java基础之容器集合(collection和map)(代码片段)

常威再打来福 常威再打来福     2022-12-25     522

关键词:

目录

前言

一.Collection集合

        

 1.1List集合

1.1.1ArrayList集合

1.1.2LinkedList集合

1.2Set集合

1.2.1HashSet集合

HashSet集合保证元素唯一性源码分析:

1.2.2TreeSet集合

比较器排序Comparator的使用:

 二.Map集合

  2.1Map集合的概述与特点

2.2Map集合的获取功能

2.3Map集合的遍历方式(方式一)

2.4Map集合的遍历方式(方式二)

2.5HashMap集合


前言

        本次我将分享的是java中常用的容器集合,大体分为了两类(Collection单列集合和Map双列集合),什么是双列,单列集合呢?看完这篇博客,或许你将有些许收获。Collection集合下主要讲解List集合和Set集合,而双列集合,我主要讲解HashMap集合。

一.Collection集合

        

Collection集合概述

  • 是单例集合的顶层接口,它表示一组对象,这些对象也称为Collection的元素

  • JDK 不提供此接口的任何直接实现,它提供更具体的子接口(如Set和List)实现

常用方法:

 1.1List集合

List集合概述:

  • 有序集合(也称为序列),用户可以精确控制列表中每个元素的插入位置。用户可以通过整数索引访问元素,并搜索列表中的元素

  • 与Set集合不同,列表通常允许重复的元素

List集合特点:

  • 有索引

  • 可以存储重复元素

  • 元素存取有序

List集合特有的方法:

 遍历方式:

//学生类
public class Student 
    private String name;
    private int age;

    public Student() 
    

    public Student(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;
    


//--------------------------------------------------------
//测试类
public class ListDemo 
    public static void main(String[] args) 
        //创建List集合对象
        List<Student> list = new ArrayList<Student>();

        //创建学生对象
        Student s1 = new Student("林青霞", 30);
        Student s2 = new Student("张曼玉", 35);
        Student s3 = new Student("王祖贤", 33);

        //把学生添加到集合
        list.add(s1);
        list.add(s2);
        list.add(s3);

        //迭代器:集合特有的遍历方式
        Iterator<Student> it = list.iterator();
        while (it.hasNext()) 
            Student s = it.next();
            System.out.println(s.getName()+","+s.getAge());
        
        System.out.println("--------");

        //普通for:带有索引的遍历方式
        for(int i=0; i<list.size(); i++) 
            Student s = list.get(i);
            System.out.println(s.getName()+","+s.getAge());
        
        System.out.println("--------");

        //增强for:最方便的遍历方式
        for(Student s : list) 
            System.out.println(s.getName()+","+s.getAge());
        
    

        接下来讲的是List集合的实现类:

1.1.1ArrayList集合

     ArrayList集合的底层是数组结构实现,查询快、增删慢,它的一些常用方法可以参考List集合的

常用方法。

1.1.2LinkedList集合

     LinkedList集合底层是链表结构实现,查询慢、增删快,它有一些特有的常用方法

1.2Set集合

       

Set集合的特点

  • 元素存取无序

  • 没有索引、只能通过迭代器或增强for循环遍历

  • 不能存储重复元素

在我讲解HashSet之前我们必须先了解哈希值的概念,方便我们理解接下来的一些集合

  • 哈希值简介

    是JDK根据对象的地址或者字符串或者数字算出来的int类型的数值

  • 如何获取哈希值

    Object类中的public int hashCode():返回对象的哈希码值

  • 哈希值的特点

    • 同一个对象多次调用hashCode()方法返回的哈希值是相同的

    • 默认情况下,不同对象的哈希值是不同的。而重写hashCode()方法,可以实现让不同对象的哈希值相同

1.2.1HashSet集合

        

HashSet集合的特点

  • 底层数据结构是哈希表

  • 对集合的迭代顺序不作任何保证,也就是说不保证存储和取出的元素顺序一致

  • 没有带索引的方法,所以不能使用普通for循环遍历

  • 由于是Set集合,所以是不包含重复元素的集合

HashSet的基本使用:

public class HashSetDemo01 
    public static void main(String[] args) 
        //创建集合对象
        HashSet<String> hs = new HashSet<String>();

        //添加元素
        hs.add("hello");
        hs.add("world");
        hs.add("java");

        hs.add("world");

        //遍历
        for(String s : hs) 
            System.out.println(s);
        
    

HashSet集合保证元素唯一性源码分析:

1.根据对象的哈希值计算存储位置

如果当前位置没有元素则直接存入

如果当前位置有元素存在,则进入第二步

2.当前元素的元素和已经存在的元素比较哈希值

如果哈希值不同,则将当前元素进行存储

如果哈希值相同,则进入第三步

3.通过equals()方法比较两个元素的内容

如果内容不相同,则将当前元素进行存储

如果内容相同,则不存储当前元素

图解:

拓展:LinkedHashSet

LinkedHashSet集合特点

  • 哈希表和链表实现的Set接口,具有可预测的迭代次序

  • 由链表保证元素有序,也就是说元素的存储和取出顺序是一致的

  • 由哈希表保证元素唯一,也就是说没有重复的元素

1.2.2TreeSet集合

        

TreeSet集合概述

  • 元素有序,可以按照一定的规则进行排序,具体排序方式取决于构造方法

    • TreeSet():根据其元素的自然排序进行排序

    • TreeSet(Comparator comparator) :根据指定的比较器进行排序

  • 没有带索引的方法,所以不能使用普通for循环遍历

  • 由于是Set集合,所以不包含重复元素的集合

要理解好TreeSet必须先了解自然排序Comparable:

  • 案例需求

    • 存储学生对象并遍历,创建TreeSet集合使用无参构造方法

    • 要求:按照年龄从小到大排序,年龄相同时,按照姓名的字母顺序排序

  • 实现步骤

    • 用TreeSet集合存储自定义对象,无参构造方法使用的是自然排序对元素进行排序的

    • 自然排序,就是让元素所属的类实现Comparable接口,重写compareTo(T o)方法

    • 重写方法时,一定要注意排序规则必须按照要求的主要条件和次要条件来写

public class Student implements Comparable<Student> 
    private String name;
    private int age;

    public Student() 
    

    public Student(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 int compareTo(Student s) 
//        return 0;
//        return 1;
//        return -1;
        //按照年龄从小到大排序
       int num = this.age - s.age;
//        int num = s.age - this.age;
        //年龄相同时,按照姓名的字母顺序排序
       int num2 = num==0?this.name.compareTo(s.name):num;
        return num2;
    

//------------------------------------------------
public class TreeSetDemo02 
    public static void main(String[] args) 
        //创建集合对象
        TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>();

        //创建学生对象
        Student s1 = new Student("xishi", 29);
        Student s2 = new Student("wangzhaojun", 28);
        Student s3 = new Student("diaochan", 30);
        Student s4 = new Student("yangyuhuan", 33);

        Student s5 = new Student("linqingxia",33);
        Student s6 = new Student("linqingxia",33);

        //把学生添加到集合
        ts.add(s1);
        ts.add(s2);
        ts.add(s3);
        ts.add(s4);
        ts.add(s5);
        ts.add(s6);

        //遍历集合
        for (Student s : ts) 
            System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
        
    

比较器排序Comparator的使用:

  • 案例需求

    • 存储学生对象并遍历,创建TreeSet集合使用带参构造方法

    • 要求:按照年龄从小到大排序,年龄相同时,按照姓名的字母顺序排序

  • 实现步骤

    • 用TreeSet集合存储自定义对象,带参构造方法使用的是比较器排序对元素进行排序的

    • 比较器排序,就是让集合构造方法接收Comparator的实现类对象,重写compare(T o1,T o2)方法

    • 重写方法时,一定要注意排序规则必须按照要求的主要条件和次要条件来写

public class Student 
    private String name;
    private int age;

    public Student() 
    

    public Student(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;
    

//===================================================================
public class TreeSetDemo 
    public static void main(String[] args) 
        //创建集合对象
        TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>(new Comparator<Student>() 
            @Override
            public int compare(Student s1, Student s2) 
                //this.age - s.age
                //s1,s2
                int num = s1.getAge() - s2.getAge();
                int num2 = num == 0 ? s1.getName().compareTo(s2.getName()) : num;
                return num2;
            
        );

        //创建学生对象
        Student s1 = new Student("xishi", 29);
        Student s2 = new Student("wangzhaojun", 28);
        Student s3 = new Student("diaochan", 30);
        Student s4 = new Student("yangyuhuan", 33);

        Student s5 = new Student("linqingxia",33);
        Student s6 = new Student("linqingxia",33);

        //把学生添加到集合
        ts.add(s1);
        ts.add(s2);
        ts.add(s3);
        ts.add(s4);
        ts.add(s5);
        ts.add(s6);

        //遍历集合
        for (Student s : ts) 
            System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
        
    

