java基本知识(三)
2015-11-23 18:25
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集合
JDK类库提供了Java集合,所有Java集合类都位于java.util包中。与Java数组不同,Java集合中不能存放基本类型数据,而只能存放对象的引用。出于表达上的便利,下面把“集合中的对象的引用”简称为“集合中的对象”。
Java中集合主要分为三种类型:
1. Set : 无序,并且没有重复对象。
2. List: 有序(放入的先后的次序), 可重复。
3. Map : 集合中的每一个元素包含一对键对象和值对象,集合中没有重复的键对象,值对象可以重复。
一、 Collection和Iterator接口
在Collection接口中声明了适用于Set和List的通用方法:
boolean add(Object o) : 向集合中加入一个对象的引用;
void clear() : 删除集合中的所有对象引用,即不再持有这些对象的引用;
boolean contains(Object o) : 判断在集合中是否持有特定对象的引用;
boolean isEmpty() : 判断集合是否为空;
Iterator iterator() : 返回一个Iterator对象,可用它来遍历集合中的元素;
boolean remove(Object o) : 从集合中删除一个对象的引用;
int size() : 返回集合中元素的数目;
Object[] toAttray() : 返回一个数组,该数组包含集合中的所有元素;
Iterator接口隐藏底层集合的数据结构,向客户程序提供了遍历各种类型的集合的统一方法。Iterator接口中声明方法:
hasNext() : 判断集合中的元素是否遍历完毕,如没有,就返回true;
next() : 返回下一个元素;
remove() : 从集合中删除上一个由next()方法返回的元素;
二、 Set
最简单的一种集合,集合中的对象无序、不能重复。主要实现类包括:
1. HashSet : 按照哈希算法来存取集合中的对象,存取速度比较快;
2. LinkedHashSet: HashSet子类,不仅实现Hash算法,还实现链表数据结构,链表数据结构能提高插入和删除元素的性能;
3. TreeSet : 实现SortedSet接口,具有排序功能;
一般用法:Set集合中存放的是对象的引用,并且没有重复对象。
当一个新的对象加入到Set集合中时,Set的add方法是如何判断这个对象是否已经存在于集合中的呢?它遍历既存对象,通过equals方法比较新对象和既存对象是否有相等的。
按照哈希算法来存取集合中的对象,存取速度比较快。当向集合中加入一个对象时,HashSet会调用对象hashCode()方法来获得哈希码,然后根据这个哈希码进一步计算出对象在集合中的存放位置。在Object类中定义了hashCode()方法和equals()方法,Object类的equals()方法按照内存地址比较对象是否相等,因此如果object.equals(object2)为true, 则表明object1变量和object2变量实际上引用同一个对象,那么object1和object2的哈希码也肯定相同。 为了保证HashSet能正常工作,
要求当两年对象用equals()方法比较的结果为true时,它们的哈希码也相等。如果用户定义的Customer类覆盖了Object类的equals()方法,但是没有覆盖Object类的hashCode()方法,就会导致当customer1.equals(customer2)为true时,而customer1和customer2的哈希码不一定一样,这会使HashSet无法正常工作。
TreeSet实现了SortedSet接口,能够对集合中的对象进行排序。当TreeSet向集合中加入一个对象时,会把它插入到有序的对象序列中。那么TreeSet是如何对对象进行排序的呢?TreeSet支持两种排序方式:自然排序和客户化排序。默认情况下TreeSet采用的是自然排序方式:
a. 自然排序
在JDK类库中, 有一部分类实现了Comparable接口,如Integer、Double和String等。Comparable接口有一个compareTo(Object o)方法,它返回整数类型。对于x.comapreTo(y), 如
返回0, 表明 x和y相等
返回值大于0, 表明 x>y
返回值小于0, 表明 x<y
TreeSet调用对象的compareTo()方法比较集合中对象的大小,然后进行升序排序,这种排序方式称为自然排序。
JDK类库中实现了Comparable接口的一些类的排序方式:
Byte, Short, Integer, Long, Double, Float : 按数字大小排序;
Character : 按字符的Unicode值的数字大小排序;
String : 按字符串中字符的Unicode值排序;
使用自然排序, TreeSet中只能加入相同类型对象,且这些对象必须实现了Comparable接口。否则会抛出ClassCastException异常。当修改了对象的属性后, TreeSet不会重新排序。最适合TreeSet排序的是不可变类(它们的对象的属性不能修改)。
b. 客户化排序
除了自然排序外, TreeSet还支持客户化排序。java.util.Comparator接口提供了具体的排序方法, 它有一个compare(Object x, Object y)方法,用于比较两个对象的大小, 当compare(x,y):
返回0, 表明 x和y相等
返回值大于0, 表明 x>y
返回值小于0, 表明 x<y
如果希望TreeSet按照Customer对象的name属性进行降序排列,可以先创建一个实现Comparator接口类 CustomerComparator, 参见:
打印输出:
Tom 15
