集合(Java)详解

目录

Java 集合框架概述

集合框架

Collection 接口方法 

List 接口

ArrayList  

LinkedList

 Vector

ArrayList, LinkedList, Vector 异同

 Set 接口

 HashSet

为什么用 Eclipse/IDEA 重写 hashCode 方法,有 31 这个数字?

 LinkedHashSet

TreeSet

自然排序

定制排序

Iterator 迭代器接口

 foreach

Map 接口

HashMap

HashMap源码中的重要常量

负载因子值的大小,对 HashMap 的影响

LinkedHashMap

TreeMap 

Hashtable

Properties

Collections 工具类


 

Java 集合框架概述

        ● 一方面, 面向对象语言对事物的体现都是以对象的形式,为了方便对多个对象的操作,就要对对象进行存储。另一方面,使用 Array 存储对象方面具有 一些弊端 ,而 Java 集合就像一种容器,可以动态地把多个对象的引用放入容器中。
            ◆ 数组在内存存储方面的特点:
                      数组初始化以后,长度就确定了。
                      数组声明的类型,就决定了进行元素初始化时的类型。
            ◆ 数组在存储数据方面的弊端:
                      数组初始化以后,长度就不可变了,不便于 扩展。
                      数组中提供的属性和方法少,不便于进行添加、删除、插入等操作, 且效率 不 高。
                      同时无法直接获取存储元素的个数。
                      数组存储的数据是有序的、可以重复的。 存储数据的特点单一。
        ● Java 集合类可以用于存储数量不等的多个对象 ,还可用于保存具有映射关系的关联数组。

 

集合框架

        Collection 接口:单列数据,定义了存取一组对象的方法的集合。

                List:元素有序、可重复的集合

                        ArrayList

                        Vector

                        LinkedList

                Set:元素无序、不可重复的集合

                        HashSet

                                LinkedHashSet

                        TreeSet

        Map 接口:双列数据,保存具有映射关系“key-value对”的集合。

                HashMap

                        LinkedHashMap

                Hashtable

                        Properties

                TreeMap

Collection 接口方法 

        ● Collection 接口是 List 、 Set 和 Queue 接口的父接口,该接口里定义的方法既可用于操作 Set 集合,也可用于操作 List 和 Queue 集合 。
        ● JDK 不提供此接口的任何直接实现,而是提供更具体的子接口(如: Set 和 List)实现 。
        ● 在 Java5 之前, Java 集合会丢失容器中所有对象的数据类型,把所有对象都当成 Object 类型处理; 从 JDK 5.0 增加了泛型以后, Java 集合可以记住容器中对象的数据类型。

增加

                add(Object obj):将元素obj添加到集合coll中

                addAll(Collection coll):将集合coll中的元素添加到当前集合

获取有效元素的个数

                int size():获取添加的元素的个数

清空集合

                void clear():清空集合元素

判空

               boolean isEmpty():判断当前集合是否为空

    @Test
    public void test(){
        Collection coll = new ArrayList();

        //add(Object e):将元素e添加到集合coll中
        coll.add("AA");
        coll.add("BB");
        coll.add(123);//自动装箱
        coll.add(new Date());

        //size():获取添加的元素的个数
        System.out.println(coll.size());//4

        //addAll(Collection coll1):将coll1集合中的元素添加到当前的集合中
        Collection coll1 = new ArrayList();
        coll1.add(456);
        coll1.add("CC");
        coll.addAll(coll1);

        System.out.println(coll.size());//6
        System.out.println(coll); //[AA, BB, 123, Wed Jun 22 17:50:21 GMT+08:00 2022, 456, CC]

        //clear():清空集合元素
        coll.clear();

        //isEmpty():判断当前集合是否为空
        System.out.println(coll.isEmpty()); //true

    }

是否包含某个元素

                boolean contains(Object obj):通过equals方法来判断是否为同一个对象。

                boolean containsAll(Collection c):也是调用元素的equals方法。

​
    @Test
    public void test1(){

        Collection coll = new ArrayList();

        coll.add(123);
        coll.add(456);

//      Person p = new Person("Jerry",20);
//      coll.add(p);

        coll.add(new Person("Jerry",20));
        coll.add(new String("Tom"));
        coll.add(false);

        //1.contains(Object obj):判断当前集合中是否包含obj
        //我们在判断时会调用obj对象所在类的equals()。
        boolean contains = coll.contains(123);
        System.out.println(contains);  //true
        System.out.println(coll.contains(new String("Tom")));  //true
        System.out.println(coll.contains(new Person("Jerry",20)));//false -->true

