Java類集框架

學(xué)習(xí)集合之前復(fù)習(xí)相關(guān)知識:

  • Hash:翻譯為散列、哈希,所以散列和哈希指的是同一個概念。

  • 散列碼:一種標識碼,由散列碼算法確定。

“散列碼”就是用來把一堆對象散到各自的隊列里去的一種標識碼。

舉個形象一點的例子,一年有 365 天,從 1 編號到 365,下面我定義一種編碼方法,每個人按照他生日那天的編號作為他的標識碼,這樣,一群人每個人就會有一個標識碼。

這個標識碼有什么用呢?好,下面我說,請所有單號的人站到一起,所有雙號的人站在一起。此后,當我要找一個人的時候,如果知道他的編號是單號,那我只需要到前面一堆人里去找,查找效率提高了一倍。

如果我說,請編號能被 16 整除的人站到一起,被 16 除余 1 的人站到一起,被 16 除余 2 的人站到一起…… 此后,當我要找一個人的時候,查找效率就會提高到 16 倍。

這就是散列碼。所以,一個好的散列碼算法,配合一個適當?shù)拇鎯C制,就能夠?qū)崿F(xiàn)高效的存儲管理。

那么,不好的散列碼算法會有多糟糕呢?比如,hashCode() 返回一個常量,那么,無論什么存儲機制都會退化,所有的人都站在一堆里,查找效率無法提高。不過,也就只是影響效率,不會影響“正確性”,因為散列碼的本性決定了,所有的算法都不應(yīng)該假設(shè)兩個不同的對象必須有不同的散列碼。

  • 哈希表(也叫散列表):
    • 結(jié)合了數(shù)組和鏈表的優(yōu)勢,其實就是一種特殊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
    • 哈希表有多種不同的實現(xiàn)方法
  • 紅黑樹
    • 之前學(xué)習(xí)過二叉樹,紅黑樹也是一種樹形的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

看一下Object類中定義的方法

Object中的方法
  • toString()方法:

    • 返回對象的字符串表示形式,可以自己書寫返回的格式(類型是字符串)
  • equals()方法和雙等號:

    • equals:進行值的比較
    • ==:進行值和引用對象的地址是否一致
  • hashCode()方法:

    • 返回對象的哈希碼值
  •    /**
       *This method is supported for the benefit of hash tables such as those *provided by java.util.HashMap
       *支持此方法是為了哈希表的優(yōu)勢,例如由HahMap提供的哈希表
       **/
    
  • Java中HashCode()方法就是根據(jù)一定的規(guī)則將于對象相關(guān)的信息(比如對象的存儲地址、對象的字段等)映射成一個值,這個數(shù)值就是哈希碼值(也叫散列碼值)
  • Comparable接口:
    • 內(nèi)部比較器,實現(xiàn)了此接口的類可與自身對象進行比較,依賴于CompareTo()方法的實現(xiàn),CompareTo()方法有三個返回值
    • Comparable和Comparator區(qū)別

一、類集

1、集合的作用

  • 集合和對象數(shù)組類似,都是保存對象的容器。但是集合更加強大,提供了添加、遍歷、排序和刪除等一系列基本操作,且集合可以動態(tài)擴容。

  • 在實際開發(fā)中,大多數(shù)情況下數(shù)據(jù)的測定依賴于對象的傳遞,只有極少數(shù)是在操作具體的數(shù)據(jù)(聯(lián)系DAO開發(fā)模式)

2、操作單值對象的集合-Collection家裝

  • 以下的實現(xiàn)類不是直接實現(xiàn)接口的,省略了一部分抽象類(Map家族也是)
  • Collection家族是對單值進行操作的集合
Collection家族

3、操作二元偶對象的集合-Map家族

  • 存儲結(jié)構(gòu)是key-value鍵值對,不像Collection是單列集合
  • 必須知道什么是散列表和紅黑樹
Map家族

二、Collection接口

  • Collection接口提供了一系列操作集合的方法
1553735515843.png

1、Collection有兩大子接口

  • List:
    • 有序,元素可重復(fù)
    • 允許為null
  • Set:
    • 無序,不可重復(fù)
    • 底層大多是Map結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)
    • 常用的三個實現(xiàn)類(HashSet、TreeSet、LinkedHashSet)都是線程非同步
  • Collection的使用必須依賴于兩大子接口的實現(xiàn)類

三、List接口

  • List接口繼承了Collection接口
image.png

1、常用的實現(xiàn)類

  • ArrayList:①可調(diào)整大小的數(shù)組的實現(xiàn)②非線程安全③采用異步處理,性能更優(yōu)
  • Vector:①用法與ArrayList相似②線程安全③采用同步處理方式,性能較低
  • LinkedList:實現(xiàn)鏈表結(jié)構(gòu),即實現(xiàn)了List接口又實現(xiàn)了Queue接口
(1)、ArrayList
  • ArrayList是數(shù)組結(jié)構(gòu)
package com.alexanderbai.collection.list;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import java.util.Objects;

/**
 * @Author AlexanderBai
 * @data 2019/3/26 17:00
 */
class Person implements Comparable<Person>{
    private String name;
    private int age;

    public Person() {
    }

    public Person(String name, Integer age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public Integer getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(Integer age) {
        this.age = age;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {//覆寫equals方法
        if (this == o){ //判斷地址是否相等
            return true;
        }
        if (!(o instanceof Person)) {//判斷是否屬于同一類對象
            return false;
        }
        /*上面的代碼等價于
        if (o == null || this.getClass() != o.getClass()) {
            return false;
        }
        */
        Person person = (Person) o;
        return Objects.equals(name, person.name) &&//依次進行屬性比較
                Objects.equals(age, person.age);
       /*上面的代碼等價于
        if (this.name.equals(person.name) && this.age == person.age) {
            return true;
        } else {
            return false;
        }
        */
    }
    @Override
    public int hashCode() {//覆寫hashCode()的方法
        return this.name.hashCode() * this.age;//計算公式
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "姓名:"+this.name +";年齡:"+this.age;
    }
    @Override
    public int compareTo(Person person) {//覆寫comparTo()方法,指定排序規(guī)則
        if (this.age>person.age) {
            return 1;
        }
        if (this.age < person.age) {
            return -1;
        }
        return this.name.compareTo(person.name); //增加字符串的比較
    }
}

public class TestList {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> listString = new ArrayList<>();
        //1、添加類庫元素
        listString.add("Hello");
        listString.add("World!!");
        System.out.println("listString = " + listString);
        listString.remove("hello");
        System.out.println("listString = " + listString);

