JAVA 基础之容器集合（Collection和Map）
前言
本次我将分享的是java中常用的容器集合，大体分为了两类（Collection单列集合和Map双列集合），什么是双列，单列集合呢？看完这篇博客，或许你将有些许收获。Collection集合下主要讲解List集合和Set集合，而双列集合，我主要讲解HashMap集合。
一.Collection集合
Collection集合概述
是单例集合的顶层接口，它表示一组对象，这些对象也称为Collection的元素
*
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
常用方法：
1.1List集合
List集合概述：
有序集合(也称为序列)，用户可以精确控制列表中每个元素的插入位置。用户可以通过整数索引访问元素，并搜索列表中的元素
*
与Set集合不同，列表通常允许重复的元素
List集合特点：
有索引
*
可以存储重复元素
*
元素存取有序
List集合特有的方法：
遍历方式：
//学生类
public class Student {
private String name;
private int age;
public Student() {
}
public Student(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;
}
}
//--------------------------------------------------------
//测试类
public class ListDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建List集合对象
List<Student> list = new ArrayList<Student>();
//创建学生对象
Student s1 = new Student("林青霞", 30);
Student s2 = new Student("张曼玉", 35);
Student s3 = new Student("王祖贤", 33);
//把学生添加到集合
list.add(s1);
list.add(s2);
list.add(s3);
//迭代器：集合特有的遍历方式
Iterator<Student> it = list.iterator();
while (it.hasNext()) {
Student s = it.next();
System.out.println(s.getName()+","+s.getAge());
}
System.out.println("--------");
//普通for：带有索引的遍历方式
for(int i=0; i<list.size(); i++) {
Student s = list.get(i);
System.out.println(s.getName()+","+s.getAge());
}
System.out.println("--------");
//增强for：最方便的遍历方式
for(Student s : list) {
System.out.println(s.getName()+","+s.getAge());
}
}
}接下来讲的是List集合的实现类：
1.1.1ArrayList集合
ArrayList集合的底层是数组结构实现，查询快、增删慢，它的一些常用方法可以参考List集合的
常用方法。
1.1.2LinkedList集合
LinkedList集合底层是链表结构实现，查询慢、增删快，它有一些特有的常用方法
1.2Set集合
Set集合的特点
元素存取无序
*
没有索引、只能通过迭代器或增强for循环遍历
*
不能存储重复元素
在我讲解HashSet之前我们必须先了解哈希值的概念，方便我们理解接下来的一些集合
哈希值简介
是JDK根据对象的地址或者字符串或者数字算出来的int类型的数值
*
如何获取哈希值
Object类中的public int hashCode()：返回对象的哈希码值
*
哈希值的特点
同一个对象多次调用hashCode()方法返回的哈希值是相同的
*
默认情况下，不同对象的哈希值是不同的。而重写hashCode()方法，可以实现让不同对象的哈希值相同
1.2.1HashSet集合
HashSet集合的特点
底层数据结构是哈希表
*
对集合的迭代顺序不作任何保证，也就是说不保证存储和取出的元素顺序一致
*
没有带索引的方法，所以不能使用普通for循环遍历
*
由于是Set集合，所以是不包含重复元素的集合
HashSet的基本使用：
public class HashSetDemo01 {
public static void main(String[] args) {
//创建集合对象
HashSet<String> hs = new HashSet<String>();
//添加元素
hs.add("hello");
hs.add("world");
hs.add("java");
hs.add("world");
//遍历
for(String s : hs) {
System.out.println(s);
}
}
}HashSet集合保证元素唯一性源码分析：
1.根据对象的哈希值计算存储位置
如果当前位置没有元素则直接存入
如果当前位置有元素存在，则进入第二步
2.当前元素的元素和已经存在的元素比较哈希值
如果哈希值不同，则将当前元素进行存储
如果哈希值相同，则进入第三步
3.通过equals()方法比较两个元素的内容
如果内容不相同，则将当前元素进行存储
如果内容相同，则不存储当前元素
图解：
拓展：LinkedHashSet
LinkedHashSet集合特点
哈希表和链表实现的Set接口，具有可预测的迭代次序
*
由链表保证元素有序，也就是说元素的存储和取出顺序是一致的
*
由哈希表保证元素唯一，也就是说没有重复的元素
1.2.2TreeSet集合
TreeSet集合概述
元素有序，可以按照一定的规则进行排序，具体排序方式取决于构造方法
TreeSet()：根据其元素的自然排序进行排序
*
TreeSet(Comparator comparator) ：根据指定的比较器进行排序
*
没有带索引的方法，所以不能使用普通for循环遍历
*
由于是Set集合，所以不包含重复元素的集合
