黑马程序员-Java基础总结08——集合与集合框架(…
集合与集合框架
-------android培训、java培训、期待与您交流！----------
内容: String、字符串缓冲区(StringBuffer、StringBuilder)、基本数据类型包装类、
集合Collection(列表List、集Set)与映射Map(双列集合)、泛型
1、String类 ： 字符串，即多个字符组成的一个序列。
String字符串是一个特殊的对象，不属于数据类型（八种基本、三种引用）。
特点： 字符串是常量；它们一旦被创建、初始化就不可以被改变。
（重新赋值，改变的是String变量的引用地址值。）
因为String 对象是不可变的，存在于字符串池（常量池之一），所以可以共享。
初始化格式(常见前两种)：
String s1 =“abcd”; （//s1 是一个类类型变量，“abc”是一个对象。）
String s2 = new String(“abc”);
Strings3 = new String(“ab”+“cd”);
注意： s1、s2、s3的区别： 区别在于它们在内存中创建的对象数不同；
s1 ：内存中创建1个对象：“abcd”；
s2 ：内存中创建2个对象：new关键字、“abcd”；
s3 ：内存中创建4个对象：”ab”、”cd”，以及两者组合”abcd”与其new的对象。
解析： String s2 = new String(“abc”); （详见StringTest.java）
“abc” ： 在字符串池创建并返回了对象的引用。
new关键字 ： new是在内存当中新建一个对象，并将内存地址赋给了s2。
属于两个对象，一个是字符串池的引用，另一个是内存地址的引用。
区别：一个是字符串池引用，一个是内存地址。速度上访问内存较快，但它是在内存中创建了对象。
注意： 对象默认值为null，String的默认值也为null，因为它是个特殊的对象。
String s =“”; 或new String(“”); 表示的该字符串为空的对象，不同于null。
String类中方法： （其他详见API中的java.lang.String类）
boolean equals(Object anObj) :将此字符串与指定的对象比较（复写Object方法）；
char charAt(int index); : 返回字符串指定角标位上的字符；
int length( ); :返回此字符串的长度（该字符串的字符个数）；
char[ ] toCharArray(); : 返回包含该字符串所有字符的字符数组；
int indexOf(String str); : 返回指定子字符串在此字符串中第一次出现处的索引；
boolean endsWith(String str);: 测试此字符串是否以指定的后缀结束；
String[] split(String reg); : 根据给定正则表达式的匹配拆分此字符串；
String substring(int index); : 返回从指定角标位起的子字符串；
String valueOf(char[] arr); : 返回 char 数组参数的字符串表示形式；
2.1、StringBuffer（字符串缓冲区/ 字符序列）
特点： 是线程安全（支持同步）的可变字符序列（容器）。
1、是可变长度的(数据)容器；
2、可以直接操作多个数据类型；
3、StringBuffer可以对容器中字符串内容进行增删改查（CURD）；
【Create创建、Update修改、Read查找、Delete删除】
3、最终会通过toString方法变成字符串；
4、很多方法与String相同，而字符串的组成原理就是通过该类实现的；
StringBuffer类中方法: （其他详见java.lang.StringBuffer类）
.append(Object obj) : 将Object 参数追加到StringBuffer末尾；
.insert(intoffset,Object obj): 将 Object 参数插入到此字符序列指定位置中；
.toString() :将StringBuffer中数据以String形式返回；
.lastIndexOf(String str): 返回最右边出现的指定子字符串在此字符串中的索引。
2.2、StringBuilder（也属于字符串缓冲区）
特点： 是不支持同步的可变字符序列（容器）；
1、简易替换StringBuffer的字符串缓冲区；
2、与StringBuffer具有相同的操作功能（方法），但不支持多线程（同步）；
3、因为不需要执行同步，所以在多数实现中比StringBuffer速度快；
4、如果可行，建议优先采用此方法（多用于字符串缓冲区被单线程使用，很普遍）；