        //2、添加自定義元素
        List<Person> personList = new ArrayList<>();
        personList.add(new Person());
        personList.add(new Person("AlexanderBai",20));
        personList.add(new Person("Alexander",21));

        System.out.println("personList = " + personList);
        System.out.println("-------------------------------------------------------");
        personList.remove(new Person());
        //3、輸出
        //第一種輸出,集合的標準輸出
        Iterator<Person> iterator=personList.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            Person person=iterator.next();
            System.out.println(person.toString());
        }
        
        System.out.println("-------------------------------------------------------");
        //forEach輸出
        for (Person person: personList) {
            System.out.println(person.toString());

        }

        System.out.println("-------------------------------------------------------");
        //簡單佛如循環(huán)
        for (int i = 0; i <(personList.size()); i++) {
            System.out.println("personList.get("+i+") = " + personList.get(i));

        }
    }
}
(2)、Vector
  • 用法與ArrayList相似
public class TestList {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list= new Vector<>();
        list.add("A");
        list.add("B");
        list.add("C");
        list.add("D");
        Iterator<String> iterator=list.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            String string = iterator.next();
            System.out.println(string);
        }
    }
}
(3)、LinkedList
  • LinkedList是鏈表結(jié)構(gòu),實現(xiàn)了Queue(隊列)接口
public class LinkedList<E>
    extends AbstractSequentialList<E>
    implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, java.io.Serializable
  • 常用方法如下:
add() addAll(Collection<? extends E) addAll(int ,Collection<? extends E)
addFirst()/addLast() get() remove()/removeFirst()/removeLast()
pop()/push() peek() poll()/pollFirst()/pollLast()
package com.alexanderbai.collection.list;

import java.util.*;

/**
 * @Author AlexanderBai
 * @data 2019/3/26 17:00
 */
class Person implements Comparable<Person>{
    private String name;
    private int age;

    public Person() {
    }

    public Person(String name, Integer age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public Integer getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(Integer age) {
        this.age = age;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {//覆寫equals方法
        if (this == o){ //判斷地址是否相等
            return true;
        }
        if (!(o instanceof Person)) {//判斷是否屬于同一類對象
            return false;
        }
        /*上面的代碼等價于
        if (o == null || this.getClass() != o.getClass()) {
            return false;
        }
        */
        Person person = (Person) o;
        return Objects.equals(name, person.name) &&//依次進行屬性比較
                Objects.equals(age, person.age);
       /*上面的代碼等價于
        if (this.name.equals(person.name) && this.age == person.age) {
            return true;
        } else {
            return false;
        }
        */
    }
    @Override
    public int hashCode() {//覆寫hashCode()的方法
        return this.name.hashCode() * this.age;//計算公式
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "姓名:"+this.name +";年齡:"+this.age;
    }
    @Override
    public int compareTo(Person person) {//覆寫comparTo()方法,指定排序規(guī)則
        if (this.age>person.age) {
            return 1;
        }
        if (this.age < person.age) {
            return -1;
        }
        return this.name.compareTo(person.name); //增加字符串的比較
    }
}

public class TestList {
    public static void main(String[] args) {
        List<Person> linkedList = new LinkedList<>();
        linkedList.add(new Person());
        linkedList.add(new Person("張三", 21));
        linkedList.add(new Person("李四", 22));
        linkedList.add(new Person("王五", 20));
        linkedList.add(new Person("趙六", 19));

        System.out.println("linkedList.get(2) = " + linkedList.get(2));
        System.out.println("((LinkedList<Person>) linkedList).peek() = " + ((LinkedList<Person>) linkedList).peek());//Retrieves(取出), but does not remove, the head (first element) of this list.
        System.out.println(linkedList);
        
        System.out.println("((LinkedList<Person>) linkedList).getFirst() = " + ((LinkedList<Person>) linkedList).getFirst());
        System.out.println("((LinkedList<Person>) linkedList).getFirst() = " + ((LinkedList<Person>) linkedList).getFirst());
        System.out.println("((LinkedList<Person>) linkedList).peekFirst() = " + ((LinkedList<Person>) linkedList).peekFirst());
        System.out.println(linkedList);
        
        ((LinkedList<Person>) linkedList).addFirst(new Person("新來的", 22));
        System.out.println(linkedList);
        System.out.println("((LinkedList<Person>) linkedList).peekLast() = " + ((LinkedList<Person>) linkedList).peekLast());
        
        Iterator<Person> iterator=linkedList.iterator();
        System.out.println("以先進先出的方式輸出:");
        while (iterator.hasNext()) {
            Person person = iterator.next();
            System.out.println(person.toString());
        }
    }
}

四、Set接口

  • Set接口繼承了Collection接口
image.png

1、常用的實現(xiàn)類

  • HashSet:
    • 底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是哈希表(是一個元素為鏈表的數(shù)組)+紅黑樹
    • 實際上是封裝了HashMap
    • 元素?zé)o序,允許為null
  • TreeSet

    • 底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實際上是一個TreeMap的實例(紅黑樹)
    • 可以實現(xiàn)排序功能
    • 元素不能為空
  • LinkedHashSet
    • 底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實際上是一個哈希表(是一個元素為鏈表的數(shù)組)+雙向鏈表
    • 實際上是LinkHashMap
    • 允許元素為空

