集合框架使用集合做什么集合的分類具體的實(shí)現(xiàn)類ListArrayListLinkedListSetTreeSetMapHashMapTreeMap數(shù)組、List、Set、Map的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換數(shù)組轉(zhuǎn) List數(shù)組和Set從Map中得到Set和List散列表(哈希表)的基本原理散列表是如何根據(jù)Key來快速找到它所匹配的 Value 呢 ?散列表的讀寫操作寫操作(put)讀操作(get)IteratorCollections排序查找排序List 集合排序TreeMap 排序自定義類排序外部指定排序本身擁有排序
集合框架
程序開發(fā)并不是解決了業(yè)務(wù)的基本功能就完成了,很多時候程序運(yùn)行的環(huán)境是有限制的。比如內(nèi)存小,CPU頻率低,或者是像手機(jī)這樣的設(shè)備,能源供應(yīng)有限。在這種環(huán)境下,就需要程序能夠在有限的環(huán)境中提升效率。這就需要使用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法。
但是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法即便是學(xué)過,也未必在工作時能夠用好,而且通用性、性能等等也都是問題。加上學(xué)習(xí)程序開發(fā)的受眾群體越來越廣,讓程序員全部自己實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法不是一個好的主意。所以現(xiàn)在很多語言為了能夠提升學(xué)習(xí)效率,降低學(xué)習(xí)門檻,同時也為了讓程序有更好的執(zhí)行效率和通用性,就自帶了各種實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法的API集合。在Java中,這就是我們現(xiàn)在要學(xué)習(xí)的「集合框架」
與現(xiàn)在常見到的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類庫一樣,Java也是將集合類庫的接口(interface)與實(shí)現(xiàn)(implementation)分離。所以我們的學(xué)習(xí)方式一般都是先搞明白接口的分類和關(guān)系,然后根據(jù)不同的接口來學(xué)習(xí)對應(yīng)的實(shí)現(xiàn)類。
使用集合做什么
搬運(yùn)數(shù)據(jù),集合可以存儲數(shù)據(jù),然后通過API調(diào)用很方便就可以傳遞大量數(shù)據(jù)
數(shù)據(jù)處理,集合中可以直接對數(shù)據(jù)進(jìn)行操作,比如統(tǒng)計(jì)、去重
排序,可以將數(shù)據(jù)按照需求進(jìn)行各種排序,然后再傳遞給調(diào)用者
集合的分類

Java的集合從 Collection 接口和 Map 接口入手
Map 接口和 Collection 沒有交集,它有自己的方式,只要標(biāo)準(zhǔn)庫后綴不是Map 結(jié)尾的,都是直接或者間接實(shí)現(xiàn)了Collection接口。
Collection 接口中常見的操作是數(shù)據(jù)的添加、刪除
add / addAll
remove / removeAll / removeIf
借助 Iterator 接口,Collection 還具備了數(shù)據(jù)的循環(huán)
public interface Collection<E> extends Iterable<E>{
//...
// 對數(shù)據(jù)循環(huán)
Iterator<E> iterator();
}
通過 Iterable 接口, 標(biāo)準(zhǔn)庫中的集合都可以使用 forEach 循環(huán)。
具體的實(shí)現(xiàn)類
| 集合類型 | 描述 |
|---|---|
| ArrayList | 一種可以動態(tài)增長和縮減的索引序列 |
| LinkedList | 一種可以在任何位置進(jìn)行高效地插人和刪除操作的有序序列 |
| ArrayDeque | 一種用循環(huán)數(shù)組實(shí)現(xiàn)的雙端隊(duì)列 |
| HashSet | 一種沒有重復(fù)元素的無序集合 |
| TreeSet | 一種有序集 |
| EnumSet | 一種包含枚舉類型值的集 |
| LinkedHashSet | 一種可以記住元素插人次序的集 |
| PriorityQueue | 一種允許高效刪除最小元素的集合 |
| HashMap | 一種存儲鍵/ 值關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) |
| TreeMap | 一種鍵值有序排列的映射表 |
| EnumMap | 一種鍵值屬于枚舉類型的映射表 |
| LinkedHashMap | 一種可以記住腱/ 值項(xiàng)添加次序的映射表 |
| WeakHashMap | 一種其值無用武之地后可以被垃圾回收器回收的映射表 |
| IdentityHashMap | 一種用 == 而不是用equals 比較鍵值的映射表 |
Collection

