第十三章 集合

一、集合的概念

集合：将若干用途、性质相同或相近的“数据”组合而成的一个整体

Java集合中只能保存引用类型的数据，不能保存基本类型数据

数组的缺点：长度不可变

Java中常用集合：

1.Set(集):集合中的对象不按特定方式排序，并且没有重复对象

2.List(列表):集合中的对象按照索引位置排序，可以有重复对象，允许按索引位置索引对象

3.Map(映射):集合中的每个元素包含一个键对象和值对象，集合中没有重复的键对象，值对象可以重复

二、Collection接口

public class CollectionTest {public static void main(String[] args) {//Collection是接口，需要用实现类创建对象Collection c = new ArrayList();//集合中保存多少长度System.out.println("获取集合的长度"+c.size());//如果没有数据返回true，有数据返回falseSystem.out.println("判断集合是否为空"+c.isEmpty());//往集合中添加数据用add方法c.add("张三");//集合中是不能保存基本数据类型的，只能保存对象类型//而基本数据类型可以保存的原因是jdk1.5之后基本数据类型会跟包装类类型进行默认转换c.add(123);c.add(true);c.add('a');c.add(99.5);//集合重写了Object的toString方法，所以打印显示的内容不是地址System.out.println(c);System.out.println(c.size());//删除集合中的数组c.remove(123);System.out.println(c);//删除数据之后集合的长度会发生改变，但是数组的长度不会System.out.println(c.size());//将集合转换为数组的方法Object []objects = c.toArray();for(Object o :objects){System.out.println(o + " ");}}
}

三、Iterator接口

Iterator接口的作用：遍历容器中的元素

Iterator接口的方法：

boolean hasNext()

Object next()

void remove()

public class IteratorTest {public static void main(String[] args) {//Collection是接口，需要用实现类创建对象Collection c = new ArrayList();c.add(123);c.add(true);c.add('a');c.add(99.5);//使用迭代器遍历集合Iterator it = c.iterator();//hasNext方法用于判断后面是否还有数据，如果有则返回true，如果没有数组则返回falsewhile(it.hasNext()){//next方法用于获取集合中的数据System.out.println(it.next());}}
}

四、Set

1.Set接口未提供额外的方法

2.Set的实现类：HashSet、TreeSet

3.HashSet类：按照哈希算法存取集合中的对象

（1）哈希算法判断集合中的元素是否重复，先判断对象的hashcode，然后使用equals()方法

（2）为了使HashSet正常工作，类重写equals()方法时必须重写hashcode()方法，以保证两个引用同一对象的两个变量的hashcode也一致

4.TreeSet：能够对集合中的对象进行自动排序

（1）集合中的对象必须可以比较

（2）自然排序：集合中的对象进行比较，然后进行升序排列

                集合中对象的类必须实现java.lang.Comparable接口，使用compareTo()方法进行比较

                Java类库中实现Comparable接口的常用类

（3）自定义排序

如果希望TreeSet类的对象按着自定义方式排序，需要让集合中对象的类实现java.util.Comparator接口

5.set集合不可以重复的不仅仅是同一个对象不能保存进set集合，不同对象，内容相同的也不能保存进集合中说到比较首先想到的是equals但是set集合为了提交比较效率会先进行hash比较，hash值是对象的内容经过一系列hash计算，得到的一个整数。如果两个对象的hash值不同，则表示不是同一个对象，如果hash值相同，则证明这两个对象可能是同一个对象，要进行equals比较，方法出现hash值相同，但是内容不同的情况偶然发生。

public class SetTest {public static void main(String[] args) {//set集合特点，无序(指添加到集合中的顺序和显示集合的顺序不一致+)不可以重复Set set = new HashSet();set.add(123);set.add(true);set.add('a');set.add(99.5);//set集合无序不可以重复，不仅仅是同一个对象不能重复，不同对象内容重复也不能保存到set集合里String s1 = "world";String s2 = new String("world");set.add(s1);set.add(s2);System.out.println(set);}
}