五、SortedSet接口

1、認識Sorted接口

  • public interface SortedSet<E> extends Set<E> 
    ==================================================================================
    public class TreeSet<E> extends AbstractSet<E>
    
  • 稱為Java排序集-在元素上具有順序的集合

  • 實現(xiàn)Sorted中元素的有序有兩種方式:

    • 實現(xiàn)Comparable接口,使用CompareTo方法來排序元素(如JDK中的String類已經(jīng)實現(xiàn)了Comparable接口,所以可以添加到Sorted集合中),稱為自然排序。
    • 實現(xiàn)Comparator接口,重寫compare方法,使之符合自己的需求
    • Comparable和Comparator區(qū)別
    package com.alexanderbai.collection.set;
    
    import java.util.SortedSet;
    import java.util.TreeSet;
    
    /**
    * @Author AlexanderBai
    * @data 2019/3/27 16:23
    */
    public class TestSet {
       public static void main(String[] args) {
           SortedSet<String> stringSortedSet = new TreeSet<>();
           stringSortedSet.add("java");
           stringSortedSet.add("MySQL");
           stringSortedSet.add("css");
           stringSortedSet.add("html");
           System.out.println(stringSortedSet);
       }
    }
    
    • 運行結(jié)果有序:
    [MySQL, css, html, java]
    

2、指定年齡和姓名同時進行比較

  • 年齡和姓名都相同時不會重復(fù)添加到集合

    package com.alexanderbai.collection.set;
    
    import java.util.Objects;
    import java.util.SortedSet;
    import java.util.TreeSet;
    
    /**
    * @Author AlexanderBai
    * @data 2019/3/27 16:23
    */
    public class TestSet {
       public static void main(String[] args) {
           SortedSet<Person> personSortedSet = new TreeSet<>();
           personSortedSet.add(new Person("AlexanderBai", 20));
           personSortedSet.add(new Person("alexanderbai", 20));
           personSortedSet.add(new Person("alexanderbai", 21));
           personSortedSet.add(new Person("alexander", 21));
           personSortedSet.add(new Person("alexander", 21));
           System.out.println(personSortedSet);
       }
    }
    class Person implements Comparable<Person>{
       private String name;
       private int age;
    
       public Person() {
       }
    
       public Person(String name, Integer age) {
           this.name = name;
           this.age = age;
       }
    
       public String getName() {
           return name;
       }
    
       public void setName(String name) {
           this.name = name;
       }
    
       public Integer getAge() {
           return age;
       }
    
       public void setAge(Integer age) {
           this.age = age;
       }
    
       @Override
       public boolean equals(Object o) {//覆寫equals方法
           if (this == o){ //判斷地址是否相等
               return true;
           }
           if (!(o instanceof Person)) {//判斷是否屬于同一類對象
               return false;
           }
           /*上面的代碼等價于
           if (o == null || this.getClass() != o.getClass()) {
               return false;
           }
           */
           Person person = (Person) o;
           return Objects.equals(name, person.name) &&//依次進行屬性比較
                   Objects.equals(age, person.age);
          /*上面的代碼等價于
           if (this.name.equals(person.name) && this.age == person.age) {
               return true;
           } else {
               return false;
           }
           */
       }
       @Override
       public int hashCode() {//覆寫hashCode()的方法
           return this.name.hashCode() * this.age;//計算公式
       }
       @Override
       public String toString() {
           return "姓名:"+this.name +";年齡:"+this.age+"\n";
       }
       @Override
       public int compareTo(Person person) {//覆寫comparTo()方法,指定排序規(guī)則
           if (this.age>person.age) {
               return 1;
           }
           if (this.age < person.age) {
               return -1;
           }
           return this.name.compareTo(person.name); //增加字符串的比較
       }
    }
    
    • 運行結(jié)果:
    [姓名:AlexanderBai;年齡:20
    , 姓名:alexanderbai;年齡:20
    , 姓名:alexander;年齡:21
    , 姓名:alexanderbai;年齡:21
    ]
    

3、指定年齡進行比較

  • 年齡相同的不會重復(fù)被添加到集合

    package com.alexanderbai.collection.set;
    
    import java.util.Comparator;
    import java.util.Objects;
    import java.util.SortedSet;
    import java.util.TreeSet;
    
    /**
    * @Author AlexanderBai
    * @data 2019/3/27 16:23
    */
    public class TestSet {
    public static void main(String[] args) {
      SortedSet<Person> personSortedSet = new TreeSet<>(Comparator.comparing(Person::getAge));
      personSortedSet.add(new Person("AlexanderBai", 20));
      personSortedSet.add(new Person("alexanderbai", 20));
      personSortedSet.add(new Person("alexanderbai", 21));
      personSortedSet.add(new Person("alexander", 21));
      System.out.println(personSortedSet);
    }
    }
    class Person{
    private String name;
    private int age;
    
    public Person() {
    }
    
    public Person(String name, Integer age) {
      this.name = name;
      this.age = age;
    }
    
    public String getName() {
      return name;
    }
    
    public void setName(String name) {
      this.name = name;
    }
    
    public Integer getAge() {
      return age;
    }
    
    public void setAge(Integer age) {
      this.age = age;
    }
    
    @Override
    public boolean equals(Object o) {//覆寫equals方法
      if (this == o){ //判斷地址是否相等
          return true;
      }
      if (!(o instanceof Person)) {//判斷是否屬于同一類對象
          return false;
      }
      /*上面的代碼等價于
      if (o == null || this.getClass() != o.getClass()) {
          return false;
      }
      */
      Person person = (Person) o;
      return Objects.equals(name, person.name) &&//依次進行屬性比較
              Objects.equals(age, person.age);
     /*上面的代碼等價于
      if (this.name.equals(person.name) && this.age == person.age) {
          return true;
      } else {
          return false;
      }
      */
    }
    @Override
    public int hashCode() {//覆寫hashCode()的方法
      return this.name.hashCode() * this.age;//計算公式
    }
    @Override
    public String toString() {
      return "姓名:"+this.name +";年齡:"+this.age+"\n";
    }
    }
    