Map

雖然類很多 ,但是我們在教授中只需要交幾個類就可以了,分別是下面:
ArrayList
LinkedList
HashSet
HashMap
TreeMap
然后加上工具類2個:
Collections
Arrays
List
有序集合,可以精確控制列表中每個元素的插入位置。通過整數(shù)索引獲取列表中的元素。List允許出現(xiàn)重復(fù)的值 , 并可以精確控制列表中每個元素的插入位置,通過整數(shù)索引獲取列表中的元素。
| 方法名 | 說明 |
|---|---|
| add(E e) | 增加單個數(shù)據(jù) |
| addAll(Collection<? extends E> c) | 將一個 Collection 集合的數(shù)據(jù)添加到現(xiàn)在的集合中 |
| remove(Object o) | 刪除指定的元素 |
| contains(Object o) | 判斷集合是否包含指定的元素 |
| size() | 得到集合的數(shù)據(jù)總數(shù) |
| isEmpty() | 判斷集合是否有數(shù)據(jù) |
| get(int index) | 通過索引獲取對應(yīng)的數(shù)據(jù)元素 |
| set(int index, E element) | 通過索引和新的元素替換原有內(nèi)容 |
| clear() | 清空數(shù)據(jù) |
| toArray() | 將List轉(zhuǎn)為對象數(shù)組 |
ArrayList
ArrayList 是List 接口的大小可變數(shù)組的實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)了所有可選列表操作, 并允許包括null 在內(nèi)的所有元素。除了實(shí)現(xiàn)List 接口外, 此類還提供一些方法來操作內(nèi)部用來存儲列表的數(shù)組的大?。?此類大致上等同于 vector 類, 但 vector 是同步的) 。
ArrayList 的底層是使用數(shù)組實(shí)現(xiàn)的,看下面的圖

可以看到,數(shù)組中的每一個元素,都存儲在內(nèi)存單元中,并且元素之間緊密排列,既不能打亂元素的存儲順序,也不能跳過某個存儲單元進(jìn)行存儲。
ArrayList 底層既然是使用數(shù)組實(shí)現(xiàn),那么特點(diǎn)就和數(shù)組一致:查詢速度快,增刪速度慢。
每個ArrayList 實(shí)例都有一個容量。該容量是指用來存儲列表元素的數(shù)組的大小, 它總是至少等于列表的大小。隨著向Array L ist 中小斷添加元素, 其容量也自動增長。并未指定增長策略的細(xì)節(jié),因?yàn)檫@不只是添加元素會帶來分?jǐn)偣潭〞r間開銷那樣簡單。我們可以使用默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建容量為 10 的列表, 也可以初始化指定容量大小。
ArrayList 指定初始容量大小的構(gòu)造器方法
public ArrayList(int initialCapacity) {
if (initialCapacity > 0) {
this.elementData = new Object[initialCapacity];
} else if (initialCapacity == 0) {
this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
} else {
throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+ initialCapacity);
}
}
常用的操作
public static void main(String[] args) {
ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
// 添加數(shù)據(jù)
list.add(123);
list.add(346);
// 替換數(shù)據(jù)
list.set(1, 777);
// 將list中的所有數(shù)據(jù)放到 list2 中
List<Integer> list2 = new ArrayList<>();
list2.addAll( list );
// 循環(huán)list2中所有的數(shù)據(jù)
for (Integer integer : list2) {
System.out.println( integer );
// 刪除循環(huán)出的對象
list2.remove(integer);
}
// list 集合是否有數(shù)據(jù)
if( !list.isEmpty() ) {
System.out.println("list.size = "+ list.size());
// 清空 list
list.clear();
}
// 在清空list后,再看list現(xiàn)在有多少數(shù)據(jù)
System.out.println("list.size = "+ list.size());
}
}
LinkedList
LinkedList 是一個鏈表結(jié)構(gòu),可當(dāng)作堆棧、隊(duì)列、雙端隊(duì)列 。鏈表是一種在物理上非連續(xù)、非順序的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),由若干節(jié)點(diǎn)(node)所組成。
單鏈表

