目录
思维导图
1 Set集合
1.1 Set集合的概述和特点
1.2 哈希值
1.3 HashSet集合概述和特点
1.4 HashSet集合保证元素唯一性源码分析
1.5 常见数据结构之哈希表
案例:HashSet集合存储学生对象并遍历
1.6 LinkedHashSet集合概述和特点
1.7 TreeSet集合概述和特点
1.8 自然排序Comparable的使用
1.9 比较器排序Comparator的使用
案例:成绩排序
案例:不重复的随机数案例
2 泛型
2.1 泛型概述
2.2 泛型类
2.3 泛型方法
2.4 泛型接口
2.5 类型通配符
2.6 可变参数
2.7 可变参数的使用
Set集合特点
● 不包含重复元素的集合
● 没有带索引的方法,所以不能使用普通for循环遍历
Set集合练习
● 存储字符串并遍历
补充:
HashSet:对集合的迭代顺序不做任何保证
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Set set = new HashSet();
set.add("hello");
set.add("world");
set.add("java");
set.add("world");
for (String s:set){
System.out.println(s);
}
}
}
运行结果:
说明:因为Set集合是不包含重复元素的集合,所以即使添加了两次world,控制台依旧只输出一次
哈希值:是JDK根据对象的地址或者字符串或者数字来算出来的int类型的数值
Object类中有一个方法可以获取对象的哈值
● public int hashCode():返回对象的哈希码值
注意:
同一个对象多次调用hashCode()方法返回的哈希值是相同的
默认情况下,不同对象的哈希值是不相同的
通过方法重写,可以实现不同对象的哈希值是相同的
HashSet集合特点
● 底层数据结构是哈希表
● 对集合的迭代顺序不作任何保证,也就是说不保证存储和取出的元素顺序一致
● 没有带索引的方法,所以不能使用普通for循环遍历
● 由于是Set集合,所以是不包含重复元素的集合
HashSet集合练习:
● 存储字符串并遍历
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Set set = new HashSet();
set.add("hello");
set.add("world");
set.add("java");
set.add("world");
for (String s:set){
System.out.println(s);
}
}
}
HashSet集合添加一个元素的过程:
HashSet集合存储元素:
● 要保证元素的唯一性,需要重写hasCode()和equals()
哈希表:
● JDK8之前,底层采用数组+链表实现,可以说是一个元素链表的数组
● JDK8以后,在长度比较长的时候,底层实现了优化
示例代码:
//学生类
public class Student {
private String name;
private int age;
public Student() {
}
public Student(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 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);
}
}
//测试类
public class Test {
public static void main(String[] args) {
HashSet hs = new HashSet();
Student s1 = new Student("jack", 10);
Student s2 = new Student("mary", 11);
Student s3 = new Student("jane", 13);
Student s4 = new Student("jane", 13);
hs.add(s1);
hs.add(s2);
hs.add(s3);
hs.add(s4);
for (Student s : hs){
System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
}
}
}
LinkedHashSet集合特点
● 哈希表和链表实现的Set接口,具有可预测的迭代次序
● 由链表保证元素有序,也就是说元素的存储和取出顺序是一致的
● 由哈希表保证元素唯一,也就是说没有重复的元素
LinkedHashSet集合练习:
● 存储字符串并遍历
public class Test {
public static void main(String[] args) {
LinkedHashSet linkedHashSet = new LinkedHashSet();
linkedHashSet.add("hello");
linkedHashSet.add("world");
linkedHashSet.add("java");
linkedHashSet.add("java");
for (String s : linkedHashSet){
System.out.println(s);
}
}
}
运行结果:
● 元素有序,这里的顺序不是指存储和取出的顺序,而是按照一定的规则进行排序,具体排序方式取决于构造方法
TreeSet():根据其元素的自然排序进行排序
TreeSet(Comparator comparator) :根据指定的比较器进行排序
● 没有带索引方法,不能使用普通的for循环遍历
● 由于是Set集合,所以不包含重复元素的集合
练习;
TreeSet集合存储整数并遍历
示例代码:
public class Test {
public static void main(String[] args) {
TreeSet in = new TreeSet();
in.add(10);
in.add(40);
in.add(30);
in.add(20);
in.add(50);
in.add(30);
for (Integer i : in){
System.out.println(i);
}
}
}
运行结果:
● 存储学生对象并遍历,创建TreeSet集合使用无参构造方法
● 要求:按照年龄从小到大排序,年龄相同时,按照姓名的字母顺序排序
//学生类
public class Student implements Comparable{
private String name;
private int age;
public Student() {
}
public Student(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 int compareTo(Student s) {
int num1 = this.age - s.age;
int num2 = num1 == 0 ? this.name.compareTo(s.name) : num1;
return num2;
}
}
//测试类
public class Test {
public static void main(String[] args) {
TreeSet treeSet = new TreeSet<>();
Student s1 = new Student("jack",22);
Student s2 = new Student("mary",24);
Student s3 = new Student("ken",20);
Student s4 = new Student("Tom",19);
Student s5 = new Student("jane",20);
