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Java学习:集合双列Map

时间:2019-07-22 00:01:50      阅读:100      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:调用   ring   dash   元素   不包含   排序   不同   person   进制   

数据结构

数据结构:

数据结构_栈:先进后出

  • 入口和出口在同一侧

数据结构_队列:先进先出

  • 入口和出口在集合的两侧

数据结构_数组:

  • 查询快:数组的地址是连续的,我们通过数组的首地址可以找到数组,通过数组的索引可以快速的查找某一个元素。
  • 增删慢:数组的长度是固定的,我们想要增加/删除一个元素,必须创建一个新数组,把原数组的数据复制过来
例:
int[] arr = new int[]{1,2,3,4};

要把数组索引是3的元素删除

  • 必须创建一个新的数组,长度是原数组的长度-1
  • 把原数组的其它元素复制到新数组中
  • 在新数组的地址赋值给变量arr
  • 原数组会在内存中被销毁(垃回收收)


数据结构_链表:

  • 查询慢:链表中地址不是连续的,每次查询元素,都必须从头开始查询。
  • 增删快:链结构,增加/删除一个元素,对链的整体结构没有影响,所以增删快

链表中的每一个元素也称之为一个节点
一个节点包含了一个数据源(存储数组),两指针域(存储地址)

  • 单向链:链中只有一条链,不能保证元素的顺序(存储元素和取出元素的顺序可能不一致)
  • 双向链:链中有两链,有一条链是专门记录元素的顺序,是一个有序的集合


二叉树:分支不能超过两

  • 排序树/查找树:在二叉树的基础上,元素是有大小顺序的(左子树小,右子树大)
  • 平衡树:左孩子和右孩子相等
  • 不平衡树:左孩子和右孩子不相等

红黑树:
特点:趋近于平衡树,查询的速度非常的快,查询叶子节点最大次数和最小次数不能超过2倍
约束:

  1. 节点可以是红色的或者是黑色的
  2. 根节点是黑色的
  3. 叶子节点(空节点)是黑色的
  4. 每个红色的节点的子节点都是黑色的
  5. 任何一个节点到其每一个叶子节点的所有路径上黑色节点数相等


List接口

java.util.list接口 extends Collection接口

 

List接口的特点:

  1. 有序的集合,存储元素和取出元素的顺序是一致的(存储123 取出123)
  2. 有索引,包含了一些带索引的方法
  3. 允许存储重复的元素

List接口中带索引的方法(特有):

public void add(int index,E element):将指定的元素,添加到该集合中的指定位置上。
public E get(int index):返回集合中指定位置的元素。
public E remove(int index):移除列表中指定位置的元素,返回的是被移除的元素。
public E set(int index,E element):用指定元素替换集合中指定位置的元素,返回值的更新前的元素。

注意:
操作索引的时候,一定要防止索引越界异常

  • IndexOutOfBoundsException:索引越界异常,集合会报
  • ArrayIndexOutOfBoundsException:数组索引越界异常
  • StringIndexOutOfBoundsException:字符串索引越界异常
//创建一个List集合对象,多态
    List<String> list = new ArrayList<>();
    {
        //public void add(int index,E element):将指定的元素,添加到该集合中的指定位置上。
        //在索引2和索引3之间添加一个cainiao
        list.add(3,"cainiao");//{a,b,c,d}-->{a,b,c,cainiao,d}
        //移除元素
        String removeE = list.remove(2)
        //替换元素
        String setE = list.set(4,"A");
        }

 


List的子类

  • ArrayList集合

java.util.ArrayList集合数据存储的结构是数组结构元素增删慢,查找快,由于日常开发中使用最多的功能为查询数据、遍历数据,所以ArrayList是最常用的集合。

  • LinkedList集合

java.util.LinkedList集合数据存储的结构是链结构。方便元素添加,删除的集合。

java.util.LinkedList集合 implements List接口

ArrayList集合的特点:

  1. 底层是一个链的结构:查询慢,增删快
  2. 里边包含了大量操作首尾元素的方法

注意:
使用ArrayList集合特有的方法,不能使用多态

  • public void addFirst(E e):将指定元素插入此列表的开头
  • public void addLast(E e):将指定元素添加到此列表的结尾
  • public void addpush(E e):将元素推如此列表所表示的推栈
  • public E getFirst():返回此列表的第一个元素。
  • public E getLast():返回此列表的最后一个元素。
  • public E removeFirst():移除并返回此列表的第一个元素。
  • public E removeLast():移除并返回此列表的最后一个元素。
  • public E pop():从此列表所表示的推栈处弹出一个元素。相当于removeFirst
  • public boolean isEmpty():如果列表不包含元素,则返回true

 

Vector集合

Vector 类可以实现可增长的对象数组。
与新collection不同,Vector是同步的。

 

Set接口

java.util.Set接口 extends Collection接口

Set接口的特点:

  1. 不允许存储重复的元素
  2. 没有索引,没有带索引的方法,也不能使用普通的for循环遍历
java.util.HashSet集合 implements Set接口

HashSet特点:

  1. 不允许存储重复的元素
  2. 没有索引,没有带索引的方法,也不能使用普通的for循环遍历
  3. 是一个无序的集合,存储元素和取出元素的顺序有可能不一致
  4. 底层是一个哈希表结构(查询的速度非常快)
Set<Integer> set = new HashSet<>();
//使用add方法往集合中添加元素
set.add(1);
set.add(3);
set.add(2);
set.add(1);
//使用迭代器遍历Set集合
Iterator<Integer> it = set.iterator();
while(it.hasNext(){
    Iterator n = it.next();
    System.out.println(n);//1,2,3 无序且不重复
}

 

HashSet集合存储数据的结构(哈希表)

哈希值:是一个十进制的整数,由系统随机给出(就是对象的地址值,是一个逻辑地址,是模拟出来得到的地址,不是数据实际存储的物理地址)
在Object类有一个方法,可以获取对象的哈希值

int hashCode() 返回该对象的哈希码值。

HashCode方法的源码:

public native int hashCode();
native:代表该方法调用的是本地操作系的的方法

 


哈希表

哈希表:hashSet集合存储数据的结构
jdk1.8版本之前:哈希表 = 数组+链表
jdk1.8版本之后:

  • 哈希表 = 数组+链表;
  • 哈希表 = 数组+红黑树(提高查询的速度)

哈希表的特点:速度快

存储数据到集合中,先计算元素的哈希值

  • abc:96354 在数组的存储位置
  • 重地——通话:1179395 两元素不同,但是哈希值相同 哈希冲突


数组结构:把元素进行了分组(相同哈希值的元素是一组)

链表/红黑树结构:把相同哈希值的元素连到一起(如何链表的长度超过了8位,那么就会把链转换位红黑树(提高查询的速度))

 

Set集合存储元素不重复的原理

Set集合存储元素不重复的元素的前提:

前提:存储的元素必须重写hashCode方法和equals方法

//创建HashSet集合对象
HashSet<String> set = new HashSet<>();//哈希表:数组+链表/红黑树 
String s1 = new String("abc");
String s2 = new String("abc");

set.add(s1);
set.add(s2);
set.add("重地");
set.add("通话");
set.add("abc");
System.out.println(set);/[重地,通话,abc]

 

原因:
Set集合在调用add方法的时候,add方法会调用元素hashCode方法和equals方法,判断元素是否重复


HashSet存储自定义类型元素

Set集合报错元素原因:
存储的元素(String,Integer,...Student,Person...),必须重写hashCode方法和equals方法

LinkedHashSet集合

java.util.LinkedHashSet集合 extends HashSet集合

 

LinkedHashSet集合特点:
底层是一个哈希表(数组+链表/红黑树+链表:多了一条链(记录元素的存储顺序),保存元素有序

HashSet<String> set = new HashSet<>();//[]无序,不允许重复
LinkedHashSet<String> set = new LinkedHashSet<>();[]//有序,不允许重复

 


可变参数

可变参数:是JDK1.5 之后出现的新特性

使用前提:

  • 当方法的参数列表数据类型已经确定,但是参数的个数不确定,就可以使用可变参数。

使用格式:定义方法时使用

  • 修饰符 返回值类型 方法名(数据类型...变量名){}

可变参数的原理:

  • 可变参数底层就是一个数组,根据传递参数个数不同,会创建不同长度的数组,来存储这些参数
  • 传递的参数个数,可以是0个 (不传递),1,2...多个


可变参数的注意事项:

  1. 一个方法的参数列表,只能有一个可变参数
  2. 如果方法的参数有多个,那么可变参数必须写在参数列表的末尾
public static void method(String b, double c ,int d ,int...a){}

//可变参数的特殊(终极)写法
public static void method(Object...obj){}

Collections集合工具类的方法
java.util.Collections是集合工具类,用来对集合进行操作。部分方法如下:
    public static <T> void sort(List<T> List ,Comparator<? super T>):将集合中元素按照指定规则排序。
    
    Comparator和Comparable的区别
        Comparable:自己(this)和别人(参数)比较,自己需要实现Comparable接口,重写比较的规则compareTo方法
        Comparator:相当于找一个第三方的裁判,比较两
        
    Comparator的排序规则:
        o1-o2:升序

 

 


Map集合

Collection接口: 定义了单列集合规范 Collection<E>

  • 每次存储一个元素 单个元素

Map接口:定义了双列集合的规范 Map<K,V>

  • 每次存储一对元素


java.util.Map<K,V>集合

Map集合的特点:

  1. Map集合是一个双列集合,一个元素包含两值(一个key,一个value)
  2. Map集合中的元素,key和value的数据类型可以相同,也可以不同
  3. Map集合中的元素,key是不允许重复的,value是可以重复的
  4. Map集合中的元素,key和value是一一对应的
java.util.HashMap<K,V>集合 implements Map<K,V>接口

HashMap集合的特点:
1.HashMap集合底层是哈希值:查询的速度特别的快

  • JDK.8之前:数组+单向链表
  • JDK.8之后:数组+单向链表/红黑树(链表的长度超过8):提高查询的速度

2.HashMap集合是一个无序的集合,存储元素和取出元素的顺序有可能不一致

java.util.LinkedHashMap<k,v>集合 extends HashMap<K,V>集合

LinkedHashMap的特点:

  1. LinkedHashMap集合底层是哈希表+链表(保证迭代的顺序)
  2. LinkedHashMap集合是一个有序的集合,存储元素和取出元素的顺序是一致的


Map接口中的常用方法

public V put (K key,V value):把指定的键与指定的值添加到Map集合中。

返回值:v

  • 存储键值对的时候,key不重复,返回值V是null
  • 存储键值对的时候,key重复,会使用新的value替换map中重复的value,返回被替换的value值

public V remove(Object key):把指定的值 所对应的键值对元素 在Map集合中删除,返回被删除元素的值。
返回值:V

  • key存在,v返回被删除的值
  • key不存在,v返回null

public V get(Object key)根据指定的键,在Map集合中获取对应的值。
返回值:

  • key存在,返回对应的value值
  • key不存在,返回null


boolean containsKey(Object key) 判断集合中是否包含指定的键

  • 包含返回true,不包含返回false

 

Map集合的第一种遍历方式:通过键找值的方式

Map集合中的方法:

  • Set<K> keySet() 返回此映射中包含的键的 Set 视图。

实现步骤:

  1. 使用Map集合中的方法keySet(),把Map集合所有的key取出来,存储到一个Set集合中。
  2. 遍历Set集合,获取Map集合中的每一个Key
  3. 通过Map集合中的方法get(key),通过key找到value


Entry键值对对象

Map.Entry<K,V>:在Map接口中有一个内部接口Entry
作用:当Map集合一创建,那么就会在Map集合中创建一个Entry对象,用来记录键与值(键值对对象,键与值的映射关系)

 

Map集合遍历的第二种方式:使用Entry对象遍历

Set<Map.Entry<K,V> entrySet() 返回此映射中包含的键的 Set 视图。
实现步骤:

  1. Set<Map.Entry<K,V>> entrySet(): 把Map集合内部的多个Entry对象取出来存储到一个Set集合中
  2. 遍历Set集合:获取Set集合中的每一个Enter对象
  3. 获取Entry对象中的方法:getKey()获取key,getValue() 获取value

 

HashMap存储自定义类型键值

key:Person类型

  • Person类型必须重写hashCode方法和equals方法,以保证key唯一

value:String类型

  • 可以重复
java.util.linkedHashMap<K,V> extends HashMap<K,V>

 

Map 接口的哈希表和链表列表实现,具有可预知的迭代顺序。

底层原理:

  • 哈希表+链表(记录元素的顺序)


Hashtable集合

java.util.Hashtable<K,V>集合 implements Map<k,V>接口

 

  • Hashtable:底层也是一个哈希表,是一个线程安全的集合,是单线程集合,速度慢
  • HashMap:底层是一个哈希表,是一个线程不安全的集合,是多线程的集合,速度快
  • HashMap集合(之前学的所有集合):可以存储null值,null键
  • Hashtable集合:不能存储null值,null键
  • Hashtable集合和Vector集合一样,在jdk1.2版本之后被更先进的集合(HashMap,ArrayList)取代了
  • Hashtable的子类properties依然活跃在历舞台
  • Properties集合是一个唯一和I/O流相结合的集合


练习:

  • 计算一个字符串中每一个字符出现的次数

分析:
1.使用Scanner获取用户输入的字符串
2.创建Map集合,key是字符串中的字符,value是字符的个数
3.遍历字符串,获取每一个字符
4.使用获取到的字符,去Map集合判断key是否存在

  • key存在:
通过字符(key),获取value(字符个数)
value++
put(key,value)把新的value存储到Map集合中

 

  • Key不存在:
put(key,1)

 


5.遍历Map集合,输出结果

    public class CaiNiao{
        public static void main(String[] args){
            //1.使用Scanner获取用户输入的字符串
            Scanner sc = new Scanner(System.in);
            System.out.println("请输入一个字符串:");
            String str = sc.next();
            //2.创建Map集合,key是字符串中的字符,value是字符的个数
            HashMap<Character.Integer> map = new HashMap<>();
            //3.遍历字符串,获取每一个字符
            for(char c : str.toCharArray()){
                //4.使用获取到的字符,去Map集合判断key是否存在
                if(map.containsKey(c)){
                    //key存在 
                    Integer value = map.get(c);
                    value++;
                    map.put(c,value);
                }else{
                    //key不存在 
                    map.put(c,1);
                }
            }
            //5.遍历Map集合,输出结果
            for(Character key : map.keySet(){
                Integer value = map.get(key);
                System.out.println(key+"="+value);
            }    
        }
    }

 

 

JDK9对集合添加的优化

JDK9的新特性:

  • list接口,Set接口,Map接口:里边增加了一个静态的方法of,可以给集合一次性添加多个元素
  • static <E> List<E> of (E... elements)

使用前提:

  • 当集合中存储的元素的个数已经确定了,不在改变时使用

注意:

  1. of方法只适用于list接口,set接口,Map接口,不适用于接口的实现类
  2. 2of方法的返回值是一个不能改变的集合,集合不能再使用add,put方法添加元素,会抛出异常
  3. 3Set接口和Map接口在调用of方法的时候,不能有重复的元素,否则会抛出异常

 

Debug追踪

Debug调试程序:

  • 可以让代码逐行执行,查看代码执行的过程,调试程序中出现的bug

使用方式:

  • 在行号的右边,鼠标左键单击,添加断点(每个方法的第一行,哪里有bug添加到哪里)
  • 右键,选择Debug执行程序
  • 程序就会停留在添加的第一个断点处

执行程序:

  • f8:逐行执行程序
  • f7:进入到方法中
  • shift + f8:跳出方法
  • f9:跳到下一个断点,如果没有下一个断点,那么就结束程序
  • ctrl + f2:退出debug模式,停止程序

 

 


