黑马程序员——Java集合框架复习总结(三)

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16.01_集合框架(HashSet存储字符串并遍历)

• A:Set集合概述及特点
  
  • Set是Collection子接口，Set和Collection基本上一样，一点除外：Set无法记住添加的顺序，不允许包含重复的元素。

• B:案例演示

  • HashSet存储字符串并遍历

  • HashSet hs = new HashSet<>();
    boolean b1 = hs.add("a");
    boolean b2 = hs.add("a");           //当存储不成功的时候,返回false
    
    System.out.println(b1);
    System.out.println(b2);
    for(String s : hs) {
        System.out.println(s);
    }
    

16.04_集合框架(HashSet如何保证元素唯一性的原理)

• 1.HashSet原理
  
  • 我们使用Set集合都是需要去掉重复元素的, 如果在存储的时候逐个equals()比较, 效率较低,哈希算法提高了去重复的效率, 降低了使用equals()方法的次数
  • 当HashSet调用add()方法存储对象的时候, 先调用对象的hashCode()方法得到一个哈希值, 然后在集合中查找是否有哈希值相同的对象
    
    • 如果没有哈希值相同的对象就直接存入集合
    • 如果有哈希值相同的对象, 就和哈希值相同的对象逐个进行equals()比较,比较结果为false就存入, true则不存
• 2.将自定义类的对象存入HashSet去重复
  
  • 类中必须重写hashCode()和equals()方法
  • hashCode(): 属性相同的对象返回值必须相同, 属性不同的返回值尽量不同(提高效率)
  • equals(): 属性相同返回true, 属性不同返回false,返回false的时候存储

16.05_集合框架(LinkedHashSet的概述和使用)

• A:LinkedHashSet的特点（有顺序的set）
• B:案例演示
  
  • LinkedHashSet的特点
    
    • 可以保证怎么存就怎么取。

16.06_集合框架(产生10个1-20之间的随机数要求随机数不能重复)

• A:案例演示

  • 需求：编写一个程序，获取10个1至20的随机数，要求随机数不能重复。并把最终的随机数输出到控制台。

  • HashSet hs = new HashSet<>();      //创建集合对象
    Random r = new Random();                    //创建随机数对象
    
    while(hs.size() < 10) {
        int num = r.nextInt(20) + 1;            //生成1到20的随机数
        hs.add(num);
    }
    
    for (Integer integer : hs) {                //遍历集合
        System.out.println(integer);            //打印每一个元素
    }
    

16.07_集合框架(练习)

• 使用Scanner从键盘读取一行输入,去掉其中重复字符, 打印出不同的那些字符

  • aaaabbbcccddd

    Scanner sc = new Scanner(System.in);            //创建键盘录入对象
    System.out.println("请输入一行字符串:");
    String line = sc.nextLine();                    //将键盘录入的字符串存储在line中
    char[] arr = line.toCharArray();                //将字符串转换成字符数组
    HashSet hs = new HashSet<>();        //创建HashSet集合对象,最好用LinkedHashSet,保证输入字符的顺序
    
    for(char c : arr) {                             //遍历字符数组
        hs.add(c);                                  //将字符数组中的字符添加到集合中
    }
    
    for (Character ch : hs) {                       //遍历集合
        System.out.println(ch);
    }
    

16.08_集合框架(练习)

• 将集合中的重复元素去掉

•     public static void main(String[] args) {
          ArrayList list = new ArrayList<>();
          list.add("a");
          list.add("a");
          list.add("a");
          list.add("b");
          list.add("b");
  
          list.add("c");
          list.add("c");
  
          System.out.println(list);
          System.out.println("去除重复后:");
          getSingle(list);
          System.out.println(list);
      }
  
      /*
       * 将集合中的重复元素去掉
       * 1,void
       * 2,List list
       */
  
      public static void getSingle(List list) {
          LinkedHashSet lhs = new LinkedHashSet<>();
          lhs.addAll(list);                                   //将list集合中的所有元素添加到lhs
          list.clear();                                       //清空原集合
          list.addAll(lhs);                                   //将去除重复的元素添回到list中
      }
  

16.12_集合框架(TreeSet存储自定义对象并遍历练习1)

