一 集合的由来
需求1：20个学员。用Student描述，创建Student对象。
既然对象很多先进行存储---数组。Student[] stus = new Student[20];
需求2：又来来了一个新学员。
原来的容器用不了。数组的长度是固定的。解决：
创建一个新数组，将原来数组中的元素复制到新数组中。麻烦。Java中提供解决问题的对象---->集合。当数据多了需要存储，需要容器，而数据的个数不确定，无法使用数组，这时可以使用Java中另一个容器--集合。
集合和数组的区别？
数组的长度是固定的。集合的长度是可变的。数组中存储的是同一类型的元素，可以存储基本数据类型值。
集合存储的都是对象。而且对象的类型可以不一致。什么时候使用集合呢？
当对象多的时候，先进行存储。这些容器怎么区分？
区分的方式：每一个容器的数据结构不一样。
数据存储到的一种方式。不断的向上抽取过程中，出现体现，形成了集合框架。
最顶层：Collection接口。学习体系：看顶层，用底层。
了解顶层Collection：
一个容器：添加，删除，获取等功能。Collection:
|--List:有序的，带索引的，通过索引就可以精确的操作集合中的元素，元素是可以重复的。 List提供了增删改查动作 增加add(element) add(index,element) ; 删除remove(element) remove(index); 修改set(index,element); 查询get(index); |--Set:// 演示Collection中带all方法 。 public static void collectionDemo2(Collection c1,Collection c2){ //1,给两个集合添加元素。 c1.add("abc1"); c1.add("abc2"); c1.add("abc3"); c2.add("abc1"); c2.add("abc4"); c2.add("abc5"); //添加所有c2的元素到c1中。// c1.addAll(c2); // boolean b = c1.containsAll(c2);// System.out.println("b="+b); //删除c1中所有和c2相同的元素。// c1.removeAll(c2); //保留了c1中和c2相同的元素。 c1.retainAll(c2); //打印。 System.out.println("c1="+c1); } // 演示Collection中常见的一般方法。 public static void collectionDemo(Collection coll) { //1,往集合中添加对象元素。add(Object); coll.add("itcast1"); coll.add("itcast2"); coll.add("itcast3"); //2,删除。// coll.remove("itcast2"); //3,判断是否包含。 System.out.println(coll.contains("itcast11")); //4,清除。 coll.clear(); //把集合打印一下。 System.out.println(coll);//[itcast1, itcast2, itcast3] } 1.1 集合框架图
图1
1.2 集合的细节@
public static void main(String[] args) { Collection coll = new ArrayList(); /* * 细节。 * 1，集合中存储其实都是对象的地址。 * 2，集合中可以存储基本数值吗？不行，但是jdk1.5以后可以这么写，但是存储的还是对象(基本数据类型包装类对象)。 * 3，存储时提升了Object。取出时要使用元素的特有内容，必须向下转型。 */ //coll存储元素。// coll.add("abc1");//存储的是对象的引用。 // coll.add(3);//coll.add(Integer.valueOf(3));//自动装箱。 coll.add("itcast1");//Object obj = "itcast1";提升为了Object。 coll.add("hehe");// coll.add("nba"); for (Iterator it = coll.iterator(); it.hasNext();) { Object object = it.next();//取出来的都是Object。需要使用元素的特有方法时需要向下转型。 String str = (String)object; System.out.println(str.length()); } } 1.3 重复的概念equals
里面的重复是指的是引用是否重复，也就是equals方法来比较的，你也可以重写equals 方法。建立自己的比较方式
重复都是有判断依据的，都是通过方法来完成的。
public boolean equals(Object obj) { if(this == obj) return true; if(! (obj instanceof Student)) throw new RuntimeException("类型异常"); Student stu = (Student)obj; return (this.name.equals(stu.name) && (this.age == stu.age)); } public static void main(String[] args) { Collection coll = new ArrayList(); Student stu = new Student(21,"lishi"); coll.add(stu); coll.add(new Student(21,"lisi")); for (Iterator iterator = coll.iterator(); iterator.hasNext();) { Student student = (Student) iterator.next(); System.out.println(student.toString()); }
二 迭代@
也是集合的取出方式
public static void main(String[] args) { /* * 集合的取出方式。 * * 迭代器是Collection集合中通用的取出方式。 * */ //1，创建集合对象。 Collection coll = new ArrayList(); coll.add("abc1"); coll.add("abc2"); coll.add("abc3"); coll.add("abc4"); /*//2.获取容器的迭代器对象。通过iterator方法。 Iterator it = coll.iterator(); //3,使用具体的迭代器对象获取集合中的元素。参阅迭代器的方法 while(it.hasNext()){ System.out.println(it.next()); }*/ for (Iterator it = coll.iterator(); it.hasNext();) { System.out.println(it.next()); } // System.out.println(it.next());// System.out.println(it.next());// System.out.println(it.next());// System.out.println(it.next());// System.out.println(it.next());//java.util.NoSuchElementException没有这个元素异常。 }} 三 ListIterator