斗地主综合案例:有序版本(双列)

  • 1.准备牌
  • 2.洗牌
  • 3.发牌
  • 4.排序
  • 5.看牌

技术图片

 

 

import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;

public class CaiNiao{
    public static void main(String[] args){
    //1.准备牌
    //创建一个Map集合,存储牌的索引和组装好的牌
    HashMap<Integer,String> poker = new HashMap<>();    
    //创建一个List集合,存储花色和牌索引
    ArrayList<Integer> pokerIndex = new ArrayList<>();
    //定义两个数组,一个数组存储牌的花色,一个数组存储牌的序号
    String[] colors = {"?","?","?","??"};
    String[] numbers = {"2","A","K","Q","J","10","9","8","7","6","5","4","3"};
    //先把大王和小王存储到集合中
    //定义一个牌的索引
    int index = 0;
    poker.put(index,"大王");
    pokerIndex.add(index);
    index++;
    poker.put(index,"小王");
    pokerIndex.add(index);
    index++;

    //循环嵌套遍历两个数组,组装52张牌
    for(String numbers:numbers){
        for (String color : colors){
            poker.put(index.color+number);
            pokerIndex.add(index);
            index++;
        }
    }
    //    System.out.println(poker);
    //    System.out.println(pokerIndex);
    
    /*
    2.洗牌
    使用集合的工具类Collections中的方法
    static void shuffle(List<?> list) 使用默认的随机源对指定列表进行置换。
    
    */
    Collections.shuffle(poker);
    //System.out.println(poker);
    
    /*
    3.发牌
    */
    //定义4 个集合,存储玩家的牌和底牌
    ArrayList<String> player01 = new ArrayList<>();
    ArrayList<String> player02 = new ArrayList<>();
    ArrayList<String> player03 = new ArrayList<>();
    ArrayList<String> dipai = new ArrayList<>();
    /*
    遍历poker集合,获取每一张牌
    使用poker集合的索引%3给3个玩家轮流发牌
    剩余3张牌给底牌
    注意:
        先判断底牌(i>51),否则牌就发没了
    
    */
    for(int i = 0;i<poker.size();i++){
        //获取每一张牌
        String p = poker.get(i);
        //轮流发牌
        if(i>=51){
            //给底牌发牌
            diPai.add(p);
        }else if (i%3==0){
            //给玩家1发牌
            player01.add(p);
        }else if (i%3==1){
            //给玩家2发牌
            player02.add(p);
        }else if(i%3==2){
            //给玩家3发牌
            player03.add(p);
        }
    }
    
    /*
        4.排序
        使用Collectio中的方法sort(List)
        默认是升序排序
    */
    Collection.sort(player01);
    Collection.sort(player02);
    Collection.sort(player03);
    Collection.sort(dipai);
    
    
    
        //5.看牌
    lookpoker("刘德华:",poker,player01);
    lookpoker("周润发:",poker,player02);
    lookpoker("周星驰:",poker,player03);
    lookpoker("底牌 :",poker,dipai);

    }
    /*
        定义一个看牌方法,提高代码的复用性
        参数:
            String name:玩家名称
            HashMap<Integer,String> poker:存储牌的poker集合
            ArrayList<Integer> List:存储玩家和底牌的list集合
        查表法:
            遍历玩家或者底牌集合,获取牌的索引
            使用牌的索引,去Map集合中,找到对应的牌

    */
    
    public static void lookpoker(String name ,HashMap<Integer,String> poker,ArrayList<Integer> list){
        //输出玩家名称,不换行
        System.out.println(name + ";");
        //遍历玩家或者底牌集合,获取牌的索引
        for(Integer key : list){
            //使用牌的索引,去Map集合中,找到对应的牌
            String value = poker.get(key);
            System.out.println(value+"");
        }
        System.out.println();//打印完每一个玩家的牌,换行
    }
    

}

 

Java学习:集合双列Map

标签:调用   ring   dash   元素   不包含   排序   不同   person   进制   

原文地址:https://www.cnblogs.com/cainiao-chuanqi/p/11223283.html

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