public class Test {public static void main(String[] args) {Set set = new HashSet();Student s1 = new Student(1001,'l',18);Student s2 = new Student(1001,'l',18);Student s3 = new Student(1001,'s',20);set.add(s1);set.add(s2);set.add(s3);System.out.println(set);}
}
class Student{int no;char name;int age;public Student (int no,char name,int age){this.age = age;this.name = name;this.no = no;}//要想让自己写的类在set集合中正常保存，就需要重写equals的同时重写hashCode方法//正常保存指的是同一个对象不能保存进集合中，不同对象内容相同也不能保存进集合中@Overridepublic boolean equals(Object o) {if(this == o ){return true;}//判断o对象是不是有Student创建的if(o instanceof Student){Student s = (Student)o;//在逐一比较每个属性的值是否相同if (age == s.age&&name ==s.name&&no==s.no){return true;}}return false;}@Overridepublic int hashCode() {return age*5+name*5+no*5;}
}

五、List

1.List元素都对应一个整数类型的序号记录其在集合中的位置，可以根据序号存取集合中的元素

2.List的实现类：ArrayList、LinkedList等

3.Arrays补充方法：List asList(数组类型 a)

4.ArrayList:

(1)代表长度可变的数组

(2)查询速度较快、增删改速度较慢

5.LinkedList:

 (1)采用链表数据结构，对顺序访问进行优化

 (2)增删改速度较快，查询速度较慢

注意：一定要实际问题实际分析，规律可能会发生变化

public class ListTest {public static void main(String[] args) {//list集合有序可以重复，可以通过索引获取对应位置的数据List list = new LinkedList();list.add(123);list.add("hello");list.add(false);list.add(true);list.add(98.2);list.add('l');System.out.println(list);//get方法，通过索引获取对应位置的数据System.out.println("获取索引为2，第三个位置的数据"+list.get(2));//set方法，修改指定位置的数据的值list.set(1,"hello world");System.out.println(list);//在指定索引位置添加数据list.add(1,"hello");System.out.println(list);//删除指定索引位置的数据list.remove(1);System.out.println(list);//将数组转换为集合,那么数组保存数据类型必须是对象类型，基本数据类型要使用包装类Integer[] a = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};List list1 = Arrays.asList(a);System.out.println(list1);//List集合的便利形式//第一种转换数组在遍历Object[] object = list1.toArray();for (Object o: object){System.out.print(o + " ");}System.out.println();//第二中使用迭代器遍历Iterator it = list1.iterator();while (it.hasNext()){System.out.print(it.next()+" ");}System.out.println();//第三种，直接遍历使用get方法获取数据for (int i=0;i<list1.size();i++){System.out.print(list1.get(i)+" ");}System.out.println();//第四种使用foreach循环遍历for(Object o:list1){System.out.print(o + " ");}}}

六、Map

1.Map中存储的元素通常都是由key来表示，所以同一Map中key值不能重复，value值无要求

2.Map的实现类：HashMap、TreeMap

3.Map接口的属性：Entry——映射项（键-值对）

public class MapTest {public static void main(String[] args) {Map map = new HashMap();//Map集合以键值对的形式保存数据，键不能重复，值可以重复//put方法往Map集合中保存数据map.put("a","123");map.put(1,false);map.put('a',95.5);map.put(true,100);System.out.println(map);//map集合保存数据要求key不能重复，但是如果重复了也不会报错//会用心地value值将之前的数据覆盖掉map.put(true,200);System.out.println(map);//get方法，根据key值获取对应的value值System.out.println(map.get(true));//根据key值删除map集合中的数据map.remove('a');//当要删除的key不存在的时候，代码书写执行不会报错，就是没有删除而已map.remove(false);System.out.println(map);System.out.println("获取map集合中的元素个数" + map.size());//clear清空集合//map.clear（）//遍历map集合//1.通用遍历形式 最通用Set set = map.entrySet();Iterator it = set.iterator();while (it.hasNext()){Map.Entry entry = (Map.Entry) it.next();System.out.println("保存数据时候的key值" + entry.getKey());System.out.println("保存数据时候的value值" + entry.getValue());System.out.println();}//2.特殊形式的遍历Map map1 = new HashMap();//当key值都是有规律的，且不同的是一段连续的数字，那么就可以通过get方法来获取//数据，从而遍历集合map1.put("item0","123");map1.put("item1","true");map1.put("item2",'k');map1.put("item3","k");map1.put("item4",1000);for (int i = 0;i<map1.size();i++){System.out.println(map1.get("item"+i));}}}