package cn.itcast.api.a.ListIterator;import java.util.ArrayList;import java.util.List;import java.util.ListIterator;public class ListIteratorDemo { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { List list = new ArrayList(); list.add("itcast1"); list.add("itcast2"); list.add("itcast3"); list.add("itcast4"); /* * 获取集合中的元素。 * 如果集合中有元素等于 itcast2.那么就插入一个新的元素，java。 * * 引发了java.util.ConcurrentModificationException * 在迭代过程中，使用了集合的方法对元素进行操作。导致迭代器并不知道集合中的变化，容易引发数据的不确定性。 * * 解决:在迭代时，不要使用集合的方法操作元素。 * 那么想要在迭代时对元素操作咋办？可以使用迭代器的方法操作。 * 可是很遗憾：迭代器的方式只有 hasNext() ,next(),remove(); * Iterator有一个子接口ListIterator可以完成该问题的解决。如何获取该子接口对象呢？ * 通过List接口中的listIterator()就可以获取， * 记住：该列表迭代器只有List接口有。而且这个迭代器可以完成在迭代过程中的增删改查动作。 * * */// Iterator it = list.iterator();// 获取列表迭代其对象 ListIterator it = list.listIterator(); while(it.hasNext()){ Object obj = it.next(); if("itcast2".equals(obj)){// list.add("java");// it.add("java"); it.set("java"); } } System.out.println(list); }} 四 List
|--List:有序的，带索引的，通过索引就可以精确的操作集合中的元素，元素是可以重复的。
List提供了增删改查动作 增加add(element) add(index,element) ; 删除remove(element) remove(index); 修改set(index,element); 查询get(index);|--Vector：可以增长的数组结构。同步的。效率非常低。已被ArrayList替代。
|--ArrayList：是数组结构，长度是可变的（原理是创建新数组+复制数组），查询速度很快，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 手枪弹夹。 队列：先进先出 First in First Out FIFO 排队买票。 List可以存储重复元素的，如果需求中要求容器中的元素必须保证唯一性。
4.1 LinkedList
package cn.itcast.api.b.list.subclass;import java.util.LinkedList;public class LinkedListDemo { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { /* * LinkedList做个了解。 * 特有：围绕头和尾展开定义的。First Last。 * addFirst(); * addLast(); * * getFirst();：获取头部元素。 * getLast(); * * removeFirst();获取头部元素，并删除头部元素。 * removeLast(); */ LinkedList link = new LinkedList(); link.addFirst("abc1"); link.addFirst("abc2"); link.addFirst("abc3"); // System.out.println(link.getFirst());// System.out.println(link.getFirst()); // System.out.println(link.removeFirst());// System.out.println(link.removeFirst());// System.out.println(link.removeFirst());// System.out.println(link.removeFirst()); while(!link.isEmpty()){ System.out.println(link.removeLast()); } }}
4.1.1 用LinkList模拟栈和队列
package cn.itcast.api.b.list.subclass;import java.util.LinkedList;public class LinkedListTest { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { /* * 面试题：用LinkedList模拟一个堆栈或者队列数据结构。 * 创建一个堆栈或者队列数据结构对象，该对象中使用LinkedList来完成的。 * * 自定义堆栈结构。作业。 */ //创建一个队列对象。 Queue queue = new Queue(); //往队列中添加元素。 queue.myAdd("itcast1"); queue.myAdd("itcast2"); queue.myAdd("itcast3"); queue.myAdd("itcast4"); while(!queue.isNull()){ System.out.println(queue.myGet()); } }}/** * 定义一个队列数据结构。Queue */class Queue{ //封装了一个链表数据结构。 private LinkedList link; /* * 队列初始化时，对链表对象初始化。 */ Queue(){ link = new LinkedList(); } /** * 队列的添加元素功能。 */ public void myAdd(Object obj){ //内部使用的就是链表的方法。 link.addFirst(obj); } /** * 队列的获取方法。 */ public Object myGet(){ return link.removeLast(); } /** * 判断队列中元素是否空，没有元素就为true。 */ public boolean isNull(){ return link.isEmpty(); }}
4.1.2 去重复元素
4.2 equals
