
{
private String name;
private int age;

Student(String name,int age)
{
this.name = name;
this.age = age;
}

public int compareTo(Object obj)
{
if(!(obj instanceof Student))
throw new RuntimeException("不是学生对象");
Student s = (Student)obj;

System.out.println(this.name+"..compareto..."+s.name);

if(this.age>s.age)
return 1;
if(this.age==s.age)
{
return this.name.compareTo(s.name);
}

return -1;
}
public String getName()
{
return name;
}
public int getAge()
{
return age;
}
}

class TreeSetDemo2
{
public static void main(String[] args)
{
TreeSet ts = new TreeSet(new MyCompare());

ts.add(new Student("lisi02",22));
ts.add(new Student("lisi007",20));
ts.add(new Student("lisi09",19));
ts.add(new Student("lisi08",19));
ts.add(new Student("lisi007",29));

Iterator it = ts.iterator();

while(it.hasNext())
{
Student stu = (Student)it.next();
System.out.println(stu.getName()+"...."+stu.getAge());
}
}
public static void sop(Object obj)
{
System.out.println(obj);
}

}
//比较器
class MyCompare implements Comparator
{
public int compare(Object o1,Object o2)
{
Student s1 = (Student)o1;
Student s2 = (Student)o2;

int num = s1.getName().compareTo(s2.getName());

if(num==0)
{	//将年龄封装成对象
return new Integer(s1.getAge()).c
99ba
ompareTo(new Integer(s2.getAge()));

/*if(s1.getAge()>s2.getAge())
return 1;
if(s1.getAge()==s2.getAge())
return 0;
return -1;*/
}
return num;
}
}