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Java集合之Collection接口

时间:2019-07-20 23:03:13      阅读:109      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:ret   打印   code   date   time   相同   调用   不能   new t   

1.集合简介

集合、数组都是对多个数据进行存储操作的结构,简称Java容器。

说明:此时的存储,主要指的是内存层面的存储,不涉及到持久化的存储(.txt,.jpg,.avi,数据库中)

Collection接口:单列集合,用来存储一个一个的对象

       List接口:存储有序的、可重复的数据。  

               ArrayList、LinkedList、Vector

       Set接口:存储无序的、不可重复的数据   

              HashSet、LinkedHashSet、TreeSet

Map接口:双列集合,用来存储一对(key - value)一对的数据   

              HashMap、LinkedHashMap、TreeMap、Hashtable、Properties

2.数组的优缺点

2.1 数组在存储多个数据方面的特点:

        一旦初始化以后,其长度就确定了。

        数组一旦定义好,其元素的类型也就确定了。我们也就只能操作指定类型的数据了。

        比如:String[] arr;int[] arr1;Object[] arr2;

2.2 数组在存储多个数据方面的缺点:

        一旦初始化以后,其长度就不可修改。

        数组中提供的方法非常有限,对于添加、删除、插入数据等操作,非常不便,同时效率不高。

        获取数组中实际元素的个数的需求,数组没有现成的属性或方法可用

        数组存储数据的特点:有序、可重复。对于无序、不可重复的需求,不能满足。

正因为数组存取数据存在缺点,数组的长度一旦确定就不能修改,在存取数据的长度不定时,我们需要用到Java集合

3.Collection接口方法使用

向Collection接口的实现类的对象中添加数据obj时,要求obj所在的类要重写equals()

add(Object e):将元素e添加到集合collection中

size()获取添加的元素的个数

addAll(Collection coll1) :将coll1集合中的元素添加到当前的集合中

clear():清空集合元素

isEmpty():判断当前集合是否为空

示例如下:

@Test
    public  void test1(){
        Collection coll = new ArrayList();
        
        //add(Object e):将元素e添加到集合collection中
        coll.add("AA");
        coll.add("BB");
        coll.add(123); //自动装箱
        coll.add(new Date());

        //size()获取添加的元素的个数
        System.out.println(coll.size());  //4

        //addAll(Collection coll1) :将coll1集合中的元素添加到当前的集合中
        Collection coll1 = new ArrayList();
        coll1.add("HH");
        coll1.add(120);
        coll.addAll(coll1);
        System.out.println(coll.size());
        System.out.println(coll1.size());
        System.out.println(coll1);
        System.out.println(coll);

        //clear():清空集合元素
        coll.clear();

        //isEmpty():判断当前集合是否为空
        System.out.println(coll.isEmpty());
        System.out.println(coll1.isEmpty());
    }

contains(Object obj)判断当前集合中是否包含obj,判断时会调用obj对象所在类的equals()方法。

containsAll(Collection coll1):判断形参coll1中的所有元素是否都存在于当前集合中,只有都存在于当前集合中才能返回 true,只要有一个不在就返回 false

示例如下:

@Test
    public void test1(){
        Collection coll = new ArrayList();
        coll.add(123);
        coll.add("AA");
        coll.add(new String("haha"));
        coll.add(false);
        coll.add(new Person("heihei",26));

        //contains(Object obj)判断当前集合中是否包含obj,判断时会调用obj对象所在类的equals()方法
        boolean contains = coll.contains(123);
        System.out.println(contains); //true
        System.out.println(coll.contains(new String("haha"))); //true
        System.out.println(coll.contains(new Person("heihei",26))); //本来是false,修改后为true
        //在Person类中重写equals()方法后,再执行上条语句运行结果会变成true
        System.out.println(coll.contains(new Person("heihei",26)));//true

        //containsAll(Collection coll1):判断形参coll1中的所有元素是否都存在于当前集合中,
        // 只有都存在于当前集合中才能返回true,只有要一个不在就返回false
        Collection coll1 = Arrays.asList(123,"AA");
        System.out.println(coll.containsAll(coll1));//true
    }

remove(Object obj):从当前集合中移除obj元素,移除成功返回true,失败返回false。

removeAll(Collection coll1):从当前集合中移除coll1中所有的元素,(当前集合中两者共有的元素)

示例如下:

@Test
    public void test2(){
         Collection coll = new ArrayList();
         coll.add(123);
         coll.add("AA");
         coll.add(new String("haha"));
         coll.add(false);
         coll.add(new Person("heihei",26));

         //remove(Object obj):从当前集合中移除obj元素,移除成功返回true,失败返回false
         System.out.println(coll.remove(123)); //true
         System.out.println(coll); //[AA, haha, false, Person{name=‘heihei‘, age=26}]
         System.out.println(coll.remove(1234)); //false

         coll.remove(new Person("heihei",26));
         System.out.println(coll); //[AA, haha, false]

         //removeAll(Collection coll1):从当前集合中移除coll1中所有的元素,(当前集合中两者共有的元素)
         System.out.println("************");
         Collection coll1 = Arrays.asList(false,"BB");
         System.out.println(coll); //[AA, haha, false]
         System.out.println(coll.removeAll(coll1)); //true
         System.out.println(coll); //[AA, haha]
         System.out.println(coll1); //[false, BB]
    }

retainAll(Collection coll1):获取当前集合和coll1集合中共有的元素,并返回给当前集合。

示例如下:

@Test
    public void test3(){
        Collection coll = new ArrayList();
        coll.add(123);
        coll.add("AA");
        coll.add(new String("haha"));
        coll.add(false);
        coll.add(new Person("heihei",26));

        //retainAll(Collection coll1):获取当前集合和coll1集合中共有的元素,并返回给当前集合
        System.out.println(coll);  //[123, AA, haha, false, Person{name=‘heihei‘, age=26}]
        Collection coll1 = Arrays.asList(123,"BB",456);
        coll.retainAll(coll1);
        System.out.println(coll); //[123]
        System.out.println(coll1); //[123, BB, 456]
    }

equals(Object obj):判断当前集合和形参集合元素是否都相同,有顺序的如果两者的元素都一样,但是顺序不一样,结果还是false,因为ArrayList是有序的

示例如下: 

@Test
    public void test4(){
        Collection coll = new ArrayList();
        coll.add(123);
        coll.add("AA");
        coll.add(new String("haha"));
        coll.add(false);
        coll.add(new Person("heihei",26));

        Collection coll1 = new ArrayList();
        coll1.add(123);
        coll1.add("AA");
        coll1.add(new String("haha"));
        coll1.add(false);
        coll1.add(new Person("heihei",26));

        //equals(Object obj):判断当前集合和形参集合元素是否都相同,有顺序的
        //如果两者的元素都一样,但是顺序不一样,结果还是false,因为ArrayList是有序的
        System.out.println(coll.equals(coll1)); //true
    }

hashCode():返回当前对象的哈希值。

toArray():集合--->数组。

示例如下:

@Test
    public void test5(){
        Collection coll = new ArrayList();
        coll.add(123);
        coll.add("AA");
        coll.add(new String("haha"));
        coll.add(false);
        coll.add(new Person("heihei",26));

        //hashCode():返回当前对象的哈希值
        System.out.println(coll.hashCode()); //-217720878

        //toArray():集合--->数组
        Object[] arr = coll.toArray();
        for(int i= 0;i<arr.length;i++){
            System.out.println(arr[i]);
            /*
            打印结果为:
            123
            AA
            haha
            false
            Person{name=‘heihei‘, age=26}
             */
        }

        //拓展:数组--->集合:调用Arrays类的静态方法asList()
        System.out.println("**************");
        List<String> list = Arrays.asList(new String[]{"AA","BB","HH"});
        System.out.println(list);  //[AA, BB, HH]

        //下面的方法使用时要注意,可能会出错,会识别为一个元素。
        List arr1 = Arrays.asList(new int[]{123,456});
        System.out.println(arr1.size()); //1
        System.out.println(arr1); //[[I@22927a81]

        //可以按照下面的方式写
        List arr2 = Arrays.asList(new Integer[]{123,456});
        System.out.println(arr2.size()); //2
        System.out.println(arr2); //[123, 456]
    }

集合元素的遍历,使用迭代器Iterator接口

内部的方法:hashNext() 和next()搭配使用。

集合对象每次调用iterator()方法都得到一个全新的迭代器对象,默认游标都在集合的第一个元素之前。

内部定义了remove(),可以在遍历的时候,删除集合中的元素,此方法不同于集合直接调用remove()。

示例如下:

@Test
    public void test1(){

        Collection coll = new ArrayList();
        coll.add(123);
        coll.add("AA");
        coll.add(new String("haha"));
        coll.add(false);
        coll.add(new Person("heihei",26));

        Iterator iterator = coll.iterator();
        //方式一:
//        System.out.println(iterator.next());
//        System.out.println(iterator.next());
//        System.out.println(iterator.next());
//        System.out.println(iterator.next());
//        System.out.println(iterator.next());
//        //报异常:java.util.NoSuchElementException
//        System.out.println(iterator.next());
        //方式二:
//        for(int i=0;i<coll.size();i++){
//            System.out.println(iterator.next());
//        }

        //方式三:推荐使用
        //hasNext():判断是否还有下一个元素
        while(iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
            //在调用next()时,①指针下移,②将下移以后集合位置上的元素返回

            /*
            打印结果为:
            123
            AA
            haha
            false
            Person{name=‘heihei‘, age=26}
             */
        }
    }

测试Iterator中的remove()

如果还未调用next()或在上一次调用next()方法后已经调用了remove()方法,再调用remove都会报异常:java.util.NoSuchElementException


@Test
    public void test2(){

        Collection coll = new ArrayList();
        coll.add(123);
        coll.add("AA");
        coll.add(new String("haha"));
        coll.add(false);
        coll.add(new Person("heihei",26));

        //删除集合中的haha元素
        Iterator iterator = coll.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            Object obj = iterator.next();
            if("haha".equals(obj)){
                iterator.remove();
            }
        }
        Iterator iterator1 = coll.iterator();
        while(iterator1.hasNext()){
            System.out.println(iterator1.next());
            /*
            打印结果为:
            123
            AA
            false
            Person{name=‘heihei‘, age=26}
             */
        }

    }

上述用到的Person类:

public class Person {

    private String name;
    private int age;

    public Person() {

    }

    public Person(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 String toString() {
        return "Person{" +
                "name=‘" + name + ‘\‘‘ +
                ", age=" + age +
                ‘}‘;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Person person = (Person) o;
        return age == person.age &&
                Objects.equals(name, person.name);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(name, age);
    }
}

4.List接口常用方法

void add(int index, Object ele):在index位置插入ele元素

boolean addAll(int index, Collection eles):从index位置开始将eles中的所有元素添加进来

Object get(int index):获取指定index位置的元素

示例如下:

@Test
    public void test1(){
        ArrayList list =new ArrayList();
        list.add(123);
        list.add(456);
        list.add("AA");
        list.add(456);
        list.add(new Person("haha",26));
        System.out.println(list); //[123, 456, AA, 456, Person{name=‘haha‘, age=26}]

        //void add(int index, Object ele):在index位置插入ele元素
        list.add(1,"BB");
        System.out.println(list); //[123, BB, 456, AA, 456, Person{name=‘haha‘, age=26}]

        //boolean addAll(int index, Collection eles):从index位置开始将eles中的所有元素添加进来
        List list1 = Arrays.asList(1, 2, 3);
        list.addAll(list1);
        System.out.println(list.size()); //9
        System.out.println(list); //[123, BB, 456, AA, 456, Person{name=‘haha‘, age=26}, 1, 2, 3]

        //Object get(int index):获取指定index位置的元素(下标从0开始)
        System.out.println(list.get(1)); //BB
    }

int indexOf(Object obj):返回obj在集合中首次出现的位置

int lastIndexOf(Object obj):返回obj在当前集合中末次出现的位置

Object remove(int index):移除指定index位置的元素,并返回此元素

Object set(int index, Object ele):设置指定index位置的元素为ele

List subList(int fromIndex, int toIndex):返回从fromIndex到toIndex位置的子集合

示例如下:

@Test
    public void test2(){

        ArrayList list =new ArrayList();
        list.add(123);
        list.add(456);
        list.add("AA");
        list.add(456);
        list.add(new Person("haha",26));

        //int indexOf(Object obj):返回obj在集合中首次出现的位置,如果不存在返回-1
        int index = list.indexOf(456);
        System.out.println(index); // 1
        int index1 = list.indexOf(4567);
        System.out.println(index1); // -1

        //int lastIndexOf(Object obj):返回obj在当前集合中末次出现的位置,如果不存在返回-1
        System.out.println(list.lastIndexOf(456)); //3