//      System.out.println(coll.contains(p));//true


        //2.containsAll(Collection coll1):判断形参coll1中的所有元素是否都存在于当前集合中。
        Collection coll1 = Arrays.asList(123,4567);
        System.out.println(coll.containsAll(coll1));  //false

    }

​

 删除

                boolean remove(Object obj):通过equals找到要删除的元素,且只删除第一个。

                boolean removeAll(Collection coll):取当前集合的差集。

  @Test
    public void test(){
        //3.remove(Object obj):从当前集合中移除obj元素。
        Collection coll = new ArrayList();

        coll.add(123);
        coll.add(456);
        coll.add(new Person("Jerry",20));
        coll.add(new String("Tom"));
        coll.add(false);

        coll.remove(1234);
        System.out.println(coll);  //[123, 456, Person{name='Jerry', age=20}, Tom, false]

        coll.remove(new Person("Jerry",20));
        System.out.println(coll);  //[123, 456, Tom, false]


        //4. removeAll(Collection coll1):差集:从当前集合中移除coll1中所有的元素。
        Collection coll1 = Arrays.asList(123,456);
        coll.removeAll(coll1);
        System.out.println(coll);  //[Tom, false]


    }

取两集合的交集

                boolean retainAll(Collection c):结果保存在当前集合,不会影响集合c。

集合是否相等

                boolean equals(Object obj)

    @Test
    public void test3(){
        Collection coll = new ArrayList();
        
        coll.add(123);
        coll.add(456);
        coll.add(new Person("Jerry",20));
        coll.add(new String("Tom"));
        coll.add(false);

        //6.equals(Object obj):要想返回true,需要当前集合和形参集合的元素都相同。
        Collection coll1 = new ArrayList();
        
        coll1.add(456);
        coll1.add(123);
        coll1.add(new Person("Jerry",20));
        coll1.add(new String("Tom"));
        coll1.add(false);
        System.out.println(coll.equals(coll1)); //false

        //5.retainAll(Collection coll1):交集:获取当前集合和coll1集合的交集,并返回给当前集合
        Collection coll2 = Arrays.asList(123,456,789);
        
        coll.retainAll(coll2);
        System.out.println(coll); //[123, 456]

    }

转成对象数组

                Object[] toArray():集合--->数组

获取集合对象的哈希值

                hashCode():返回当前对象的哈希值

    @Test
    public void test4(){
        Collection coll = new ArrayList();
        coll.add(123);
        coll.add(456);
        coll.add(new Person("Jerry",20));
        coll.add(new String("Tom"));
        coll.add(false);

        //7.hashCode():返回当前对象的哈希值
        System.out.println(coll.hashCode()); //-1200490100

        //8.集合 --->数组:toArray()
        Object[] arr = coll.toArray();
        for(int i = 0;i < arr.length;i++){
            System.out.print(arr[i] +"  "); //123  456  Person{name='Jerry', age=20}  Tom  false  
        }
        System.out.println();

        //拓展:数组 --->集合:调用Arrays类的静态方法asList()
        List list = Arrays.asList(new String[]{"AA", "BB", "CC"});
        System.out.println(list);  //[AA, BB, CC]

        List arr1 = Arrays.asList(new int[]{123, 456});
        System.out.println(arr1.size());//1

        List arr2 = Arrays.asList(new Integer[]{123, 456});
        System.out.println(arr2.size());//2

    }

遍历

                iterator():返回迭代器对象,用于集合遍历。

    @Test
    public void test5(){
        Collection coll = new ArrayList();

        coll.add(123);
        coll.add(456);
        coll.add(new Person("Jerry",20));
        coll.add(new String("Tom"));
        coll.add(false);

        Iterator iterator = coll.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            System.out.print(iterator.next() + "  "); //123  456  Person{name='Jerry', age=20}  Tom  false  
        }
    }

List 接口

存储有序的、可重复的数据。

        List 除了从Collection集合继承的方法外,List 集合里添加了一些根据索引来操作集合元素的方法。

void add(int index, Object ele):在index位置插入ele元素。

boolean addAll(int index, Collection eles):从index位置开始将eles中的所有元素添加进来 Object get(int index):获取指定index位置的元素。

int indexOf(Object obj):返回obj在集合中首次出现的位置。

int lastIndexOf(Object obj):返回obj在当前集合中末次出现的位置。

Object remove(int index):移除指定index位置的元素,并返回此元素。

Object set(int index, Object ele):设置指定index位置的元素为ele。

List subList(int fromIndex, int toIndex):返回从fromIndex到toIndex位置的子集合。

ArrayList  

作为List接口的主要实现类;线程不安全的,效率高;底层使用Object[] elementData存储。

void add(int index, Object ele):在index位置插入ele元素。

boolean addAll(int index, Collection eles):从index位置开始将eles中的所有元素添加进来。Object get(int index):获取指定index位置的元素