單向鏈表的每一個節(jié)點(diǎn)包含兩部分,一部分是存放數(shù)據(jù)的變量data,另一部分是指向下一個節(jié)點(diǎn)的指針next。正如地下黨的聯(lián)絡(luò)方式,一級一級,單線傳遞:
private static class Node {
int data;
Node next;
}
雙鏈表
雙向鏈表比單向鏈表稍微復(fù)雜一些,它的每一個節(jié)點(diǎn)除了擁有data和next指針,還擁有指向前置節(jié)點(diǎn)的prev指針

和數(shù)組不同,鏈表存儲數(shù)據(jù)的時候,則采用了見縫插針的方式,鏈表的每一個節(jié)點(diǎn)分布在內(nèi)存的不同位置,依靠next指針關(guān)聯(lián)起來。這樣可以靈活有效地利用零散的碎片空間。

LinkedList 做數(shù)據(jù)的添加和刪除操作時速度很快,但是做查詢的時候速度就很慢,這和 ArrayList 剛好相反。
適用 LinkedList 獨(dú)有的方法,在集合前后做數(shù)據(jù)插入
public static void main(String[] args) {
LinkedList<Integer> list = new LinkedList<>();
list.add(123);
// 添加相同的數(shù)據(jù)
list.add(123);
list.add(456);
list.add(789);
list.add(101);
// 將數(shù)據(jù) 111 添加到 list 的末尾
list.addLast(111);
// 將數(shù)據(jù) 999 添加到 list的最前面
list.addFirst(999);
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
System.out.println( list.get(i) );
}
}
注意代碼中聲明和實(shí)現(xiàn)都是 LinkedList , 如果聲明的是 List 接口 , addFirst 和 addLast 方法是不可見的
Set
Set 的特點(diǎn)是去重,如果相同的數(shù)據(jù)只會保留一個。集合內(nèi)的數(shù)據(jù)是一個無序的狀態(tài),。當(dāng)然也有例外,TreeSet就是有序的。
| 方法名 | 說明 |
|---|---|
| add(E e) | 增加單個數(shù)據(jù) |
| addAll(Collection<? extends E> c) | 將一個 Collection 集合的數(shù)據(jù)添加到現(xiàn)在的集合中 |
| remove(Object o) | 刪除指定的元素 |
| contains(Object o) | 判斷集合是否包含指定的元素 |
| size() | 得到集合的數(shù)據(jù)總數(shù) |
| isEmpty() | 判斷集合是否有數(shù)據(jù) |
| clear() | 清空數(shù)據(jù) |
| toArray() | 將List轉(zhuǎn)為對象數(shù)組 |
可以看到,Set 和 List 中的方法都是相同的,作用也一致。但是 Set 是沒有直接獲取數(shù)據(jù)的方法。我們更多的時候使用的是 List 和 Map。
Has hSet 由哈希表( 實(shí)際上是一個HashM ap 實(shí)例) 支持, 為基木操作提供了穩(wěn)定性能, 這些基本操作包括add() 、remove() 、contains() 和size() , 假定哈希函數(shù)將這些元素正確地分布在桶中。對此 set() 進(jìn)行迭代所需的時間與HashSet 實(shí)例的大小( 元素的數(shù)量) 和底層HashMap 實(shí)例( 桶的數(shù)量)的“ 容量” 的和成比例。因此, 如果迭代性能很重要, 則不要將初始容量沒置得太高( 或?qū)⒓虞d因了設(shè)置得太低) 。
public static void main(String[] args) {
HashSet set = new HashSet<>();
set.add( new Object() );
set.add( new Object() );
set.add( "hello" );
set.add( "hello" );
set.add( "你好" );
set.add( 123 );
set.add( 123 );
set.add( 234 );
set.remove("你好");
set.remove( new Object() );
for (Object object : set) {
System.out.println( object );
}
}
以上代碼經(jīng)輸出可以看到:輸出的內(nèi)容沒有按照輸入時的順序進(jìn)行輸出。
李四
8890
張三
azxcv
ABC
TreeSet
Set 集合中的另類,存儲的數(shù)據(jù)時有序的
package com.company;
import java.util.TreeSet;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
TreeSet<String> set = new TreeSet<>();
set.add("8890");
set.add("123");
set.add("張三");
set.add("李四");
set.add("ABC");
set.add("azxcv");
for (String string : set) {
System.out.println(string);
}
}
}
輸出的結(jié)果:
8890
ABC
azxcv
張三
李四</pre>
可以發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)是按照數(shù)字、大寫字母、小寫字母、漢字進(jìn)行排序的,但是漢字相關(guān)的數(shù)據(jù)本身沒有排序,可以嘗試將李四放在張三的數(shù)據(jù)上面看輸出的結(jié)果。
Map
Map 是一種把鍵對象和值對象進(jìn)行關(guān)聯(lián)的容器, 而一個值對象又可以是一個Map, 依次類推,這樣就可形成一個多級映射。
想想學(xué)習(xí)英語使用的詞典軟件,輸入英文(key)后,軟件會顯示出對應(yīng)的中文(value)。Map就是在內(nèi)存中的這種結(jié)構(gòu)。
Key(鍵):
和 set— 樣,鍵對象不允許重復(fù),這是為了保持查找結(jié)果的一致性。 如果有兩個鍵對象一樣, 那你想得到那個鍵對象所對應(yīng)的值對象時就有問題了。
在使用過程中某個鍵所對應(yīng)的值對象可能會發(fā)生變化, 這時會按照最后一次修改的值對象與鍵對應(yīng)(就是key同一個key有多次值綁定,最后一個就會覆蓋之前的)
可以使用 null 作為 Key
Value(值):
值對象沒有唯一性的要求, 你可以將任意多個鍵都映射到一個值對象上, 這不會發(fā)生任何問題( 不過對使用卻可能會造成不便, 你不知道你得到的到底是那一個鍵所對應(yīng)的值對象,所以請不要這樣做)
可以使用 null 作為 Value
Map 有兩種比較常用的實(shí)現(xiàn): HashMap 和 TreeMap
常用的方法
| 方法名 | 說明 |
|---|---|
| put(key , value) | 儲存數(shù)據(jù) |
| get(key) | 通過key得到值 |
| remove(key) | 通過key刪除對應(yīng)的值(key當(dāng)然也會刪除) |
| entrySet() | 獲取Map所有的Key,返回一個Set集合 |
| values() | 獲取Map所有的value,返回一個List 集合 |
| containsKey(key) | 判斷Map中是否有輸入的參數(shù):key |
| containsValue(value) | 判斷Map中是否有輸入的參數(shù):value |
| size() | 判斷Map中數(shù)據(jù)的總數(shù) |
| clear() | 清空Map中所有的數(shù)據(jù) |
