Java基础----【List、Set、数据结构、Collections】
主要内容
- List集合
- Set集合
- 数据结构
第一章 List集合
我们掌握了Collection接口的使用后，再来看看Collection接口中的子类，他们都具备那些特性呢？
接下来，我们一起学习Collection中的常用几个子类（java.util.List集合、java.util.Set集合）。
1.1 List接口介绍
java.util.List接口继承自Collection接口，是单列集合的一个重要分支，习惯性地会将实现了List接口的对象称为List集合。在List集合中允许出现重复的元素，所有的元素是以一种线性方式进行存储的，在程序中可以通过索引来访问集合中的指定元素。另外，List集合还有一个特点就是元素有序，即元素的存入顺序和取出顺序一致。
看完API，我们总结一下：
List接口特点：
- 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。
tips:我们在基础班的时候已经学习过List接口的子类java.util.ArrayList类，该类中的方法都是来自List中定义。
1.2 List接口中常用方法
List作为Collection集合的子接口，不但继承了Collection接口中的全部方法，而且还增加了一些根据元素索引来操作集合的特有方法，如下：
public void add(int index, E element): 将指定的元素，添加到该集合中的指定位置上。public E get(int index):返回集合中指定位置的元素。public E remove(int index): 移除列表中指定位置的元素, 返回的是被移除的元素。public E set(int index, E element):用指定元素替换集合中指定位置的元素,返回值的更新前的元素。
List集合特有的方法都是跟索引相关，那么通过代码复习：
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
public class ListTest1 {
public static void main(String[] args) {
// 1. 创建一个 List 集合
// Collection c = new ArrayList();
// 这里没有多态语法 :
// ArrayList list = new ArrayList();
// 多态 : 接口应用指向了接口的实现类对象
List<String> list = new ArrayList<String>();
// 请问 : list 可以调用 Collection 接口中的方法, 完全可以, 因为子接口继承了父接口中的所有方法
list.add("刘德华");
list.add("张学友");
list.add("黎明");
list.add("郭富城");
System.out.println("list = " + list); // list = [刘德华, 张学友, 黎明, 郭富城]
// 2. add(index, element)
// 需求 : 在刘德华之前添加 `郭德纲`
list.add(0, "郭德纲");
// 需求 : 郭富城之后添加 `方媛`
list.add(5, "方媛");
System.out.println("list = " + list);
// 3. remove(index)
String obj = list.remove(0);
System.out.println("obj = " + obj);
// 4. set(index, element)
// 需求 : 将方媛换成 `柳岩`
list.set(4, "柳岩");
System.out.println("list = " + list);
// 5. get(index) 经常与fori 循环一起使用, 主要用来遍历集合
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
String str = list.get(i);
System.out.println("str = " + str);
}
}
}
输出结果 :
list = [刘德华, 张学友, 黎明, 郭富城]
list = [郭德纲, 刘德华, 张学友, 黎明, 郭富城, 方媛]
obj = 郭德纲
list = [刘德华, 张学友, 黎明, 郭富城, 柳岩]
str = 刘德华
str = 张学友
str = 黎明
str = 郭富城
str = 柳岩
tips:我们之前学习Colletion体系的时候，发现List集合下有很多集合，它们的存储结构不同，这样就导致了这些集合它们有各自的特点，供我们在不同的环境下使用，那么常见的数据结构有哪些呢？在下一章我们来介绍：
第二章 List的子类
3.1 ArrayList集合
java.util.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。
3.2 LinkedList集合
java.util.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。
LinkedList是一个双向链表，那么双向链表是什么样子的呢，我们用个图了解下
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，而LinkedList提供了大量首尾操作的方法。这些方法我们作为了解即可：
public void addFirst(E e):将指定元素插入此列表的开头。public void addLast(E e):将指定元素添加到此列表的结尾。public E getFirst():返回此列表的第一个元素。public E getLast():返回此列表的最后一个元素。public E removeFirst():移除并返回此列表的第一个元素。public E removeLast():移除并返回此列表的最后一个元素。public E pop():从此列表所表示的堆栈处弹出一个元素。public void push(E e):将元素推入此列表所表示的堆栈。public boolean isEmpty()：如果列表不包含元素，则返回true。
