集合框架_泛型

一，介绍：

1，集合：集合是用来存储和管理其他对象的对象，即对象的容器，集合可以扩容，长度可以改变，可以存储多种类型的数据。

2，集合对象：
分体系：List   Set
list：新出的子类都是以list结尾的，通常都是非同步的。
ArrayList：数组结构，查询速度快。
linkedList ：链表结构，增删速度快。
Set：
HashSet：哈希结构：查询速度更快，元素唯一。通过hashCode（），equals方法保证唯一性。
TreeSet：看到Tree,就知道二叉树，可以排序排序就想到comparable的compareto方法，Comparator的compare方法。

二，图例：

三，功能介绍：

1,Collection:

Collection是最基本集合接口,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.

方法：

      1，  hashCode()：  返回此 collection 的哈希码值。

2，isEmpty() ：   如果此 collection 不包含元素，则返回true。

3，iterator() ：  返回在此 collection 的元素上进行迭代的迭代器。

4，size() ：   返回此 collection 中的元素数。

5，contains（）：如果此 collection 包含指定的元素，则返回 true。更确切地讲，当且仅当此 collection 至少包含一个满足 (o==null ? e==null : o.equals(e)) 的元素e 时，返回true。

6，containsAll(Collection<?> ：     如果此 collection 包含指定 collection 中的所有元素，则返回true。

2，LIst：

List 组件为用户提供了一个可滚动的文本项列表。可设置此 list，使其允许用户进行单项或多项选择。List集合代表一个有序集合，集合中每个元素都有其对应的顺序索引。List集合允许使用重复元素，可以通过索引来访问指定位置的集合元素。 List作为Collection接口的子接口，可以使用Collection接口里的全部方法。

list可以存储重复元素，如果需求中要求容器中的元素必须保证唯一性则list不能保证。但保证了元素的顺序。

方法：

1，add(String item)   向滚动列表的末尾添加指定的项。

2，remove(int position)   从此滚动列表中移除指定位置处的项。

3，remove(String item)   从列表中移除项的第一次出现。

4，removeAll()  从此列表中移除所有项。

5，select(int index)    选择滚动列表中指定索引处的项。

6，查询:get（index）；

ArrayList：是数组结构的，长度是可变的（原理是创建新数组+复制数组），查询的速度很快，增删较慢，不同步的。
LinkedList:是链表结构，不同步的，增删速度很快，查询速度较慢。
可用于实现堆栈，队列。
堆栈：先进后出：first in last out：filo。
队列：先进先出：first in first out:fifo.

3，Set：不包含重复元素的集合，不保证顺序，而且方法和collection一致。set集合取出元素的方式只有一种:迭代器。

hashSet：哈希表结构，不同步，保证元素唯一性的方式依赖于：hashcode(),equals()方法。

TreeSet：基于TreeMap的navigableSet实现，使用元素的自然顺序对元素进行排序。可以对Set集合中的元素进行排序。使用的是二叉树结构。使用的对象比较方法的结果是否为零，是零，视为相同元素，则不用存入。 

TreeSet集合中元素的比较有两种方式：

1，元素自身具备自然排序，其实就是实现了Comparable接口，重写了comparableTo方式。

2，比较器，其实就是在创建TreeSet集合时，在构造函数中指定具体的比较方式。需要定义一个类，实现Comparable接口，重写comparable方法。 再往集合中存储对象时，通常该对象都需要覆盖hashCode,equals同时创建Comparable接口，建立对象的自然排序。通常还有一个方法也会复写toString（）；

4，Map：

Map是一种以键值对的形式存在的集合,其中每个键映射到一个值,几乎所有通用 Map 都使用哈希映射。位于java.util包中。其子类有HashMap,TreeMap。Map:<key,value>将键映射到值的对象，一个映射不能包含重复的键，每个键最多只能映射到一个值。将键映射到值的对象，一个映射不能包含重复的键，每个键最多只能映射到一个值。

1，map集合特点：
1，内部存储的都是键值对，
2，必须要保证键的唯一性。一次存一对元素。

,2，方法：

put（k key，V value）：将指定的值与此映射中的指定键关联。如果键相同，值会被覆盖，并且put会有返回值返回旧值。

get（key）：通过给定的键获取值。

keySet（）；获取map集合中的键的set集合。并会逆序输出。

entrySet():将map集合中映射关系（键值对的对应关系）存储到了Set集合中。映射关系的类型：Map.Entry。

map.values():获取所有的值，因为不需要保证唯一性，所以返回类型是Collection。

map集合没有迭代器，取出元素的方式：将map集合转成单列集合，再使用单列集合的迭代器就行了。也不能直接被foreach循环遍历。

Map集合元素的取出方式：

package Map;

import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import java.util.Set;

public class keySet {

	//map集合中的元素取出方式：
	public static void main(String[] args) {
		
		Map<String ,String> map = new HashMap<String,String>();
		
		map.put("01", "zhangsan01");
		map.put("02", "zhangsan02");
		map.put("03", "zhangsan03");
		map.put("04", "zhangsan04");
		map.put("05", "zhangsan05");
		