• A:案例演示

  • TreeSet存储自定义对象并遍历练习1(按照姓名排序)//中文看不出来，因为用的是Unicode码值排序
    TreeSet ts = new TreeSet<>(new Comparator {
    @Override
    public int compare(Student s1, Student s2) { //按照姓名自然排序比较
    int num = s1.getName().compareTo(s2.getName()); //姓名字符串已经实现compareTo()方法
    return num == 0 ? s1.getAge()-s2.getAge() : num; //年龄为次要条件
    });
    ts.add(new Student(“张三”, 18));
    ts.add(new Student(“李四”, 23));
    ts.add(new Student(“王五”, 19));
    ts.add(new Student(“赵六”, 28));

    System.out.println(ts);`

16.13_集合框架(TreeSet存储自定义对象并遍历练习2)

• A:案例演示

  • TreeSet存储自定义对象并遍历练习2(按照姓名的长度排序)

    TreeSet ts = new TreeSet<>(new Comparator {
    @Override
    public int compare(Student s1, Student s2) { //按照姓名的长度比较
    int num = s1.getName().length() - s2.getName().length(); //姓名的长度为主要条件
    return num == 0 ? s1.getAge()-s2.getAge() : num; //年龄为次要条件
    });
    ts.add(new Student(“张三”, 18));
    ts.add(new Student(“李四”, 23));
    ts.add(new Student(“王五”, 19));
    ts.add(new Student(“赵六”, 28));

    System.out.println(ts);

16.15_集合框架(TreeSet原理)

• 1.特点
  
  • TreeSet是用来排序的, 可以指定一个顺序, 对象存入之后会按照指定的顺序排列
• 2.使用方式
  
  • a.自然顺序(Comparable)
    
    • TreeSet类的add()方法中会把存入的对象提升为Comparable类型
    • 调用对象的compareTo()方法和集合中的对象比较
    • 根据compareTo()方法返回的结果进行存储
  • b.比较器顺序(Comparator)
    
    • 创建TreeSet的时候可以制定 一个Comparator
    • 如果传入了Comparator的子类对象, 那么TreeSet就会按照比较器中的顺序排序
    • add()方法内部会自动调用Comparator接口中compare()方法排序
    • 调用的对象是compare方法的第一个参数,集合中的对象是compare方法的第二个参数
  • c.两种方式的区别
    
    • TreeSet构造函数什么都不传, 默认按照类中Comparable的顺序(没有就报错ClassCastException)
    • TreeSet如果传入Comparator, 就优先按照Comparator

16.16_集合框架(练习)

• 在一个集合中存储了无序并且重复的字符串,定义一个方法,让其有序(字典顺序),而且还不能去除重复

      public static void main(String[] args) {
          ArrayList list = new ArrayList<>();
          list.add("ccc");
          list.add("ccc");
          list.add("aaa");
          list.add("aaa");
          list.add("bbb");
          list.add("ddd");
          list.add("ddd");
  
          sort(list);
          System.out.println(list);
      }
  
      /*
       * 对集合中的元素排序,并保留重复
       * 1,返回 void
       * 2,参数 List list
       */
      public static void sort(List list) {
          TreeSet ts = new TreeSet<>(new Comparator() {       //定义比较器(new Comparator(){}是Comparator的子类对象)
  
              @Override
              public int compare(String s1, String s2) {                      //重写compare方法
                  int num = s1.compareTo(s2);                                 //比较内容
                  return num == 0 ? 1 : num;                                  //如果内容一样返回一个不为0的数字即可
              }
          });
  
          ts.addAll(list);                                                    //将list集合中的所有元素添加到ts中
          list.clear();                                                       //清空list
          list.addAll(ts);                                                    //将ts中排序并保留重复的结果在添加到list中
      }
  

16.17_集合框架(练习)

• 从键盘接收一个字符串, 程序对其中所有字符进行排序,例如键盘输入: helloitcast程序打印:acehillostt

  Scanner sc = new Scanner(System.in);            //创建键盘录入对象
  System.out.println("请输入一行字符串:");
  String line = sc.nextLine();                    //将键盘录入的字符串存储在line中
  char[] arr = line.toCharArray();                //将字符串转换成字符数组
  TreeSet ts = new TreeSet<>(new Comparator() {
  