Mike 26
Jack 16
三、List
主要特征是其元素以线性方式存储,集合中允许存放重复对象。主要实现类包括:
1. ArrayList: 代表长度可变的数组。允许对元素进行快速的随机访问,但是向ArrayList中插入与删除元素的速度较慢;
2. LinkedList: 在实现中采用链表结构。对顺序访问进行了优化,向List中插入和删除元素的速度较快,随机访问速度则相对较慢。随机访问是指检索位于特定索引位置的元素。
遍历方式:
a.list.get(i);//通过索引检索对象
b.Iteratoor it = list.iterator();
it.next();
四、Map
Map是一种把键对象和值对象进行映射的集合,它的每一个元素都包含一对键对象和值对象。向Map集合中加入元素时,必须提供一对键对象和值对象,从Map集合中检索元素时,只要给出键对象,就会返回对应的值对象。
1) HashMap
按哈希算法来存取键对象,有很好的存取性能,为了保证HashMap能正常工作,和HashSet一样,要求当两个键对象通过equals()方法比较为true时,这两个键对象的hashCode()方法返回的哈希码也一样。
2) TreeMap
实现了SortedMap接口,能对键对象进行排序。和TreeSet一样,TreeMap也支持自然排序和客户化排序两种方式。
打印输出:
1 Monday
2 Tuesday
3 Wednsday
4 Thursday
介绍遍历map的四种方法:
第一种方法(常用的一种,和上例一样):
for (String key : map.keySet()) {
System.out.println("key= "+ key + " and value= " + map.get(key));
}
第二种方法:
Iterator<Map.Entry<String, String>> it = map.entrySet().iterator();
while (it.hasNext()) {
Map.Entry<String, String> entry = it.next();
System.out.println("key= " + entry.getKey() + " and value= " + entry.getValue());
}
第三种方法(二三两种方法原理相同):
for (Map.Entry<String, String> entry : map.entrySet()) {
System.out.println("key= " + entry.getKey() + " and value= " + entry.getValue());
}
第四种方法(不常用):
for (String v : map.values()) {
System.out.println("value= " + v);
}
JDK类库提供了Java集合,所有Java集合类都位于java.util包中。与Java数组不同,Java集合中不能存放基本类型数据,而只能存放对象的引用。出于表达上的便利,下面把“集合中的对象的引用”简称为“集合中的对象”。
Java中集合主要分为三种类型:
1. Set : 无序,并且没有重复对象。
2. List: 有序(放入的先后的次序), 可重复。
3. Map : 集合中的每一个元素包含一对键对象和值对象,集合中没有重复的键对象,值对象可以重复。
一、 Collection和Iterator接口
在Collection接口中声明了适用于Set和List的通用方法:
boolean add(Object o) : 向集合中加入一个对象的引用;
void clear() : 删除集合中的所有对象引用,即不再持有这些对象的引用;
boolean contains(Object o) : 判断在集合中是否持有特定对象的引用;
boolean isEmpty() : 判断集合是否为空;
Iterator iterator() : 返回一个Iterator对象,可用它来遍历集合中的元素;
boolean remove(Object o) : 从集合中删除一个对象的引用;
int size() : 返回集合中元素的数目;
Object[] toAttray() : 返回一个数组,该数组包含集合中的所有元素;
Iterator接口隐藏底层集合的数据结构,向客户程序提供了遍历各种类型的集合的统一方法。Iterator接口中声明方法:
hasNext() : 判断集合中的元素是否遍历完毕,如没有,就返回true;
next() : 返回下一个元素;
remove() : 从集合中删除上一个由next()方法返回的元素;
二、 Set
最简单的一种集合,集合中的对象无序、不能重复。主要实现类包括:
1. HashSet : 按照哈希算法来存取集合中的对象,存取速度比较快;
2. LinkedHashSet: HashSet子类,不仅实现Hash算法,还实现链表数据结构,链表数据结构能提高插入和删除元素的性能;
3. TreeSet : 实现SortedSet接口,具有排序功能;
一般用法:Set集合中存放的是对象的引用,并且没有重复对象。
当一个新的对象加入到Set集合中时,Set的add方法是如何判断这个对象是否已经存在于集合中的呢?它遍历既存对象,通过equals方法比较新对象和既存对象是否有相等的。
boolean isExist = false; Iterator it = set.iterator(); while(it.hasNext()) { String oldStr = it.next(); if(newStr.equals(oldStr)) { isExists = true; break; } }举例:
Set set = new HashSet(); String s1 = new String("hello"); String s2 = new String("hello"); set.add(s1); set.add(s2); System.out.println(set.size()); //集合中对象数目为1;1 HashSet
按照哈希算法来存取集合中的对象,存取速度比较快。当向集合中加入一个对象时,HashSet会调用对象hashCode()方法来获得哈希码,然后根据这个哈希码进一步计算出对象在集合中的存放位置。在Object类中定义了hashCode()方法和equals()方法,Object类的equals()方法按照内存地址比较对象是否相等,因此如果object.equals(object2)为true, 则表明object1变量和object2变量实际上引用同一个对象,那么object1和object2的哈希码也肯定相同。 为了保证HashSet能正常工作,
要求当两年对象用equals()方法比较的结果为true时,它们的哈希码也相等。如果用户定义的Customer类覆盖了Object类的equals()方法,但是没有覆盖Object类的hashCode()方法,就会导致当customer1.equals(customer2)为true时,而customer1和customer2的哈希码不一定一样,这会使HashSet无法正常工作。
public class Customer { private String name; private int age; public Customer(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } public String getName() { return name; } public int getAge() { return age; } public boolean equals(Object o) { if(this==o) return true; if(!(o instanceof Customer)) return false; Customer other = (Customer)o; if(this.name.equals(other.getName()) && this.age.equals(other.getAge()){ return true; else return false; } }以下程序向HashSet中加入两个Customer对象。
Set set = new HashSet(); Customer customer1 = new Customer("Tom", 15); Customer customer2 = new Customer("Tom", 15); set.add(customer1); set.add(customer2); System.out.println(set.size()); //打印出 2出现以上原因在于customer1和customer2的哈希码不一样,因此为两为customer对象计算出不同的位置,于是把它们放到集中中的不同的地方。应加入以下hashCode()方法:
public int hashCode() { int result; result = (name==null?0:name.hashCode()); result = 29*result + age; return result; }2) TreeSet
TreeSet实现了SortedSet接口,能够对集合中的对象进行排序。当TreeSet向集合中加入一个对象时,会把它插入到有序的对象序列中。那么TreeSet是如何对对象进行排序的呢?TreeSet支持两种排序方式:自然排序和客户化排序。默认情况下TreeSet采用的是自然排序方式:
a. 自然排序
在JDK类库中, 有一部分类实现了Comparable接口,如Integer、Double和String等。Comparable接口有一个compareTo(Object o)方法,它返回整数类型。对于x.comapreTo(y), 如
返回0, 表明 x和y相等
返回值大于0, 表明 x>y
返回值小于0, 表明 x<y
TreeSet调用对象的compareTo()方法比较集合中对象的大小,然后进行升序排序,这种排序方式称为自然排序。
JDK类库中实现了Comparable接口的一些类的排序方式:
Byte, Short, Integer, Long, Double, Float : 按数字大小排序;
Character : 按字符的Unicode值的数字大小排序;
String : 按字符串中字符的Unicode值排序;
使用自然排序, TreeSet中只能加入相同类型对象,且这些对象必须实现了Comparable接口。否则会抛出ClassCastException异常。当修改了对象的属性后, TreeSet不会重新排序。最适合TreeSet排序的是不可变类(它们的对象的属性不能修改)。
b. 客户化排序
除了自然排序外, TreeSet还支持客户化排序。java.util.Comparator接口提供了具体的排序方法, 它有一个compare(Object x, Object y)方法,用于比较两个对象的大小, 当compare(x,y):
返回0, 表明 x和y相等
返回值大于0, 表明 x>y
返回值小于0, 表明 x<y
如果希望TreeSet按照Customer对象的name属性进行降序排列,可以先创建一个实现Comparator接口类 CustomerComparator, 参见:
import java.util.*; public class CustomerComparator implements Comparator { public int compare(Object o1, Object o2) { Customer c1 = (Customer)o1; Customer c2 = (Customer)o2; if(c1.getName().compareTo(c2.getName())>0) return -1; if(c1.getName().compareTo(c2.getName())<0) return 1; <span style="white-space:pre"> </span> return 0; } public static void main(String[] args) { Set set = new TreeSet(new CustomerComparator()); Customer customer1 = new Customer("Tom",15); Customer customer3 = new Customer("Jack",16); Customer customer2 = new Customer("Mike",26); set.add(customer1); set.add(customer2); set.add(customer3); Iterator it = set.iterator(); while(it.hasNext()) { Customer customer = it.next(); System.out.println(customer.getName() + " " + customer.getAge()); } } }
打印输出:
Tom 15
Mike 26
Jack 16
三、List
主要特征是其元素以线性方式存储,集合中允许存放重复对象。主要实现类包括:
1. ArrayList: 代表长度可变的数组。允许对元素进行快速的随机访问,但是向ArrayList中插入与删除元素的速度较慢;
2. LinkedList: 在实现中采用链表结构。对顺序访问进行了优化,向List中插入和删除元素的速度较快,随机访问速度则相对较慢。随机访问是指检索位于特定索引位置的元素。
遍历方式:
a.list.get(i);//通过索引检索对象
b.Iteratoor it = list.iterator();
it.next();
四、Map
Map是一种把键对象和值对象进行映射的集合,它的每一个元素都包含一对键对象和值对象。向Map集合中加入元素时,必须提供一对键对象和值对象,从Map集合中检索元素时,只要给出键对象,就会返回对应的值对象。
map.put("2", "Tuesday"); map.put("3", "Wednsday"); map.put("4", "Thursday"); String day = map.get("2"); //day的值为"Tuesday"Map集合中的键对象不允许重复,如以相同的键对象加入多个值对象,第一次加入的值对象将被覆盖。对于值对象则没有唯一性的要求,可以将任意多个键对象映射到同一个值对象上。
map.put("1", "Mon"); map.put("1", "Monday"); //"1"此时对应"Monday" map.put("one", "Monday"); //"one"此时对应"Monday"Map有两种比较常见的实现:
1) HashMap
按哈希算法来存取键对象,有很好的存取性能,为了保证HashMap能正常工作,和HashSet一样,要求当两个键对象通过equals()方法比较为true时,这两个键对象的hashCode()方法返回的哈希码也一样。
2) TreeMap
实现了SortedMap接口,能对键对象进行排序。和TreeSet一样,TreeMap也支持自然排序和客户化排序两种方式。
Map map = new TreeMap(); map.put("1", "Monday"); map.put("3", "Wednsday"); map.put("4", "Thursday"); map.put("2", "Tuesday"); Set keys = map.keySet(); Iterator it = keys.iterator(); while(it.hasNext()) { String key = (String)it.next(); String value= (String)map.get(key); System.out.println(key + " " + value); }
打印输出:
1 Monday
2 Tuesday
3 Wednsday
4 Thursday
介绍遍历map的四种方法:
第一种方法(常用的一种,和上例一样):
for (String key : map.keySet()) {
System.out.println("key= "+ key + " and value= " + map.get(key));
}
第二种方法:
Iterator<Map.Entry<String, String>> it = map.entrySet().iterator();
while (it.hasNext()) {
Map.Entry<String, String> entry = it.next();
System.out.println("key= " + entry.getKey() + " and value= " + entry.getValue());
}
第三种方法(二三两种方法原理相同):
for (Map.Entry<String, String> entry : map.entrySet()) {
System.out.println("key= " + entry.getKey() + " and value= " + entry.getValue());
}
第四种方法(不常用):
for (String v : map.values()) {
System.out.println("value= " + v);
}
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