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。（了解即可）
方法演示：
import java.util.LinkedList;
public class Test1 {
public static void main(String[] args) {
// 1. 创建一个 `链表` 集合
LinkedList<String> list = new LinkedList<>();
// 2. addFirst / addLast
list.addFirst("张三");
list.addFirst("李四");
list.addFirst("王五");
list.addFirst("赵六");
System.out.println("list = " + list);
list.addLast("赵本山");
list.addLast("郭德纲");
System.out.println("list = " + list);
// 3. getFirst / getLast
String first = list.getFirst();
String last = list.getLast();
System.out.println("first = " + first);
System.out.println("last = " + last);
System.out.println("list = " + list);
// 4. removeFirst / removeLast
String removeFirst = list.removeFirst();
String removeLast = list.removeLast();
System.out.println("removeFirst = " + removeFirst);
System.out.println("removeLast = " + removeLast);
System.out.println("list = " + list);
}
}
输出结果 :
list = [赵六, 王五, 李四, 张三]
list = [赵六, 王五, 李四, 张三, 赵本山, 郭德纲]
first = 赵六
last = 郭德纲
list = [赵六, 王五, 李四, 张三, 赵本山, 郭德纲]
removeFirst = 赵六
removeLast = 郭德纲
list = [王五, 李四, 张三, 赵本山]
第三章 数据结构
2.1 数据结构有什么用？
当你用着java里面的容器类很爽的时候，你有没有想过，怎么ArrayList就像一个无限扩充的数组，也好像链表之类的。好用吗？好用，这就是数据结构的用处，只不过你在不知不觉中使用了。
现实世界的存储，我们使用的工具和建模。每种数据结构有自己的优点和缺点，想想如果Google的数据用的是数组的存储，我们还能方便地查询到所需要的数据吗？而算法，在这么多的数据中如何做到最快的插入，查找，删除，也是在追求更快。
我们java是面向对象的语言，就好似自动档轿车，C语言好似手动档吉普。数据结构呢？是变速箱的工作原理。你完全可以不知道变速箱怎样工作，就把自动档的车子从 A点 开到 B点，而且未必就比懂得的人慢。写程序这件事，和开车一样，经验可以起到很大作用，但如果你不知道底层是怎么工作的，就永远只能开车，既不会修车，也不能造车。当然了，数据结构内容比较多，细细的学起来也是相对费功夫的，不可能达到一蹴而就。我们将常见的数据结构：堆栈、队列、数组、链表和红黑树 这几种给大家介绍一下，作为数据结构的入门，了解一下它们的特点即可。
2.2 常见的数据结构
数据存储的常用结构有：栈、队列、数组、链表和红黑树。我们分别来了解一下：
栈
- 栈：stack,又称堆栈，它是运算受限的线性表，其限制是仅允许在标的一端进行插入和删除操作，不允许在其他任何位置进行添加、查找、删除等操作。
简单的说：采用该结构的集合，对元素的存取有如下的特点
- 先进后出（即，存进去的元素，要在后它后面的元素依次取出后，才能取出该元素）。例如，子弹压进弹夹，先压进去的子弹在下面，后压进去的子弹在上面，当开枪时，先弹出上面的子弹，然后才能弹出下面的子弹。
- 栈的入口、出口的都是栈的顶端位置。
这里两个名词需要注意：
- 压栈：就是
存元素。即，把元素存储到栈的顶端位置，栈中已有元素依次向栈底方向移动一个位置。 - 弹栈：就是
取元素。即，把栈的顶端位置元素取出，栈中已有元素依次向栈顶方向移动一个位置。
import java.util.LinkedList;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// push -> addFirst
LinkedList<String> list = new LinkedList<>();
list.push("张三");
list.push("李四");
list.push("王五");
list.push("赵六");
System.out.println("list = " + list);
// pop 弹栈 -> removeFirst
while (!list.isEmpty()) {
String name = list.pop();
System.out.println("name = " + name);
}
}
}
输出结果 :
list = [赵六, 王五, 李四, 张三]
name = 赵六
name = 王五
name = 李四
name = 张三
队列
- 队列：queue,简称队，它同堆栈一样，也是一种运算受限的线性表，其限制是仅允许在表的一端进行插入，而在表的另一端进行删除。
简单的说，采用该结构的集合，对元素的存取有如下的特点：
- 先进先出（即，存进去的元素，要在后它前面的元素依次取出后，才能取出该元素）。例如，小火车过山洞，车头先进去，车尾后进去；车头先出来，车尾后出来。
- 队列的入口、出口各占一侧。例如，下图中的左侧为入口，右侧为出口。
import java.util.LinkedList;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// offer -> addLast
LinkedList<String> list3 = new LinkedList<>();
list3.offer("张三");