5、StringBuilder类方法基本上与StringBuffer相同（详见java.lang.StringBuilder类）。
2.3、字符串与字符串容器:
String :字符串，属于常量，一旦初始化就不可以被改变。
StringBuffer : 线程安全的可变字符序列；（同步、适用于多线程）
（字符串缓冲区，可对其中字符序列进行添加、删除等）
StringBuilder : 简易替换StringBuffer，可变字符序列，但不支持同步；
（推荐优先使用StringBuilder，因为不执行同步，在单线程中执行速度快，且拥有相同功能）
3.1、基本数据类型对象包装类:
Java中一切皆对象，但是基本数据类型却不能算是对象，也就无法通过类/方法来操作基本数据类型值。因此为了方便操作基本数据类型值，将其封装成对象，在对象中定义更多的功能方法操作该数据，而用于描述该对象的类就称为基本数据类型对象包装类。
每种基本数据类型都有与之对应的包装类。
基本数据类型 基本数据类型包装类
byte Byte
short Short
int Integer(特殊,名称不同)
long Long
float Float
double Double
char Character(特殊,名称不同)
boolean Boolean
PS: 实际上，Java中还存在另外一种基本类型void，它也有对应的包装类java.lang.Void，不过我们无法直接对其进行操作。
最常用的作用： 用于基本数据类型与字符串之间的转换；
1、基本数据类型(包装类)转成字符串:
基本数据类型包装类+"" ; (字符串为空的双引号)
基本数据类型包装类.toString(基本数据类型值);
如： Integer.toString(34);//将34整数变成"34";
2、字符串转成基本数据类型:
例如: Integer类中的方法:
int parseInt(String s) : 将字符串参数作为有符号的十进制整数进行解析；
int intValue() : 以int 类型返回该 Integer 的值。
示例1: 格式: xxx a = Xxx.parseXxx(String);
int a = Integer.parseInt("123"); //转换成int类型数据。
double b = Double.parseDouble("12.23");
示例2:
Integer i = new Integer("123");
int num = i.intValue();
（文件等中基本上都是字符(或字节)，应用：将字符串转换成基本数据类型参与运算等）
基本数据类型包装类可通过方法来转换数值的进制(进制转换):
A、十进制转成其他进制:
toBinaryString(); : 将十进制数转换成二进制；
toOctalString(); : 将十进制数转换成八进制；
toHexString(); : 将十进制数转换成十六进制；
B、其他进制转成十进制:
parseInt(Stringstr，int radix); //radix为进制，str为该进制数的字符串形式；
例: 如果radix为2，则str为二进制的数，将提取str中的二进制数并转换成十进制数；
注意: 当str不属于该进制的数会抛出异常。
3.2、JDK1.5新特性———自动装箱、自动拆箱：
随着基本数据类型包装类的出现，Java提供自动装箱与拆箱功能；
示例:
Integer x = 4; //自动装箱，“4”是个对象，相当于new Integer(4);
x = x + 2; //等同于: x = valueOf( x.intValue() +2);
//x+2: x进行自动拆箱，变成int类型，和2进行加法运算，再将两者和进行装箱赋给x。
注意: 创建字节byte范围（-128 — +127）内的相等的基本数据类型包装类数值在内存中指向同一片内存空间；
例: Integer a = 127; （即Integer a = new Integer(127);）
Integer b = 127; 判断a == b，结果为true；
因为a和b指向了同一个Integer对象；
因为当数组在byte范围内，对于新特性，如果该数值已经存在，则不会再开辟新的空间（享元模式）。
（注意：如果a、b数值大于127，则两者不相等，因为new新建了Integer的对象，所以两者地址值不同）
4、 集合类:
A、集合类概述:
Java中对事物的体现都是以对象的形式(即一切皆对象)，所以在Java中对数据的操作其实就是对对象的操作或存储，而集合就是存储对象的一种方式。
B、数组和集合的区别:
数组可存储基本数据类型与对象，但数组长度固定(初始化时指定)；
集合只能存储对象，集合长度是可变，集合可以存储不同类型的对象。