要理解好TreeSet必须先了解自然排序Comparable：
案例需求
存储学生对象并遍历，创建TreeSet集合使用无参构造方法
*
要求：按照年龄从小到大排序，年龄相同时，按照姓名的字母顺序排序
*
实现步骤
用TreeSet集合存储自定义对象，无参构造方法使用的是自然排序对元素进行排序的
*
自然排序，就是让元素所属的类实现Comparable接口，重写compareTo(T o)方法
*
重写方法时，一定要注意排序规则必须按照要求的主要条件和次要条件来写
public class Student implements Comparable<Student> {
private String name;
private int age;
public Student() {
}
public Student(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;
}
@Override
public int compareTo(Student s) {
// return 0;
// return 1;
// return -1;
//按照年龄从小到大排序
int num = this.age - s.age;
// int num = s.age - this.age;
//年龄相同时，按照姓名的字母顺序排序
int num2 = num==0?this.name.compareTo(s.name):num;
return num2;
}
}
//------------------------------------------------
public class TreeSetDemo02 {
public static void main(String[] args) {
//创建集合对象
TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>();
//创建学生对象
Student s1 = new Student("xishi", 29);
Student s2 = new Student("wangzhaojun", 28);
Student s3 = new Student("diaochan", 30);
Student s4 = new Student("yangyuhuan", 33);
Student s5 = new Student("linqingxia",33);
Student s6 = new Student("linqingxia",33);
//把学生添加到集合
ts.add(s1);
ts.add(s2);
ts.add(s3);
ts.add(s4);
ts.add(s5);
ts.add(s6);
//遍历集合
for (Student s : ts) {
System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
}
}
}比较器排序Comparator的使用:
案例需求
存储学生对象并遍历，创建TreeSet集合使用带参构造方法
*
要求：按照年龄从小到大排序，年龄相同时，按照姓名的字母顺序排序
*
实现步骤
用TreeSet集合存储自定义对象，带参构造方法使用的是比较器排序对元素进行排序的
*
比较器排序，就是让集合构造方法接收Comparator的实现类对象，重写compare(T o1,T o2)方法
*
重写方法时，一定要注意排序规则必须按照要求的主要条件和次要条件来写
public class Student {
private String name;
private int age;
public Student() {
}
public Student(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;
}
}
//===================================================================
public class TreeSetDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建集合对象
TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>(new Comparator<Student>() {
@Override
public int compare(Student s1, Student s2) {
//this.age - s.age
//s1,s2
int num = s1.getAge() - s2.getAge();
int num2 = num == 0 ? s1.getName().compareTo(s2.getName()) : num;
return num2;
}
});
//创建学生对象
Student s1 = new Student("xishi", 29);
Student s2 = new Student("wangzhaojun", 28);
Student s3 = new Student("diaochan", 30);
Student s4 = new Student("yangyuhuan", 33);
Student s5 = new Student("linqingxia",33);
Student s6 = new Student("linqingxia",33);
//把学生添加到集合
ts.add(s1);
ts.add(s2);
ts.add(s3);
ts.add(s4);
ts.add(s5);
ts.add(s6);
//遍历集合
for (Student s : ts) {
System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
}
}
}二.Map集合
2.1Map集合的概述与特点
Map集合概述
interface Map<K,V> K：键的类型；V：值的类型Map集合的特点
键值对映射关系
*
一个键对应一个值
*
键不能重复，值可以重复
*
元素存取无序
Map集合的基本使用：
Map集合的一些常用方法：
public class MapDemo02 {
