Java集合框架（三）day_17

17.集合框架(HashSet存储字符串并遍历)

• A:Set集合概述及特点
  
  • 通过API查看即可
• B:案例演示
  
  • HashSet存储字符串并遍历
    public class Demo1_HashSet {

    /**
     * @param args
     * Set集合,无索引,不可以重复,无序(存取不一致)
     */
    public static void main(String[] args) {
        //demo1();
        HashSet<Person> hs = new HashSet<>();
        hs.add(new Person("张三", 23));
        hs.add(new Person("张三", 23));
        hs.add(new Person("李四", 24));
        hs.add(new Person("李四", 24));
        hs.add(new Person("李四", 24));
        hs.add(new Person("李四", 24));

        //System.out.println(hs.size());
        System.out.println(hs);
    }

    public static void demo1() {
        HashSet<String> hs = new HashSet<>();                   //创建HashSet对象
        boolean b1 = hs.add("a");
        boolean b2 = hs.add("a");                               //当向set集合中存储重复元素的时候返回为false
        hs.add("b");
        hs.add("c");
        hs.add("d");
        System.out.println(hs);                                 //HashSet的继承体系中有重写toString方法
        System.out.println(b1);
        System.out.println(b2);

        for (String string : hs) {                              //只要能用迭代器迭代的,就可以使用增强for循环遍历
            System.out.println(string);
        }
    }

}

17.集合框架(HashSet存储自定义对象保证元素唯一性)

• A:案例演示

  • 存储自定义对象，并保证元素唯一性。

    HashSet<Person> hs = new HashSet<>();
    hs.add(new Person("张三", 23));
    hs.add(new Person("张三", 23));
    hs.add(new Person("李四", 23));
    hs.add(new Person("李四", 23));
    hs.add(new Person("王五", 23));
    hs.add(new Person("赵六", 23));
    

• 重写hashCode()和equals()方法

public class Person implements Comparable<Person> {
    private String name;
    private int age;
    public Person() {
        super();

    }
    public Person(String name, int age) {
        super();
        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 String toString() {
        return "Person [name=" + name + ", age=" + age + "]";
    }
    /*@Override
    public boolean equals(Object obj) {
        System.out.println("执行了吗");
        Person p = (Person)obj;
        return this.name.equals(p.name) && this.age == p.age;
    }
    @Override
    public int hashCode() {
        final int NUM = 38;
        return name.hashCode() * NUM + age;
    }*/

    /*
     * 为什么是31?
     * 1,31是一个质数,质数是能被1和自己本身整除的数
     * 2,31这个数既不大也不小
     * 3,31这个数好算,2的五次方-1,2向左移动5位
     */
    @Override
    public int hashCode() {
        final int prime = 31;
        int result = 1;
        result = prime * result + age;
        result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());
        return result;
    }
    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        if (this == obj)                        //调用的对象和传入的对象是同一个对象
            return true;                        //直接返回true
        if (obj == null)                        //传入的对象为null
            return false;                       //返回false
        if (getClass() != obj.getClass())       //判断两个对象对应的字节码文件是否是同一个字节码
            return false;                       //如果不是直接返回false
        Person other = (Person) obj;            //向下转型
        if (age != other.age)                   //调用对象的年龄不等于传入对象的年龄
            return false;                       //返回false
        if (name == null) {                     //调用对象的姓名为null
            if (other.name != null)             //传入对象的姓名不为null
                return false;                   //返回false
        } else if (!name.equals(other.name))    //调用对象的姓名不等于传入对象的姓名
            return false;                       //返回false
        return true;                            //返回true
    }
    /*@Override
    //按照年龄排序
    public int compareTo(Person o) {
        int num = this.age - o.age;             //年龄是比较的主要条件
        return num == 0 ? this.name.compareTo(o.name) : num;//姓名是比较的次要条件
    }*/
    /*@Override
    //按照姓名排序
    public int compareTo(Person o) {
        int num = this.name.compareTo(o.name);      //姓名是主要条件
        return num == 0 ? this.age - o.age : num;   //年龄是次要条件
    }*/
    /*
     * aaa
     * bbb
     */
    public int compareTo(Person o) {
        int length = this.name.length() - o.name.length();              //比较长度为主要条件
        int num = length == 0 ? this.name.compareTo(o.name) : length;   //比较内容为次要条件
        return num == 0 ? this.age - o.age : num;                       //比较年龄为次要条件
    }