        //Object remove(int index):移除指定index位置的元素,并返回此元素

        System.out.println("*************");
        Object obj= list.remove(0);
        System.out.println(list); //[456, AA, 456, Person{name=‘haha‘, age=26}]
        System.out.println(obj); //123

        //  Object set(int index, Object ele):设置指定index位置的元素为ele
        System.out.println("**************");
        list.set(2,"HH");
        System.out.println(list); //[456, AA, HH, Person{name=‘haha‘, age=26}]

        // List subList(int fromIndex, int toIndex):返回从fromIndex到toIndex位置的左闭右开的子集合
        System.out.println("**************");
        List subList = list.subList(2, 4);
        System.out.println(list); //[456, AA, HH, Person{name=‘haha‘, age=26}]
        System.out.println(subList); //[HH, Person{name=‘haha‘, age=26}]
    }

遍历 示例如下:

@Test
    public void test3(){

        ArrayList list =new ArrayList();
        list.add(123);
        list.add(456);
        list.add("AA");
        list.add(new Person("haha",26));

        //方式一:Iterator迭代器
        Iterator iterator = list.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
            /*
            打印结果为:
            123
            456
            AA
            Person{name=‘haha‘, age=26}
             */
        }

        //方式二:foreach循环
        System.out.println("************");
        for(Object obj :list){
            System.out.println(obj);
            /*
            打印结果为:
            123
            456
            AA
            Person{name=‘haha‘, age=26}
             */
        }
        //方式三:普通for循环
        System.out.println("************");
         for(int i=0;i<list.size();i++){
             System.out.println(list.get(i));
              /*
            打印结果为:
            123
            456
            AA
            Person{name=‘haha‘, age=26}
             */
         }
    }

区分List中remove(int index)和remove(Object obj)

  @Test
    public void testListRemove() {
        List list = new ArrayList();
        list.add(1);
        list.add(2);
        list.add(3);
        updateList(list);
        System.out.println(list);
    }

    private void updateList(List list) {
        //list.remove(2); //此时对应的打印结果为[1, 2]
        list.remove(new Integer(2));   //此时对应的打印结果为[1, 3]
    } 

总结:常用方法

增:add(Object obj)

删:remove(int index) / remove(Object obj)

改:set(int index, Object ele)

查:get(int index)

插:add(int index, Object ele)

长度:size()

遍历:① Iterator迭代器方式

          ② foreach循环

          ③ 普通for循环

5.Set接口常用方法

Set接口中没有额外定义新的方法,使用的都是Collection中声明过的方法。

向Set(主要指:HashSet、LinkedHashSet)中添加的数据,其所在的类一定要重写hashCode()和equals()

写的hashCode()和equals()尽可能保持一致性:相等的对象必须具有相等的散列码

Set:存储无序的、不可重复的数据

  以HashSet为例说明:

    1. 无序性:不等于随机性。存储的数据在底层数组中并非按照数组索引的顺序添加,而是根据数据的哈希值决定的。

    2. 不可重复性:保证添加的元素按照equals()判断时,不能返回true.即:相同的元素只能添加一个。

HashSet底层:数组+链表的结构。

示例如下:

 @Test
    public void test1(){
         Set set = new HashSet();
         set.add(147);
         set.add(258);
         set.add("AA");
         set.add("CC");
         set.add(new User("jj",20));
         set.add(123);

         Iterator iterator = set.iterator();
         while(iterator.hasNext()){
             System.out.println(iterator.next());
             /*打印结果为:
                AA
                CC
                258
                147
                User{name=‘jj‘, age=20}
                123
              */
         }
     }

LinkHashSet的使用

LinkedHashSet作为HashSet的子类,在添加数据的同时,每个数据还维护了两个引用,记录此数据前一个数据和后一个数据

优点:对于频繁的遍历操作,LinkedHashSet效率高于HashSet

@Test
    public void test2(){
        Set set = new LinkedHashSet();
        set.add(147);
        set.add(258);
        set.add("AA");
        set.add("CC");
        set.add(new User("jj",20));
        set.add(new User("jj",20));
        set.add(123);

        Iterator iterator = set.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
             /*打印结果为:
                147
                258
                AA
                CC
                User{name=‘jj‘, age=20}
                123
              */
        }
    }

TreeSet的使用

1.向TreeSet中添加的数据,要求是相同类的对象。

2.两种排序方式:自然排序(实现Comparable接口) 和 定制排序(Comparator)

3.自然排序中,比较两个对象是否相同的标准为:compareTo()返回0.不再是equals().