public static void main(String[] args) {
//创建集合对象
Map<String,String> map = new HashMap<String,String>();
//V put(K key,V value)：添加元素
map.put("张无忌","赵敏");
map.put("郭靖","黄蓉");
map.put("杨过","小龙女");
//V remove(Object key)：根据键删除键值对元素
// System.out.println(map.remove("郭靖"));
// System.out.println(map.remove("郭襄"));
//void clear()：移除所有的键值对元素
// map.clear();
//boolean containsKey(Object key)：判断集合是否包含指定的键
// System.out.println(map.containsKey("郭靖"));
// System.out.println(map.containsKey("郭襄"));
//boolean isEmpty()：判断集合是否为空
// System.out.println(map.isEmpty());
//int size()：集合的长度，也就是集合中键值对的个数
System.out.println(map.size());
//输出集合对象
System.out.println(map);
}
}2.2Map集合的获取功能
方法介绍：
public class MapDemo03 {
public static void main(String[] args) {
//创建集合对象
Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();
//添加元素
map.put("张无忌", "赵敏");
map.put("郭靖", "黄蓉");
map.put("杨过", "小龙女");
//V get(Object key):根据键获取值
// System.out.println(map.get("张无忌"));
// System.out.println(map.get("张三丰"));
//Set<K> keySet():获取所有键的集合
// Set<String> keySet = map.keySet();
// for(String key : keySet) {
// System.out.println(key);
// }
//Collection<V> values():获取所有值的集合
Collection<String> values = map.values();
for(String value : values) {
System.out.println(value);
}
}
}2.3Map集合的遍历方式（方式一）
遍历思路
我们刚才存储的元素都是成对出现的，所以我们把Map看成是一个夫妻对的集合
把所有的丈夫给集中起来
*
遍历丈夫的集合，获取到每一个丈夫
*
根据丈夫去找对应的妻子
*
步骤分析
获取所有键的集合。用keySet()方法实现
*
遍历键的集合，获取到每一个键。用增强for实现
*
根据键去找值。用get(Object key)方法实现
*
public class MapDemo01 {
public static void main(String[] args) {
//创建集合对象
Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();
//添加元素
map.put("张无忌", "赵敏");
map.put("郭靖", "黄蓉");
map.put("杨过", "小龙女");
//获取所有键的集合。用keySet()方法实现
Set<String> keySet = map.keySet();
//遍历键的集合，获取到每一个键。用增强for实现
for (String key : keySet) {
//根据键去找值。用get(Object key)方法实现
String value = map.get(key);
System.out.println(key + "," + value);
}
}
}2.4Map集合的遍历方式（方式二）
遍历思路
我们刚才存储的元素都是成对出现的，所以我们把Map看成是一个夫妻对的集合
获取所有结婚证的集合
*
遍历结婚证的集合，得到每一个结婚证
*
根据结婚证获取丈夫和妻子
*
步骤分析
获取所有键值对对象的集合
Set<Map.Entry<K,V>> entrySet()：获取所有键值对对象的集合
*
遍历键值对对象的集合，得到每一个键值对对象
用增强for实现，得到每一个Map.Entry
*
根据键值对对象获取键和值
用getKey()得到键
*
用getValue()得到值
*
代码实现
public class MapDemo02 {
public static void main(String[] args) {
//创建集合对象
Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();
//添加元素
map.put("张无忌", "赵敏");
map.put("郭靖", "黄蓉");
map.put("杨过", "小龙女");
//获取所有键值对对象的集合
Set<Map.Entry<String, String>> entrySet = map.entrySet();
//遍历键值对对象的集合，得到每一个键值对对象
for (Map.Entry<String, String> me : entrySet) {
//根据键值对对象获取键和值
String key = me.getKey();
String value = me.getValue();
System.out.println(key + "," + value);
}
}
}2.5HashMap集合
HashMap是Map的实现类，HashMap可实现快速存储和检索，但缺点是包含的元素是无序的，适用于在Map中插入、删除和定位元素。常用方法参考Map集合。
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