Java面向对象 集合（上）



Java面向对象  集合（上）

知识概要：

            （1）体系概述

（2）共性方法

（3）迭代器

（4）list集合

（5）Set 集合

体系概述：

             集合类

 为什么出现集合类？

• 面向对象语言对事物的体现都是以对象的形式，所以为了方便对多 个对象的操作，就对对象进行存储，集合就

是存储对象最常用的一 种方式。

数组和集合类同是容器，有何不同？

•  数组虽然也可以存储对象，但长度是固定的；集合长度是可变的。

         数组中可以存储基本数据类型，集合只能存储对象。

 集合类的特点

•  集合只用于存储对象，集合长度是可变的，集合可以存储不同类型 的对象。

集合的体系结构图

    

List接口中常用类

Vector     ：  线程安全，但速度慢，已被 ArrayList替代。

 ArrayList  ：  线程不安全，查询速度快。

 LinkedList：  链表结构，增删速度快。

Collection定义了集合框架的共性功能。

1，添加

            add(e);

            addAll(collection);

2，删除  

            remove(e);

            removeAll(collection);

            clear();

3，判断。

           contains(e);

           isEmpty();

4，获取

           iterator();

           size();

5，获取交集。

           retainAll();

6，集合变数组。

          toArray();

1，add方法的参数类型是Object。以便于接收任意类型对象。

2，集合中存储的都是对象的引用(地址)

Collection

         |--List:元素是有序的，元素可以重复。因为该集合体系有索引。

               |--ArrayList:底层的数据结构使用的是数组结构。特点：查询速度很快。但是增删稍慢。线程不同步。

               |--LinkedList:底层使用的链表数据结构。            特点：增删速度很快，查询稍慢。线程不同步。

               |--Vector:底层是数组数据结构。                         特点：线程同步。被ArrayList替代了。因为效率低。

|--Set：元素是无序，元素不可以重复。

List：

        特有方法。凡是可以操作角标的方法都是该体系特有的方法。

增

       add(index,element);

       addAll(index,Collection);

删

       remove(index);

改

       set(index,element);

查

       get(index):

       subList(from,to);

listIterator();

int indexOf(obj):获取指定元素的位置。

ListIterator listIterator();

List集合特有的迭代器。    ListIterator是Iterator的子接口。

在迭代时，不可以通过集合对象的方法操作集合中的元素。因为会发生ConcurrentModificationException异常。

所以，在迭代器时，只能用迭代器的放过操作元素，可是Iterator方法是有限的，只能对元素进行判断，取出，

删除的操作，如果想要其他的操作如添加，修改等，就需要使用其子接口，ListIterator。

该接口只能通过List集合的listIterator方法获取。

什么是迭代器呢？

其实就是集合的取出元素的方式。如同抓娃娃游戏机中的夹子。

迭代器是取出方式，会直接访问集合中的元素。

      所以将迭代器通过内部类的形式来进行描述。

      通过容器的iterator()方法获取该内部类的对象。

迭代注意事项

 迭代器在Collcection接口中是通用的，它替 代了Vector类中的Enumeration(枚举)。

  迭代器的next方法是自动向下取元素，要避出现NoSuchElementException。

  迭代器的next方法返回值类型是Object，所以要记得类型转换。

让我们先来看一个类Vector

import java.util.*;

/*
枚举就是Vector特有的取出方式。
发现枚举和迭代器很像。
其实枚举和迭代是一样的。

因为枚举的名称以及方法的名称都过长。
所以被迭代器取代了。
枚举郁郁而终了。

*/
class VectorDemo
{
	public static void main(String[] args)
	{
		Vector v = new Vector();

		v.add("java01");
		v.add("java02");
		v.add("java03");
		v.add("java04");

		Enumeration en = v.elements();

		while(en.hasMoreElements())
		{
			System.out.println(en.nextElement());
		}
	}
}

class  CollectionDemo
{
	public static void main(String[] args)
	{

		method_get();
	}
	public static void method_get()
	{
		ArrayList al = new ArrayList();