list3.offer("李四");
list3.offer("王五");
list3.offer("赵六");
System.out.println("list3 = " + list3);
// poll -> first
while (!list3.isEmpty()) {
String name = list3.poll();
System.out.println("name = " + name);
}
}
}
输出结果 :
list3 = [张三, 李四, 王五, 赵六]
name = 张三
name = 李四
name = 王五
name = 赵六
数组
- 数组:Array,是有序的元素序列，数组是在内存中开辟一段连续的空间，并在此空间存放元素。就像是一排出租屋，有100个房间，从001到100每个房间都有固定编号，通过编号就可以快速找到租房子的人。
简单的说,采用该结构的集合，对元素的存取有如下的特点：
-
查找元素快：通过索引，可以快速访问指定位置的元素
-
增删元素慢
-
指定索引位置增加元素：需要创建一个新数组，将指定新元素存储在指定索引位置，再把原数组元素根据索引，复制到新数组对应索引的位置。如下图
-
**指定索引位置删除元素：**需要创建一个新数组，把原数组元素根据索引，复制到新数组对应索引的位置，原数组中指定索引位置元素不复制到新数组中。如下图
链表
-
链表:linked list,由一系列节点node（链表中每一个元素称为节点）组成，节点可以在运行时动态生成。每个节点包括两个部分：一个是存储数据元素的数据域，另一个是存储下一个结点地址的指针域。我们常说的链表结构有单向链表与双向链表，那么这里给大家介绍的是单向链表
简单的说，采用该结构的集合，对元素的存取有如下的特点： -
多个结点之间，通过地址进行连接。例如，多个人手拉手，每个人使用自己的右手拉住下个人的左手，依次类推，这样多个人就连在一起了。
-
查找元素慢：想查找某个元素，需要通过连接的节点，依次向后查找指定元素
-
增删元素快：
- 增加元素：只需要修改连接下个元素的地址即可。
- 增加元素：只需要修改连接下个元素的地址即可。
-
删除元素：只需要修改连接下个元素的地址即可。
红黑树
- 二叉树：binary tree ,是每个结点不超过2的有序树（tree） 。
简单的理解，就是一种类似于我们生活中树的结构，只不过每个结点上都最多只能有两个子结点。
二叉树是每个节点最多有两个子树的树结构。顶上的叫根结点，两边被称作“左子树”和“右子树”。
如图：
我们要说的是二叉树的一种比较有意思的叫做红黑树，红黑树本身就是一颗二叉查找树，将节点插入后，该树仍然是一颗二叉查找树。也就意味着，树的键值仍然是有序的。
import java.util.TreeSet;
public class TreeSetTest1 {
public static void main(String[] args) {
// 1. 创建一个 TreeSet 集合
TreeSet<Integer> set = new TreeSet<>();
// 2. 添加元素
set.add(38);
set.add(15);
set.add(66);
set.add(78);
set.add(19);
set.add(22);
set.add(55);
set.add(86);
set.add(33);
set.add(55);
// 3. 遍历集合
for (Integer num : set) {
System.out.println("num = " + num);
}
}
}
输出结果 :
num = 15
num = 19
num = 22
num = 33
num = 38
num = 55
num = 66
num = 78
num = 86
第四章 Set接口
java.util.Set接口和java.util.List接口一样，同样继承自Collection接口，它与Collection接口中的方法基本一致，并没有对Collection接口进行功能上的扩充，只是比Collection接口更加严格了。与List接口不同的是，Set接口中元素无序，并且都会以某种规则保证存入的元素不出现重复。
Set集合有多个子类，这里我们介绍其中的java.util.HashSet、java.util.LinkedHashSet这两个集合。
tips:Set集合取出元素的方式可以采用：迭代器、增强for。
3.1 HashSet集合介绍
java.util.HashSet是Set接口的一个实现类，它所存储的元素是不可重复的，并且元素都是无序的(即存取顺序不一致)。java.util.HashSet底层的实现其实是一个java.util.HashMap支持，由于我们暂时还未学习，先做了解。
HashSet是根据对象的哈希值来确定元素在集合中的存储位置，因此具有良好的存取和查找性能。保证元素唯一性的方式依赖于：hashCode与equals方法。
我们先来使用一下Set集合存储，看下现象，再进行原理的讲解:
public class HashSetTest2 {
public static void main(String[] args) {
// 1. 创建一个 set 集合
HashSet<String> set = new HashSet<>();
// 2. 添加元素
set.add("刘德华");
set.add("张学友");
set.add("黎明");
set.add("郭富城");
set.add("刘德华");
set.add("张学友");
// 3. 遍历集合
for (String name : set) {
System.out.println(name);
}
}
}
输出结果如下，说明集合中不能存储重复元素：
黎明
郭富城
张学友
刘德华
tips:根据结果我们发现字符串"刘德华, 张学友"只存储了一个，也就是说重复的元素set集合不存储。
2.2 HashSet集合存储数据的结构（哈希表）
什么是哈希表呢？
在JDK1.8之前，哈希表底层采用数组+链表实现，即使用链表处理冲突，同一hash值的链表都存储在一个链表里。但是当位于一个桶中的元素较多，即hash值相等的元素较多时，通过key值依次查找的效率较低。而JDK1.8中，哈希表存储采用数组+链表+红黑树实现，当链表长度超过阈值（8）时，将链表转换为红黑树，这样大大减少了查找时间。