    @Test
    public void test1(){
        ArrayList list = new ArrayList();

        list.add(123);
        list.add(456);
        list.add("AA");
        list.add(new Person("Tom",12));
        list.add(456);

        System.out.println(list);

        //1、void add(int index, Object ele):在index位置插入ele元素
        list.add(1,"BB");
        System.out.println(list);

        //2、boolean addAll(int index, Collection eles):从index位置开始将eles中的所有元素添加进来
        List list1 = Arrays.asList(1, 2, 3);
        list.addAll(list1);
        System.out.println(list.size());//9

        //3、Object get(int index):获取指定index位置的元素
        System.out.println(list.get(0));

    }

int indexOf(Object obj):返回obj在集合中首次出现的位置。如果不存在,返回-1.

int lastIndexOf(Object obj):返回obj在当前集合中末次出现的位置。如果不存在,返回-1.

Object remove(int index):移除指定index位置的元素,并返回此元素

Object set(int index, Object ele):设置指定index位置的元素为ele

List subList(int fromIndex, int toIndex):返回从fromIndex到toIndex位置的左闭右开区间的子集合

    @Test
    public void test2(){
        ArrayList list = new ArrayList();

        list.add(123);
        list.add(456);
        list.add("AA");
        list.add(new Person("Tom",12));
        list.add(456);

        //4、int indexOf(Object obj):返回obj在集合中首次出现的位置。如果不存在,返回-1.
        int index = list.indexOf(4567);
        System.out.println(index);

        //5、int lastIndexOf(Object obj):返回obj在当前集合中末次出现的位置。如果不存在,返回-1.
        System.out.println(list.lastIndexOf(456));

        //6、Object remove(int index):移除指定index位置的元素,并返回此元素
        Object obj = list.remove(0);
        System.out.println(obj);
        System.out.println(list);

        //7、Object set(int index, Object ele):设置指定index位置的元素为ele
        list.set(1,"CC");
        System.out.println(list);

        //8、List subList(int fromIndex, int toIndex):返回从fromIndex到toIndex位置的左闭右开区间的子集合
        List subList = list.subList(2, 4);
        System.out.println(subList);
        System.out.println(list);


    }

 遍历

    @Test
    public void test3(){
        ArrayList list = new ArrayList();

        list.add(123);
        list.add(456);
        list.add("AA");

        //方式一:Iterator迭代器方式
        Iterator iterator = list.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }
        System.out.println();


        //方式二:增强for循环
        for(Object obj : list){
            System.out.println(obj);
        }
        System.out.println("");


        //方式三:普通for循环
        for(int i = 0;i < list.size();i++){
            System.out.println(list.get(i));
        }



    }

LinkedList

对于频繁的插入、删除操作,使用此类效率比ArrayList高;底层使用双向链表存储。

新增方法

        void addFirst(Object obj)

        void addLast(Object obj)

        Object getFirst()

        Object getLast()

        Object removeFirst()

        Object removeLast()

集合(Java)详解_第1张图片

 Vector

作为List接口比较老的实现类;线程安全的,效率低;底层使用Object[] elementData存储。

新增方法 

        void addElement(Object obj)

        void insertElementAt(Object obj, int index)

        void setElementAt(Object obj, int index)

        void removeElement(Object obj)

        void removeAllElements()

ArrayList, LinkedList, Vector 异同

集合(Java)详解_第2张图片

 Set 接口

 存储无序的、不可重复的数据

        1、Set 接口 是 Collection 的子接口, set 接口没有 提供额外 的方法。
        2、Set 集合不允许包含相同的元素,如果试把两个相同的元素加入同一个Set 集合中,则添加操作失败。
        3、Set 判断两个对象是否相同不是使用 == 运算符,而是 根据 equals() 方法。

 HashSet

        特点:

                1、不能保证元素的排列顺序。

                2、HashSet 不是线程安全的。

                3、集合元素可以是 null。

        HashSet 集合判断两个元素相等的标准:两个对象通过 hashCode() 方法比较相等,并且两个对象的 equals() 方法返回值也相等。

        对于存放在Set 容器中的对象,对应的类一定要重写 equals() 和 hashCode(Object obj) 方法,以实现对象相等规则。即:“相等的对象必须具有相等的散列码”。