      @Override
      public int compare(Character c1, Character c2) {
          //int num = c1.compareTo(c2);
          int num = c1 - c2;                  //自动拆箱
          return num == 0 ? 1 : num;
      }
  });
  
  for(char c : arr) {
      ts.add(c);
  }
  
  for(Character ch : ts) {
      System.out.print(ch);
  }
  

16.18_集合框架(练习)

• 程序启动后, 可以从键盘输入接收多个整数, 直到输入quit时结束输入. 把所有输入的整数倒序排列打印.
  Scanner sc = new Scanner(System.in); //创建键盘录入对象
  System.out.println(“请输入:”);
  TreeSet ts = new TreeSet<>(new Comparator() {//将比较器传给TreeSet的构造方法

          @Override
          public int compare(Integer i1, Integer i2) {
              //int num = i2 - i1;                    //自动拆箱
              int num = i2.compareTo(i1);
              return num == 0 ? 1 : num;
          }
      });
  
      while(true) {
          String line = sc.nextLine();            //将键盘录入的字符串存储在line中
          if("quit".equals(line))                 //如果字符串常量和变量比较,常量放前面,这样不会出现空指针异常,变量里面可能存储null
              break;
          try {
              int num = Integer.parseInt(line);       //将数字字符串转换成数字
              ts.add(num);
          } catch (Exception e) {
              System.out.println("您录入的数据有误,请输入一个整数");
          }
  
      }
  
      for (Integer i : ts) {                      //遍历TreeSet集合
          System.out.println(i);
      }
  

16.19_集合框架(键盘录入学生信息按照总分排序后输出在控制台)

• A:案例演示

  • 需求：键盘录入5个学生信息(姓名,语文成绩,数学成绩,英语成绩),按照总分从高到低输出到控制台。
    Scanner sc = new Scanner(System.in);
    System.out.println(“请输入5个学生成绩格式是:(姓名,语文成绩,数学成绩,英语成绩)”);
    TreeSet ts = new TreeSet<>(new Comparator() {
    @Override
    public int compare(Student s1, Student s2) {
    int num = s2.getSum() - s1.getSum(); //根据学生的总成绩降序排列
    return num == 0 ? 1 : num;
    }
    });

    while(ts.size() < 5) {
        String line = sc.nextLine();
        try {
            String[] arr = line.split(",");
            int chinese = Integer.parseInt(arr[1]);             //转换语文成绩
            int math = Integer.parseInt(arr[2]);                //转换数学成绩
            int english = Integer.parseInt(arr[3]);             //转换英语成绩
            ts.add(new Student(arr[0], chinese, math, english));
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("录入格式有误,输入5个学生成绩格式是:(姓名,语文成绩,数学成绩,英语成绩");
        }
    
    }
    
    System.out.println("排序后的学生成绩是:");
    for (Student s : ts) {
        System.out.println(s);
    }
    

16.20_day17总结

• 1.List
  
  • a.普通for循环, 使用get(index)逐个获取
  • b.调用iterator()方法得到Iterator, 使用hasNext()和next()方法
  • c.增强for循环, 只要可以使用Iterator的类都可以用
  • d.Vector集合可以使用Enumeration的hasMoreElements()和nextElement()方法
• 2.Set
  
  • a.调用iterator()方法得到Iterator, 使用hasNext()和next()方法
  • b.增强for循环, 只要可以使用Iterator的类都可以用
• 3.普通for循环,迭代器,增强for循环是否可以在遍历的过程中删除

17.01_集合框架(Map集合概述和特点)

• A:Map接口概述
  
  • 查看API可以知道：
    
    • 将键映射到值的对象
    • 一个映射不能包含重复的键（由keｙ的equals方法保证，作为键的对象请重写equals）
    • 每个键最多只能映射到一个值
• B:Map接口和Collection接口的不同
  
  • Map是双列的,Collection是单列的
  • Map的键唯一,Collection的子体系Set是唯一的
  • Map集合的数据结构值针对键有效，跟值无关;Collection集合的数据结构是针对元素有效

17.02_集合框架(Map集合的功能概述)