简单的来说，哈希表是由数组+链表+红黑树（JDK1.8增加了红黑树部分）实现的，如下图所示。
看到这张图就有人要问了，这个是怎么存储的呢？
为了方便大家的理解我们结合一个存储流程图来说明一下：
总而言之，JDK1.8引入红黑树大程度优化了HashMap的性能，那么对于我们来讲保证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。
2.3 HashSet存储自定义类型元素
给HashSet中存放自定义类型元素时，需要重写对象中的hashCode和equals方法，建立自己的比较方式，才能保证HashSet集合中的对象唯一
创建自定义Student类
import java.util.Objects;
public class Student {
// 属性
private String name;
private int age;
public Student() {
}
public Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
// 重写 toString() 方法
@Override
public String toString() {
return "Student{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
// 记住 : 只要自定义对象往 Set 集合中存储时, 自定义对象所属类就必须重写 `hashCode + equals` 方法来保证元素的唯一性
@Override
public boolean equals(Object o) {
if (this == o) return true;
if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
Student student = (Student) o;
return age == student.age &&
Objects.equals(name, student.name);
}
@Override
public int hashCode() {
return Objects.hash(name, 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;
}
}
import java.util.HashSet;
public class HashSetTest2 {
public static void main(String[] args) {
// 1. 创建一个 set 集合
HashSet<Student> set = new HashSet<>();
// 2. 添加元素
set.add(new Student("刘德华", 18));
set.add(new Student("张学友", 22));
set.add(new Student("黎明", 19));
set.add(new Student("郭富城", 20));
set.add(new Student("刘德华", 18));
set.add(new Student("张学友", 22));
// 3. 遍历集合
for (Student stu : set) {
System.out.println(stu);
}
}
}
执行结果：
Student{name='黎明', age=19}
Student{name='刘德华', age=18}
Student{name='郭富城', age=20}
Student{name='张学友', age=22}
2.3 LinkedHashSet
我们知道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java.util.LinkedHashSet，它是链表和哈希表组合的一个数据存储结构。
演示代码如下:
import java.util.LinkedHashSet;
public class HashSetTest2 {
public static void main(String[] args) {
// 1. 创建一个 set 集合
LinkedHashSet<Student> set = new LinkedHashSet<>();
// 2. 添加元素
set.add(new Student("刘德华", 18));
set.add(new Student("张学友", 22));
set.add(new Student("黎明", 19));
set.add(new Student("郭富城", 20));
set.add(new Student("刘德华", 18));
set.add(new Student("张学友", 22));
// 3. 遍历集合
for (Student stu : set) {
System.out.println(stu);
}
}
}
输出结果：
Student{name='刘德华', age=18}
Student{name='张学友', age=22}
Student{name='黎明', age=19}
Student{name='郭富城', age=20}
1.9 可变参数
在JDK1.5之后，如果我们定义一个方法需要接受多个参数，并且多个参数类型一致，我们可以对其简化成如下格式：
修饰符 返回值类型 方法名(参数类型... 形参名){ }
其实这个书写完全等价与
修饰符 返回值类型 方法名(参数类型[] 形参名){ }
只是后面这种定义，在调用时必须传递数组，而前者可以直接传递数据即可。
JDK1.5以后。出现了简化操作。… 用在参数上，称之为可变参数。
同样是代表数组，但是在调用这个带有可变参数的方法时，不用创建数组(这就是简单之处)，直接将数组中的元素作为实际参数进行传递，其实编译成的class文件，将这些元素先封装到一个数组中，在进行传递。这些动作都在编译.class文件时，自动完成了。
代码演示：
public class VariableArgumentsTest1 {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = new int[] {10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90};
int sum = getSum(arr);