package cn.itcast.api.b.list.subclass;import java.util.ArrayList;import java.util.Iterator;import java.util.List;import cn.itcast.domain.Student;public class ArrayListTest { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { List list = new ArrayList();// list.add("abc1");// list.add("abc2");// list.add("abc1");// list.add("abc2");// list.add("abc1");// list.add("abc2"); list.add(new Student("lisi1",21)); list.add(new Student("lisi2",22)); list.add(new Student("lisi1",21)); list.add(new Student("lisi2",22)); list.add(new Student("lisi1",21)); getSingleElement(list);//去除重复元素。 System.out.println(list); } /* * 案例：去除List集合中的重复元素。 * * 思路： * 1，先创建一个临时容器。用于存储唯一性的元素。 * 2，遍历原容器，将遍历到的元素到临时容器中去判断，是否存在。 * 3，如果存在，不存储到临时容器，如果不存在，存储到临时容器中。 * 4，遍历结束后，临时容器中存储的就是唯一性的元素。 * 5，如果需要将这些唯一性的元素保留到原容器中，只要将原容器清空，将临时容器中的元素添加到原容器中即可。 * */ public static void getSingleElement(List list){ //1,创建一个临时容器。 List temp = new ArrayList(); //2,遍历原容器。 for (Iterator it = list.iterator(); it.hasNext();) { Object obj = it.next(); //对遍历到的每一个元素都到临时容器中去判断是否包含。 if(!temp.contains(obj)){ //如果不存在， temp.add(obj);//添加到临时容器。 } } //唯一性的元素已经被记录到临时容器中。 //清空原容器中的元素。 list.clear(); //把临时容器中的元素添加到原容器中。 list.addAll(temp); }} /**
* 重写了equals方法，建立Student对象判断相同的依据。 */ @Override public boolean equals(Object obj) {System.out.println("equals");
if (this == obj) return true;if (!(obj instanceof Student)) {
throw new ClassCastException(); }Student stu = (Student) obj;
return this.name.equals(stu.name) && this.age == stu.age; }
五 set
|--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。查询速度快。 |--TreeSet:可以对Set集合中的元素进行排序。使用的是二叉树结构。如何保证元素唯一性的呢？使用的对象比较方法的结果是否为0，是0，视为相同元素不存。元素的排序比较有两种方式： 1，元素自身具备自然排序，其实就是实现了Comparable接口重写了compareTo方法。 如果元素自身不具备自然排序，或者具备的自然排序不是所需要的，这时只能用第二种方式。 2，比较器排序，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Comparator接口，重写compare方法。5.1 HashSet
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。查询速度快。
注意：重点是哈希冲突是怎么解决的
5.2 重复元素去掉hashCode，equals
package cn.itcast.api.c.set;import java.util.HashSet;import java.util.Iterator;import java.util.Set;import cn.itcast.domain.Student;public class SetDemo { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { Set set = new HashSet(); /*// 去除了字符串中的重复元素。 set.add("nba"); set.add("java"); set.add("haha"); set.add("itcast"); set.add("haha"); set.add("java"); set.add("java"); set.add("java"); set.add("itcast");*/ /* * * 为什么学生对象没有保证唯一性呢？ * 通过对哈希表的分析。 * 存储元素时，先调用了元素对象的hashCode()方法，而每个学生对象都是新建立的对象， * 所以hashCode值都不相同，也就不需要判断equals了。 * 想要按照需求同姓名同年龄来保证学生对象的唯一性咋办？ * 不能使用Object中hashCode方法，需要重新定义hashCode的算法内容。 * 简单说：重写hashCode方法。 */ set.add(new Student("lisi1",21)); set.add(new Student("lisi2",22)); set.add(new Student("lisi1",21)); set.add(new Student("lisi2",22)); set.add(new Student("lisi1",21)); "abc1".hashCode(); for (Iterator it = set.iterator(); it.hasNext();) { System.out.println(it.next()); } }} 、
5.3 TreeSet
|--TreeSet:可以对Set集合中的元素进行排序。使用的是二叉树结构。如何保证元素唯一性的呢？
使用的对象比较方法的结果是否为0，是0，视为相同元素不存。 元素的排序比较有两种方式：1，元素自身具备自然排序，其实就是实现了Comparable接口重写了compareTo方法。 如果元素自身不具备自然排序，或者具备的自然排序不是所需要的，这时只能用第二种方式。2，比较器排序，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Comparator接口，重写compare方法Comparable和comparator 其实是一种策略模式
演示TreeSet
package cn.itcast.api.c.set;import java.util.Iterator;import java.util.Set;import java.util.TreeSet;import cn.itcast.domain.Student;public class TreeSetDemo { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { //演示TreeSet, Set set = new TreeSet(); /* set.add("nba"); set.add("abc"); set.add("java"); set.add("aaa"); */ /* * TreeSet的add方法内部最终实现： * 需要将元素转成Comparable类型，为什么？因为这个类型具备排序的能力。 * 这个类型中有一个专门为排序提供了一个compareTo方法。 * 如果要让学生具备比较排序的功能，需要让学生扩展功能，实现Comparable接口。 */ set.add(new Student("lisi6",21)); set.add(new Student("lisi8",22)); set.add(new Student("lisi5",25)); set.add(new Student("lisi3",23)); set.add(new Student("lisi7",20)); for (Iterator it = set.iterator(); it.hasNext();) { System.out.println(it.next()); } }} 如果不重写comparable里面的方法报的异常 重写之后 