| isEmpty() | 判斷Map中是否有數(shù)據(jù) |
HashMap
HashMap 用到了哈希碼的算法, 以便快速查找一個鍵。
public static void main(String[] args) {
HashMap<String, String> zsInfo = new HashMap<>();
zsInfo.put("name", "張三");
zsInfo.put("height", "173CM");
zsInfo.put("sex", "男性");
for (Map.Entry<String, String> info : zsInfo.entrySet()) {
System.out.println( info );
}
}
TreeMap
TreeMap 是對鍵按序存放, 因此它便有一些擴(kuò)展的方法, 比如 firstKey() 、lastKey() 等, 可以從TreeMap 中指定一個范圍以取得其子Map
public static void main(String[] args) {
TreeMap<String, String> tree = new TreeMap<>();
tree.put("name", "Jack");
tree.put("age", "22");
tree.put("身高", "173");
tree.put("sex", "man");
tree.put("體重", "70KG");
System.out.println("-------------------");
for (Map.Entry<String, String> entry : tree.entrySet()) {
System.out.println( entry );
}
System.out.println("-------------------");
System.out.println("firstKey = "+ tree.firstKey());
System.out.println("firstEntry = "+ tree.firstEntry());
System.out.println("lastKey = "+ tree.lastKey());
System.out.println("lastEntry = "+ tree.lastEntry());
數(shù)組、List、Set、Map的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換
不同類型的集合相互轉(zhuǎn)換在程序開發(fā)中都是非常常見的 API 操作,這些基礎(chǔ)操作一定要熟悉。
數(shù)組轉(zhuǎn) List
/*
* 數(shù)組轉(zhuǎn)List,但是這里要注意,Arrays.asList方法轉(zhuǎn)出來的雖然也叫ArrayList,
* 但不是java.util.ArrayList,而是Arrays中的一個內(nèi)部類ArrayList。兩者之間并不相等。
* 內(nèi)部類ArrayList沒有實(shí)現(xiàn)remove、add等方法,使用的話會報(bào)錯。
*/
System.out.println("使用Arrays.asList將數(shù)組轉(zhuǎn)換為List--------------------------------");
String str[] = { "中文", "計(jì)算機(jī)", "ABC", "123", "qq@qq.com" };
List<String> strList = Arrays.asList(str);
for (String string : strList) {
System.out.println(string);
}
System.out.println("使用ArrayList構(gòu)造器方式再由Arrays.asList將數(shù)組轉(zhuǎn)換為List----------");
// 使用下面的代碼的寫法就不會有問題了。
ArrayList<String> stringsList = new ArrayList<String>(Arrays.asList(str));
// 使用remove方法
stringsList.remove(3);
for (String string : stringsList) {
System.out.println(string);
}
System.out.println("使用List.toArray方法將一個List轉(zhuǎn)換為數(shù)組(默認(rèn)為Object數(shù)組)----------");
Object[] strArr = stringsList.toArray();
for (Object object : strArr) {
System.out.println(object.toString());
}
數(shù)組和Set
System.out.println("使用Arrays.asList將數(shù)組轉(zhuǎn)換為List--------------------------------");
String str[] = { "中文", "計(jì)算機(jī)", "ABC", "123", "qq@qq.com" };
System.out.println("下面是數(shù)組轉(zhuǎn)Set ----------------------------------");
Set<String> strSet = new HashSet<String>(Arrays.asList(str));
for (String string : strSet) {
System.out.println(string);
}
System.out.println("下面是將Set集合轉(zhuǎn)換為數(shù)組-------------");
Object[] objArr = strSet.toArray();
for (Object string : objArr) {
System.out.println(string);
}
從Map中得到Set和List
Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();
map.put("1", "A");
map.put("2", "B");
map.put("3", "C");
// 輸出所有的key , keySet()方法其實(shí)返回的就是一個Set集合。
System.out.println("通過keySet輸出所有的key:" + map.keySet());
// 把map的值轉(zhuǎn)為一個List
List<String> stringList = new LinkedList<String>(map.values());
for (String string : stringList) {
System.out.print(string + " ");
}
散列表(哈希表)的基本原理
上面 HashSet 和 HashMap 都使用了 散列表來做數(shù)據(jù)的檢索,那么什么是散列表 ,這個又有什么優(yōu)點(diǎn)呢 ?
散列表也叫作哈希表(hash table),這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)提供了鍵(Key)和值(Value)的映射關(guān)系。只要給出一個Key,就可以高效查找到它所匹配的Value,時間復(fù)雜度接近于O(1)。
是不是想到了 Map ?
散列表是如何根據(jù)Key來快速找到它所匹配的 Value 呢 ?
在目前所學(xué)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中,數(shù)組的查詢效率是最高的。散列表本質(zhì)就是一個數(shù)組。不同的是數(shù)組的下標(biāo)是數(shù)字,但是散列表的下標(biāo)是字符串。這就需要設(shè)計(jì)一個中轉(zhuǎn)站,通過某種方式,把Key和數(shù)組下標(biāo)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。這個中轉(zhuǎn)站就叫作哈希函數(shù)。