    • 運行結(jié)果:
    [姓名:AlexanderBai;年齡:20
    , 姓名:alexanderbai;年齡:21
    ]
    

4、指定姓名進行比較

  • 姓名相同的不會重復(fù)添加到集合中

    package com.alexanderbai.collection.set;
    
    import java.util.Comparator;
    import java.util.Objects;
    import java.util.SortedSet;
    import java.util.TreeSet;
    
    /**
     * @Author AlexanderBai
     * @data 2019/3/27 16:23
     */
    public class TestSet {
        public static void main(String[] args) {
            SortedSet<Person> personSortedSet = new TreeSet<>(Comparator.comparing(Person::getName));
            personSortedSet.add(new Person("AlexanderBai", 20));
            personSortedSet.add(new Person("alexanderbai", 20));
            personSortedSet.add(new Person("alexanderbai", 21));
            personSortedSet.add(new Person("alexander", 21));
            System.out.println(personSortedSet);
        }
    }
    class Person{
        private String name;
        private int age;
    
        public Person() {
        }
    
        public Person(String name, Integer age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
    
        public String getName() {
            return name;
        }
    
        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
    
        public Integer getAge() {
            return age;
        }
    
        public void setAge(Integer age) {
            this.age = age;
        }
    
        @Override
        public boolean equals(Object o) {//覆寫equals方法
            if (this == o){ //判斷地址是否相等
                return true;
            }
            if (!(o instanceof Person)) {//判斷是否屬于同一類對象
                return false;
            }
       /*上面的代碼等價于
       if (o == null || this.getClass() != o.getClass()) {
           return false;
       }
       */
            Person person = (Person) o;
            return Objects.equals(name, person.name) &&//依次進行屬性比較
                    Objects.equals(age, person.age);
      /*上面的代碼等價于
       if (this.name.equals(person.name) && this.age == person.age) {
           return true;
       } else {
           return false;
       }
       */
        }
        @Override
        public int hashCode() {//覆寫hashCode()的方法
            return this.name.hashCode() * this.age;//計算公式
        }
        @Override
        public String toString() {
            return "姓名:"+this.name +";年齡:"+this.age+"\n";
        }
    }
    
    • 運行結(jié)果:

      [姓名:AlexanderBai;年齡:20
      , 姓名:alexander;年齡:21
      , 姓名:alexanderbai;年齡:20
      ]
      

六、集合的輸出

1、Iterator迭代輸出

Iterator只能進行單向的遍歷,調(diào)用iterator()方法是注意類型轉(zhuǎn)換

Iterator<String> iterator=list.iterator();

2、雙向迭代輸出

  • 使用ListIterator進行由后往前迭代輸出時必須先進行由前向后的輸出操作

public class TestList {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list= new Vector<>();
        list.add("A");
        list.add("B");
        list.add("C");
        list.add("D");
        ListIterator<String> listIterator=list.listIterator();
        System.out.println("由前向后輸出:");
        while (listIterator.hasNext()) {
            String string = listIterator.next();
            System.out.println(string);

        }
        System.out.println("由后往前輸出:");
        while (listIterator.hasPrevious()) {
            String string = ((ListIterator<String>) listIterator).previous();
            System.out.println(string);
        }
    }
}

3、foreach輸出

集合也支持foreach和簡單for循環(huán)的輸出(見List接口的實現(xiàn)類ArrayList的輸出操作)

七、Map接口

  • 實際上Map不是一個集合,而是一個集合<key>到另一個集合<value>的映射,即Entry<key,value>.

  • Entry是一個Map中的接口,用來存儲實際的數(shù)據(jù),當我們調(diào)用Map的put()方法來存儲數(shù)據(jù),其實是把數(shù)據(jù)放入Entry中。

    interface Entry<K,V> 
    
1553735515843.png

1、Map常用的實現(xiàn)類

  • public class HashMap<K,V> 
      extends AbstractMap<K,V>
          implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable
    
  •   public class TreeMap<K,V>
      extends AbstractMap<K,V>
        implements NavigableMap<K,V>, Cloneable, java.io.Serializable
    
    public interface NavigableMap<K,V> extends SortedMap<K,V>
    
    public interface SortedMap<K,V> extends Map<K,V>
    
  • public class LinkedHashMap<K,V>
        extends HashMap<K,V>
          implements Map<K,V>
    
  • public class ConcurrentHashMap<K,V>
      extends AbstractMap<K,V> 
          implements ConcurrentMap<K,V>, Serializable
    
(1)、HashMap
  • 無序存放,key不允許重復(fù),允許為null

  • 與之類似的還有HashTable(也是Map的實現(xiàn)類),已過時

    package com.alexanderbai.map;
    
    import java.util.*;
    
    /**
     * @Author AlexanderBai
     * @data 2019/3/28 8:52
     */
    public class TestMap {
        public static void main(String[] args) {
    
            Map<Integer, String> map = new HashMap<>();
            map.put(1,"AlexanderBai" );
            map.put(2, "xiaobai");
            map.put(3, "dalao");
    
            System.out.print("通過key獲取value值:");
            System.out.println("map.get(2) = " + map.get(2));
    
            System.out.print("以set集合的方式返回map集合:");
            System.out.println(map.entrySet());
    
            System.out.print("判斷是否含有指定的key:");
            if (map.containsKey(3)) {
                System.out.println("key=3,value=" + map.get(3));
            } else {
                System.out.println("搜索的key不存在");
            }
    
            System.out.print("判斷是否含有指定的value值:");
            if (map.containsValue("boss")) {
                System.out.println("搜索的value存在");
            } else {
                System.out.println("搜索的value不存在");
            }
    
            System.out.println("以set的方式返回所有的key,并輸出全部的key");
            Set<Integer> keys=map.keySet();
            Iterator<Integer> integerIterator=keys.iterator();
            while (integerIterator.hasNext()) {
                System.out.print(integerIterator.next()+"、");
            }
    