 二.Map集合

        2.1Map集合的概述与特点

  • Map集合概述

    interface Map<K,V>  K:键的类型;V:值的类型
  • Map集合的特点

    • 键值对映射关系

    • 一个键对应一个值

    • 键不能重复,值可以重复

    • 元素存取无序

Map集合的基本使用:

Map集合的一些常用方法:

public class MapDemo02 
    public static void main(String[] args) 
        //创建集合对象
        Map<String,String> map = new HashMap<String,String>();

        //V put(K key,V value):添加元素
        map.put("张无忌","赵敏");
        map.put("郭靖","黄蓉");
        map.put("杨过","小龙女");

        //V remove(Object key):根据键删除键值对元素
//        System.out.println(map.remove("郭靖"));
//        System.out.println(map.remove("郭襄"));

        //void clear():移除所有的键值对元素
//        map.clear();

        //boolean containsKey(Object key):判断集合是否包含指定的键
//        System.out.println(map.containsKey("郭靖"));
//        System.out.println(map.containsKey("郭襄"));

        //boolean isEmpty():判断集合是否为空
//        System.out.println(map.isEmpty());

        //int size():集合的长度,也就是集合中键值对的个数
        System.out.println(map.size());


        //输出集合对象
        System.out.println(map);
    

2.2Map集合的获取功能

   方法介绍:

public class MapDemo03 
    public static void main(String[] args) 
        //创建集合对象
        Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();

        //添加元素
        map.put("张无忌", "赵敏");
        map.put("郭靖", "黄蓉");
        map.put("杨过", "小龙女");

        //V get(Object key):根据键获取值
//        System.out.println(map.get("张无忌"));
//        System.out.println(map.get("张三丰"));

        //Set<K> keySet():获取所有键的集合
//        Set<String> keySet = map.keySet();
//        for(String key : keySet) 
//            System.out.println(key);
//        

        //Collection<V> values():获取所有值的集合
        Collection<String> values = map.values();
        for(String value : values) 
            System.out.println(value);
        
    

2.3Map集合的遍历方式(方式一)

  • 遍历思路

    • 我们刚才存储的元素都是成对出现的,所以我们把Map看成是一个夫妻对的集合

      • 把所有的丈夫给集中起来

      • 遍历丈夫的集合,获取到每一个丈夫

      • 根据丈夫去找对应的妻子

  • 步骤分析

    • 获取所有键的集合。用keySet()方法实现

    • 遍历键的集合,获取到每一个键。用增强for实现

    • 根据键去找值。用get(Object key)方法实现

    • public class MapDemo01 
          public static void main(String[] args) 
              //创建集合对象
              Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();
      
              //添加元素
              map.put("张无忌", "赵敏");
              map.put("郭靖", "黄蓉");
              map.put("杨过", "小龙女");
      
              //获取所有键的集合。用keySet()方法实现
              Set<String> keySet = map.keySet();
              //遍历键的集合,获取到每一个键。用增强for实现
              for (String key : keySet) 
                  //根据键去找值。用get(Object key)方法实现
                  String value = map.get(key);
                  System.out.println(key + "," + value);
              
          
      

      2.4Map集合的遍历方式(方式二)

  • 遍历思路

    • 我们刚才存储的元素都是成对出现的,所以我们把Map看成是一个夫妻对的集合

      • 获取所有结婚证的集合

      • 遍历结婚证的集合,得到每一个结婚证

      • 根据结婚证获取丈夫和妻子

  • 步骤分析

    • 获取所有键值对对象的集合

      • Set<Map.Entry<K,V>> entrySet():获取所有键值对对象的集合

    • 遍历键值对对象的集合,得到每一个键值对对象

      • 用增强for实现,得到每一个Map.Entry

    • 根据键值对对象获取键和值

      • 用getKey()得到键

      • 用getValue()得到值

  • 代码实现

public class MapDemo02 
    public static void main(String[] args) 
        //创建集合对象
        Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();

        //添加元素
        map.put("张无忌", "赵敏");
        map.put("郭靖", "黄蓉");
        map.put("杨过", "小龙女");

        //获取所有键值对对象的集合
        Set<Map.Entry<String, String>> entrySet = map.entrySet();
        //遍历键值对对象的集合,得到每一个键值对对象
        for (Map.Entry<String, String> me : entrySet) 
            //根据键值对对象获取键和值
            String key = me.getKey();
            String value = me.getValue();
            System.out.println(key + "," + value);
        
    

2.5HashMap集合

        HashMap是Map的实现类,HashMap可实现快速存储和检索,但缺点是包含的元素是无序的,适用于在Map中插入、删除和定位元素。常用方法参考Map集合。

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