Java,集合框架,关于Collection接口(子接口List和Set)

目录

数组储存多个数据方面的特点:

Java集合框架体系:(Java.util包下)

Collection接口中的方法测试:

迭代器(Iterator)的作用:用来遍历集合元素。

增强for循环(即foreach循环)的使用:

List接口中常用方法的测试:

List接口的实现类特点:

Set及其实现类的特点:

TreeSet:底层的数据结构:红黑树结构


数组储存多个数据方面的特点:

·数组一旦初始化,其长度就是确定的。

·数组中的多个元素是依次紧密排列的,有序的,可重复的。

·数组一旦初始化完成,其元素的类型就是确定的。不是此类型的元素,就不能添加到此数组中。

数组储存多个数据方面的弊端:

·数组一旦初始化,其长度就是确定的。

·数组中储存数据特点的单一性。对于无序的不可重复的场景就不适用了。

·数组中可用的方法、属性都极少。具体的需求,要自己编写相关代码。

·元素的类型既可以是基本数据类型,也可以是引用数据类型。

·针对于数组中元素的删除,插入操作,性能比较差。

Java集合框架体系:(Java.util包下)

两个接口:

java.util.Collection:存储一个一个的数据。

        ——子接口:

①List:存储有序的,可重复的数据。(“动态”数组,即变长数组)

·实现类:ArrayList(主要的实现类)、LinkedList、Vector

②Set:存储无序的,不可重复的数据。(类似于集合)

·实现类:HashSet(主要实现类)、LinkedHashSet、TreeSet

java.util.Map:存储一对一对的数据。(key-value键值对,类似于数学的函数)

实现类:HashMap(主要实现类)、LinkedHashMap、TreeMap、Hashtable、Properties


Collection接口中的方法测试:

与添加相关:

(1) add(Object obj):添加元素对象到当前集合中。

(2)addAll(Collection other):添加other集合中的所有元素对象到当前集合中。

与判断相关:

(3)int size( ):获取当前集合中实际存储的元素个数。

(4)boolean isEmpty( ):判断当前集合是否为空集合。(其实是判断size的大小是否为零)

(5)boolean contains(Object obj):判断当前集合中是否存在一个与obj对象equals返回true的元素。(如果包含自定义类,建议重写equals方法)

(6) boolean containsAll(Collection coll):判断coll集合中的元素是否在当前集合中都存在。即coll集合是否是当前集合的“子集”。

(7)boolean equals(Object obj):判断当前集合与obj是否相等。

与删除相关:

(8)void clear( ):清空集合元素

(9) boolean remove(object obj):从当前集合中删除第一个找到的与obj对象equals返回true的元素。

(10)boolean removeAl(Collection coll):从当前集合中删除所有与coll集合中相同的元素。

(11) boolean retainAll(Collection coll):从当前集合中删除两个集合中不同的元素,使得当前集合仅保留与col(集合中的元素相同的元素,即当前集合中仅保留两个集合的交集。

其他:

(12) Object[ ] toArray( ):返回包含当前集合中所有元素的数组。

(13)hashCode( ):获取集合对象的哈希值。

(14)iterator( ):返回迭代器对象,用于集合遍历。

集合与数组的相互转换:

集合转换为数组:调用方法toArray( )。

数组转化为集合:调用Arrays的静态方法asList(Object ... objs)。

向Collection中添加元素的要求:

要求元素所属的类一定要重写equals( )。因为Collection中的相关方法在使用时,要调用元素所在类的equals( )。


迭代器(Iterator)的作用:用来遍历集合元素。

获取迭代器的方式:

Tterator ii = 集合对象.iterator;

迭代的方式:

用iterator.hasNext( )方法作为循环的判断条件,再循环遍历集合元素。

Person pp = new Person(19,"Lily");
Collection cc = new ArrayList();
cc.add("aaa");
cc.add(111223);//自动装箱为Integer类型再作为参数
cc.add(pp);

Iterator iterator = cc.iterator();
while(iterator.hasNext())
{
    System.out.println(iterator.next());
}

next的作用:①将指针指向的集合元素向下移②将下移后指针位置上的元素返回。


增强for循环(即foreach循环)的使用:

作用:用来遍历数组、集合。

格式:

for(要遍历的集合或数组的元素的类型 临时变量 : 要遍历的集合或数组变量)

{

        //操作临时变量

}

说明:

针对于集合来讲,增强for循环的底层使用的是迭代器。

增强for循环的执行过程中,是将集合或数组中的元素依次赋值给临时变量。


List接口中常用方法的测试:

List接口中存储数据的特点:

用于存储有序的、可以重复的数据。(有时使用List来替代数组,类似于变长数组)

List中的常用方法:

第一批:Collection中声明的方法

第二批:因为List是有序的,所以有一些针对索引操作的方法。

插入元素

void add(int index,Object ele):在index位置插入ele元素

boolean addAll(int index,Collection eles):从index位置开始将eles中的所有元素添加进来

获取元素

Object get(int index):获取指定index位置的元素

List subList(int fromIndex, int toIndex):返回从fromIndex到toIndex位置的子集合

获取元素索引

int indexOf(Object obj):返回obj在集合中首次出现的位置

int lastIndexOf(Object obj):返回obj在当前集合中末次出现的位置

删除和替换元素

Object remove(int index):移除指定index位置的元素,并返回此元素。

(假设要删除索引为2的元素,参数输入2即可。但是要删除值为2的元素,就要将2包装为Intrger类型(因为参数要Object,参数输入2时,会优先将2识别为int 类型的index。)后再传入参数。

Object set(int index, Object ele):设置指定index位置的元素为ele。


List接口的实现类特点:

·ArrayList:List接口的主要实现类。线程不安全的,效率高。底层使用Object[ ]数组存储。在添加数据、查找数据时效率较高,在插入数据,删除数据时效率较低。

·LinkedList:底层使用双向链表的方式进行存储。在插入数据,删除数据时效率较高,在添加数据、查找数据时效率较低。(在对集合中的数据进行频繁地删除、插入的操作时,建议使用此类。)

·Vector:List接口的古老实现类。线程安全的,效率低。底层使用Object[ ]数组存储。


Set及其实现类的特点:

Set:存储无序的,不可重复的数据。

实现类:HashSet(主要实现类)、LinkedHashSet、TreeSet

Set中的常用方法,即为Collection中的声明的抽象方法(见《Java,集合框架,关于Collection接口》)

相较于List、Map来说,Set的使用频率较少。主要用来过滤重复数据

Set接口中不同实现类的区别:

HashSet:底层使用的是HashMap,即使用数组+单向链表+红黑树结构进行存储。(jdk8新引入红黑树结构)

LinkedHashSet:继承于HashSet类,是HashSet的子类。底层在数组+单向链表+红黑树结构的基础上,又添加了一组双向链表,用于记录添加元素的先后顺序。(即可以按照添加元素的顺序实现遍历。便于频繁的查询操作。)

TreeSet:底层使用红黑数存储。可以按照添加的元素的指定的属性的大小顺序进行遍历。

Set中的无序性、不可重复性:(以下原则只适用于HashSet和LinkHashSet)

无序性:元素不是依次紧密排列的(一来因为是按照哈希值来存放元素,并不是按顺序依次存放。二来可能因为哈希冲突,一个元素的位置处形成链表)。

不可重复性:添加到Set中的元素是不能相同的(定义不相同的规则取决于对象的类中的equals方法和hashCode方法,哈希值相同,equals方法返回true,则认为元素是相同的。)

添加到HashSet和LinkHashSet中的元素的要求:

要求元素所在的类中重写两个方法:equals方法和hashCode方法。同时,要求equals和hashCode保持一致(即都以同一批属性为标准)。

添加的元素需要排序:①自然排序②定制排序

TreeSet:底层的数据结构:红黑树结构

添加数据后的特点:可以按照添加大的元素的指定的属性的大小顺序进行遍历。

添加元素的要求:添加到TreeSet中的元素必须是同一个元素类型的对象。否则会报类转换异常。

判断数据是否相同的标准:不是考虑HashSet和equals方法,比较元素的大小和比较元素是否相等的标准是取决于compareTo( )或compare( )的返回值。如果返回值为0,即相等。TreeSet中也不能存放相同的元素,所以按照compareTo( )或compare( )的返回值判断后相等后的元素不会添加进TreeSet中。

自然排序指定判断TreeSet中数据是否相同的标准:让元素对象的类实现Comparable接口,并实现compareTo方法即可。

定制排序指定判断TreeSet中数据是否相同的标准:先创建一个Comparator的实现类的对象,在其中实现compare方法。再将此实现类的对象作为TreeSet的构造器的参数传入构造器中。具体代码如下:

Comparator comparator = new Comparator()
{
    @Override
    public int compare(Object o1, Object o2)
    {
        if(o1 == o2)
        {
            return -1;
        }
        if(!(o1 instanceof User && o2 instanceof User))
        {
            throw new RuntimeException("类型异常");
        }
        User uu1 = (User) o1;
        User uu2 = (User) o2;
        if(uu1.getAge() == uu2.getAge())
        {
            return uu1.getName().compareTo(uu2.getName());
        }
        else if (uu1.getAge() < uu2.getAge())
        {
            return -1;
        }
        else
        {
            return 1;
        }
    }
};

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