        

        向HashSet中添加元素的过程

        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 ,然后根据 hashCode 值 ,通过某种散列函数决定该对象在 HashSet 底层数组中的存储位置 。(这个散列函数会与底层数组的长度相计算得到在数组中的下标,并且这种散列函数计算还尽可能保证能均匀存储元素 越是散列分布该散列函数设计的越好)。
        如果两个元素的 hashCode() 值相等, 会再继续调用 equals 方法,如果 equals 方法结果为 true 添加失败;如果 为 false 那么会保存该元素 ,但是该数组的位置已经有元素了,那么会通过 链表的方式继续链接 。
        如果两个元素的 equals() 方法返回 true ,但它们的 hashCode () 返回值不相等, hashSet 将会把它们存储在不同的位置,但依然可以添加成功 。

        以HashSet为例说明:

1. 无序性:不等于随机性。存储的数据在底层数组中并非按照数组索引的顺序添加,而是根据数据的哈希值决定的。

2. 不可重复性:保证添加的元素按照equals()判断时,不能返回true.即:相同的元素只能添加一个。

    向HashSet中添加元素a时,首先调用元素a所在类的hashCode()方法,计算元素a的哈希值,此哈希值接着通过某种算法计算出在HashSet底层数组中的存放位置(即为:索引位置),判断
    数组此位置上是否已经有元素:
        如果此位置上没有其他元素,则元素a添加成功。               --->情况1
        如果此位置上有其他元素b(或以链表形式存在的多个元素),则比较元素a与元素b的hash值:
            如果hash值不相同,则元素a添加成功。                  --->情况2
            如果hash值相同,进而需要调用元素a所在类的equals()方法:
                   equals()返回true,元素a添加失败
                   equals()返回false,则元素a添加成功。          --->情况3

    对于添加成功的情况2和情况3而言:元素a 与已经存在指定索引位置上数据以链表的方式存储。
    jdk 7 :元素a放到数组中,指向原来的元素。
    jdk 8 :原来的元素在数组中,指向元素a
    总结:七上八下

为什么用 Eclipse/IDEA 重写 hashCode 方法,有 31 这个数字?

集合(Java)详解_第3张图片

 LinkedHashSet

        LinkedHashSet 根据元素的 hashCode 值来决定元素的存储位置,但它同时使用双向链表维护元素的次序,这使得元素看起来是以插入顺序保存的。
        LinkedHashSet 插入性能略低于 HashSet 但在迭代访问 Set 里的全部元素时有很好的性能。
        LinkedHashSet 不允许集合元素重复。

TreeSet

      TreeSet 可以确保集合元素处于排序 状态,底层使用红黑树结构存储数据。

      TreeSet 两种排序方法: 自然排序(Comparable接口)  定制排序(Comparator接口) 。默认情况下,TreeSet 采用 自然排序。

        自然排序中,比较两个对象是否相同的标准为:compareTo()返回0.不再是equals().

        定制排序中,比较两个对象是否相同的标准为:compare()返回0.不再是equals().

自然排序

    @Test
    public void test1(){
        TreeSet set = new TreeSet();

        //失败:不能添加不同类的对象
//        set.add(123);
//        set.add(456);
//        set.add("AA");
//        set.add(new User("Tom",12));


          //举例一:
//        set.add(34);
//        set.add(-34);
//        set.add(43);
//        set.add(11);
//        set.add(8);

        //举例二:
        set.add(new User("Tom",12));
        set.add(new User("Jerry",32));
        set.add(new User("Jim",2));
        set.add(new User("Mike",65));
        set.add(new User("Jack",33));
        set.add(new User("Jack",56));


        Iterator iterator = set.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }

    }

其中User.java为:

public class User implements Comparable{
    private String name;
    private int age;

    public User() {
    }

    public User(String name, int age) {
        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 String toString() {
        return "User{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        System.out.println("User equals()....");
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;

        User user = (User) o;

        if (age != user.age) return false;
        return name != null ? name.equals(user.name) : user.name == null;
    }

    @Override
    public int hashCode() { //return name.hashCode() + age;
        int result = name != null ? name.hashCode() : 0;
        result = 31 * result + age;
        return result;
    }

    //按照姓名从大到小排列,年龄从小到大排列
    @Override
    public int compareTo(Object o) {
        if(o instanceof User){
            User user = (User)o;
//            return -this.name.compareTo(user.name);
            int compare = -this.name.compareTo(user.name);
            if(compare != 0){
                return compare;
            }else{
                return Integer.compare(this.age,user.age);
            }
        }else{
            throw new RuntimeException("输入的类型不匹配");
        }