}

17.集合框架(HashSet存储自定义对象保证元素唯一性图解及代码优化)

• A:画图演示
  
  • 画图说明比较过程
• B:代码优化
  
  • 为了减少比较，优化hashCode()代码写法。
  • 最终版就是自动生成即可。

17.集合框架(HashSet如何保证元素唯一性的原理)

• 1.HashSet原理
  
  • 我们使用Set集合都是需要去掉重复元素的, 如果在存储的时候逐个equals()比较, 效率较低,哈希算法提高了去重复的效率, 降低了使用equals()方法的次数
  • 当HashSet调用add()方法存储对象的时候, 先调用对象的hashCode()方法得到一个哈希值, 然后在集合中查找是否有哈希值相同的对象
    
    • 如果没有哈希值相同的对象就直接存入集合
    • 如果有哈希值相同的对象, 就和哈希值相同的对象逐个进行equals()比较,比较结果为false就存入, true则不存
• 2.将自定义类的对象存入HashSet去重复
  
  • 类中必须重写hashCode()和equals()方法
  • hashCode(): 属性相同的对象返回值必须相同, 属性不同的返回值尽量不同(提高效率)
  • equals(): 属性相同返回true, 属性不同返回false,返回false的时候存储

17.集合框架(LinkedHashSet的概述和使用)

• A:LinkedHashSet的特点

• B:案例演示

  • LinkedHashSet的特点
    
    • 可以保证怎么存就怎么取
      public class Demo2_LinkedHashSet {

  /**

  • @param args
  • LinkedHashSet
  • 底层是链表实现的,是set集合中唯一一个能保证怎么存就怎么取的集合对象
  • 因为是HashSet的子类,所以也是保证元素唯一的,与HashSet的原理一样

     */
    public static void main(String[] args) {
        LinkedHashSet<String> lhs = new LinkedHashSet<>();
        lhs.add("a");
        lhs.add("a");
        lhs.add("a");
        lhs.add("a");
        lhs.add("b");
        lhs.add("c");
        lhs.add("d");

        System.out.println(lhs);
    }

}

17.集合框架(产生10个1-20之间的随机数要求随机数不能重复)

• A:案例演示

  • 需求：编写一个程序，获取10个1至20的随机数，要求随机数不能重复。并把最终的随机数输出到控制台。

  • HashSet<Integer> hs = new HashSet<>();      //创建集合对象
    Random r = new Random();                    //创建随机数对象
    
    while(hs.size() < 10) {
        int num = r.nextInt(20) + 1;            //生成1到20的随机数
        hs.add(num);
    }
    
    for (Integer integer : hs) {                //遍历集合
        System.out.println(integer);            //打印每一个元素
    }
    

17.集合框架(练习)

• 使用Scanner从键盘读取一行输入,去掉其中重复字符, 打印出不同的那些字符

  • aaaabbbcccddd

    Scanner sc = new Scanner(System.in);            //创建键盘录入对象
    System.out.println("请输入一行字符串:");
    String line = sc.nextLine();                    //将键盘录入的字符串存储在line中
    char[] arr = line.toCharArray();                //将字符串转换成字符数组
    HashSet<Character> hs = new HashSet<>();        //创建HashSet集合对象
    
    for(char c : arr) {                             //遍历字符数组
        hs.add(c);                                  //将字符数组中的字符添加到集合中
    }
    
    for (Character ch : hs) {                       //遍历集合
        System.out.println(ch);
    }
    

17.集合框架(练习)

• 将集合中的重复元素去掉

•     public static void main(String[] args) {
          ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
          list.add("a");
          list.add("a");
          list.add("a");
          list.add("b");
          list.add("b");
          list.add("b");
          list.add("b");
          list.add("c");
          list.add("c");
          list.add("c");
          list.add("c");
  
          System.out.println(list);
          System.out.println("去除重复后:");
          getSingle(list);
          System.out.println(list);
      }
  
      /*
       * 将集合中的重复元素去掉
       * 1,void
       * 2,List<String> list
       */
  
      public static void getSingle(List<String> list) {
          LinkedHashSet<String> lhs = new LinkedHashSet<>();
          lhs.addAll(list);                                   //将list集合中的所有元素添加到lhs
          list.clear();                                       //清空原集合
          list.addAll(lhs);                                   //将去除重复的元素添回到list中
      }
  