		//1，添加元素。
		al.add("java01");//add(Object obj);
		al.add("java02");
		al.add("java03");
		al.add("java04");

		/*
		Iterator it = al.iterator();//获取迭代器，用于取出集合中的元素。

		while(it.hasNext())
		{
			sop(it.next());
		}
		*/

		for(Iterator it = al.iterator(); it.hasNext() ; )
		{
			sop(it.next());
		}
	}

	public static void method_2()
	{
		ArrayList al1 = new ArrayList();

		al1.add("java01");
		al1.add("java02");
		al1.add("java03");
		al1.add("java04");
		ArrayList al2 = new ArrayList();

		al2.add("java03");
		al2.add("java04");
		al2.add("java05");
		al2.add("java06");

		//al1.retainAll(al2);//去交集，al1中只会保留和al2中相同的元素。
		al1.removeAll(al2);

		sop("al1:"+al1);
		sop("al2:"+al2);

	}

	public static void base_method()
	{
		//创建一个集合容器。使用Collection接口的子类。ArrayList
		ArrayList al = new ArrayList();

		//1，添加元素。
		al.add("java01");//add(Object obj);
		al.add("java02");
		al.add("java03");
		al.add("java04");

		//打印原集合。
		sop("原集合:"+al);

		//3，删除元素。
		//al.remove("java02");
		//al.clear();//清空集合。

		//4，判断元素。
		sop("java03是否存在:"+al.contains("java03"));
		sop("集合是否为空？"+al.isEmpty());

		//2，获取个数。集合长度。
		sop("size:"+al.size());

		//打印改变后的集合。
		sop(al);

	}

LinkedList:特有方法：

    

    addFirst();

   

    addLast();

    

    getFirst();

    

    getLast();

   

    获取元素，但不删除元素。如果集合中没有元素，会出现NoSuchElementException

    removeFirst();

    removeLast();

    获取元素，但是元素被删除。如果集合中没有元素，会出现NoSuchElementException

    在JDK1.6出现了替代方法。

    offerFirst();

  

    offerLast();

    peekFirst();

    peekLast();

    获取元素，但不删除元素。如果集合中没有元素，会返回null。

    pollFirst();

    pollLast();

    获取元素，但是元素被删除。如果集合中没有元素，会返回null。

 

LinkedList举例



/*
使用LinkedList模拟一个堆栈或者队列数据结构。

堆栈：先进后出  如同一个杯子。
队列：先进先出 First in First out  FIFO 如同一个水管。

*/

import java.util.*;
class DuiLie
{
	private LinkedList link;

	DuiLie()
	{
		link = new LinkedList();
	}

	public void myAdd(Object obj)
	{
		link.addFirst(obj);
	}
	public Object myGet()
	{
		return link.removeFirst();
	}
	public boolean isNull()
	{
		return link.isEmpty();
	}

}

class  LinkedListTest
{
	public static void main(String[] args)
	{
		DuiLie dl = new DuiLie();
		dl.myAdd("java01");
		dl.myAdd("java02");
		dl.myAdd("java03");
		dl.myAdd("java04");

		while(!dl.isNull())
		{
			System.out.println(dl.myGet());
		}
	}
}

Set集合

              |--HashSet：

                                  数据结构是哈希表。线程是非同步的。

                                       保证元素唯一性的原理：判断元素的hashCode值是否相同。

                                             如果相同，还会继续判断元素的equals方法，是否为true。

             |--TreeSet：

                                  可以对Set集合中的元素进行排序。

                                             底层数据结构是二叉树。

                                                    保证元素唯一性的依据：

                                                         compareTo方法return 0.