    }
}

定制排序

    @Test
    public void test2(){

        Comparator com = new Comparator() {
            //按照年龄从小到大排列
            @Override
            public int compare(Object o1, Object o2) {
                if(o1 instanceof User && o2 instanceof User){
                    User u1 = (User)o1;
                    User u2 = (User)o2;
                    return Integer.compare(u1.getAge(),u2.getAge());
                }else{
                    throw new RuntimeException("输入的数据类型不匹配");
                }
            }
        };


        TreeSet set = new TreeSet(com);
        set.add(new User("Tom",12));
        set.add(new User("Jerry",32));
        set.add(new User("Jim",2));
        set.add(new User("Mike",65));
        set.add(new User("Mary",33));
        set.add(new User("Jack",33));
        set.add(new User("Jack",56));


        Iterator iterator = set.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }

 Iterator 迭代器接口

        Iterator 对象称为迭代器(设计模式的一种),主要用于遍历 Collection 集合中的元素

        GOF 给迭代器模式的定义为:提供一种方法访问一个容器 (container) 对象中各个元素,而又不需暴露该对象的内部细节。 迭代器模式,就是为容器而生。

        Collection 接口继承了 java.lang.Iterable 接口,该接口有一个 iterator() 方法,那么所有实现了 Collection 接口的集合类都有一个 iterator() 方法,用以返回一个实现了Iterator 接口的对象 。

        Iterator 仅用于遍历集合 Iterator 本身并不提供承装对象的能力。如果需要 创建Iterator 对象,则必须有一个被迭代的集合。

        集合对象每次调用 iterator() 方法都得到一个全新的迭代器对象 ,默认游标都在集合的第一个元素 之前 。

集合元素的遍历操作,使用迭代器Iterator接口
   1.内部的方法:hasNext() 和 next()
   2.集合对象每次调用iterator()方法都得到一个全新的迭代器对象,默认游标都在集合的第一个元素之前。
   3.内部定义了remove(),可以在遍历的时候,删除集合中的元素。此方法不同于集合直接调用remove()

集合(Java)详解_第4张图片

集合(Java)详解_第5张图片

    @Test
    public void test1(){
        Collection coll = new ArrayList();
        coll.add(123);
        coll.add(456);
        coll.add(new Person("Jerry",20));
        coll.add(new String("Tom"));
        coll.add(false);

        Iterator iterator = coll.iterator();
       
        //hasNext():判断是否还有下一个元素
        while(iterator.hasNext()){
            //next():①指针下移 ②将下移以后集合位置上的元素返回
            System.out.println(iterator.next());
        }

    }
​
    @Test
    public void test2(){
        Collection coll = new ArrayList();

        coll.add(123);
        coll.add(456);
        coll.add(new Person("Jerry",20));
        coll.add(new String("Tom"));
        coll.add(false);

        //删除集合中"Tom"
        Iterator iterator = coll.iterator();

        while (iterator.hasNext()){

            Object obj = iterator.next();
            if("Tom".equals(obj)){
                iterator.remove();
            }

        }

        //遍历集合
        iterator = coll.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }

​

 foreach

    @Test
    public void test1(){
        Collection coll = new ArrayList();

        coll.add(123);
        coll.add(456);
        coll.add(new Person("Jerry",20));
        coll.add(new String("Tom"));
        coll.add(false);

        //for(集合元素的类型 局部变量 : 集合对象)
        //内部仍然调用了迭代器。
        for(Object obj : coll){
            System.out.println(obj);
        }
    }
    @Test
    public void test2(){
        int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5,6};
        //for(数组元素的类型 局部变量 : 数组对象)
        for(int i : arr){
            System.out.println(i);
        }
    }
    @Test
    public void test3(){

        String[] arr = new String[]{"MM","MM","MM"};

        //方式一:增强for循环
        for(String s : arr){
            s = "GG";
        }
        for(int i = 0;i < arr.length;i++){
            System.out.print(arr[i] + "  "); // MM  MM  MM 
        }

        //方式二:普通for赋值
        for(int i = 0;i < arr.length;i++){
            arr[i] = "GG";
        }
        for(int i = 0;i < arr.length;i++){
            System.out.print(arr[i] + "  "); //GG  GG  GG
        }

    }

Map 接口

双列数据,存储key-value对的数据。

集合(Java)详解_第6张图片

Map结构的理解:

Map中的key:无序的、不可重复的,使用Set存储所有的key ---> key所在的类要重写equals()和hashCode() (以HashMap为例)

Map中的value:无序的、可重复的,使用Collection存储所有的value --->value所在的类要重写equals()

一个键值对:key-value构成了一个Entry对象。

Map中的entry:无序的、不可重复的,使用Set存储所有的entry。

添加、删除、修改操作:

Object put(Object key,Object value):将指定key-value添加到(或修改)当前map对象中

void putAll(Map m):将m中的所有key-value对存放到当前map中

Object remove(Object key):移除指定key的key-value对,并返回value

void clear():清空当前map中的所有数据

    @Test
    public void test(){
        Map map = new HashMap();

        //1、添加 Object put(Object key, Object value)
        map.put("AA",123);
        map.put(45,123);
        map.put("BB",56);
        //2、还可以用于修改 Object put(Object key, Object value)
        map.put("AA",87);

        System.out.println(map);

        //3、void putAll(Map m): 将m中的所有key-value对存放到当前map中
        Map map1 = new HashMap();
        map1.put("CC",123);
        map1.put("DD",123);

        map.putAll(map1);

        System.out.println(map);

        //4、remove(Object key):移除指定key的key-value对,并返回value
        Object value = map.remove("CC");
        System.out.println(value);
        System.out.println(map);

        //5、clear():清空当前map中的所有数据
        map.clear();//与map = null操作不同
        System.out.println(map.size());
        System.out.println(map);
    }

元素查询的操作:

Object get(Object key):获取指定key对应的value

boolean containsKey(Object key):是否包含指定的key

boolean containsValue(Object value):是否包含指定的value

int size():返回map中key-value对的个数

boolean isEmpty():判断当前map是否为空

boolean equals(Object obj):判断当前map和参数对象obj是否相等

    @Test
    public void test(){
        Map map = new HashMap();

        map.put("AA",123);
        map.put(45,123);
        map.put("BB",56);

        //6、Object get(Object key):获取指定key对应的value
        System.out.println(map.get(45));

        //7、containsKey(Object key):是否包含指定的key
        boolean isExist = map.containsKey("BB");
        System.out.println(isExist);

        //8、boolean containsValue(Object value):是否包含指定的value
        isExist = map.containsValue(123);
        System.out.println(isExist);

        //9、int size():返回map中key-value对的个数
        System.out.println(map.size());

        map.clear();
        
        //10、boolean isEmpty():判断当前map是否为空
        System.out.println(map.isEmpty());

    }

元视图操作的方法:

Set keySet():返回所有key构成的Set集合

Collection values():返回所有value构成的Collection集合

Set entrySet():返回所有key-value对构成的Set集合

   @Test
    public void test(){
        Map map = new HashMap();

        map.put("AA",123);
        map.put(45,1234);
        map.put("BB",56);

        //1、 Set keySet():遍历所有的key集
        Set set = map.keySet();
            Iterator iterator = set.iterator();
            while(iterator.hasNext()){
                System.out.println(iterator.next());
        }
        System.out.println();


        //2、Collection values():遍历所有的value集
        Collection values = map.values();
        for(Object obj : values){
            System.out.println(obj);
        }
        System.out.println();

        //Set entrySet():遍历所有的key-value对构成的Set集合
        //方式一:entrySet()
        Set entrySet = map.entrySet();
        Iterator iterator1 = entrySet.iterator();
        while (iterator1.hasNext()){
            Object obj = iterator1.next();
            //entrySet集合中的元素都是entry
            Map.Entry entry = (Map.Entry) obj;
            System.out.println(entry.getKey() + "---->" + entry.getValue());

        }
        System.out.println();


        //方式二:
        Set keySet = map.keySet();
        Iterator iterator2 = keySet.iterator();
        while(iterator2.hasNext()){
            Object key = iterator2.next();
            Object value = map.get(key);
            System.out.println(key + "=====" + value);

        }

    }

 HashMap

1、HashMap 是 Map 接口 使用频率最高 的实现类
2、允许使用 null 键和 null 值,与 HashSet 一样,不保证映射的 顺序。
3、所有 的 key 构成的集合是 Set: 无序的、不可重复 的。所以, key 所在的类要重写:equals() 和 hashCode()。
4、所有 的 value 构成的集合是 Collection: 无序的、可以重复 的。所以, value 所在的类要重写: equals()。
5、一 个 key value 构成一 个 entry。
6、所有的 entry 构成的集合是 Set: 无序的、不可重复的。
7、HashMap 判断两个 key 相等的标准 是:两个 key 通过 equals() 方法返回 true hashCode 值也相等。
8、HashMap 判断两个 value 相等的标准 是:两个 value 通过 equals() 方法返回 true 。