treeSet.add(s1);
treeSet.add(s2);
treeSet.add(s3);
treeSet.add(s4);
treeSet.add(s5);
for (Student s : treeSet){
System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
}
}
}
运行结果:
结论:
♦ 用TreeSet集合存储自定义对象,无参构造方法使用的是自然排序对元素进行排序的
♦ 自然排序,就是让元素所属的类实现Comparable接口,重写compareTo(T o)方法
♦ 重写方法时,一定要注意排序规则必须按照要求的主要条件和次要条件来写
● 存储学生对象并遍历,创建TreeSet集合使用带参构造方法
● 要求:按照年龄从小到大排序,年龄相同时,按照姓名的字母顺序排序
//学生类
public class Student {
private String name;
private int age;
public Student() {
}
public Student(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;
}
}
//测试类
public class Test {
public static void main(String[] args) {
TreeSet treeSet = new TreeSet(new Comparator() {
@Override
public int compare(Student s1, Student s2) {
int num = s1.getAge() - s2.getAge();
int num2 = num == 0 ? s1.getName().compareTo(s2.getName()) : num;
return num2;
}
});
Student s1 = new Student("jack",22);
Student s2 = new Student("mary",24);
Student s3 = new Student("ken",20);
Student s4 = new Student("Tom",19);
Student s5 = new Student("jane",20);
Student s6 = new Student("Tom",19);
treeSet.add(s1);
treeSet.add(s2);
treeSet.add(s3);
treeSet.add(s4);
treeSet.add(s5);
treeSet.add(s6);
for (Student s : treeSet){
System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
}
}
}
运行结果:
结论:
♦ 用TreeSet集合存储自定义对象,带参构造方法使用的是比较器排序对元素进行排序的
♦ 比较器排序,就是让集合构造方法接收Comparator的实现类对象,重写compare(T o1,T o2)方法
♦ 重写方法时,一定要注意排序规则必须按照要求的主要条件和次要条件来写
需求:用TreeSet集合存储多个学生信息(姓名,语文成绩,数学成绩),并遍历该集合
要求:按照总分从高到低出现
//学生类
public class Student {
private String name;
private int chinese;
private int math;
public Student() {
}
public Student(String name, int chinese, int math) {
this.name = name;
this.chinese = chinese;
this.math = math;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getChinese() {
return chinese;
}
public void setChinese(int chinese) {
this.chinese = chinese;
}
public int getMath() {
return math;
}
public void setMath(int math) {
this.math = math;
}
public int getSum(){
return this.chinese + this.math;
}
}
//测试类
public class Test {
public static void main(String[] args) {
TreeSet ts = new TreeSet(new Comparator() {
@Override
public int compare(Student s1, Student s2) {
int num = s2.getSum() - s1.getSum();
int num2 = num == 0 ? s1.getChinese() - s2.getChinese() : num;
int num3 = num2 == 0 ? s1.getName().compareTo(s2.getName()) : num2;
return num3;
}
});
Student s1 = new Student("林青霞", 98, 100);
Student s2 = new Student("张曼玉", 95, 95);
Student s3 = new Student("王祖贤", 100, 93);
Student s4 = new Student("柳岩", 100, 97);
Student s5 = new Student("风清扬", 98, 98);
Student s6 = new Student("左冷禅", 97, 99);
// Student s7 = new Student("左冷禅", 97, 99);
Student s7 = new Student("赵云", 97, 99);
//把学生对象添加到集合
ts.add(s1);
ts.add(s2);
ts.add(s3);
ts.add(s4);
ts.add(s5);
ts.add(s6);
ts.add(s7);
//遍历集合
for (Student s : ts) {
System.out.println(s.getName() + "," + s.getChinese() + "," + s.getMath() + "," + s.getSum());
}
}
}
需求:编写一个程序,获取10个1-20之间的随机数,要求随机数不能重复,并在控制台输出
示例代码:
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// Set set = new HashSet();
Set set = new TreeSet<>();
Random r = new Random();
while(set.size() < 10){
int i = r.nextInt(20)+1;
set.add(i);
}
for (Integer i : set){
System.out.println(i);
}
}
}
泛型:是JDK5中引入的特性,它提供了编译时类型安全检测机制,该机制允许在编译时检测到非法的类型
它的本质是参数化类型,也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数。
一提到参数,最熟悉的就是定义方法时有形参,然后调用此方法时传递实参。那么参数化类型怎么理解呢?顾名思义,就是将类型由原来的具体的类型参数化,然后在使用/调用时传入具体的类型。
这种参数类型可以用在类、方法和接口中,分别被称为泛型类、泛型方法、泛型接口
