Java学习之Collection、List、Set
今天来总结一下这几天学习的关于java的集合框架的内容:
集合,某种程度而言是在数组的基础上发展而来,算的上是”数据容器”的高级版本。
首先看看集合和数组之间的异同吧!
我们存储大量的"对象引用",使用数组：
数组：
1。数组的长度不可变。(局限性)
2。数组只能存储同类型；
那么有没有什么类似于数组的容器，对于程序员来说，可以无限的存储任何的对象引用。也正是这样的需求,促使集合类的出现!
集合类：
1。集合类本质上就是一个容器，存储对象引用；
2。对于程序员来说，它似乎可以无限的存储任意数量的对象引用。(与数组的不同，也是我们使用集合的原因，用起来比较方便。)
3。集合只能存储引用类型的数据。(这里有一个注意点:我们在工作中会看到直接将一个基本数据类型存储到集合中，其实这是隐式的装箱操作，存储的仍然是引用)
数组和集合的共同点：
1。都是容器；
不同点：
1。数组是定长的。集合的长度可变的。
2。数组可以存储任何类型的数据；
集合只能存储引用类型；
集合有ArrayList、Vector、LinkList、HashSet、LinkedHashSet、TreeSet、HashMapTreeMap等多种实现。为了屏蔽实现差异，java提供了一个Collection接口和Map接口，规定必须实现一些公用的成员方法，比如add、remove、contains、isEmpty、size等等。
不管底层细节是如何实现，这些实现接口的子类至少拥有上面方法。
集合框架包含了两部分：一部分是接口，一部分是类
Collection主要结构图：
常见混淆处:
1。 在集合框架中，接口Map和Collection在层次结构上没有任何关系，它们是截然不同的,千万不要自以为Map接口也是继承自Collection接口哦。
2。 Collection、Lis、Set和Map都只是接口，不是具体的类(即不可直接实例化对象)实现。
Collection 接口:
Collection 层次结构 中的根接口。Collection 表示一组对象，这些对象也称为 collection 的元素。一些 collection 允许有重复的元素，而另一些则不允许。一些 collection 是有序的，而另一些则是无序的。JDK 不提供此接口的任何直接实现：它提供更具体的子接口（如 Set 和 List）实现。此接口通常用来传递 collection，并在需要最大普遍性的地方操作这些 collection。
所有通用的 Collection 实现类提供两个“标准”构造方法：一个是 void（无参数）构造方法，用于创建空 collection；另一个是带有 Collection 类型单参数的构造方法，用于创建一个具有与其参数相同元素新的 collection。实际上，后者允许用户复制任何 collection，以生成所需实现类型的一个等效 collection。 ----- 此段 摘自JAVA API 官方文档
如何遍历Collection中的每一个元素？
用该迭代器即可逐一访问Collection中每一个元素,collection实现类皆支持一个iterator()的方法，该方法实现遍历功能。
Iterator it = collection.iterator();
while(it.hasNext()){
Object obj = it.next();
}
||- - List接口
List是有序的Collection，使用此接口能够精确的控制每个元素插入的位置。用户能够使用索引（类似于数组下标）来访问list中的元素。和下面要提到的Set不同，List允许有相同的元素。
除了因继承自Collection接口具有Collection接口必备的iterator()方法外，list还提供一个listiterator()方法，返回一个Listiterator接口，和标准的iterator接口相比，还允许添加、删除、设定元素、还能向前或向后遍历。
实现List接口的常用类有以下：
||- - List 接口
||- -ArrayList类
||- - List 接口
||- -LinkedList类
LinkedList实现了List接口，允许null元素。此外LinkedList提供额外的get、remove、insert方法在LinkedList的首部或尾部。这些操作使LinkedList可被用作堆栈，队列或者双向队列。
LinkedList:不保证线程安全，效率高。链表实现；
特有功能：
public void addFirst(E e)及addLast(E e)
public E getFirst()及getLast()
public E removeFirst()及public E removeLast()
||- - List 接口
||- -Vector类
Vector 类是基于数组实现的List 类，Vector 比较古老，被ArrayList 取代了。
虽然ArrayList 是线程不安全的,而Vector 是线程安全的,但是即使这样,也不推荐使用Vector,因为Collections 有方法可以得到线程安全的ArrayList 对象。
比较可总结出List三个子类的特点:
ArrayList: 底层 数组 实现。不保证线程安全，常用于单线程访问。速度较快。
Vector: 底层 数组 实现。线程安全的,可以多线程访问。速度较慢。
LinkedList: 底层 链表 实现。不保证线程安全。速度快。
并发修改异常产生的原因:
当我们通过Iterator遍历集合时，因为Iterator已经有了一份集合的拷贝，它将遍历这个集合，如果正在遍历时，通过"集合对象"去向集合中添加元素时，与Iterator的拷贝就不一致了，这时就产生一个：并发修改异常；
解决方法:
1.使用ListIterator遍历，可以通过ListIterator去添加元素：添加到当前元素的后面；
2.使用List遍历，使用List去添加：添加到集合的最后；
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.ListIterator;
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
List list = new ArrayList();
list.add("aaa");
list.add("bbb");
list.add("ccc");
/*
* 并发修改异常：
* Iterator it = list.iterator();
while(it.hasNext()){
//正在使用迭代器遍历时，通过list去向集合中添加元素
String str = (String)it.next();//java.util.ConcurrentModificationException
if(str.equals("bbb")){
list.add("eee");
}
}*/
//解决方法一：使用ListIterator遍历集合，通过ListIterator去修改
/*ListIterator listIt = list.listIterator();
while(listIt.hasNext()){
String str = (String)listIt.next();
if(str.equals("bbb")){
listIt.add("eee");
}
}
System.out.println(list);*/
//解决方法二：使用List遍历，使用List添加
for(int i = 0;i < list.size();i++){
String str = (String)list.get(i);
if(str.equals("bbb")){
list.add("eee");
}
}
System.out.println(list);
}
}
Set 接口：
虽然Set接口是无序(取出的顺序不同于存入的顺序)的,但不允许重复元素，即使是null值，也只能存唯一一个。
Set保证不重复的原理：
1.先调用集合中每个对象的hasCode()方法与参数的hasCode()方法的值进行比较，如果相同，继续判断equals()方法；否则，认为不同。
2.简单说就是两个对象的hasCode()返回值相同，并且两个对象的equals()方法返回true。则认为相同，禁止存储.
||- -Set接口
||- -HashSet类
||- -Set接口
||- -LinkedHashSet类
||- -Set接口
||- -TreeSet类
TreeSet 是SortedSet 接口唯一的实现，与HashSet 相比额外的方法如：
Comparator comparator(): 返回当前Set 使用的Comparator,若返回null,表示以自然顺序排序。
1.自然排序:
2.定制排序 (比较器):
TreeSet 的自然排序是根据元素的大小进行升序排序的,若想自己定制排序,比如降序排序,就
可以使用Comparator 接口;
我在基础测试阶段时涉及到的真题分析，使用了自定义比较器（即定制排序）的方式重写
声明类Student，包含3个成员变量：name、age、score，
创建5个对象装入TreeSet，按照成绩排序输出结果（考虑成绩相同的问题）。
分析：题目中要求排序，那么很自然会想到Tree结构，由于是按照单项比较，故TreeSet可满足要求；题目有强调考虑成绩相同情况，故可以根据年龄进行排序，分数相同但年龄小的可排在前面，更需要使用比较器进行比较，自己重写compare（）方法，进行排序。
import java.util.Comparator;
import java.util.Scanner;
import java.util.TreeSet;
//定义学生Student类,包含成员属性 name、age、score
class Student{
private String name;
private int age;
private int score;
public Student(String name, int age, int score) {
super();
this.name = name;
this.age = age;
this.score = score;
}
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;
}
public int getScore() {
return score;
}
public void setScore(int score) {
this.score = score;
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
//使用比较器实例化一个TreeSet,并且重写其中的compare()方法
//实例化TreeSet时，使用构造函数：TreeSet<>(Comparator com);
TreeSet stuSet = new TreeSet<>(new Comparator