在不同的語言中,哈希函數(shù)的實(shí)現(xiàn)是不一樣的。我們以Java的HashMap為例,來看看哈希函數(shù)的實(shí)現(xiàn)。
在Java及大多數(shù)面向?qū)ο蟮恼Z言中,每一個對象都有屬于自己的hashcode,這個hashcode是區(qū)分不同對象的重要標(biāo)識。無論對象自身的類型是什么,它們的hashcode都是一個整型變量。
既然都是整型變量,想要轉(zhuǎn)化成數(shù)組的下標(biāo)也就不難實(shí)現(xiàn)了。最簡單的轉(zhuǎn)化方式是什么呢?是按照數(shù)組長度進(jìn)行取模運(yùn)算
index = HashCode (Key) % Array.length
其實(shí)JDK中的哈希函數(shù)為了提升效率,使用的是位運(yùn)算。我們就假設(shè)使用的是模運(yùn)算
通過哈希函數(shù),我們可以把字符串或其他類型的Key,轉(zhuǎn)化成數(shù)組的下標(biāo)index。如給出一個長度為8的數(shù)組,則當(dāng) key=001121時
index = HashCode ("001121") % Array.length = 1420036703 % 8 = 7
而當(dāng)key=this時,
index = HashCode ("this") % Array.length = 3559070 % 8 = 6
散列表的讀寫操作
有了哈希函數(shù),就可以在散列表中進(jìn)行讀寫操作了。
寫操作(put)
寫操作就是在散列表中插入新的鍵值對(在JDK中叫作Entry)。如調(diào)用hashMap.put("002931", "王五"),意思是插入一組Key為002931、Value為王五的鍵值對。具體該怎么做呢?
通過哈希函數(shù),把Key轉(zhuǎn)化成數(shù)組下標(biāo)5。
如果數(shù)組下標(biāo)5對應(yīng)的位置沒有元素,就把這個Entry填充到數(shù)組下標(biāo)5的位置