泛型定义格式:
● <类型>:指定一种类型的格式。这里的类型可以看成是形参
● <类型1,类型2…>:指定多种类型的格式,多种类型之间用逗号隔开。这里的类型可以看成是形参
将来具体调用时候给定的类型可以看成是实参,并且实参的类型只能是引用数据类型
泛型的好处
● 把运行时期的问题提前到了编译期间
● 避免了强制类型转换
泛型类的定义格式
● 格式:修饰符 class 类名<类型>{}
范例:
public class Generic{}
示例代码:
//泛型类
public class Generic {
private T t;
public T getT() {
return t;
}
public void setT(T t) {
this.t = t;
}
}
//测试类
public class GenericDemo {
public static void main(String[] args) {
Generic g1 = new Generic();
g1.setT("林青霞");
System.out.println(g1.getT());
Generic g2 = new Generic();
g2.setT(30);
System.out.println(g2.getT());
Generic g3 = new Generic();
g3.setT(true);
System.out.println(g3.getT());
}
}
泛型方法的定义格式:
● 格式:修饰符<类型> 返回值类型 方法名(类型 变量名){}
● 范例:
public void show(T t){}
示例代码:
//泛型方法
public class Generic {
public void show(T t){
System.out.println(t);
}
}
//测试类
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Generic g = new Generic();
g.show("张三");
g.show(20);
g.show(true);
}
}
运行结果:
泛型接口的定义格式:
● 格式:修饰符 interface 接口名 <类型>{}
● 范例:
public interface Generic{}
示例代码:
//接口
public interface Generic {
void show(T t);
}
//实现类
public class GenericImpl implements Generic {
@Override
public void show(T t) {
System.out.println(t);
}
}
//测试类
public class Test {
public static void main(String[] args) {
GenericImpl g1 = new GenericImpl<>();
g1.show("张三");
GenericImpl g2 = new GenericImpl<>();
g2.show(20);
}
}
运行结果:
为了表示各种泛型List的父类,可以使用类型通配符
● 类型通配符:>
● List>:表示元素类型未知的List,它的元素可以匹配任何的类型
● 这种带通配符的List仅表示它是各种泛型List的父类,并不能把元素添加到其中
如果说我们不希望List>是任何泛型List的父类,只希望它代表某一类泛型List的父类,可以使用通配符的上限
● 类型通配符上限: extends 类型>
● List extends Number>:它表示的类型是Number或者其子类型
除了可以指定类型通配符的上限,我们也可以指定类型通配符的下限
● 类型通配符下限: super 类型>
● List super Number>:它表示的类型是Number或者其父类型
示例代码:
public class GenericDemo {
public static void main(String[] args) {
//类型通配符:>
List> list1 = new ArrayList
可变参数又称作参数个数可变,用作方法的形参出现,那么方法参数个数就是可变的了
● 格式:修饰符 返回值类型 方法名(数据类型... 变量名){}
● 范例:
public static int sum(int... a){}
可变参数的注意事项
● 这里的变量其实是一个数组
● 如果一个方法有多个参数,包含可变参数,可变参数要放在最后
示例代码:
public class Test {
public static void main(String[] args) {
sum(10);
sum(10,20);
sum(10,20,30);
sum(10,20,30,40);
sum(10,20,30,40,50);
}
public static int sum(int... a){
int sum = 0;
for (Integer i : a ){
sum += i;
}
System.out.println(sum);
return sum;
}
}
Arrays工具类中有一个静态方法:
● public static
● 返回的集合不能做增删操作,可以做修改操作
List接口中有一个静态方法:
● public static
● 返回的集合不能做增删改操作
Set接口中有一个静态方法:
● public static
● 在给元素的时候,不能给重复的元素
● 返回的集合不能做增删操作,没有修改的方法
示例代码:
public class ArgsDemo02 {
public static void main(String[] args) {
//public static List asList(T... a):返回由指定数组支持的固定大小的列表
// List list = Arrays.asList("hello", "world", "java");
//
list.add("javaee"); //UnsupportedOperationException
list.remove("world"); //UnsupportedOperationException
// list.set(1,"javaee");
//
// System.out.println(list);
//public static List of(E... elements):返回包含任意数量元素的不可变列表
// List list = List.of("hello", "world", "java", "world");
//
list.add("javaee");//UnsupportedOperationException
list.remove("java");//UnsupportedOperationException
list.set(1,"javaee");//UnsupportedOperationException
//
// System.out.println(list);
//public static Set of(E... elements) :返回一个包含任意数量元素的不可变集合
// Set set = Set.of("hello", "world", "java","world"); //IllegalArgumentException
//Set set = Set.of("hello", "world", "java");
// set.add("javaee");//UnsupportedOperationException
// set.remove("world");//UnsupportedOperationException
//System.out.println(set);
}
}