七、Collections类

java.util.Collections类：提供一系列的基于集合操作的常用静态方法

public class CollectionsTest {//Collection类是专门操作集合的类public static void main(String[] args) {List list = new ArrayList();list.add("hello");list.add("zhangsan");list.add("zhao");list.add("wangwu");list.add("liuxuiang");list.add("zhaoliu");//排序Collections.sort(list);System.out.println(list);//倒序Collections.reverse(list);System.out.println(list);//乱序Collections.shuffle(list);System.out.println(list);}
}

public class Demo {public static void main(String[] args) {List list = new ArrayList();Teacher t1 = new Teacher(1001,"张三",18);Teacher t2 = new Teacher(1002,"张四",19);Teacher t3 = new Teacher(1003,"张五",20);list.add(t1);list.add(t2);list.add(t3);Collections.sort(list);System.out.println(list);}
}
class Teacher implements Comparable{int no;String name;int age;public Teacher (int no,String name,int age){this.no = no;this.name = name;this.age = age;}@Overridepublic String toString() {return "Teacher{" +"no=" + no +", name='" + name + '\'' +", age=" + age +'}';}@Overridepublic int compareTo(Object o) {if (o instanceof Teacher){Teacher t = (Teacher) o;//this 表示的是前一个数， o表示的是数组中的后一个数·//-1表示不需要交换，正数表示需要交换返回正数就行if (t.age>this.age){return -1;} else if(t.age<this.age){return 1;}}return 0;}
}

八、泛型

1.为何使用泛型？

进入集合的对象都当作Object类型，从而失去了自己的类型；取出后也是Object类型，使用前通常要进行强制转换容易出现ClassCastException异常

2.原因：装入集合的时候无法指定装入的元素是何种类型

3.泛型：

（1）装入集合的时候指定元素的具体的类型

（2）增强程序的稳定性与可读性

4.集合中使用泛型

5.定义泛型类

（1）使用<T>用来声明一个型态持有者名称T（可以替换其它标示符）

（2）在定义泛型类时，可以声明多个泛型类型

              一般形式：class 类名称 <T1,T2> 

（3）声明及配置对象时不一定指定型态，默认会使用Object型态，编译时编译程序会提出警告

（4）可以使用泛型机制来声明一个数组（可以用数组代理T）

（5）不可以使用泛型来建立数组的实例（不能new T[]）

6.限制泛型的可用类型

一般形式:class 类名称 <T extends anyClass>

anyClass为类或接口，此类中的泛型必须是实现或继承了anyClass

7.使用类型通配符

一般形式：泛型名称<? extends anyClass>（设定上限）

一般形式：泛型名称<? super anyClass>（设定下限）

public class GenericTest {public static void main(String[] args) {List<String> list = new ArrayList<String>();list.add("123");list.add("hello");//添加泛型之后，在想往集合中和保存其它类型的数据就会报错//list.add（123）System.out.println(list);//泛型不会让保存到集合中的数据丢失自己本身的类型，所以取值的时候就不需要进行类型转换了Iterator<String> it = list.iterator();while (it.hasNext()){String s = it.next();System.out.println(s);}//集合中只能保存对象类型，所以在写泛型的时候只能写包装类型不能写基本数据类型Map<String,Integer> map = new HashMap();map.put("a",5);}}