乐编教育--java基础day23

二、Collection集合

集合：集合是java中提供的一种容器，可以用来存储多个数据。
集合和数组既然都是容器，它们有啥区别呢？

  • 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。
    在开发中一般当对象多的时候，使用集合进行存储。
    集合按照其存储结构可以分为两大类，分别是单列集合 java.util.Collection 和双列集合 java.util.Map ，我们从 Collection 集合开始
    Collection：单列集合类的根接口，用于存储一系列符合某种规则的元素，它有两个重要的子接口，分别是 java.util.List 和 java.util.Set 。
  • List 的特点是元素有序、元素可重复。
  • Set 的特点是元素无 序，而且不可重复。
  • List 接口的主要实现类有 java.util.ArrayList 和 java.util.LinkedList 。
  • Set 接口 的主要实现类有 java.util.HashSet 和 java.util.TreeSet 。
Collection 常用功能

Collection是所有单列集合的父接口，因此在Collection中定义了单列集合(List和Set)通用的一些方法，这些方法可 用于操作所有的单列集合。方法如下：

- public boolean add(E e) ： 把给定的对象添加到当前集合中 。
- public void clear() :清空集合中所有的元素。
- public boolean remove(E e) : 把给定的对象在当前集合中删除。
- public boolean contains(E e) : 判断当前集合中是否包含给定的对象。
- public boolean isEmpty() : 判断当前集合是否为空。
- public int size() : 返回集合中元素的个数。
- public Object[] toArray() : 把集合中的元素，存储到数组中。

示例:

public class Demo1Collection {
 public static void main(String[] args) {
  // 创建集合对象 
// 使用多态形式
 Collection<String> coll = new ArrayList<String>();
 // 使用方法
 // 添加功能boolean add(String s) 
coll.add("小李广");
coll.add("扫地僧");
 coll.add("石破天");
 System.out.println(coll);
 // boolean contains(E e) 判断o是否在集合中存在
 System.out.println("判断 扫地僧 是否在集合中"+coll.contains("扫地僧"));
 //boolean remove(E e) 删除在集合中的o元素
 System.out.println("删除石破天："+coll.remove("石破天"));
 System.out.println("操作之后集合中元素:"+coll); 
// size() 集合中有几个元素
 System.out.println("集合中有"+coll.size()+"个元素");
 // Object[] toArray()转换成一个Object数组
 Object[] objects = coll.toArray();
 // 遍历数组
 for (int i = 0; i < objects.length; i++) { 
System.out.println(objects[i]);
 }
// void clear() 清空集合 
coll.clear();
 System.out.println("集合中内容为："+coll);
 // boolean isEmpty() 判断是否为空 System.out.println(coll.isEmpty());
 }
}

泛型

在前面学习集合时，我们都知道集合中是可以存放任意对象的，，只要把对象存储集合后，那么这时他们都会被提升成Object类型。当我们在取出每一个对象，并且进行相应的操作，这时必须采用类型转换。
提示:一般在创建对象时，将未知的类型确定具体的类型。当没有指定泛型时，默认类型为Object类型。

泛型的定义与使用

泛型，用来灵活地将数据类型应用到不同的类、方法、接口当中。将数据类型作为参数进行传递。
定义和使用含有泛型的类
定义格式：

修饰符 class 类名<代表泛型的变量> { }

示例:

class ArrayList<E>{
 public boolean add(E e){ 
}
 public E get(int index){
 } 
....
}

使用泛型： 即什么时候确定泛型。
在创建对象的时候确定泛型
例如:

ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();

此时，变量E的值就是String类型,那么我们的类型就可以理解为：

class ArrayList<String>{
 public boolean add(String e){ 
  } 
public String get(int index){
 }
 ...
 }

再例如:

ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();

此时，变量E的值就是Integer类型,那么我们的类型就可以理解为：

class ArrayList<Integer> {
 public boolean add(Integer e) {
 }
 public Integer get(int index) {
 }
 ...
 }

举例自定义泛型类

public class MyGenericClass<MVP> {
 //没有MVP类型，在这里代表 未知的一种数据类型 未来传递什么就是什么类型
 private MVP mvp;
 public void setMVP(MVP mvp) { 
    this.mvp = mvp;
 }
 public MVP getMVP() {
     return mvp;
 }
 }

使用:

public class GenericClassDemo {
 public static void main(String[] args) {
 // 创建一个泛型为String的类
 MyGenericClass<String> my = new MyGenericClass<String>(); // 调用setMVP
 my.setMVP("大胡子登登");
 // 调用getMVP
 String mvp = my.getMVP();
 System.out.println(mvp); 
//创建一个泛型为Integer的类
 MyGenericClass<Integer> my2 = new MyGenericClass<Integer>();
 my2.setMVP(123);
 Integer mvp2 = my2.getMVP();
 }
 }
含有泛型的方法

定义格式：

修饰符 <代表泛型的变量> 返回值类型 方法名(参数){ }

例如

public class MyGenericMethod {
 public <MVP> void show(MVP mvp) {
 System.out.println(mvp.getClass());
 }
public <MVP> MVP show2(MVP mvp) {
 return mvp;
 } 
}

使用格式：调用方法时，确定泛型的类型

public class GenericMethodDemo {
 public static void main(String[] args) {
 // 创建对象
 MyGenericMethod mm = new MyGenericMethod();
 // 演示看方法提示
 mm.show("aaa");
 mm.show(123);
 mm.show(12.45);
 }
 }
含有泛型的接口