集合框架图:
Collection（集合）
|--List:元素是有序的，元素可重复。因为该集合体系有索引。
|—ArrayList:底层使用的是数组数据结构。
特点：查询速度很快。但是增删稍慢。线程不同步。
|—LinkedList:底层使用的是链表数据结构。
特点：增删速度很快，查询稍慢。线程不同步。
|—Vector:底层是数组数据结构。线程同步，效率低；被ArrayList替代。
|—Set:无序，元素不可重复。(元素唯一性)
|—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：底层是二叉树数据结构。可以对Set集合中的元素进行排序。
保证元素唯一性的依据：compareTo方法return 0。（大于为正，小于为负）
Collection集合方法详见java.util包中的类。
1、添加: add(e); 与addAll(collection); 添加单个元素或其他集合中全部元素到该集合中；
2、删除: remove(e);与removeAll(collection);删除指定元素或与某集合(交集部分)的元素；
【清空: .clear(); : 清空集合中所有元素】
3、判断: contains(e); : 判断集合是否存在元素‘e’；
isEmpty( ); : 判断集合是否为空；
4、获取: iterator();: 获取迭代器，用于取出集合中的元素。
//格式：Iteratorit = al.iterator()；
size(); : 获取个数，即集合长度【是方法(带括号)，不同于数组.length】。
5、获取交集: retainAll(); : 例 al1.retainAll(al2); al1中只会保留和al2中相同的元素。
6，集合变数组: toArray(); : 将指定集合转变为数组；
注意： 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)。
【Collection各子类特点简要】
5、List(列表)：可存放重复元素，元素存取是有序的（带角标）。
ArrayList：线程不安全，查询速度快。
LinkedList：链表结构，增删速度快。
Vector：线程安全，但速度慢，已被ArrayList替代。
取出List集合中元素的方式：
get(int index)：通过脚标获取元素。
遍历集合，获取集合中全部元素的方法: Iterator迭代器(仅删除、获取功能)；
Collection共性方法: .iterator(); 通过迭代方法获取迭代器对象。
示例: Collection cl = newArrayList();
Iterator it =cl.iterator();
while(it.hasNext()){ //判断集合中是否还有元素可迭代；
System.out.println(it.next()); //返回迭代到的元素。
}
节省内存书写方式:
for(Iterator it =l.iterator();it.hasNext(); ){
System.out.println(it.next());
} //for循环中创建Iterator对象，而循环结束后jvm会擦除该对象在内存中占用的空间。
PS: List列表由于拥有脚标，可使用特有的列表迭代器(ListIterator)。
ListIterator类中提供方法可对List列表进行遍历同时对元素增删改；
6、Set(集)：不可以存放重复元素（元素唯一性），元素存取是无序的。
HashSet：线程不安全，存取速度快。
通过equals方法和hashCode方法来保证元素的唯一性。
TreeSet：线程不安全，可以对Set集合中的元素进行排序。
通过compareTo或者compare方法中的来保证元素的唯一性。元素是以二叉树的形式存放的。
TreeSet排序两种方式：
1、让元素自身具备比较性: 元素需要实现Comparable接口，覆盖compareTo方法。
这种方式也成为元素的自然顺序，或者叫做默认顺序。
2、给存储元素的容器TreeSet等添加比较器；
用于: 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。
要求创建实现Comparator接口覆盖compare方法的比较器(类)。
注意: 两者同时存在时，优先使用比较器排序方式。
Collection集合与子类的使用与特点简要: （个人观点）
存储对象需要保留存储先后顺序时可以使用List列表(查询多使用ArrayList、增删多使用LinkedList)；
而如果需要对存储对象进行排序则使用Set集合(哈希表排序使用HashSet，自然排序或自定义排序则用TreeSet)；