HashMap源码中的重要常量

DEFAULT_INITIAL_CAPACITY:HashMap 的默认容量, 16。
MAXIMUM_CAPACITY:HashMap 的最大支持容量, 2^30。
DEFAULT_LOAD_FACTOR:HashMap 的默认加载因子。
TREEIFY_THRESHOLD:Bucket 中链表长度大于该默认值,转化为红黑树。
UNTREEIFY_THRESHOLD:Bucket 中红黑树存储的 Node 小于该默认值,转化为链表。
MIN_TREEIFY_CAPACITY:桶中的 Node 被树化时最小的 hash 表容量。(当桶中 Node 的数量大到需要变红黑树时,若 hash 表容量小于 MIN_TREEIFY_CAPACITY 时,此时应执行resize 扩容操作这个 MIN_TREEIFY_CAPACITY 的值至少是 TREEIFY_THRESHOLD 的 4倍。)
table:存储元素的数组,总是 2 的 n 次幂。
entrySet:存储具体元素的集。
size:HashMap 中存储的键值对的数量。
modCount:HashMap 扩容和结构改变的次数。
threshold:扩容的临界值, 容量填充因子。
loadFactor:填充因子。

负载因子值的大小,对 HashMap 的影响

集合(Java)详解_第7张图片

 LinkedHashMap

1、LinkedHashMap 是 HashMap 的 子类。
2、在 HashMap 存储结构的基础上,使用了一对双向链表来记录添加元素的顺序。
3、与 LinkedHashSet 类似 LinkedHashMap 可以维护 Map 的迭代。
        顺序:迭代顺序与 Key V alue 对的插入顺序一致。

集合(Java)详解_第8张图片

TreeMap 

1、TreeMap 存储 Key-Value 对 时, 需要根据 key-value 对进行排序。
      TreeMap 可以保证所有的 Key-Value 对处于有序状态 。
2、TreeSet 底层使用 红黑树 结构存储数据。
3、TreeMap 的 Key 的排序:
        自然排序:TreeMap 的所有的 Key 必须实现 Comparable 接口,而且所有的 Key 应该是同一个类的对象,否则将会抛出 ClasssCastException。
        定制排序 :创建 TreeMap 时,传入一个 Comparator 对象,该对象负责对TreeMap 中的所有 key 进行排序。此时不需要 Map 的 Key 实现Comparable 接口。
4、TreeMap 判断 两个 key 相等的标准 :两个 key 通过 compareTo() 方法或者 compare() 方法返回 0 。

自然排序

    //自然排序
    @Test
    public void test1(){
        TreeMap map = new TreeMap();
        User u1 = new User("Tom",23);
        User u2 = new User("Jerry",32);
        User u3 = new User("Jack",20);
        User u4 = new User("Rose",18);

        map.put(u1,98);
        map.put(u2,89);
        map.put(u3,76);
        map.put(u4,100);

        Set entrySet = map.entrySet();
        Iterator iterator1 = entrySet.iterator();
        while (iterator1.hasNext()){
            Object obj = iterator1.next();
            Map.Entry entry = (Map.Entry) obj;
            System.out.println(entry.getKey() + "---->" + entry.getValue());

        }
    }
public class User implements Comparable{
    private String name;
    private int age;

    public User() {
    }

    public User(String name, int age) {
        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 String toString() {
        return "User{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        System.out.println("User equals()....");
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;

        User user = (User) o;

        if (age != user.age) return false;
        return name != null ? name.equals(user.name) : user.name == null;
    }

    @Override
    public int hashCode() { //return name.hashCode() + age;
        int result = name != null ? name.hashCode() : 0;
        result = 31 * result + age;
        return result;
    }

    //按照姓名从大到小排列,年龄从小到大排列
    @Override
    public int compareTo(Object o) {
        if(o instanceof User){
            User user = (User)o;
//            return -this.name.compareTo(user.name);
            int compare = -this.name.compareTo(user.name);
            if(compare != 0){
                return compare;
            }else{
                return Integer.compare(this.age,user.age);
            }
        }else{
            throw new RuntimeException("输入的类型不匹配");
        }

    }
}

定制排序 

    //定制排序
    @Test
    public void test2(){
        //核心部分
        TreeMap map = new TreeMap(new Comparator() {
            @Override
            public int compare(Object o1, Object o2) {
                if(o1 instanceof User && o2 instanceof User){
                    User u1 = (User)o1;
                    User u2 = (User)o2;
                    return Integer.compare(u1.getAge(),u2.getAge());
                }
                throw new RuntimeException("输入的类型不匹配!");
            }
        });

