Java Set集合

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


思维导图

 

1 Set集合

1.1 Set集合的概述和特点

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:

Java Set集合_第1张图片

 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

1.2 哈希值

 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

1.3 HashSet集合概述和特点

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);
        }
    }
}

1.4 HashSet集合保证元素唯一性源码分析

HashSet集合添加一个元素的过程:

Java Set集合_第2张图片

 HashSet集合存储元素:

● 要保证元素的唯一性,需要重写hasCode()和equals()

1.5 常见数据结构之哈希表

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

案例:HashSet集合存储学生对象并遍历

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());
        }

    }
}

1.6 LinkedHashSet集合概述和特点

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:

Java Set集合_第3张图片

1.7 TreeSet集合概述和特点

● 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:

Java Set集合_第4张图片

 1.8 自然排序Comparable的使用

● 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:

Java Set集合_第5张图片

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

 1.9 比较器排序Comparator的使用

● 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:

Java Set集合_第6张图片

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 

案例:成绩排序

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());
        }
    }
}

案例:不重复的随机数案例

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);
        }
    }
}

2 泛型

2.1 泛型概述

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

2.2 泛型类

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());
        }
    }

2.3 泛型方法

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:

Java Set集合_第7张图片

 2.4 泛型接口

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:

Java Set集合_第8张图片

 2.5 类型通配符

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:

● List: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:

● List: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();
        List list2 = new ArrayList();
        List list3 = new ArrayList();
        System.out.println("--------");
  
        //类型通配符上限:
//      List list4 = new ArrayList();
        List list5 = new ArrayList();
        List list6 = new ArrayList();
        System.out.println("--------");
  
        //类型通配符下限:
        List list7 = new ArrayList();
        List list8 = new ArrayList();
//      List list9 = new ArrayList();
 
    }
} 
  

2.6 可变参数

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;
    }
}

2.7 可变参数的使用

Arrays工具类中有一个静态方法:

● public static List asList(T... a):返回由指定数组支持的固定大小的列表
● 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 List of(E... elements):返回包含任意数量元素的不可变列表
● 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 Set of(E... elements) :返回一个包含任意数量元素的不可变集合
● 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);
      }
  }

你可能感兴趣的:(java,jvm,servlet)