但是如果要对集合中对象进行多次不同排序方式，建议使用List列表配合Collections工具类的排序方法: Collection.sort(List
7、Map映射:
Map集合：该集合存储键值对。一对一对往里存。而且要保证键的唯一性。
I、Map
|—Hashtable:底层是哈希表数据结构，不可以存入null键null值。该集合是线程同步的。jdk1.0，效率低，被HashMap替代。
|—HashMap：底层是哈希表数据结构，允许使用 null 值和 null 键，线程不同步的。开始于JDK1.2，效率高。 （根据哈希表排序）
|—TreeMap：底层是二叉树数据结构,用于给Map集合中的键进行排序, 线程不同步。
（根据自然顺序(字典顺序)排序）
【注意: Set类是基于Map实现的，由Map的键值（只保留唯一的键）转变而成。】
所以他们具有共性：
1、HashMap的键Key、HashSet元素都是通过hashCode、equals来保证键/元素的唯一性；
2、TreeMap的键、TreeSet元素都是通过compareTo或compare方法来保证元素唯一性和实现集、映射容器的排序功能；
Map与Collection的区别：
1、Map与Collection在集合框架中属并列存在
2、Map属于双列集合（键=值）；而Collection(List和Set)是单列集合。
3、Map存储元素使用put（键，值）方法，Collection使用add()方法；
4、Map集合中键要保证唯一性，对应Set集中元素(唯一性)；
5、Map集合没有直接取出元素的方法，需要先转成Set集合，再通过迭代获取元素。
II、接口Map
映射集合基本格式: MapK, ? extends V>
1、添加: put(K key, V value) : 添加键值对；
putAll(Map m) : 复制某映射中所有映射关系到此映射；
2、删除: clear() : 移除映射中所有的映射关系（即清空）；
remove(Object key) : 根据键，删除该键值对(映射)。
3、判断: containsValue(Object value) : 判断是否有一个或多个键对应该值？
containsKey(Objectkey) : 判断是否有包含此键的映射关系？
isEmpty() : 判断此映射是否为空？
4、获取: get(Object key) : 返回指定键所映射的值；（没有则返回null值）；
size() : 返回此映射中的键-值映射关系数；
Collection
Set
Set
嵌套类：
(staticinterface) Map.Entry
注解： Entry是一个接口，它是Map接口中的一个内部接口；
Entry代表Map集合中的映射关系，直接访问Map中的键-值，所以定义在内部。
Map子类的特有方法:
1、HashMap同HashSet相同，没有特有方法，同Map接口方法一致。
2、TreeMap同TreeSet相同，因为自动排序功能，具有以下特有方法:
TreeMap特有方法: (是TreeSet的底层原理，基本相同，仅使用方法代码差异)
1、获取(比较性质):
E firstKey() 返回此映射中当前第一个（最低）键。
E lastKey() 返回映射中当前最后一个（最高）键。
E ceilingKey(K key) 返回大于等于给定键的最小键；如果不存在这样的键，则返回 null。
E floorKey(K key) 返回小于等于给定键的最大键；如果不存在该键，则返回 null。
Map.Entry
lastEntry() 返回最大键关联的键值映射关系(否则返回null)。
higherEntry(K key) 返回严格大于给定键的最小键-值映射关系(否则返回null)。
lowerEntry(K key) 返回严格小于给定键的最大键-值映射关系(否则返回null)。
2、删除返回 :
Map.Entry
pollLastEntry() 删除并返回最大键关联的键-值映射(否则返回 null)。
提取/转换 :
SortedMap
NavigableMap
descendingMap() 返回包含此映射中所有映射关系的逆序视图。
NavigableSet
descendingKeySet() 返回包含此映射中所有键的逆序 NavigableSet视图。
3、获取比较器:
Comparator comparator()
返回对此映射中的键进行排序的比较器；如果此映射使用键的自然顺序，则返回null。
【更多详见API中java.util.TreeMap类】
4、注意: 调用方法代码多有类似，可按规律记忆 :
返回存储对象 “功能简化代码 + 操作的对象” : “first +Key”；
