Java基础---集合框架---迭代器、ListIterator、Vector中枚举、LinkedList、ArrayList、HashSet、TreeSet、二叉树、Comparator
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。
collection 中有两个常见的接口,如一个是
List 另一个是Set
List中有ArrayList,LinkedList,Vector
Set中有HashSet,还有一个是TreeSet
为什么会出现这么多的容器呢?
因为每一个容器对数据的存储方式不同,这个存储方式称之为:数据结构。
collection共性。
remove()删除
clear()清空
retainAll()去交集,只会保留相同的元素
Iterator:接口型引用,只会指向自己的子类对象
什么是迭代器?
其实就是集合的取出元素
直接操作元素,在集合中内部最方便。所以就定义了一个内部类。
一般都会进行判断,有,就取。
就会取出方式定义在集合的内部
这样取出方式就可以直接访问集合内容的元素,那么取出方式就被定义成了内部类,而每一个容器的数据结构不同,所以取出的动作细节也不一样,但是都有共性内容,判断与取出,那么就可以将写共性抽取。
那么这些内部类都符合一个规则,该规则是Iterator,如何获取集合的取出对象呢?
通过一个对外提供的方法,Iterator()
相当于电玩城的抓娃娃的夹子,这个迭代器,它是被封装成内部,对外有一个接口
容器是一个事物,内部还有一个事物,这个事物就是内部类。
看看下面
for(Iterator it=al.Iterator();it.hasNext();){
sop(it.next());
}
这个里面的Iterator it是一个局部变量。用完之后就可能释放。避免了对象留在内存在。
Collection
---|list:
-----| 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,构造一个初始量为10的空列表。
-----|LinkedList:底层使用的链表数据结构。特点:增删速度很快,查询稍慢。
-----|Vector:底层是数组数据结构。线程同步,被ArrayList替代了。
Vector和ArrayList都是初始量为10,如果超过长度,就会进行延长,vector会延长到20,ArrayList只会延长到15,所以更节省空间。
元素是有序的,元素可以重复,因为该集合体系有索引。可以在指定的位置插入索引号。带脚标的,都是特有方法。它可以改变一个位置上的元素。
增:add(index element);
addAll(intdex,collection);
删:remove
改:set(index,element)
查:get(index)
subList(from,to)
listIterator()
Set:元素是无序,元素不可重复。
不能对一种元素即执行集合操作,又执行迭代器操作。这样会暴出ConcurrentModificationException
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方法有限的,只能元素进行判断,取出,删除的操作。如果想要其他的操作的添加,修改等,就需要其子接口。ListIterator.
该接口只能通过List集合的listIterator来获取
Vector支持枚举。而Iterator没有。
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
Linklist的特有用法:
getFirst();
getLast();//获取元素,但不删除元素
addFirst();//添加元素
addLast();
removeLast();//删除元素
removeFirst();
JDK 1.6:
pollFirst()
获取并移除此列表的第一个元素;如果此列表为空,则返回 null。
pollLast()
获取并移除此列表的最后一个元素;如果此列表为空,则返回 null。
peekFirst()
获取但不移除此列表的第一个元素;如果此列表为空,则返回 null。
peekLast()
获取但不移除此列表的最后一个元素;如果此列表为空,则返回 null。
class LinkedListDemo{ public static void main(){ Linked link=new LinkedList(); link.addList("java01"); link.addlist("java02"); while(!link.isEmpty()){ sop(link.removeLast()); } } public static void sop(Object object){ System.out.println("obj"); } }
使用LinkedList模拟一个堆栈或者队列数据结构
堆栈:先进后出,如一个杯子。
队列:先进先出,如一个水管。
class Queue{ private LinkedList link; Queue{ link=new LinkedList(); } public void myadd(Object obj){ link.addFirst(obj); } public Object myGet(){ return link.removeLast(); } public boolean isNull(){ return link.isEmpty(); } }
去除ArrayList中的重复元素:
classArraylistTest{ public static void main(){ ArrayList a1=new ArrayList(); a1.add("java01"); a1.add("java01"); a1.add("java01"); a1.add("java01"); a1.add("java01"); sop(a1); a1=singleElement(a1); sop(a1); } public static ArrayList singleElement(ArrayList al){ ArrayList newAl=new ArrayList(); Iterator it=al.iterator(); while(it.hasNext()){ Object obj=it.next(); if(newAl.contains(obj)){ newAl.add(obj); } } return newAl; } public static void sop(Object object){ System.out.println("obj"); } }
class Person{ private String name; private int age; Person(String name,int age) { this.name=name; this.age=age; } public boolean equals(Object object){ if(!obj instanceof Person) return false; Person p=(Person)Obj; return this.name.equals(p.name)&&this.age=p.age; } public String getName(){ return name; } public int getAge(){ return age; } }
Class ArrayListTest2{ public static void main(String[] args){ ArrayList a1=new ArrayList(); a1.add(new Person("lisi01,30")); Iterator it=al.iterator(); while(it.hasNext()){ //想用特有方法时,就要转型,因为迭代器不知道你是什么类型,只返回obj Object obj=it.next(); Person p=(Person) obj; sop(it.next().getName()+"::"+it.next().getAge()); } } public static ArrayList singleElement(ArrayList al){ ArrayList newAl=new ArrayList(); Iterator it=al.iterator(); while(it.hasNext()){ Object obj=it.next(); if(newAl.contains(obj)){ newAl.add(obj); } } return newAl; } }
什么时候用linkedList,什么时候用ArrayList?