17.集合框架(TreeSet存储Integer类型的元素并遍历)

• A:案例演示
  
  • TreeSet存储Integer类型的元素并遍历

public static void demo1() {
        TreeSet<Integer> ts = new TreeSet<>();
        ts.add(3);
        ts.add(1);
        ts.add(1);
        ts.add(2);
        ts.add(2);
        ts.add(3);
        ts.add(3);

        System.out.println(ts);
    }

17.集合框架(TreeSet存储自定义对象)

• A:案例演示
  
  • 存储Person对象

public static void demo2() {
        TreeSet<Person> ts = new TreeSet<>();
        ts.add(new Person("张三", 23));
        ts.add(new Person("李四", 13));
        ts.add(new Person("周七", 13));
        ts.add(new Person("王五", 43));
        ts.add(new Person("赵六", 33));

        System.out.println(ts);
    }

17.集合框架(TreeSet保证元素唯一和自然排序的原理和图解)

• A:画图演示
  
  • TreeSet保证元素唯一和自然排序的原理和图解
    

17.集合框架(TreeSet存储自定义对象并遍历练习1)

• A:案例演示
  
  • TreeSet存储自定义对象并遍历练习1(按照姓名排序)
  *

/**
     * @param args
     * TreeSet集合是用来对象元素进行排序的,同样他也可以保证元素的唯一
     * 当compareTo方法返回0的时候集合中只有一个元素
     * 当compareTo方法返回正数的时候集合会怎么存就怎么取
     * 当compareTo方法返回负数的时候集合会倒序存储
     */
    public static void main(String[] args) {
        //demo1();
        //demo2();
        //demo3();
        //demo4();
        //需求:将字符串按照长度排序
        TreeSet<String> ts = new TreeSet<>(new CompareByLen());     //Comparator c = new CompareByLen();
        ts.add("aaaaaaaa");
        ts.add("z");
        ts.add("wc");
        ts.add("nba");
        ts.add("cba");

        System.out.println(ts);
    }

    public static void demo4() {
        TreeSet<Person> ts = new TreeSet<>();
        ts.add(new Person("zhangsan", 23));
        ts.add(new Person("lisi", 13));
        ts.add(new Person("wangwu", 33));
        ts.add(new Person("zhaoliu", 43));
        ts.add(new Person("aaaa", 53));

        System.out.println(ts);
    }

    public static void demo3() {
        TreeSet<Person> ts = new TreeSet<>();
        ts.add(new Person("李四", 13));
        ts.add(new Person("张三", 23));
        ts.add(new Person("王五", 43));
        ts.add(new Person("赵六", 33));

        System.out.println(‘张‘ + 0);
        System.out.println(‘李‘ + 0);
        System.out.println(‘王‘ + 0);
        System.out.println(‘赵‘ + 0);

        System.out.println(ts);
    }

    public static void demo2() {
        TreeSet<Person> ts = new TreeSet<>();
        ts.add(new Person("张三", 23));
        ts.add(new Person("李四", 13));
        ts.add(new Person("周七", 13));
        ts.add(new Person("王五", 43));
        ts.add(new Person("赵六", 33));

        System.out.println(ts);
    }

    public static void demo1() {
        TreeSet<Integer> ts = new TreeSet<>();
        ts.add(3);
        ts.add(1);
        ts.add(1);
        ts.add(2);
        ts.add(2);
        ts.add(3);
        ts.add(3);

        System.out.println(ts);
    }

}


class CompareByLen /*extends Object*/ implements Comparator<String> {

    @Override
    public int compare(String s1, String s2) {      //按照字符串的长度比较
        int num = s1.length() - s2.length();        //长度为主要条件
        return num == 0 ? s1.compareTo(s2) : num;   //内容为次要条件
    }

}

17.集合框架(TreeSet存储自定义对象并遍历练习2)