• A:Map集合的功能概述
  
  • a:添加功能
    
    • V put(K key,V value):添加元素。
      
      • 如果键是第一次存储，就直接存储元素，返回null
      • 如果键不是第一次存在，就用值把以前的值替换掉，返回以前的值
  • b:删除功能
    
    • void clear():移除所有的键值对元素
    • V remove(Object key)：根据键删除键值对元素，并把值返回
  • c:判断功能
    
    • boolean containsKey(Object key)：判断集合是否包含指定的键
    • boolean containsValue(Object value):判断集合是否包含指定的值
    • boolean isEmpty()：判断集合是否为空
  • d:获取功能
    
    • Set

17.03_集合框架(Map集合的遍历之键找值)

• A:键找值思路：
  
  • 获取所有键的集合(keySet()方法)
  • 遍历键的集合，获取到每一个键
  • 根据键找值

• B:案例演示

  • Map集合的遍历之键找值

    HashMap hm = new HashMap<>();
    hm.put("张三", 23);
    hm.put("李四", 24);
    hm.put("王五", 25);
    hm.put("赵六", 26);
    
    /*Set keySet = hm.keySet();         //获取集合中所有的键
    Iterator it = keySet.iterator();    //获取迭代器
    while(it.hasNext()) {                       //判断单列集合中是否有元素
        String key = it.next();                 //获取集合中的每一个元素,其实就是双列集合中的键
        Integer value = hm.get(key);            //根据键获取值
        System.out.println(key + "=" + value);  //打印键值对
    }*/
    
    for(String key : hm.keySet()) {             //增强for循环迭代双列集合第一种方式
        System.out.println(key + "=" + hm.get(key));
    }
    

17.04_集合框架(Map集合的遍历之键值对对象找键和值)

• A:键值对对象找键和值思路：
  
  • 获取所有键值对对象的集合（Map.Entry）
  • 遍历键值对对象的集合，获取到每一个键值对对象
  • 根据键值对对象找键和值

• B:案例演示

  • Map集合的遍历之键值对对象找键和值

    HashMap hm = new HashMap<>();
    hm.put("张三", 23);
    hm.put("李四", 24);
    hm.put("王五", 25);
    hm.put("赵六", 26);
    /*Set> entrySet = hm.entrySet(); //获取所有的键值对象的集合
    Iterator> it = entrySet.iterator();//获取迭代器
    while(it.hasNext()) {
        Entry en = it.next();              //获取键值对对象
        String key = en.getKey();                               //根据键值对对象获取键
        Integer value = en.getValue();                          //根据键值对对象获取值
        System.out.println(key + "=" + value);
    }*/
    
    for(Entry en : hm.entrySet()) {
        System.out.println(en.getKey() + "=" + en.getValue());
    }
    

17.05_集合框架(HashMap集合键是Student值是String的案例)

• A:案例演示

  • HashMap集合键是Student值是String的案例

    Map map = new HashMap<>();
    
    map.put(new Student("张三", 23), "广州");
    map.put(new Student("李四", 24), "上海");
    map.put(new Student("王五", 25), "深圳");
    map.put(new Student("赵六", 26), "北京");
    System.out.println(map);
    

17.07_集合框架(TreeMap集合键是Student值是String的案例)

• A:案例演示

  • TreeMap集合键是Student值是String的案例

  • TreeMap

17.08_集合框架(统计字符串中每个字符出现的次数)

• A:案例演示

  • 需求：统计字符串中每个字符出现的次数

  • String str = "aaaabbbcccccccccc";
    char[] arr = str.toCharArray();                     //将字符串转换成字符数组
    HashMap hm = new HashMap<>();   //创建双列集合存储键和值
    
    for(char c : arr) {                                 //遍历字符数组
        /*if(!hm.containsKey(c)) {                      //如果不包含这个键
            hm.put(c, 1);                               //就将键和值为1添加
        }else {                                         //如果包含这个键
            hm.put(c, hm.get(c) + 1);                   //就将键和值再加1添加进来
        }
    
        //hm.put(c, !hm.containsKey(c) ? 1 : hm.get(c) + 1);
        Integer i = !hm.containsKey(c) ? hm.put(c, 1) : hm.put(c, hm.get(c) + 1);
                }
    
    for (Character key : hm.keySet()) {                 //遍历双列集合
        System.out.println(key + "=" + hm.get(key));
    }
    