System.out.println("sum = " + sum);
// 需求 : 能不能传递参数 ???
// 说明 : getSum 方法需要接收一个 `引用类型参数 / 数组就是引用类型参数`. 不可以传递基本数据类型.
int sum2 = getSum(10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90);
System.out.println("sum2 = " + sum2);
}
// 需求 : 定义一个方法, 求多个元素数值的累加和
// 请问 : 是不是参数不知道是几个 int 类型, 不知道的话, 请写 : ...
// 说明 : 可变参数底层就是数组. 传递参数时, 可变参数比数组更加灵活.
// 注意点 : 可变参数必须位于参数列表的 `最后一位`.
public static int getSum(int... array) {
int sum = 0;
for (int i = 0; i < array.length; i++) {
sum += array[i];
}
return sum;
}
/*public static int getSum(int[] array) {
int sum = 0;
for (int i = 0; i < array.length; i++) {
sum += array[i];
}
return sum;
}*/
}
输出结果 :
sum = 450
sum2 = 450
tips: 上述add方法在同一个类中，只能存在一个。因为会发生调用的不确定性
注意：如果在方法书写时，这个方法拥有多参数，参数中包含可变参数，可变参数一定要写在参数列表的末尾位置。
第五章 Collections
2.1 常用功能
-
java.utils.Collections是集合工具类，用来对集合进行操作。部分方法如下： -
public static:往集合中添加一些元素。boolean addAll(Collection c, T... elements) -
public static void shuffle(List list) 打乱顺序:打乱集合顺序。 -
public static:将集合中元素按照默认规则排序。void sort(List list) -
public static:将集合中元素按照指定规则排序。void sort(List list，Comparator )
代码演示：
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
public class CollectionsTest1 {
public static void main(String[] args) {
// Collections 集合工具类 :
// 1. addAll(Collection集合对象, 可变参数);
ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
/*
list.add(55);
list.add(45);
list.add(88);
*/
// 含义 : 将所有可变参数中的元素添加指定的集合中.
Collections.addAll(list, 55, 45, 88, 66, 98, 12, 36, 76);
System.out.println("list = " + list);
// shuffle 将集合中的元素进行随机置换
// Collections.shuffle(list);
// sort 排序 (升序, 数值的自然排序)
Collections.sort(list);
System.out.println("list = " + list);
}
}
输出结果：
list = [55, 45, 88, 66, 98, 12, 36, 76]
list = [12, 36, 45, 55, 66, 76, 88, 98]
代码演示之后 ，发现我们的集合按照顺序进行了排列，可是这样的顺序是采用默认的顺序，如果想要指定顺序那该怎么办呢？
我们发现还有个方法没有讲，public static :将集合中元素按照指定规则排序。接下来讲解一下指定规则的排列。
2.2 Comparator比较器
我们还是先研究这个方法
public static :将集合中元素按照默认规则排序。
不过这次存储的是字符串类型。
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
public class CollectionsTest2 {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
Collections.addAll(list, "abc", "xyz", "ABC", "sss", "SSS");
Collections.sort(list);
// 查看
System.out.println("list = " + list); // ["ABC", "SSS", "abc", "sss", "xyz"]
}
}
结果：
list = [ABC, SSS, abc, sss, xyz]
我们使用的是默认的规则完成字符串的排序，那么默认规则是怎么定义出来的呢？
说到排序了，简单的说就是两个对象之间比较大小，那么在JAVA中提供了两种比较实现的方式，一种是比较死板的采用java.lang.Comparable接口去实现，一种是灵活的当我需要做排序的时候在去选择的java.util.Comparator接口完成。
那么我们采用的public static 这个方法完成的排序，实际上要求了被排序的类型需要实现Comparable接口完成比较的功能，在String类型上如下：
public final class String implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
字符串的比较规则说明 :
public class StringComparableTest3 {
public static void main(String[] args) {
// Comparable 自然比较规则 : (String, Integer ... 都实现了该接口, 因为 Integer, String 对象就可以完成比较) 从而实现排序.