例如: E firstKey(); Map.Entry
III、Map集合的取出方式:
Map集合不能直接取出键值对，只能通过转换成Set集合，通过Set迭代器获取。
两种间接取出方式： Map
1、Set
调用Set集合的迭代器方法获取键，调用Map集合方法通过键获取对应的值。
代码格式: Set
Iterator
2、Set
将map集合中的映射关系存入到Set集合中，存放为数据类型Map.Entry
再调用Set集合迭代器获取映射关系，通过Map.Entry
代码格式:Set
(getKey()、getValue())
理解:
接口Map.Entry : 其中Entry也是一个接口，它是Map接口中的一个内部接口；
Entry是代表Map集合中的映射关系，直接访问Map中的键-值，所以定义在内部。
源码，参考理解:
interface Map{
public static interface Entry{
public abstract Object getKey();
public abstract Object getValue();
}}
//因此方法二可解释为往Set集合中存储的是实现Map.Entry的子类对象。
IV、扩展理解: Map
Map映射的存储格式是: MapK, ? extends V> ；
即存储的Key、Value既可以是String、类对象，也可以是集合容器Collection等。
例如: Map
扩展理解、使用:
虽然Map多用于配置文件的属性键值对等，但也能用来实现一对多(集合)等。
(例如学校属性: 学校名——学校， 学校中:不同班级——相同学号的不同学生对象等)
———————————————泛型————————————————
八、泛型: 用于解决安全问题，是一个类型安全机制。
（它使程序运行时可能出现的问题，提前在编译时出现，在程序中添加限制(泛型)）
例如: List
通过定义
原因: 在迭代List时处理的是Student类数据(进行强转等操作Student特有内容)，而List存放错误存放了Demo类型，则会在程序运行时出现类型转换异常，为避免这种情况引进了泛型，即规定了在添加数据时只能添加指定数据类型及其子类。）
2、泛型通配符:
【在API文档中可看到以下符号——泛型通配符，解析帮助理解。】
? :占位符，不明确具体类型；
(通常用于定义方法参数，表示不明确接收集合等的元素的具体类型，将参数集合的数据类型定义为“?”，即可接收任意数据类型的集合，但也就不能调用与具体数据类型相关的方法。)
T、E等 : 具体数据类型(等待指定数据类型)；例如:Collection
【在向方法等传递集合时指定数据类型，可在方法中调用涉及具体数据类型的方法，但建议在方法多处使用到相关数据类型时使用，例: 返回值类型、接收参数、调用具体数据类型的方法】
? super T : 泛型下限定，表示允许传入指定数据类型及其父类；
例: 比较器: void Comparator :即可传入要比较的对象类型或其父类；
例如: Student继承Person，要比较Student对象，则可传入Person或Student；
【注意:前提是比较器使用的成员属性两者都有，或是继承自Person 】
? extends T : 泛型上限定，表示允许传入指定数据类型及其子类；
多用于集合容器等，Collection : 即可存储 T 类型及其子类。
注意: 出现以上通配符的方法表示: 调用方法时要传入具体数据类型；
而实际应用时在创建类/方法(自定义比较器、集合等)时才可添加/使用这些通配符，即表示调用该方法时也是要指定方法操作的数据类型。
3、泛型类、泛型方法: (下面有代码详解)
A、泛型类的泛型字符 与泛型方法的字符相同，那么它们指向同一个泛型；
B、泛型方法间的泛型字符是相互独立，即使相同，也指向不同泛型(数据类型)；
C、静态泛型方法不能与泛型类的泛型字符指向同一个泛型。
创建泛型类、泛型方法的格式: 【自己的理解】
class Student
public voidshow1(T t){.........} //调用类上的泛型T；
public T show2(Tt){.........} //调用类上的泛型T；
public static
public
}
在方法的修饰符之后、返回值之前的添加
【该泛型T 仅在该方法有效，即使与泛型类上的同名也是调用本方法上的。】
解释:
1、泛型类上定义
【所以对show1、show2方法有效】
2、如果泛型方法上自己定义了
【所以类的泛型限定对show3、show4无效，它们调用自身方法上的泛型T】
3、静态泛型方法必须要自行定义
4、非泛型类(或与泛型类泛型字符不同)的泛型方法也必须要自定义泛型(