/*
* 注意：在比较时，必须明确主次。主要条件相同，继续比较次要条件。 */ int temp = this.age - stu.age; return temp==0?this.name.compareTo(stu.name):temp;TreeSet比较结构
这里好像二叉排序树
TreeSet comparator
package cn.itcast.api.c.set;import java.util.Iterator;import java.util.Set;import java.util.TreeSet;import cn.itcast.api.d.comparator.ComparatorByName;import cn.itcast.domain.Student;public class TreeSetDemo2 { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { //在创建TreeSet集合对象时明确比较器。 Set set = new TreeSet(new ComparatorByName()); /* * 想要按照学生的姓名排序，说明学生中的自然排序不是所需要的。 * 这时只能使用比较器。ComparatorByName。 */ set.add(new Student("lisi6",21)); set.add(new Student("lisi8",22)); set.add(new Student("lisi5",25)); set.add(new Student("lisi3",23)); set.add(new Student("lisi7",20)); for (Iterator it = set.iterator(); it.hasNext();) { System.out.println(it.next()); } }}
总结：
到此为止：再往集合中存储对象时，通常该对象都需要覆盖hashCode，equals，
同时实现Comparale接口，建立对象的自然排序。通常还有一个方法也会复写toString();5.4 练习
package cn.itcast.api.c.set;import java.util.Collections;import java.util.Iterator;import java.util.Set;import java.util.TreeSet;import cn.itcast.api.d.comparator.ComparatorByLength;public class TreeSetTest { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { /* * 练习：要对字符串进行长度(由短到长)排序。 * 思路： * 1，字符串之所以可以排序，因为是已经实现Comparable接口重写compareTo方法。 * 建立了字符串的自然排序。 * 2，但是自然排序不是需求中所需要的。咋办？ * 只能使用比较器。需要自定义一个比较器。 * */ Set set = new TreeSet(Collections.reverseOrder(new ComparatorByLength())); set.add("abc"); set.add("haha"); set.add("xixi"); set.add("z"); set.add("hiahia"); for (Iterator it = set.iterator(); it.hasNext();) { System.out.println(it.next()); } }} 5.5 LinkedHashSet
Hash查询快，但是查出来是没有顺序的。我想怎么存进去的，怎么取出来
这时要用到LinkedHashSet;
package cn.itcast.api.c.set;import java.util.Iterator;import java.util.LinkedHashSet;import java.util.Set;public class LinkedHashSetDemo { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { /* * 提高唯一性元素的查询效率，还想有序，可使用HashSet的子类LinkedHashSet. */ Set set = new LinkedHashSet(); set.add("abcd"); set.add("hahahah"); set.add("java"); set.add("itcast"); for (Iterator it = set.iterator(); it.hasNext();) { System.out.println(it.next()); } }}
5.6 foreach循环
package cn.itcast.api.e.foreach;import java.util.ArrayList;import java.util.List;public class ForeachDemo { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { /* * foreach：其实就是增强for循环。 * 格式： * for(元素的数据类型 变量 : Collection集合or数组){} * 用于遍历Collection和数组。通常只能遍历元素，不要在遍历的过程中做对集合元素的操作。 * * 和老式的for循环有什么区别？ * 注意：新for循环必须有被遍历的目标。目标只能是Collection或者是数组。 * 建议：遍历数组时，如果仅为遍历，可以使用增强for如果要对数组的元素进行 操作，使用老式for循环可以通过角标操作。 * */ List list = new ArrayList(); list.add("itcast1"); list.add("itcast2"); list.add("itcast3"); list.add("itcast4"); // for (Iterator it = list.iterator(); it.hasNext();) {// Object obj = it.next();// System.out.println(obj);// } for(Object obj : list){ //简化。 System.out.println(obj); } }}
5.7 查阅的小技巧
看集合对象的小技巧：★★★★★★
集合分体系。List Set 子类对象的后缀名是所属体系，前缀名是数据结构名称。 List：新出的子类都是以List结尾的，通常都是非同步的。 |--ArrayList ：看到array，就知道数组，查询速度快。 |--LinkedList：看到link，就知道链表，增删速度快。 Set: |--HashSet:看到hash，就知道哈希表，查询速度更快，并想到元素唯一，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，排序想到Comparable-compareTo Comparator--compare方法。