  

    TreeSet排序

 

    第一种方式：让元素自身具备比较性。

    元素需要实现Comparable接口，覆盖compareTo方法。

    也种方式也成为元素的自然顺序，或者叫做默认顺序。

    第二种排序方式。

    当元素自身不具备比较性时，或者具备的比较性不是所需要的。

    这时就需要让集合自身具备比较性，定义结合比较器comparator, 在集合初始化时，就有了比较方式。

HashSet是如何保证元素唯一性的呢？

       是通过元素的两个方法，hashCode和equals来完成。

       如果元素的HashCode值相同，才会判断equals是否为true。

       如果元素的hashcode值不同，不会调用equals。

       注意,对于判断元素是否存在，以及删除等操作，依赖的方法是元素的hashcode和equals方法。

代码演示

import java.util.*;

/*
往hashSet集合中存入自定对象
姓名和年龄相同为同一个人，重复元素。
*/
class HashSetTest
{
	public static void sop(Object obj)
	{
		System.out.println(obj);
	}
	public static void main(String[] args)
	{
		HashSet hs = new HashSet();

		hs.add(new Person("a1",11));
		hs.add(new Person("a2",12));
		hs.add(new Person("a3",13));
//		hs.add(new Person("a2",12));
//		hs.add(new Person("a4",14));

		//sop("a1:"+hs.contains(new Person("a2",12)));

//		hs.remove(new Person("a4",13));

		Iterator it = hs.iterator();

		while(it.hasNext())
		{
			Person p = (Person)it.next();
			sop(p.getName()+"::"+p.getAge());
		}
	}
}
class Person
{
	private String name;
	private int age;
	Person(String name,int age)
	{
		this.name = name;
		this.age = age;
	}

	public int hashCode()
	{
		System.out.println(this.name+"....hashCode");
		return name.hashCode()+age*37;
	}

	public boolean equals(Object obj)
	{

		if(!(obj instanceof Person))
			return false;

		Person p = (Person)obj;
		System.out.println(this.name+"...equals.."+p.name);

		return this.name.equals(p.name) && this.age == p.age;
	}

	public String getName()
	{
		return name;
	}
	public int getAge()
	{
		return age;
	}
}

TreeSet集合排序示例

import java.util.*;

/*
当元素自身不具备比较性，或者具备的比较性不是所需要的。
这时需要让容器自身具备比较性。
定义了比较器，将比较器对象作为参数传递给TreeSet集合的构造函数。

当两种排序都存在时，以比较器为主。

定义一个类，实现Comparator接口，覆盖compare方法。

*/
class Student implements Comparable//该接口强制让学生具备比较性。
{
	private String name;
	private int age;

	Student(String name,int age)
	{
		this.name = name;
		this.age = age;
	}

	public int compareTo(Object obj)
	{

		//return 0;

		if(!(obj instanceof Student))
			throw new RuntimeException("不是学生对象");
		Student s = (Student)obj;

		//System.out.println(this.name+"....compareto....."+s.name);
		if(this.age>s.age)
			return 1;
		if(this.age==s.age)
		{
			return this.name.compareTo(s.name);
		}
		return -1;
		/**/
	}

	public String getName()
	{
		return name;

	}
	public int getAge()
	{
		return age;
	}
}
class TreeSetDemo2
{
	public static void main(String[] args)
	{
		TreeSet ts = new TreeSet();

		ts.add(new Student("lisi02",22));
		ts.add(new Student("lisi02",21));
		ts.add(new Student("lisi007",20));
		ts.add(new Student("lisi09",19));
		ts.add(new Student("lisi06",18));
		ts.add(new Student("lisi06",18));
		ts.add(new Student("lisi007",29));
		//ts.add(new Student("lisi007",20));
		//ts.add(new Student("lisi01",40));

		Iterator it = ts.iterator();
		while(it.hasNext())
		{
			Student stu = (Student)it.next();
			System.out.println(stu.getName()+"..."+stu.getAge());
		}
	}
}

class MyCompare implements Comparator
{
	public int compare(Object o1,Object o2)
	{
		Student s1 = (Student)o1;
		Student s2 = (Student)o2;

		int num = s1.getName().compareTo(s2.getName());
		if(num==0)
		{

			return new Integer(s1.getAge()).compareTo(new Integer(s2.getAge()));
			/*
			if(s1.getAge()>s2.getAge())
				return 1;
			if(s1.getAge()==s2.getAge())
				return 0;
			return -1;
			*/
		}

		return num;

	}
}