4.定制排序中,比较两个对象是否相同的标准为:compare()返回0.不再是equals().

示例一:

@Test
    public void test1(){
        TreeSet ts = new TreeSet();
        //失败:不能添加不同类的对象
//        ts.add(147);
//        ts.add(369);
//        ts.add("HHH");
//        ts.add(new User("ll",23));

        ts.add(147);
        ts.add(258);
        ts.add(369);
        ts.add(123);
        ts.add(-66);

        Iterator iterator = ts.iterator();
        while(iterator.hasNext()) {
            System.out.println(iterator.next());
            /*
            打印结果为:按照从小到大的顺序排序
            -66
            123
            147
            258
            369
             */
        }
    }

示例二:

    @Test
    public void test2(){

        TreeSet ts = new TreeSet();
        ts.add(new User("Tom",12));
        ts.add(new User("Haha",32));
        ts.add(new User("Gu",2));
        ts.add(new User("Li",65));
        ts.add(new User("Merry",33));
        ts.add(new User("Haha",13));
        ts.add(new User("Haha",66));


        Iterator iterator = ts.iterator();
        while(iterator.hasNext()) {
            System.out.println(iterator.next());
            /*
            打印结果如下:
            User{name=‘Gu‘, age=2}
            User{name=‘Haha‘, age=13}
            User{name=‘Haha‘, age=32}
            User{name=‘Haha‘, age=66}
            User{name=‘Li‘, age=65}
            User{name=‘Merry‘, age=33}
            User{name=‘Tom‘, age=12}
                         */
        }
    }

示例三:

 @Test
    public void test3(){
        Comparator comp = new Comparator() {
            //按照年龄从小到大排列,年龄相同的就舍弃
            @Override
            public int compare(Object o1, Object o2) {
                if(o1 instanceof  User && o2 instanceof User){
                    User u1 = (User) o1;
                    User u2 = (User) o2;
                    return  Integer.compare(u1.getAge(),u2.getAge());
                }else{
                    throw new RuntimeException("输入的数据类型不匹配");
                }
            }
        };
        TreeSet ts = new TreeSet(comp);
        ts.add(new User("Tom",12));
        ts.add(new User("Haha",32));
        ts.add(new User("Gu",12));
        ts.add(new User("Li",65));
        ts.add(new User("Merry",33));
        ts.add(new User("Haha",13));
        ts.add(new User("Haha",66));
        
        Iterator iterator = ts.iterator();
        while(iterator.hasNext()) {
            System.out.println(iterator.next());
            /*
            打印结果如下:
            User{name=‘Tom‘, age=12}
            User{name=‘Haha‘, age=13}
            User{name=‘Haha‘, age=32}
            User{name=‘Merry‘, age=33}
            User{name=‘Li‘, age=65}
            User{name=‘Haha‘, age=66}        
             */
        }
    }

上述使用到的User类如下:

public class User implements Comparable{

    private String name;
    private int age;

    public User() {
    }

    public User(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 String toString() {
        return "User{" +
                "name=‘" + name + ‘\‘‘ +
                ", age=" + age +
                ‘}‘;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        User user = (User) o;
        return age == user.age &&
                Objects.equals(name, user.name);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(name, age);
    }

    //按照姓名从小到大排列,年龄从小到大排列
    @Override
    public int compareTo(Object o) {
        if(o instanceof User){
            User user= (User)o;
//            return  this.name.compareTo(user.name);
            int compare = this.name.compareTo(user.name);
            if(compare != 0){
                return compare;
            }else {
                return Integer.compare(this.age,user.age);
            }

        }else {
            throw new RuntimeException("输入的数据类型不匹配");
        }
    }
}

6.比较 ArrayList、LinkedList、Vector三者的异同?

同:都实现了List接口,存储数据的特点相同:存储有序的、可重复的数据。
异:ArrayList:作为List接口的主要实现类,线程不安全的,执行效率高,底层使用Object[] elementData存储。
LinkedList:对于频繁的插入、删除操作,使用此类效率比ArrayList高,因为底层使用双向链表存储
Vector:作为List接口的古老实现类,线程安全的,执行效率不高,底层使用Object[] elementData存储。

Java集合之Collection接口

标签:ret   打印   code   date   time   相同   调用   不能   new t   

原文地址:https://www.cnblogs.com/gujun1998/p/11219474.html

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