		
		/*//1,先获取Set对象，通过keySet方式：
		Set<String> keySet = map.keySet();
		//获取迭代对象：
		Iterator<String> it = keySet.iterator();
		//遍历：
		while(it.hasNext()){
			String key = it.next();
			String value = map.get(key);
			System.out.println(key+":::"+value);
		}*/
		
		//方法二：将Map集合的映射关系取出，存入到Set集合中;
		Set<Map.Entry<String,String>> entrySet = map.entrySet();
		
		Iterator<Map.Entry<String, String>> it = entrySet.iterator();
		
		while(it.hasNext()){
			Map.Entry<String,String> me = it.next();
			
			String key = me.getKey();
			String value = me.getValue();
			
			System.out.println(key+"::::"+value);
		}
		
	}

}

3，HashMap：

基于哈希表的 Map 接口的实现。此实现提供所有可选的映射操作，并允许使用null 值和null 键。（除了非同步和允许使用 null 之外，HashMap 类与Hashtable 大致相同。）此类不保证映射的顺序，特别是它不保证该顺序恒久不变。数据结构：哈希表，不是同步的，但其有方法可以转为同步的（synchronizedMap（））。允许为空作为键和值存进去。不保证映射的顺序，键相同，值不同。HashMap能存入。重写hashCode后则不能存入。

子类：-LinkHashMap：基于链表+哈希表，可以保证map集合有序（存入和取出顺序一致）。

4，Hashtable:

数据结构：哈希表，是同步的，不允许空作为键和值。被HashMap替代了。此类实现一个哈希表，该哈希表将键映射到相应的值。任何非null 对象都可以用作键或值。

子类：-properties：属性值，键和值都是字符串，而且可以结合流进行减值的操作，Io流中有介绍。

5，TreeMap:数据结构：二叉树，不是同步的，可以对map集合中的键进行排序。

5，collections：工具类：collections，集合框架中用于操作集合对象的工具类。都是静态的工具方法。此类完全由在collection上进行操作或返回collection的静态方法组成。

方法：

max（Collection<? extends T> coll）:根据元素自然顺序，返回给定collection的最大元素。
min（Collection<? extends T> coll）:根据元素自然顺序，返回给定collection的最小元素。
max（Collection<? extends T> coll，Comparator<？ super T> comp）:根据指定比较器产生的顺序，返回给定collection的最大元素。
min（Collection<? extends T> coll，Comparator<？ super T> comp）:根据指定比较器产生的顺序，返回给定collection的最小元素。

sort（List<T> list）:根据元素的自然顺序，对指定列表按升序进行排序。
sort（List<T> list，Comparator<？ super T> c）:根据指定比较器产生的自然顺序，对指定列表按升序进行排序。
reverseOrder（）：返回一个比较器，他强行逆转实现了Comparable接口的对象Collection的自然顺序。
reverseOrder（Comparator<T> cmp）：返回一个比较器，它强行逆转指定比较器的顺序。

6，Arrays:工具类，集合和数组的互转。

用于操作数组的工具类。类中定义的一些都是静态工具方法：

1，对数组排序，

2，二分查找，

3，数组复制，

4，对两个数组进行元素的比较，判断两个数组是否相同。

5，将数组转成字符串：tostring（）；

asList（T...a）：返回一个受指定数组支持的固定大小的的列表。
数组转成集合：就是为了使用集合的方法操作数组中的元素。
但是不要使用增删等改变长度的方法。add remove方法不可用，会发生异常：UnsupportedOperationException
若数组中存储的是基本数据类型，那么转成集合，数组对象会作为集合中的元素存在。数组中元素是引用数据类型时转成集合，数组元素会作为集合元素存在。

集合转成数组：目的为了限制对元素的增删操作。
toArray（）；如果传递的数组的长度小于集合的长度，会创建一个同类型的数组长度。如果传递的数组的长度大雨了集合的长度，就会使用这个数组，没有存储元素的位置为null，长度最好直接定义为和集合长度一致。