定义格式：

修饰符 interface接口名<代表泛型的变量> { }

例如

public interface MyGenericInterface<E>{
 public abstract void add(E e);
 public abstract E getE();
 }

使用格式：
1.定义类时确定泛型的类型

public class MyImp1 implements MyGenericInterface<String> {
 @Override
 public void add(String e) {
 // 省略... 
}
@Override
 public String getE() {
 return null;
 } 
}

此时，泛型E的值就是String类型。
2.始终不确定泛型的类型，直到创建对象时，确定泛型的类型
例如:

public class MyImp2<E> implements MyGenericInterface<E> {
 @Override
 public void add(E e) {
 // 省略...
 }
@Override
 public E getE() {
 return null; 
} 
}

确定泛型：

/** 使用 */ 
public class GenericInterface {
 public static void main(String[] args) {
 MyImp2<String> my = new MyImp2<String>();
 my.add("aa"); 
  }
}

List集合

List接口特点：

  1. 它是一个元素存取有序的集合。例如，存元素的顺序是11、22、33。那么集合中，元素的存储就是按照11、 22、33的顺序完成的）。
  2. 它是一个带有索引的集合，通过索引就可以精确的操作集合中的元素（与数组的索引是一个道理）。
  3. 集合中可以有重复的元素，通过元素的equals方法，来比较是否为重复的元素。 tips:我们在基础班的时候已经学习过List接口的子类
    java.util.ArrayList类，该类中的方法都是来自List中定义。
  • 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。
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。 许多程序员开发时非常随意地使用ArrayList完成任何需求，并不严谨，这种用法是不提倡的。

LinkedList集合

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

  • 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 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() :从此列表所表示的堆栈处弹出一个元素。
  • public void push(E e) :将元素推入此列表所表示的堆栈。
  • public boolean isEmpty() ：如果列表不包含元素，则返回true。
public class LinkedListDemo {
 public static void main(String[] args) {
 LinkedList<String> link = new LinkedList<String>(); 
//添加元素
 link.addFirst("abc1");
 link.addFirst("abc2");
 link.addFirst("abc3"); 
System.out.println(link);
 // 获取元素
 System.out.println(link.getFirst()); 
System.out.println(link.getLast());
 // 删除元素
 System.out.println(link.removeFirst()); 
System.out.println(link.removeLast());
 while (!link.isEmpty()) {
 //判断集合是否为空
 System.out.println(link.pop());
 //弹出集合中的栈顶元素
 }
System.out.println(link);
  }
}
例子1:
Set接口

java.util.Set 接口和 java.util.List 接口一样，同样继承自 Collection 接口，它与 Collection 接口中的方 法基本一致，并没有对 Collection 接口进行功能上的扩充，只是比 Collection 接口更加严格了。与 List 接口不 同的是， Set 接口中元素无序，并且都会以某种规则保证存入的元素不出现重复。
1.HashSet集合介绍
java.util.HashSet 是 Set 接口的一个实现类，它所存储的元素是不可重复的，并且元素都是无序的(即存取顺序 不一致)。
HashSet 是根据对象的哈希值来确定元素在集合中的存储位置，因此具有良好的存取和查找性能。保证元素唯一性 的方式依赖于： hashCode 与 equals 方法。

public class HashSetDemo {
 public static void main(String[] args) {
 //创建 Set集合
HashSet<String> set = new HashSet<String>(); //添加元素
 set.add(new String("cba"));
 set.add("abc");
 set.add("bac");
 set.add("cba");
 //遍历
 for (String name : set) { 
 System.out.println(name);
 } 
} 
}
结果:
cba
 abc
 bac

根据结果我们发现字符串"cba"只存储了一个，也就是说重复的元素set集合不存储。

HashSet存储自定义类型元素

给HashSet中存放自定义类型元素时，需要重写对象中的hashCode和equals方法，建立自己的比较方式，才能保 证HashSet集合中的对象唯一
例子2:

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


public class HashSetDemo2 {
 public static void main(String[] args) {
 //创建集合对象 该集合中存储 Student类型对象
 HashSet<Student> stuSet = new HashSet<Student>();
 //存储
 Student stu = new Student("于谦", 43);
 stuSet.add(stu);
 stuSet.add(new Student("郭德纲", 44));
 stuSet.add(new Student("于谦", 43));
 stuSet.add(new Student("郭麒麟", 23));
 stuSet.add(stu);
 for (Student stu2 : stuSet) {
System.out.println(stu2);
 } 
}
 }
执行结果：
Student [name=郭德纲, age=44] 
Student [name=于谦, age=43] 
Student [name=郭麒麟, age=23]
LinkedHashSet

我们知道HashSet保证元素唯一，可是元素存放进去是没有顺序的，那么我们要保证有序，怎么办呢？ 在HashSet下面有一个子类 java.util.LinkedHashSet ，它是链表和哈希表组合的一个数据存储结构。

public class LinkedHashSetDemo {
 public static void main(String[] args) {
 Set<String> set = new LinkedHashSet<String>();
 set.add("bbb");
 set.add("aaa");
 set.add("abc");
 set.add("bbc");
 Iterator<String> it = set.iterator();
 while (it.hasNext()) {
 System.out.println(it.next());
 }
 }
 }
结果：
 bbb
 aaa
 abc
 bbc
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