Java集合

集合是什么？

Java集合类存放在java.util包中，是一个用来存放对象的容器。

注意：

1. 集合只能存放对象。比如你存入一个int型数据66放入集合中，其实它是自动转换成Integer类后存入的，Java中每一种基本数据类型都有对应的引用类型。
2. 集合存放的都是对象的引用，而非对象本身。所以我们称集合中的对象就是集合中对象的引用。对象本身还是放在堆内存中。
3. 集合可以存放不同类型，不限数量的数据类型。

集合框架图

发现一个特点，上述所有的集合类，除了map系列的集合，即左边的集合都实现了Iterator接口。
　　Iterator是一个用来遍历集合中元素的接口，主要有hashNext()，next()，remove()三种方法。
　　它的子接口ListIterator在它的基础上又添加了三种方法，分别是add()，previous()，hasPrevious()。

从图中我们可以看到：

1. 集合主要分为Collection和Map两个接口。
2. Collection分为：List , Set, Queue三个接口
3. List被AbstractList实现，然后分为3个子类，ArrayList，LinkList和VectorList。
4. Set被AbstractSet实现，又分为2个子类，HashSet和TreeSet。
5. Map被AbstractMap实现，又分为2个子类，HashMap和TreeMap。
6. Map被Hashtable实现。

集合特性

(1)、Connection接口:

List 有序

• ArrayList
  优点: 底层数据结构是数组，查询快，增删慢。
  缺点: 线程不安全，效率高

• Vector
  优点: 底层数据结构是数组，查询快，增删慢。
  缺点: 线程安全，效率低
  Vector相对ArrayList查询慢(线程安全的)。
  Vector相对LinkedList增删慢(数组结构)。

• LinkedList
  优点: 底层数据结构是链表，查询慢，增删快。
  缺点: 线程不安全，效率高

• List有三个子类使用
  查询多用ArrayList。
  增删多用LinkedList。
  如果都多ArrayList。

Set 不可重复

• HashSet
  底层数据结构是哈希表。(无序,唯一)
  如何来保证元素唯一性?
  1.依赖两个方法：hashCode()和equals()

• TreeSet
  底层数据结构是红黑树。(唯一，有序)
  1.如何保证元素排序的呢?
  自然排序
  比较器排序
  2.如何保证元素唯一性的呢?
  根据比较的返回值是否是0来决定

• LinkedHashSet
  底层数据结构是链表和哈希表。(FIFO插入有序,唯一)
  1.由链表保证元素有序
  2.由哈希表保证元素唯一

set小结：

• TreeSet的主要功能用于排序
• LinkedHashSet的主要功能用于保证FIFO即有序的集合(先进先出)
• HashSet只是通用的存储数据的集合

(2)、Map接口:

• HashMap
  无序，不同步，不是线程安全的，效率高，充许Null值
• TreeMap
  有序，
• HashTable
  无序，同步的，线程安全的，效率低，不允许Null值

如何使用迭代器

(1)、遍历 ArrayList

三种方法都是用来遍历ArrayList集合，第三种方法是采用迭代器的方法，该方法可以不用担心在遍历的过程中会超出集合的长度。

import java.util.*;
 
public class Test{
 public static void main(String[] args) {
     List<String> list=new ArrayList<String>();
     list.add("Hello");
     list.add("World");
     list.add("HAHAHAHA");
     //第一种遍历方法使用 For-Each 遍历 List
     for (String str : list) {            //也可以改写 for(int i=0;i
        System.out.println(str);
     }
 
     //第二种遍历，把链表变为数组相关的内容进行遍历
     String[] strArray=new String[list.size()];
     list.toArray(strArray);
     for(int i=0;i<strArray.length;i++) //这里也可以改写为  for(String str:strArray) 这种形式
     {
        System.out.println(strArray[i]);
     }
     
    //第三种遍历 使用迭代器进行相关遍历
     
     Iterator<String> ite=list.iterator();
     while(ite.hasNext())//判断下一个元素之后有值
     {
         System.out.println(ite.next());
     }
 }
}

(2)、遍历 Map

import java.util.*;
 
public class Test{
     public static void main(String[] args) {
      Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();
      map.put("1", "value1");
      map.put("2", "value2");
      map.put("3", "value3");
      
      //第一种：普遍使用，二次取值
      System.out.println("通过Map.keySet遍历key和value：");
      for (String key : map.keySet()) {
       System.out.println("key= "+ key + " and value= " + map.get(key));
      }
      
      //第二种
      System.out.println("通过Map.entrySet使用iterator遍历key和value：");
      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：推荐，尤其是容量大时
      System.out.println("通过Map.entrySet遍历key和value");
      for (Map.Entry<String, String> entry : map.entrySet()) {
       System.out.println("key= " + entry.getKey() + " and value= " + entry.getValue());
      }
    
      //第四种
      System.out.println("通过Map.values()遍历所有的value，但不能遍历key");
      for (String v : map.values()) {
       System.out.println("value= " + v);
      }
     }
}

TreeSet和TreeMap如何实现排序

(1).自然排序

自然排序要进行一下操作：
1.让类实现 Comparable接口，比如Student
2.重写Comparable接口中的Compareto方法

public class Student implements Comparable<Student>{
    private String name;
    private int age;

    public Student() {
        super();
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }

    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 int compareTo(Student s) {
        //return -1; //-1表示放在红黑树的左边,即逆序输出
        //return 1;  //1表示放在红黑树的右边，即顺序输出
        //return o;  //表示元素相同，仅存放第一个元素
        //主要条件 姓名的长度,如果姓名长度小的就放在左子树，否则放在右子树
        int num=this.name.length()-s.name.length();
        //姓名的长度相同，不代表内容相同,如果按字典顺序此 String 对象位于参数字符串之前，则比较结果为一个负整数。
        //如果按字典顺序此 String 对象位于参数字符串之后，则比较结果为一个正整数。
        //如果这两个字符串相等，则结果为 0
        int num1=num==0?this.name.compareTo(s.name):num;
        //姓名的长度和内容相同，不代表年龄相同，所以还要判断年龄
        int num2=num1==0?this.age-s.age:num1;
        return num2;
    }
}

(2).比较器排序

比较器排序步骤：
1.要单独创建一个比较类，，这里以MyComparator为例，继承Comparator接口
2.重写Comparator接口中的Compare方法

public class MyComparator implements Comparator<Student> {

    @Override
    public int compare(Student s1,Student s2) {
        // 姓名长度
        int num = s1.getName().length() - s2.getName().length();
        // 姓名内容
        int num2 = num == 0 ? s1.getName().compareTo(s2.getName()) : num;
        // 年龄
        int num3 = num2 == 0 ? s1.getAge() - s2.getAge() : num2;
        return num3;
    }

}

public class Student {
    private String name;
    private int age;

    public Student() {
        super();
        // TODO Auto-generated constructor stub
    }

    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;
    }

}