java 集合类详解

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了解集合

定义：集合是一个存放对象引用的容器。

集合：长度可变，可以存储不同数据类型的对象引用。（不可存储基本数据类型）

集合概述

图解

分析：

单列集合：接口Collection

Collection子接口： List 特点：元素有序，存储可重复

List实现类： ArrayList 特点：查找快、增删慢，数组形式

List实现类： LinkedList 特点：增删快、查询慢、双向循环链表结构

Collection子接口： Set 特点：元素无序，存储元素不重复

Set元素是无序（存入和取出的顺序不一定一致），元素不可以重复。Set集合体系没有索引，取出方式是迭代器。

Set实现类： HashSet 特点：底层哈希表、数组、链表、线程非同步。

Set实现类： LInkedHashSet 特点：底层哈希表、数组、双向循环链表。

Set实现类： TreeSet 特点：底层二叉树存储元素，对存储的元素排序（自然排序、定制排序）。

双列集合:接口Map

定义：存储的数据是以键值对的形式存在的，键不可重复，值可以重复。

Map实现类： HashMap 特点： 线程不安全、底层链表+数组+哈希表

Map实现类： TreeMap 特点： 底层红黑树、保证排序（自然排序、定制排序）。

单列集合Collection

单列集合：元素是孤立存在的，向集合中存储元素采用一个个元素的方式存储。

常用方法：

List子接口

特点：可以重复，元素有序（元素的存入和取出顺序一致）。

List实现类： Arrylist 特点：增删慢、查询快、数组形式存储。

list实现类：LinkedList 特点：增删快、查询慢、双向循环链表结构。

常用方法：（查找Api文档）

Collection集合遍历

iterator接口 ：迭代访问集合中的元素。

iterator存储原理：

图解

第一种方式：迭代器遍历元素

第二种方式：增强for循环

第三种方式：foreach循环遍历

第四种方式：iterator的foreachremaining（）方法循环遍历

Set子接口

特点：存入元素不重复，无序（存入顺序和取出顺序不一致）。

实现类HashSet

实现原理

自定义类对象存入HashSet

private String name;private int age;public Day_02(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;}//  自定义类public void setAge(int age) {this.age = age;}@Overridepublic boolean equals(Object o) {if (this == o) return true;if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;Day_02 day_02 = (Day_02) o;if (age != day_02.age) return false;return name != null ? name.equals(day_02.name) : day_02.name == null;}@Overridepublic int hashCode() {int result = name != null ? name.hashCode() : 0;result = 31 * result + age;return result;}@Overridepublic String toString() {return "Day_02{" +"name='" + name + '\'' +", age=" + age +'}';}// 实现类public static void main(String[] args) {HashSet<Day_02> c = new HashSet<>();Day_02 d1= new Day_02("核潜艇",5);Day_02 d2= new Day_02("轰炸机",002);Day_02 d3= new Day_02("核潜艇",5);c.add(d1);c.add(d2);c.add(d3);System.out.println(c);}
}

实现类：LinkedHashSet

特点：链表保证存储的顺序和取出顺序一致，元素不重复，哈希表保证的。

TreeSet接口

特点：采用二叉树存储元素

二叉树定义：每个节点最多两个节点的二叉树。

TreeSet存储原理

第一次值，存储在顶端，

第二次值，跟第一次值比较，小存左，大存右边。

第三次值，跟第一次值比较，小存左，大存右边，接着跟第二次值比较。

（有重复的元素，会将重复的元素去掉）

以此类推。

图解：

常用方法：

public static void main(String[] args) {TreeSet<Integer> c = new TreeSet<>();c.add(15);c.add(30);c.add(18);System.out.println(c.lower(1));  // 返回集合中小于输入数的最大元素System.out.println(c.floor(15)); //返回集合中小于或等于输入数的最大元素System.out.println(c.higher(65));//返回集合中大于输入数的最小元素System.out.println(c.ceiling(48)); // 返回集合中或与或等于给定元素的最小元素System.out.println(c.first()); // 返回集合的首个元素System.out.println(c.pollFirst());//移除并返回集合的第一个元素
}

自然排序： 存储元素必须实现Comparable接口，重写compareTo（ ）方法

注意：返回值为负数，当前存入的较小值，存左边

返回值为0，存入的元素跟集合元素重复、不存

返回值为正数，存入的元素较大，存右边。

代码：

Day_02类
public class Day_02 implements Comparable<Day_02>{private String name;private int age;public Day_02(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;}@Overridepublic boolean equals(Object o) {if (this == o) return true;if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;Day_02 day_02 = (Day_02) o;if (age != day_02.age) return false;return name != null ? name.equals(day_02.name) : day_02.name == null;}@Overridepublic int hashCode() {int result = name != null ? name.hashCode() : 0;result = 31 * result + age;return result;}@Overridepublic String toString() {return "Day_02{" +"name='" + name + '\'' +", age=" + age +'}';}@Overridepublic int compareTo(Day_02 o) {return o.age-this.age;  // o.age 正在存储的对象年龄 this.age 已经存入的对象年龄}
}//测试类TreeSet<Day_02> c = new TreeSet<>();Day_02 d1= new Day_02("核潜艇",15);Day_02 d2 = new Day_02("轰炸机",1);Day_02 d3= new Day_02("巡洋舰",156);c.add(d1);c.add(d2);c.add(d3);System.out.println(c);