            System.out.println();
    
            System.out.println("以Collection的方式返回value,并輸出全部的value");
            Collection<String> values=map.values();
            Iterator<String> iterator=values.iterator();
            while (iterator.hasNext()) {
                System.out.print(iterator.next()+"、");
            }
            
            System.out.println();
    
            System.out.println("輸出map集合:");
            Set<Integer> keys1=map.keySet();
            Iterator<Integer> integerIterator1=keys.iterator();
            while (integerIterator1.hasNext()) {
                Integer integer=integerIterator1.next();
                System.out.println("key="+integer+",value="+map.get(integer));
            }
        }
    }
    
  • 運行結(jié)果

通過key獲取value值:map.get(2) = xiaobai
以set集合的方式返回map集合:[1=AlexanderBai, 2=xiaobai, 3=dalao]
判斷是否含有指定的key:key=3,value=dalao
判斷是否含有指定的value值:搜索的value不存在
以set的方式返回所有的key,并輸出全部的key
1、2、3、
以Collection的方式返回value,并輸出全部的value
AlexanderBai、xiaobai、dalao、
輸出map集合:
key=1,value=AlexanderBai
key=2,value=xiaobai
key=3,value=dalao
(2)、TreeMap
  • 實現(xiàn)了Sorted接口,屬于可以排序的集合,按集合中的key進行排序,元素不允許重復(fù)

    package com.alexanderbai.map;
    
    import java.util.*;
    
    /**
     * @Author AlexanderBai
     * @data 2019/3/28 8:52
     */
    
    class Person {
        private String name;
        private int age;
    
        public Person() {
        }
    
        public Person(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 String toString() {
            return "Person{" +
                    "name='" + name + '\'' +
                    ", age=" + age +
                    '}';
        }
    }
    
    public class TestMap {
        public static void main(String[] args) {
            Map<Integer, String> map = new TreeMap<>();
            map.put(2, "AlexanderBai");
            map.put(1, "xiaobai");
            map.put(0, "boss");
    
            System.out.println(((TreeMap<Integer, String>) map).firstKey());
            System.out.println(((TreeMap<Integer, String>) map).lastKey());
    
            System.out.println(((TreeMap<Integer, String>) map).firstEntry());
            System.out.println(((TreeMap<Integer, String>) map).lastEntry());
    
            Set<Integer> integerSet = map.keySet();
            Iterator<Integer> integerIterator = integerSet.iterator();
            while (integerIterator.hasNext()) {
                Integer integer = integerIterator.next();
                System.out.println("key=" + integer + ",value=" + map.get(integer));
            }
    
            Map<String, Person> map1 = new TreeMap<>();
            map1.put("B", new Person("AlexanderBai",20));
            map1.put("C", new Person("xiaobai", 18));
            map1.put("A", new Person("boss", 38));
            System.out.println(((TreeMap<String, Person>) map1).firstKey());
            System.out.println(((TreeMap<String, Person>) map1).lastKey());
    
            System.out.println(((TreeMap<String , Person>) map1).firstEntry());
            System.out.println(((TreeMap<String, Person>) map1).lastEntry());
    
            Set<String> stringSet = map1.keySet();
            Iterator<String> stringIterator =stringSet.iterator();
            while (stringIterator.hasNext()) {
                String str= stringIterator.next();
                System.out.println("key=" + str + ",value=" + map1.get(str));
            }
        }
    }
    
  • 運行結(jié)果

    0
    2
    0=boss
    2=AlexanderBai
    key=0,value=boss
    key=1,value=xiaobai
    key=2,value=AlexanderBai
    A
    C
    A=Person{name='boss', age=38}
    C=Person{name='xiaobai', age=18}
    key=A,value=Person{name='boss', age=38}
    key=B,value=Person{name='AlexanderBai', age=20}
    key=C,value=Person{name='xiaobai', age=18}
    
  • 從運行結(jié)果可以看出,TreeMap實現(xiàn)了Map集合元素的排序,上述以key作為排序?qū)ο?/p>

(3)、LinkedHashMap
  • 允許為null,插入有序

  • 是HashMap的子類

public class LinkedHashMap<K,V>
    extends HashMap<K,V>
    implements Map<K,V>
  • 大多使用HashMap的API,只不過重寫了部分方法,所以用法與HashMap類似

  • 簡單來說就是Map集合的哈希表和鏈表(包括雙向鏈表)的實現(xiàn)

    public class TestMap {
        public static void main(String[] args) {
            Map<Integer, String> map = new LinkedHashMap<>();
            map.put(1, "boss");
            map.put(2, "xiaobai");
            map.put(3, "AlexanderBai");
    
            System.out.print("通過key獲取value值:");
            System.out.println("map.get(2) = " + map.get(2));
    
            System.out.print("以set集合的方式返回map集合:");
            System.out.println(map.entrySet());
    
            System.out.print("判斷是否含有指定的key:");
            if (map.containsKey(3)) {
                System.out.println("key=3,value=" + map.get(3));
            } else {
                System.out.println("搜索的key不存在");
            }
    
            System.out.print("判斷是否含有指定的value值:");
            if (map.containsValue("boss")) {
                System.out.println("搜索的value存在");
            } else {
                System.out.println("搜索的value不存在");
            }
    
            System.out.println("以set的方式返回所有的key,并輸出全部的key");
            Set<Integer> keys=map.keySet();
            Iterator<Integer> integerIterator=keys.iterator();
            while (integerIterator.hasNext()) {
                System.out.print(integerIterator.next()+"、");
            }
    
            System.out.println();
    
            System.out.println("以Collection的方式返回value,并輸出全部的value");
            Collection<String> values=map.values();
            Iterator<String> iterator=values.iterator();
            while (iterator.hasNext()) {
                System.out.print(iterator.next()+"、");
            }
    
            System.out.println();
    