// int compareTo(T o) 将此对象与指定的对象进行比较以进行排序。
// 请问 : 为什么 compareTo 方法返回 int 类型结果 ???
// 字符串是一个字符一个字符进行比较, 一旦有结果, 立刻返回, 之后的所有字符否不再比较.
/*
0 表示比较的两个对象相等.
正数 调用对象比传入对象大.
负数 调用对象比传入对象小.
*/
String str1 = "abcd"; // 97
String str2 = "Abcd"; // 65
int result = str1.compareTo(str2);
System.out.println("result = " + result);
}
}
输出结果 :
result = 32
String类实现了这个接口，并完成了比较规则的定义，但是这样就把这种规则写死了，那比如我想要字符串按照第一个字符降序排列，那么这样就要修改String的源代码，这是不可能的了，那么这个时候我们可以使用
public static 方法灵活的完成，这个里面就涉及到了Comparator这个接口，位于位于java.util包下，排序是comparator能实现的功能之一,该接口代表一个比较器，比较器具有可比性！顾名思义就是做排序的，通俗地讲需要比较两个对象谁排在前谁排在后，那么比较的方法就是：
-
public int compare(String o1, String o2)：比较其两个参数的顺序。两个对象比较的结果有三种：大于，等于，小于。
如果要按照升序排序，
则o1 小于o2，返回（负数），相等返回0，01大于02返回（正数）
如果要按照降序排序
则o1 小于o2，返回（正数），相等返回0，01大于02返回（负数）
操作如下:
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.Comparator;
public class StringSortTest5 {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
list.add("Peter");
list.add("Jim");
list.add("Ann");
list.add("Angel Baby");
list.add("Michel Jackson");
list.add("JK");
list.add("Tom");
list.add("Jerry");
// 排序
// Collections.sort(list); // 自然排序
// 需求 : 从字符串的 `短 -> 长` 进行排序.
// 问题 : 修改 String 类的比较规则. 如何使用呢 ???
// static void sort(List list, Comparator c) 根据指定的比较器引起的顺序对指定的列表进行排序。
// 请问 : 如果一个参数类型为 `接口类型`, 其真正需要的是什么 ??? 该接口的实现类对象.
// Comparator 比较器排序规则接口. 如果一个类已经存在了 `自然比较规则`, 那么我们可以使用 `比较器规则` 修改自然规则.