• A:案例演示
  
  • TreeSet存储自定义对象并遍历练习2(按照姓名的长度排序)
  *

/**
     * @param args
     * TreeSet集合是用来对象元素进行排序的,同样他也可以保证元素的唯一
     * 当compareTo方法返回0的时候集合中只有一个元素
     * 当compareTo方法返回正数的时候集合会怎么存就怎么取
     * 当compareTo方法返回负数的时候集合会倒序存储
     */
    public static void main(String[] args) {
        //demo1();
        //demo2();
        //demo3();
        //demo4();
        //需求:将字符串按照长度排序
        TreeSet<String> ts = new TreeSet<>(new CompareByLen());     //Comparator c = new CompareByLen();
        ts.add("aaaaaaaa");
        ts.add("z");
        ts.add("wc");
        ts.add("nba");
        ts.add("cba");

        System.out.println(ts);
    }

    public static void demo4() {
        TreeSet<Person> ts = new TreeSet<>();
        ts.add(new Person("zhangsan", 23));
        ts.add(new Person("lisi", 13));
        ts.add(new Person("wangwu", 33));
        ts.add(new Person("zhaoliu", 43));
        ts.add(new Person("aaaa", 53));

        System.out.println(ts);
    }

    public static void demo3() {
        TreeSet<Person> ts = new TreeSet<>();
        ts.add(new Person("李四", 13));
        ts.add(new Person("张三", 23));
        ts.add(new Person("王五", 43));
        ts.add(new Person("赵六", 33));

        System.out.println(‘张‘ + 0);
        System.out.println(‘李‘ + 0);
        System.out.println(‘王‘ + 0);
        System.out.println(‘赵‘ + 0);

        System.out.println(ts);
    }

    public static void demo2() {
        TreeSet<Person> ts = new TreeSet<>();
        ts.add(new Person("张三", 23));
        ts.add(new Person("李四", 13));
        ts.add(new Person("周七", 13));
        ts.add(new Person("王五", 43));
        ts.add(new Person("赵六", 33));

        System.out.println(ts);
    }

    public static void demo1() {
        TreeSet<Integer> ts = new TreeSet<>();
        ts.add(3);
        ts.add(1);
        ts.add(1);
        ts.add(2);
        ts.add(2);
        ts.add(3);
        ts.add(3);

        System.out.println(ts);
    }

}


class CompareByLen /*extends Object*/ implements Comparator<String> {

    @Override
    public int compare(String s1, String s2) {      //按照字符串的长度比较
        int num = s1.length() - s2.length();        //长度为主要条件
        return num == 0 ? s1.compareTo(s2) : num;   //内容为次要条件
    }

}

17.集合框架(TreeSet保证元素唯一和比较器排序的原理及代码实现)

• A:案例演示
  
  • TreeSet保证元素唯一和比较器排序的原理及代码实现
    

17.集合框架(TreeSet原理)

• 1.特点
  
  • TreeSet是用来排序的, 可以指定一个顺序, 对象存入之后会按照指定的顺序排列
• 2.使用方式
  
  • a.自然顺序(Comparable)
    
    • TreeSet类的add()方法中会把存入的对象提升为Comparable类型
    • 调用对象的compareTo()方法和集合中的对象比较
    • 根据compareTo()方法返回的结果进行存储
  • b.比较器顺序(Comparator)
    
    • 创建TreeSet的时候可以制定 一个Comparator
    • 如果传入了Comparator的子类对象, 那么TreeSet就会按照比较器中的顺序排序
    • add()方法内部会自动调用Comparator接口中compare()方法排序
    • 调用的对象是compare方法的第一个参数,集合中的对象是compare方法的第二个参数
  • c.两种方式的区别
    
    • TreeSet构造函数什么都不传, 默认按照类中Comparable的顺序(没有就报错ClassCastException)
    • TreeSet如果传入Comparator, 就优先按照Comparator

17.集合框架(练习)

• 在一个集合中存储了无序并且重复的字符串,定义一个方法,让其有序(字典顺序),而且还不能去除重复

      public static void main(String[] args) {
          ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
          list.add("ccc");
          list.add("ccc");
          list.add("aaa");
          list.add("aaa");
          list.add("bbb");
          list.add("ddd");
          list.add("ddd");
  
          sort(list);
          System.out.println(list);
      }
  
      /*
       * 对集合中的元素排序,并保留重复
       * 1,void
       * 2,List<String> list
       */
      public static void sort(List<String> list) {
          TreeSet<String> ts = new TreeSet<>(new Comparator<String>() {       //定义比较器(new Comparator(){}是Comparator的子类对象)
  