            System.out.println("輸出map集合:");
            Set<Integer> keys1=map.keySet();
            Iterator<Integer> integerIterator1=keys.iterator();
            while (integerIterator1.hasNext()) {
                Integer integer=integerIterator1.next();
                System.out.println("key="+integer+",value="+map.get(integer));
            }
        }
    }
    
(4)、ConcurrentHashMap
  • key和value都不能為空
  • 一般用于高并發(fā)和大數(shù)統(tǒng)計
public class TestMap {
    public static void main(String[] args) {
        Map<Integer, String> map = new ConcurrentHashMap<>();
        map.put(1, "c");
        map.put(2, "b");
        map.put(3, "a");

        map.put(6, "boss");
        map.put(5, "xiaobai");
        map.put(4, "AlexanderBai");

        System.out.print("通過key獲取value值:");
        System.out.println("map.get(2) = " + map.get(2));

        System.out.print("以set集合的方式返回map集合:");
        System.out.println(map.entrySet());

        System.out.print("判斷是否含有指定的key:");
        if (map.containsKey(3)) {
            System.out.println("key=3,value=" + map.get(3));
        } else {
            System.out.println("搜索的key不存在");
        }

        System.out.print("判斷是否含有指定的value值:");
        if (map.containsValue("boss")) {
            System.out.println("搜索的value存在");
        } else {
            System.out.println("搜索的value不存在");
        }

        System.out.println("以set的方式返回所有的key,并輸出全部的key");
        Set<Integer> keys=map.keySet();
        Iterator<Integer> integerIterator=keys.iterator();
        while (integerIterator.hasNext()) {
            System.out.print(integerIterator.next()+"、");
        }

        System.out.println();

        System.out.println("以Collection的方式返回value,并輸出全部的value");
        Collection<String> values=map.values();
        Iterator<String> iterator=values.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            System.out.print(iterator.next()+"、");
        }

        System.out.println();

        System.out.println("輸出map集合:");
        Set<Integer> keys1=map.keySet();
        Iterator<Integer> integerIterator1=keys.iterator();
        while (integerIterator1.hasNext()) {
            Integer integer=integerIterator1.next();
            System.out.println("key="+integer+",value="+map.get(integer));
        }
    }
}

八、SortedMap接口

public interface SortedMap<K,V> extends Map<K,V>
  • SortedMap是Map的直接子類,是要于排序的接口,實現(xiàn)此接口的子類都屬于排序的子類,如:TreeMap
public class TreeMap<K,V>
    extends AbstractMap<K,V>
      implements NavigableMap<K,V>, Cloneable, java.io.Serializable
public interface NavigableMap<K,V> extends SortedMap<K,V>
  • TreeMap是SortedMap的實現(xiàn)類,SortedMap的使用見TreeMap的使用方法
  • 同時也可以類比SortedSet的使用

九、其他集合類

數(shù)組ArrayList 鏈表LinkedList
Stack 隊列Queue
  • ArrayList:可調(diào)整大小的數(shù)組的實現(xiàn)
  • LinkedList:雙鏈表,即實現(xiàn)了List接口又實現(xiàn)了Queue接口
  • Stack:堆棧的實現(xiàn)類
  • Queue:隊列的實現(xiàn)類

1、Stack類

  • 棧:一種元素先進后出的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),其中元素可以是基本數(shù)據(jù)類型,也可以是引用類型
  • 棧的繼承關(guān)系:
1553678079937.png
  • 棧的常用方法:
1553593363380.png
package com.alexanderbai.collection.set;

import java.util.Stack;

/**
* @Author AlexanderBai
* @data 2019/3/27 17:17
*/
public class TestStack {
   public static void main(String[] args) {
       Stack<String> stringStack=new Stack<>();
       stringStack.add("B");
       stringStack.add("f");
       stringStack.add("A");
       stringStack.add("c");
       stringStack.add("b");
       System.out.println("stringStack.empty() = " + stringStack.empty());
       System.out.println("stringStack = " + stringStack);
       System.out.println("stringStack.peek() = " + stringStack.peek());
       System.out.println("stringStack = " + stringStack);
       System.out.println("stringStack.pop() = " + stringStack.pop());
       System.out.println("stringStack = " + stringStack);
       System.out.println("stringStack.lastElement() = " + stringStack.lastElement());
       System.out.print("新增元素:");
       stringStack.addElement("AlexanderBai");
       System.out.println("stringStack = " + stringStack);
       System.out.println("stringStack.contains(\"Alexander\") = " + stringStack.contains("Alexander"));
       System.out.print("清空棧");
       stringStack.removeAllElements();
       System.out.println("stringStack = " + stringStack);
   }
}
  • 運行結(jié)果:
stringStack.empty() = false
stringStack = [B, f, A, c, b]
stringStack.peek() = b
stringStack = [B, f, A, c, b]
stringStack.pop() = b
stringStack = [B, f, A, c]
stringStack.lastElement() = c
新增元素:stringStack = [B, f, A, c, AlexanderBai]
stringStack.contains("Alexander") = false
清空棧stringStack = []

2、Queue類

  • 隊列:一種元素先進先出的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),其中元素可以是基本數(shù)據(jù)類型,也可以是引用類型
public interface Queue<E> extends Collection<E> 
public class LinkedList<E>
    extends AbstractSequentialList<E>
    implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, java.io.Serializable
  • Queue的實現(xiàn)類有LinkedList,使用方法見LinkedList

3、屬性類Properties

1553523496210.png
  • Properties一般用于配置文件,以key-value的結(jié)構(gòu)存儲

  • 如常用的有關(guān)jdbc連接數(shù)據(jù)庫的配置

(1)、獲取JVM屬性
package com.alexanderbai.collection;

import java.util.Properties;

/**
 * @Author AlexanderBai
 * @data 2019/3/25 21:51
 */
public class PropertiesFileReadTest {
    public static void main(String[] args) {
        Properties properties=System.getProperties();
        properties.list(System.out);
    }
}

getProperties()方法說明:

  • 此方法用于獲取JVM的系統(tǒng)屬性
1553525110065.png

list的說明:將屬性以指定流的形式打?。ㄉ厦媸窃诳刂婆_打印)