定制排序：comparator比较器比较

代码：

// Day_02类
public class Day_02 {private String name;private int age;public Day_02(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;}@Overridepublic boolean equals(Object o) {if (this == o) return true;if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;Day_02 day_02 = (Day_02) o;if (age != day_02.age) return false;return name != null ? name.equals(day_02.name) : day_02.name == null;}@Overridepublic int hashCode() {int result = name != null ? name.hashCode() : 0;result = 31 * result + age;return result;}@Overridepublic String toString() {return "Day_02{" +"name='" + name + '\'' +", age=" + age +'}';}
}
// 测试类public static void main(String[] args) {TreeSet<Day_02> c = new TreeSet<>(new Comparator<Day_02>() {@Overridepublic int compare(Day_02 o1, Day_02 o2) {return o1.getAge()-o2.getAge();}});Day_02 d1= new Day_02("核潜艇",15);Day_02 d2 = new Day_02("轰炸机",1);Day_02 d3= new Day_02("巡洋舰",156);c.add(d1);c.add(d2);c.add(d3);System.out.println(c);}

双列集合Map接口

Map简介：

特点：Map的映射关系是一个键对象key对应一个值对象value，键不可重复，值可以。

实现类HashMap集合

内部结构

HashMap存储原理：

HashCode（ ）方法计算哈希值找到存储位置，equals( )比较键内容是否重复。

哈希值不同，键内容不同，直接插入。

哈希值相同，键内容不同，往下插入（水桶状）

哈希值相同，键内容相同，删除。

Map常用方法:

public static void main(String[] args) {HashMap<String,String> c = new HashMap<>();c.put("核潜艇","轰炸机");c.put("隐形轰炸机","巡洋舰");c.put("突击航母","驱逐舰");System.out.println(c.size()); // 返回键值映射的个数System.out.println(c.containsValue("驱逐舰")); // 判断是否存在值System.out.println(c.containsKey("潜艇")); // 判断是否存在键System.out.println(c.remove("潜艇")); // 删除指定键元素c.clear(); // 删除真个集合元素Set<String> strings = c.keySet(); // Set集合的形式返回这个Map集合的所有键对象
}

Map集合遍历

第一种方式：keySet( )方法

public static void main(String[] args) {HashMap<String,String> c = new HashMap<>();c.put("核潜艇","轰炸机");c.put("隐形轰炸机","巡洋舰");c.put("突击航母","驱逐舰");Set<String> strings = c.keySet();  // 获取map集合所有的键对象for (String a:strings){System.out.println(c.get(a)+a);  // get( )获取键
}

第二种方式 entrySet ( ) iterator( )

public static void main(String[] args) {HashMap<String,String> c = new HashMap<>();c.put("核潜艇","轰炸机");c.put("隐形轰炸机","巡洋舰");c.put("突击航母","驱逐舰");Iterator<Map.Entry<String, String>> iterator = c.entrySet().iterator();while (iterator.hasNext()){Map.Entry<String, String> next = iterator.next();String key = next.getKey();String value = next.getValue();System.out.println(key+value);}
}

第三种方式 forEach( )

public static void main(String[] args) {HashMap<String,String> c = new HashMap<>();c.put("核潜艇","轰炸机");c.put("隐形轰炸机","巡洋舰");c.put("突击航母","驱逐舰");Iterator<Map.Entry<String, String>> iterator = c.entrySet().iterator();while (iterator.hasNext()){Map.Entry<String, String> next = iterator.next();String key = next.getKey();String value = next.getValue();System.out.println(key+value);}
}

第四种方式 获取值 values( )

public static void main(String[] args) {HashMap<String, String> c = new HashMap<>();c.put("核潜艇", "轰炸机");c.put("隐形轰炸机", "巡洋舰");c.put("突击航母", "驱逐舰");Collection<String> values = c.values();values.forEach((String a)-> System.out.println(a));
}

Map实现类TreeMap

自然排序 ： 实现comparable 接口 重写 CompareTo( )方法

定制排序

new Comparator（ ）

Properties集合

定义：properties 集合继承于Hashtable，表示一个持久的属性集。

作用：主要用来存储字符串类型的键和值

区别： Hashtable 是线程安全的

常用工具类

Collections工具类（对单列集合操作）

作用：提供大量静态方法对集合元素进行排序、查找、修改。

public static void main(String[] args) {ArrayList<String> list = new ArrayList<>();Collections.addAll(list, "a", "b", "c");  // 集合中添加元素Collections.shuffle(list); // 随机排序集合中元素Collections.reverse(list); // 反转集合元素Collections.sort(list);  //集合中元素进行自然排序
}

Arrays工具类

作用：对数组操作的静态方法

public static void main(String[] args) {int[] arr = {15, 6, 5, 6, 5};Arrays.sort(arr); // 数组元素进行自然排序System.out.println(Arrays.toString(arr)); // 打印数组元素System.out.println(Arrays.binarySearch(arr, 6));  // 求数组元素的索引值   （先sort( )排序在求值）int[] ints = Arrays.copyOfRange(arr, 1, 2);  // arr数组元素复制到ints数组Arrays.fill(ints,26); // ints的所有元素替换为26
}

原文链接