四，泛型：

1，泛型：当方法要操作的类型不确定和类上的泛型不一定一样，这时可以将泛型定义在方法上。称之为泛型方法。如果方法时静态的，还需要使用泛型，那么泛型必须定义在方法上。

1，一种安全机制。
2，将运行时期的ClassCastException,转移到了编译时期变成了编译失败。
3，泛型技术，是给编译器使用的技术。
4，泛型的出现避免了强转的麻烦。
2，当使用泛型接类或者接口时，传递的具体的类型不确定，可以通过通配符表示。如果想要对被打印的集合中的元素进行限制，只在指定的一些类型，进行打印。使用泛型的限定。

<？ extends Person>:接受Person类型或者person的子类型。称为上限。
<? super e>:接收E类型或者e父类型。下限
<? extends E>：接收E类型或者E的子类型。上限

五，细节：

1， 1，集合中存储的其实都是对象的地址。
2，jdk1.5后集合中可以存储基本数值，但存储的是基本数据类型包装类的对象。
3，集合取出来的都是Object对象，需要使用元素的特有方法时，需要向下转型。
4，存储时提升为了Object。取出则需要向下转型。

2，Hashtable和HashMap的区别： 
1.Hashtable是Dictionary的子类，HashMap是Map接口的一个实现类； 
2.Hashtable中的方法是同步的，而HashMap中的方法在缺省情况下是非同步的。即是说，在多线程应用程序中，不用专门的操作就安全地可以使用Hashtable了；而对于HashMap，则需要额外的同步机制。

3,但HashMap的同步问题可通过Collections的一个静态方法得到解决： 
Map Collections.synchronizedMap(Map m) 
4，Hashtable:不允许空作为键和值。被HashMap替代了.

3,hashMap和Treemap区别：

HashCode值存储数据,根据键可以直接获取它的值，具有很快的访问速度。在Map 中插入、删除和定位元素，HashMap 是最好的选择。

TreeMap取出来的是排序后的键值对。但如果您要按自然顺序或自定义顺序遍历键，那么TreeMap会更好。
LinkedHashMap 是HashMap的一个子类，如果需要输出的顺序和输入的相同,那么用LinkedHashMap可以实现,它还可以按读取顺序来排列，像连接池中可以应用。

1. HashSet是通过HashMap实现的,TreeSet是通过TreeMap实现的,只不过Set用的只是Map的key
2. Map的key和Set都有一个共同的特性就是集合的唯一性.TreeMap更是多了一个排序的功能.
3. hashCode和equal()是HashMap用的, 因为无需排序所以只需要关注定位和唯一性即可.
   a. hashCode是用来计算hash值的,hash值是用来确定hash表索引的.
   b. hash表中的一个索引处存放的是一张链表, 所以还要通过equal方法循环比较链上的每一个对象才可以真正定位到键值对应的Entry.
   c. put时,如果hash表中没定位到,就在链表前加一个Entry,如果定位到了,则更换Entry中的value,并返回旧value
4. 由于TreeMap需要排序,所以需要一个Comparator为键值进行大小比较.当然也是用Comparator定位的.
   a. Comparator可以在创建TreeMap时指定
   b. 如果创建时没有确定,那么就会使用key.compareTo()方法,这就要求key必须实现Comparable接口.
   c. TreeMap是使用Tree数据结构实现的,所以使用compare接口就可以完成定位了.

注意： 
1、Collection没有get()方法来取得某个元素。只能通过iterator()遍历元素。 
2、Set和Collection拥有一模一样的接口。 
3、List，可以通过get()方法来一次取出一个元素。使用数字来选择一堆对象中的一个，get(0)...。(add/get) 
4、一般使用ArrayList。用LinkedList构造堆栈stack、队列queue。 
5、Map用 put(k,v) / get(k)，还可以使用containsKey()/containsValue()来检查其中是否含有某个key/value。 
      HashMap会利用对象的hashCode来快速找到key。 
       hashing 
          哈希码就是将对象的信息经过一些转变形成一个独一无二的int值，这个值存储在一个array中。 
          我们都知道所有存储结构中，array查找速度是最快的。所以，可以加速查找。 
      
         发生碰撞时，让array指向多个values。即，数组每个位置上又生成一个梿表。 
     6、Map中元素，可以将key序列、value序列单独抽取出来。 
 使用keySet()抽取key序列，将map中的所有keys生成一个Set。 
 使用values()抽取value序列，将map中的所有values生成一个Collection。 
为什么一个生成Set，一个生成Collection？那是因为，key总是独一无二的，value允许重复。