Collections.sort(list, new Comparator<String>() {
@Override
public int compare(String o1, String o2) {
// 需求 : 根据字符串的长短实现排序
int result = o1.length() - o2.length();
if (result == 0) {
result = o1.compareTo(o2);
}
return result;
}
});
for (String name : list) {
System.out.println(name);
}
}
}
结果如下：
JK
Ann
Jim
Tom
Jerry
Peter
Angel Baby
Michel Jackson
2.3 简述Comparable和Comparator两个接口的区别。
Comparable：强行对实现它的每个类的对象进行整体排序。这种排序被称为类的自然排序，类的compareTo方法被称为它的自然比较方法。只能在类中实现compareTo()一次，不能经常修改类的代码实现自己想要的排序。实现此接口的对象列表（和数组）可以通过Collections.sort（和Arrays.sort）进行自动排序，对象可以用作有序映射中的键或有序集合中的元素，无需指定比较器。
Comparator强行对某个对象进行整体排序。可以将Comparator 传递给sort方法（如Collections.sort或 Arrays.sort），从而允许在排序顺序上实现精确控制。还可以使用Comparator来控制某些数据结构（如有序set或有序映射）的顺序，或者为那些没有自然顺序的对象collection提供排序。
2.4 练习
创建一个学生类，存储到ArrayList集合中完成指定排序操作。
Student 初始类
public class Student {
private String name;
private int age;
public Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "Student{" +
"name='" + name + '\'' +
", 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;
}
}
测试类：
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
public class CollectionsSortStudentTest4 {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<Student> list = new ArrayList<>();
// 存储学生对象
list.add(new Student("Jack", 18));
list.add(new Student("Rose", 16));
list.add(new Student("Peter", 20));
list.add(new Student("Lucy", 19));
list.add(new Student("Ann", 18));
list.add(new Student("Lindi", 16));
list.add(new Student("Michel", 20));
list.add(new Student("Mark", 19));
// 排序 :
// > void sort(List list)
// 解释 : List 集合中的 T 类型必须继承 Comparable 接口.
// T 类型为 Student, 请问 : Student 类是 Comparable 接口的实现类吗 ??? 不是, 无法排序.
// 解决方法 : Student implements Comparable 接口. 并重写 compareTo 抽象方法.
Collections.sort(list);
// System.out.println("list = " + list);
for (Student stu : list) {
System.out.println(stu);
}
}
}
发现，当我们调用Collections.sort()方法的时候 程序报错了。
原因：如果想要集合中的元素完成排序，那么必须要实现比较器Comparable接口。
于是我们就完成了Student类的一个实现，如下：
public class Student implements Comparable<Student> {
......
@Override
public int compareTo(Student o) {
// 自定义 Student 类的自然比较规则.
// 1. 先按年龄比较
int result = this.age - o.age; // 18 - 16 -> 2
// 2. 如果年龄相同, 再按照姓名进行自然排序. (姓名: String, 该类已经实现了 Comparable 接口)
if (result == 0) {
// 这里直接调用 String 类的自然比较规则. 重新赋值 result
result = this.name.compareTo(o.name);
}
// 3. 返回比较后的结果
return result;
}
}
再次测试，代码就OK 了效果如下：
Student{name='Lindi', age=16}
Student{name='Rose', age=16}
Student{name='Ann', age=18}
Student{name='Jack', age=18}
Student{name='Lucy', age=19}
Student{name='Mark', age=19}
Student{name='Michel', age=20}
Student{name='Peter', age=20}
Comparator 比较器规则实现 :
Student
public class Student {
private String name;
private int age;
public Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "Student{" +
"name='" + name + '\'' +
", 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;
}
}
比较器代码实现 :
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.Comparator;
public class ComparatorTest1 {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<Student> list = new ArrayList<>();
// 存储学生对象
list.add(new Student("Jack", 18));
list.add(new Student("Rose", 16));
list.add(new Student("Peter", 20));
list.add(new Student("Lucy", 19));
list.add(new Student("Ann", 18));
list.add(new Student("Lindi", 16));
list.add(new Student("Michel", 20));
list.add(new Student("Mark", 19));
// 比较自定义对象, 可以选择 `自然排序 Comparable`, 同样, 也可以选择 `比较器排序 Comparator`.
Collections.sort(list, new Comparator<Student>() {
@Override
public int compare(Student o1, Student o2) {
// 年龄 (升序)
// int result = o1.getAge() - o2.getAge();
// 年龄 (降序)
int result = o2.getAge() - o1.getAge();
if (result == 0) {
// 姓名 (升序)
result = -o1.getName().compareTo(o2.getName());
// 姓名 (降序)
// result = -o1.getName().compareTo(o2.getName());
}
return result;
}
});
for (Student stu : list) {
System.out.println(stu);
}
}
}
输出结果 :
Student{name='Peter', age=20}
Student{name='Michel', age=20}
Student{name='Mark', age=19}
Student{name='Lucy', age=19}
Student{name='Jack', age=18}
Student{name='Ann', age=18}
Student{name='Rose', age=16}
Student{name='Lindi', age=16}