1553524723452.png
(2)、讀取任意的配置文件
package com.alexanderbai.collection;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.util.Enumeration;
import java.util.Properties;

/**
 * 讀取和類在同一包下的屬性文件
 * @Author AlexanderBai
 * @data 2019/3/25 21:51
 */
public class PropertiesFileReadTest {
    public static void main(String[] args) {
        Properties properties = new Properties();
        InputStream inputStream=null;
        //此方法配置文件和類必須再同一包想 
     inputStream=PropertiesFileReadTest.class.getResourceAsStream("test.properties"); 
        try {
            properties.load(inputStream);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        Enumeration propertyNames=properties.propertyNames();
        while (propertyNames.hasMoreElements()) {
            String key= (String) propertyNames.nextElement();
            String value=properties.getProperty(key);
            System.out.println( key +"="+value);
        }
    }
}
(3)、讀取有關(guān)jdbc的配置屬性
  • 下面兩個文件都在com.alexanderbai.dbutil包下
  • dbConfig.properties
driver=com.mysql.jdbc.Driver
url=jdbc:mysql://localhost:3306/scott
userName=root
password=ROOT
  • DBConnectionUtil.java
package com.alexanderbai.dbutil;

import java.io.IOException;
import java.sql.Connection;
import java.sql.Driver;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.SQLException;
import java.util.Properties;

/**
* @Author AlexanderBai
* @data 2019/3/26 0:07
*/
public class DBConnectionUtil {

public  Connection openConnection() {
Properties properties = new Properties();
String driver = null;
String url = null;
String userName = null;
String password = null;
try {
 properties.load(
         this.getClass().getResourceAsStream("dbConfig.properties")
 );
} catch (IOException e) {
 e.printStackTrace();
}
driver = properties.getProperty("driver");
url = properties.getProperty("url");
userName= properties.getProperty("userName");
password= properties.getProperty("password");

try {
 Class.forName(driver);
 return DriverManager.getConnection(url, userName, password);
} catch (SQLException e) {
 e.printStackTrace();
} catch (ClassNotFoundException e) {
 e.printStackTrace();
}
return null;
}

public static void main(String[] args) {
DBConnectionUtil dbConnectionUtil = new DBConnectionUtil();
System.out.println("dbConnectionUtil.openConnection() = " + dbConnectionUtil.openConnection());
  }
}

十、后言

以上只是java中集合框架的最基礎(chǔ)部分,隨著學(xué)習(xí)的深入,應(yīng)該進一步學(xué)習(xí)java集合框架的源碼實現(xiàn),只有弄明白源碼,才能真正領(lǐng)悟java類集的聯(lián)系與區(qū)別。*

十一、Demo

1、一對多關(guān)系

  • 以學(xué)生和所在的學(xué)校為例,一名學(xué)生只能在一個學(xué)校,而一個學(xué)??佳邪鄠€學(xué)生。

  • School.java

    package com.alexanderbai.demo;
    
    import java.util.ArrayList;
    import java.util.List;
    
    /**
    * @Author AlexanderBai
    * @data 2019/3/28 11:48
    */
    public class School {
       private String name;
       private List<Student> studentList = null;
    
       public School() {
           this.studentList=new ArrayList<>();
       }
    
       public School(String name) {
           this();//調(diào)用無參構(gòu)造函數(shù)
           this.name = name;
       }
    
       public String getName() {
           return name;
       }
    
       public void setName(String name) {
           this.name = name;
       }
    
       public List<Student> getStudentList() {
           return studentList;
       }
    
       public void setStudentList(List<Student> studentList) {
           this.studentList = studentList;
       }
    
       @Override
       public String toString() {
           return "學(xué)校名稱:" + this.name;
       }
    }
    
  • Student.java

    package com.alexanderbai.demo;
    
    /**
    * @Author AlexanderBai
    * @data 2019/3/28 11:44
    */
    public class Student {
    
       private Integer id;
       private String name;
       private School school;
    
       public Student(Integer id, String name) {
           this.id = id;
           this.name = name;
           this.school = school;
       }
    
       public Integer getId() {
           return id;
       }
    
       public void setId(Integer id) {
           this.id = id;
       }
    
       public String getName() {
           return name;
       }
    
       public void setName(String name) {
           this.name = name;
       }
    
       public School getSchool() {
           return school;
       }
    
       public void setSchool(School school) {
           this.school = school;
       }
    
       @Override
       public String toString() {
           return "學(xué)號:" + this.id + ",姓名" + this.name;
       }
    }
    
  • Test.java

    package com.alexanderbai.demo;
    
    import java.util.Iterator;
    
    /**
     * @Author AlexanderBai
     * @data 2019/3/28 11:54
     */
    public class Test {
        public static void main(String[] args) {
            School school = new School("牛逼大學(xué)");
            Student student1 = new Student(1, "AlexanderBai");
            Student student2 = new Student(2, "dalao");
            Student student3 = new Student(3, "xiaobai");
    
            //把學(xué)生加入到學(xué)校中(放入list集合),list是school類的屬性
            school.getStudentList().add(student1);
            school.getStudentList().add(student2);
            school.getStudentList().add(student3);
    
            //給學(xué)生確定所在的學(xué)校
            student1.setSchool(school);
            student2.setSchool(school);
            student3.setSchool(school);
    
            System.out.println(school);
            Iterator<Student> iterable=school.getStudentList().iterator();
            while (iterable.hasNext()) {
                System.out.println("\t|-" + iterable.next());
            }
        }
    }
    
  • 運行結(jié)果:

    學(xué)校名稱:牛逼大學(xué)
    |-學(xué)號:1,姓名AlexanderBai
    |-學(xué)號:2,姓名dalao
    |-學(xué)號:3,姓名xiaobai
    

2、多對多關(guān)系

  • 以學(xué)生和所選課程為例,一名學(xué)生可以選多門課程,一門課程可以有多個學(xué)生選課。

  • Student.java

    package com.alexanderbai.demo;
    
    import java.util.ArrayList;
    import java.util.List;
    