        User u1 = new User("Tom",23);
        User u2 = new User("Jerry",32);
        User u3 = new User("Jack",20);
        User u4 = new User("Rose",18);

        map.put(u1,98);
        map.put(u2,89);
        map.put(u3,76);
        map.put(u4,100);

        Set entrySet = map.entrySet();
        Iterator iterator1 = entrySet.iterator();
        while (iterator1.hasNext()){
            Object obj = iterator1.next();
            Map.Entry entry = (Map.Entry) obj;
            System.out.println(entry.getKey() + "---->" + entry.getValue());

        }
    }

Hashtable

1、Hashtable 是个古老的 Map 实现 类, JDK1.0 就提供了。不同于 HashMap,Hashtable 是线程安全的。
2、Hashtable 实现原理和 HashMap 相同,功能相同。底层都使用哈希表结构,查询速度快,很多情况下可以互用 。
3、与 HashMap 不同, Hashtable 不允许使用 null 作为 key 和 value。
4、与 HashMap 一样, Hashtable 也不能保证其中 Key Value 对的顺序。
5、Hashtable 判断两个 key 相等、两个 value 相等的标准 与 HashMap 一致。

Properties

1、Properties 类是 Hashtable 的子类,该对象用于处理属性文件。
2、由于属性文件里的 key 、 value 都是字符串类型,所以 Properties 里的 key和 value 都是字符串类型。
3、存取数据时,建议使用 setProperty (String key,String value) 方法 和 getProperty (String key) 方法.

public class PropertiesTest {

    //Properties:常用来处理配置文件。key和value都是String类型
    public static void main(String[] args)  {
        FileInputStream fis = null;
        try {
            Properties pros = new Properties();

            fis = new FileInputStream("jdbc.properties");
            pros.load(fis);//加载流对应的文件

            String name = pros.getProperty("name");
            String password = pros.getProperty("password");

            System.out.println("name = " + name + ", password = " + password);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if(fis != null){
                try {
                    fis.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
        }

    }
}

Collections 工具类

1、Collections 是一个操作 Set 、 List 和 Map 等集合的工具类。
2、Collections 中提供了一系列静态的方法对集合元素进行排序、查询和修改等操作,还提供了对集合对象设置不可变、对集合对象实现同步控制等方法。
3、排序操作 :(均为 static 方法)
        reverse(List): 反转 List 中元素的顺序。
        shuffle(List): 对 List 集合元素进行随机排序。
        sort(List): 根据元素的自然顺序对指定 List 集合元素按升序排序。
        sort(List, Comparator):根据指定的 Comparator 产生的顺序对 List 集合元素进行排序。
        swap(List, int, int): 将指定 list 集合中的 i 处元素和 j 处元素进行交换。

4、Collections 类中提供了多个 synchronizedXxx () 方法,该方法可使将指定集合包装成线程同步的集合,从而可以解决多线程并发访问集合时的线程安全问题。
 

Object max(Collection):根据元素的自然顺序,返回给定集合中的最大元素。
Object max(Collection, Comparator) 根据 Comparator 指定的顺序,返回给定集合中的最大元素。
Object min(Collection)
Object min(Collection, Comparator)
int frequency(Collection, Object):返回指定集合中指定元素的出现次数。
void copy(List dest, List src ):将 src 中的内容复制到 dest 中。
boolean replaceAll (List list, Object oldVal, Object newVal):使用新值替换List 对象的所有旧值。

    //void copy(List dest,List src):将src中的内容复制到dest中
    //注意有坑
    @Test
    public void test(){
        List list = new ArrayList();
        list.add(123);
        list.add(43);
        list.add(765);
        list.add(-97);
        list.add(0);

        //报异常:IndexOutOfBoundsException("Source does not fit in dest")
//        List dest = new ArrayList();
//        Collections.copy(dest,list);

        //目标集合的容量不应小于旧集合
        //正确的:
        List dest = Arrays.asList(new Object[list.size()]);
        System.out.println(dest.size());//list.size();
        Collections.copy(dest,list);

        System.out.println(dest);


        /*
        Collections 类中提供了多个 synchronizedXxx() 方法,
        该方法可使将指定集合包装成线程同步的集合,从而可以解决
        多线程并发访问集合时的线程安全问题

         */
        //返回的list1即为线程安全的List
        List list1 = Collections.synchronizedList(list);


    }

 

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