答:当操作的数据比较多时,并且元素中涉及到比较频繁的增删数据时,就会LinkedList.同时使用了增删,同时又用了查询,建议使用ArrayList.ArrayList比LinkedList更加常用。
小提示:很多底层都调用了equals,为什么?例,remove,这个里面,它是先进行判断,只要有判断的话就会有equals。只是我们看不到而已。ArrayList和LindList,无论是contains还是remove,都是依耐equals方法
Set:元素无序(存入的数据)
----|底层数据结构是哈希表
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Hashcode值不同,才会判断equals是否为true.
如果元素的HashCode值不同,才会判断equals是否为true.
如果元素的hashcode值不同,才会使用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HashCode和Equals方法。
set集合和collection是一致的
哈希表是按照哈希值来存的
要删除元素,要判断元素,都必须判断Hash值 。而去调用里面的equals方法。
没个字符串都有自己的哈希值 。我们可以写name.hasCode();这个方法
class HashSetDemo { public static void sop(Object obj) { System.out.println(obj); } public static void main(String[] args) { HashSet hs = new HashSet(); sop(hs.add("java01")); sop(hs.add("java01")); hs.add("java02"); hs.add("java03"); hs.add("java03"); hs.add("java04"); Iterator it = hs.iterator(); while(it.hasNext()) { sop(it.next()); } } }
Set:元素是无序,存入和取出的顺序不一定一致,元素不可以重复。
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;//这个地方37,只是在一个范围里面。与具体的值无关 } public boolean equals(Object obj)//这个地方记复写, { 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; } }
保证元素的唯一性的原理:判断元素的HashCode的值是否相同,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集合的元素进行排序。按anscII值小的在前。底层数据结构是二叉树,保证元素唯一性的依据是CompareTo 方法return 0;与hash值没有任何关系。对元素进行修改,删除,查找都是使用CompareTO
TreeSet排序中第一种方式,让元素自身具备比较性。元素需要实现Compareable接口,覆盖CompareTo方法。这种方法也称为元素的自然排序。或者叫做默认排序。
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。在集合初始化时,就有了比较方式。
TreeSet(Comparator<? super E> comparator)
构造一个新的空 TreeSet,它根据指定比较器进行排序。
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。接口就是对外提供的公共扩展。
需求:
往Treeset集合中存储自定义对象学生
想按照学生的年龄进行排序。
记住:排序时,当主要条件相同时,一定要判断下次要条件进行排序
ClassCastException类型转换异常
Class TreeSetDemo(){ public static void main(){ TreeSet ts=new TreeSet(); ts.add(new Student("liuhan",22)); ts.add(new Student("diudan",24));//这个学生对象不具有比较性//找一个接口去实现它,实现了就具有比较性 Iterator it=ts.Iterator(); while(it.hasNext()){ System.out.println(it.next()); } } }
Class Student implements Comparable{//该接口强制学生具有比较性 private String name; private int age; Student (String name,int age){ this.name=name; this.age=age; } public int CompareTo(){ if(!(obj instanceof Student)) throw new RuntimeException("不是学生对象"); Student s=(Student)Obj; System.out.println(this.name+"...Compare to"+s.name); if(this.age>s.age)//此对象与参数对象进行比较 return 1; if(this.age==s.age) { this.name.compareTo(s.name);//如果年龄相同,就按照字符串排序 } //当主要条件相同时,就按次要条件排序。 return 0; return -1; } public String getName(){ return name; } public String getAge(){ return age; } }
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 s1.getAge()-s2.getAge(); //对象封装,调用CompareTo return new Integar(s1.getAge()).compareTo(new Integer(s2.getAge())); } return num; } }
练习:
按照字符串长度排序
字符串本身具备比较性。但是它的技术并不是我们所需要的。这时我们只能使用比较器
import java.util.*; class TreeSetTest { public static void main(String[] args) { TreeSet ts = new TreeSet(new StrLenComparator()); ts.add("abcd"); ts.add("cc"); ts.add("cba"); ts.add("aaa"); ts.add("z"); ts.add("hahaha"); Iterator it = ts.iterator(); while(it.hasNext()) { System.out.println(it.next()); } } } class StrLenComparator implements Comparator { public int compare(Object o1,Object o2) { String s1 = (String)o1; String s2 = (String)o2; /* if(s1.length()>s2.length()) return 1; if(s1.length()==s2.length()) return 0; */ int num = new Integer(s1.length()).compareTo(new Integer(s2.length())); if(num==0) return s1.compareTo(s2); return num; } }
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