17.10_集合框架(HashMap和Hashtable的区别)

• A:面试题
  
  • HashMap和Hashtable的区别
    
    • Hashtable是JDK1.0版本出现的,是线程安全的,效率低,HashMap是JDK1.2版本出现的,是线程不安全的,效率高
    • Hashtable不可以存储null键和null值,HashMap可以存储null键和null值
• B:案例演示
  
  • HashMap和Hashtable的区别

17.11_集合框架(Collections工具类的概述和常见方法讲解)

• A:Collections类概述
  
  • 针对集合操作 的工具类
• B:Collections成员方法
• 
  public static void sort(List list)
  public static int binarySearch(List

17.12_集合框架(模拟斗地主洗牌和发牌)

• A:案例演示

  • 模拟斗地主洗牌和发牌，牌没有排序

    //买一副扑克
    String[] num = {"A","2","3","4","5","6","7","8","9","10","J","Q","K"};
    String[] color = {"方片","梅花","红桃","黑桃"};
    ArrayList poker = new ArrayList<>();
    
    for(String s1 : color) {
        for(String s2 : num) {
            poker.add(s1.concat(s2));
        }
    }
    
    poker.add("小王");
    poker.add("大王");
    //洗牌
    Collections.shuffle(poker);
    //发牌
    ArrayList gaojin = new ArrayList<>();
    ArrayList longwu = new ArrayList<>();
    ArrayList me = new ArrayList<>();
    ArrayList dipai = new ArrayList<>();
    
    for(int i = 0; i < poker.size(); i++) {
        if(i >= poker.size() - 3) {
            dipai.add(poker.get(i));
        }else if(i % 3 == 0) {
            gaojin.add(poker.get(i));
        }else if(i % 3 == 1) {
            longwu.add(poker.get(i));
        }else {
            me.add(poker.get(i));
        }
    }
    
    //看牌
    
    System.out.println(gaojin);
    System.out.println(longwu);
    System.out.println(me);
    System.out.println(dipai);
    

17.14_集合框架(模拟斗地主洗牌和发牌并对牌进行排序的代码实现)

• A:案例演示
  
  • 模拟斗地主洗牌和发牌并对牌进行排序的代码实现

•     //买一副牌
      String[] num = {"3","4","5","6","7","8","9","10","J","Q","K","A","2"};
      String[] color = {"方片","梅花","红桃","黑桃"};
      HashMap hm = new HashMap<>();          //存储索引和扑克牌
      ArrayList list = new ArrayList<>();            //存储索引
      int index = 0;                                          //索引的开始值
      for(String s1 : num) {
          for(String s2 : color) {
              hm.put(index, s2.concat(s1));                   //将索引和扑克牌添加到HashMap中
              list.add(index);                                //将索引添加到ArrayList集合中
              index++;
          }
      }
      hm.put(index, "小王");
      list.add(index);
      index++;
      hm.put(index, "大王");
      list.add(index);
      //洗牌
      Collections.shuffle(list);
      //发牌
      TreeSet gaojin = new TreeSet<>();
      TreeSet longwu = new TreeSet<>();
      TreeSet me = new TreeSet<>();
      TreeSet dipai = new TreeSet<>();
  
      for(int i = 0; i < list.size(); i++) {
          if(i >= list.size() - 3) {
              dipai.add(list.get(i));                         //将list集合中的索引添加到TreeSet集合中会自动排序
          }else if(i % 3 == 0) {
              gaojin.add(list.get(i));
          }else if(i % 3 == 1) {
              longwu.add(list.get(i));
          }else {
              me.add(list.get(i));
          }
      }
  
      //看牌
      lookPoker("高进", gaojin, hm);
      lookPoker("龙五", longwu, hm);
      lookPoker("冯佳", me, hm);
      lookPoker("底牌", dipai, hm);
  
  }
  
  public static void lookPoker(String name,TreeSet ts,HashMap hm) {
      System.out.print(name + "的牌是:");
      for (Integer index : ts) {
          System.out.print(hm.get(index) + " ");
      }
  
      System.out.println();
  }