              @Override
              public int compare(String s1, String s2) {                      //重写compare方法
                  int num = s1.compareTo(s2);                                 //比较内容
                  return num == 0 ? 1 : num;                                  //如果内容一样返回一个不为0的数字即可
              }
          });
  
          ts.addAll(list);                                                    //将list集合中的所有元素添加到ts中
          list.clear();                                                       //清空list
          list.addAll(ts);                                                    //将ts中排序并保留重复的结果在添加到list中
      }
  

17.集合框架(练习)

• 从键盘接收一个字符串, 程序对其中所有字符进行排序,例如键盘输入: helloitcast程序打印:acehillostt

  Scanner sc = new Scanner(System.in);            //创建键盘录入对象
  System.out.println("请输入一行字符串:");
  String line = sc.nextLine();                    //将键盘录入的字符串存储在line中
  char[] arr = line.toCharArray();                //将字符串转换成字符数组
  TreeSet<Character> ts = new TreeSet<>(new Comparator<Character>() {
  
      @Override
      public int compare(Character c1, Character c2) {
          //int num = c1.compareTo(c2);
          int num = c1 - c2;                  //自动拆箱
          return num == 0 ? 1 : num;
      }
  });
  
  for(char c : arr) {
      ts.add(c);
  }
  
  for(Character ch : ts) {
      System.out.print(ch);
  }
  

17.集合框架(练习)

• 程序启动后, 可以从键盘输入接收多个整数, 直到输入quit时结束输入. 把所有输入的整数倒序排列打印.
  Scanner sc = new Scanner(System.in); //创建键盘录入对象
  System.out.println(“请输入:”);
  TreeSet ts = new TreeSet<>(new Comparator() {//将比较器传给TreeSet的构造方法

          @Override
          public int compare(Integer i1, Integer i2) {
              //int num = i2 - i1;                    //自动拆箱
              int num = i2.compareTo(i1);
              return num == 0 ? 1 : num;
          }
      });
  
      while(true) {
          String line = sc.nextLine();            //将键盘录入的字符串存储在line中
          if("quit".equals(line))                 //如果字符串常量和变量比较,常量放前面,这样不会出现空指针异常,变量里面可能存储null
              break;
          try {
              int num = Integer.parseInt(line);       //将数字字符串转换成数字
              ts.add(num);
          } catch (Exception e) {
              System.out.println("您录入的数据有误,请输入一个整数");
          }
  
      }
  
      for (Integer i : ts) {                      //遍历TreeSet集合
          System.out.println(i);
      }
  

17.集合框架(键盘录入学生信息按照总分排序后输出在控制台)

• A:案例演示

  • 需求：键盘录入5个学生信息(姓名,语文成绩,数学成绩,英语成绩),按照总分从高到低输出到控制台。
    Scanner sc = new Scanner(System.in);
    System.out.println(“请输入5个学生成绩格式是:(姓名,语文成绩,数学成绩,英语成绩)”);
    TreeSet ts = new TreeSet<>(new Comparator() {
    @Override
    public int compare(Student s1, Student s2) {
    int num = s2.getSum() - s1.getSum(); //根据学生的总成绩降序排列
    return num == 0 ? 1 : num;
    }
    });

    while(ts.size() < 5) {
        String line = sc.nextLine();
        try {
            String[] arr = line.split(",");
            int chinese = Integer.parseInt(arr[1]);             //转换语文成绩
            int math = Integer.parseInt(arr[2]);                //转换数学成绩
            int english = Integer.parseInt(arr[3]);             //转换英语成绩
            ts.add(new Student(arr[0], chinese, math, english));
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("录入格式有误,输入5个学生成绩格式是:(姓名,语文成绩,数学成绩,英语成绩");
        }
    
    }
    
    System.out.println("排序后的学生成绩是:");
    for (Student s : ts) {
        System.out.println(s);
    }
    

17.day17总结

• 1.List
  
  • a.普通for循环, 使用get()逐个获取
  • b.调用iterator()方法得到Iterator, 使用hasNext()和next()方法
  • c.增强for循环, 只要可以使用Iterator的类都可以用
  • d.Vector集合可以使用Enumeration的hasMoreElements()和nextElement()方法
• 2.Set
  
  • a.调用iterator()方法得到Iterator, 使用hasNext()和next()方法
  • b.增强for循环, 只要可以使用Iterator的类都可以用
• 3.普通for循环,迭代器,增强for循环是否可以在遍历的过程中删除