    /**
     * @Author AlexanderBai
     * @data 2019/3/28 11:44
     */
    public class Student {
    
        private Integer id;
        private String name;
        private List<Course> list = null;
        private School school;
    
        public Student() {
            this.list = new ArrayList<>();
        }
    
        public Student(Integer id, String name) {
            this();
            this.id = id;
            this.name = name;
        }
    
        public Integer getId() {
            return id;
        }
    
        public void setId(Integer id) {
            this.id = id;
        }
    
        public String getName() {
            return name;
        }
    
        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
    
        public School getSchool() {
            return school;
        }
    
        public void setSchool(School school) {
            this.school = school;
        }
    
        public List<Course> getList() {
            return list;
        }
    
        public void setList(List<Course> list) {
            this.list = list;
        }
    
        @Override
        public String toString() {
            return "學(xué)號:" + this.id + ",姓名" + this.name;
        }
    }
    
  • School.java

    package com.alexanderbai.demo;
    
    import java.util.ArrayList;
    import java.util.List;
    
    /**
     * @Author AlexanderBai
     * @data 2019/3/28 11:48
     */
    public class School {
        private String name;
        private List<Student> studentList = null;
        private List<Course> courseList = null;
    
        public School() {
            this.studentList=new ArrayList<>();
            this.courseList = new ArrayList<>();
        }
    
        public School(String name) {
            this();//調(diào)用無參構(gòu)造函數(shù)
            this.name = name;
        }
    
        public String getName() {
            return name;
        }
    
        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
    
        public List<Student> getStudentList() {
            return studentList;
        }
    
        public void setStudentList(List<Student> studentList) {
            this.studentList = studentList;
        }
    
        public List<Course> getCourseList() {
            return courseList;
        }
    
        public void setCourseList(List<Course> courseList) {
            this.courseList = courseList;
        }
    
        @Override
        public String toString() {
            return "學(xué)校名稱:" + this.name;
        }
    }
    
  • Courese.java

    package com.alexanderbai.demo;
    
    import java.util.ArrayList;
    import java.util.List;
    
    /**
     * @Author AlexanderBai
     * @data 2019/3/28 12:15
     */
    public class Course {
        private Integer No;
        private String name;
        private List<Student> list = null;
    
        public Course() {
            this.list = new ArrayList<>();
        }
    
        public Course(Integer no, String name) {
            this();
            No = no;
            this.name = name;
        }
    
        public Integer getNo() {
            return No;
        }
    
        public void setNo(Integer no) {
            No = no;
        }
    
        public String getName() {
            return name;
        }
    
        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
    
        public List<Student> getList() {
            return list;
        }
    
        public void setList(List<Student> list) {
            this.list = list;
        }
    
        @Override
        public String toString() {
            return "課程編號:" + this.No + ",課程名稱:" + this.name;
        }
    }
    
  • Test.java

    package com.alexanderbai.demo;
    
    import java.util.Iterator;
    
    /**
     * @Author AlexanderBai
     * @data 2019/3/28 11:54
     */
    public class Test {
        public static void main(String[] args) {
            School school = new School("牛逼大學(xué)");
    
            Student student1 = new Student(1, "AlexanderBai");
            Student student2 = new Student(2, "dalao");
            Student student3 = new Student(3, "xiaobai");
    
            Course course1 = new Course(1, "java");
            Course course2 = new Course(2, "JavaEE");
            Course course3 = new Course(3, "數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用");
    
            //把學(xué)生加入到學(xué)校中(放入list集合),list是school類的屬性
            school.getStudentList().add(student1);
            school.getStudentList().add(student2);
            school.getStudentList().add(student3);
    
            //給學(xué)生確定所在的學(xué)校
            student1.setSchool(school);
            student2.setSchool(school);
            student3.setSchool(school);
    
            school.getCourseList().add(course1);
            school.getCourseList().add(course2);
            school.getCourseList().add(course3);
    
     //-------------------------------模擬學(xué)生選課----------------------------------
            //向課程類添加學(xué)生
            course1.getList().add(student1);
            course1.getList().add(student3);
    
            course2.getList().add(student1);
            course2.getList().add(student2);
    
            course3.getList().add(student2);
            course3.getList().add(student3);
    
            //向?qū)W生類添加課程
            student1.getList().add(course1);
            student1.getList().add(course3);
    
            student2.getList().add(course1);
            student2.getList().add(course2);
    
            student3.getList().add(course2);
            student3.getList().add(course3);
    
            System.out.println(school);
            Iterator<Student> iterable=school.getStudentList().iterator();
            while (iterable.hasNext()) {
                Student student=iterable.next();
                System.out.println("\t|-" +student);
                Iterator<Course> courseIterator=student.getList().iterator();
                while (courseIterator.hasNext()) {
                    System.out.println("\t\t|-" + courseIterator.next());
                }
            }
    
            System.out.println(school);
            Iterator<Course> courseIterator1= school.getCourseList().iterator();
            while (courseIterator1.hasNext()) {
                Course course=courseIterator1.next();
                System.out.println("\t|-" +course);
            }
        }
    }
    
  • 運行結(jié)果:

    學(xué)校名稱:牛逼大學(xué)
    |-學(xué)號:1,姓名AlexanderBai
        |-課程編號:1,課程名稱:java
        |-課程編號:3,課程名稱:數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用
    |-學(xué)號:2,姓名dalao
        |-課程編號:1,課程名稱:java
        |-課程編號:2,課程名稱:JavaEE
    |-學(xué)號:3,姓名xiaobai
        |-課程編號:2,課程名稱:JavaEE
        |-課程編號:3,課程名稱:數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用
    學(xué)校名稱:牛逼大學(xué)
    |-課程編號:1,課程名稱:java
    |-課程編號:2,課程名稱:JavaEE
    |-課程編號:3,課程名稱:數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用
    
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