由于數(shù)組的長度是有限的,當(dāng)插入的Entry越來越多時,不同的Key通過哈希函數(shù)獲得的下標(biāo)有可能是相同的。例如002936這個Key對應(yīng)的數(shù)組下標(biāo)是2;002947這個Key對應(yīng)的數(shù)組下標(biāo)也是2。

這種情況,就叫作哈希沖突
解決哈希沖突的方法主要有兩種,一種是開放尋址法,一種是鏈表法
開放尋址法的原理很簡單,當(dāng)一個Key通過哈希函數(shù)獲得對應(yīng)的數(shù)組下標(biāo)已被占用時,我們可以“另謀高就”,尋找下一個空檔位置
HashMap數(shù)組的每一個元素不僅是一個Entry對象,還是一個鏈表的頭節(jié)點(diǎn)。每一個Entry對象通過next指針指向它的下一個Entry節(jié)點(diǎn)。當(dāng)新來的Entry映射到與之沖突的數(shù)組位置時,只需要插入到對應(yīng)的鏈表中即可

讀操作(get)
讀操作就是通過給定的Key,在散列表中查找對應(yīng)的Value。例如調(diào)用 hashMap.get("002936"),意思是查找Key為002936的Entry在散列表中所對應(yīng)的值
通過哈希函數(shù),把Key轉(zhuǎn)化成數(shù)組下標(biāo)2。
找到數(shù)組下標(biāo)2所對應(yīng)的元素,如果這個元素的Key是002936,那么就找到了;如果這個Key不是002936也沒關(guān)系,由于數(shù)組的每個元素都與一個鏈表對應(yīng),我們可以順著鏈表慢慢往下找,看看能否找到與Key相匹配的節(jié)點(diǎn)。
Iterator
iterator是為了實(shí)現(xiàn)對Java容器(collection)進(jìn)行遍歷功能的一個接口。 在iterator實(shí)現(xiàn)了Iterator接口后,相當(dāng)于把一個Collection容器的所有對象,做成一個線性表(List),而iterator本身是一個指針,開始時位于第一個元素之前。
| 方法 | 說明 |
|---|---|
| hasNext() | 判斷 iterator 內(nèi)是否存在下1個元素,如果存在,返回true,否則返回false。(注意,這時上面的那個指針位置不變) |
| next() | 返回 iterator 內(nèi)下1個元素,同時上面的指針向后移動一位。如果不斷地循環(huán)執(zhí)行next()方法,就可以遍歷容器內(nèi)所有的元素了 |
| remove() | 刪除 iterator 內(nèi)指針的前1個元素,前提是至少執(zhí)行過1次next() |
遍歷1個ArrayList 和Linklist是十分容易的,遍歷1個Tree容器也不難,但是實(shí)現(xiàn)機(jī)制是完全不同,而遍歷1個Set容器就無從下手了。 Iterator 這個接口讓各種容器自己去重寫里面的hasNext()和next()方法。 不用關(guān)心各種容器的遍歷機(jī)制,只要使用Iterator,會讓人覺得各種容器的遍歷方法都是一樣的,這就是Java接口的重要意義。
HashMap zsInfo = new HashMap<>();
zsInfo.put("name", "張三");
zsInfo.put("height", "173CM");
zsInfo.put("sex", "男性");
zsInfo.put("skin-color", "白色");
zsInfo.put("height", "183CM");
zsInfo.remove("skin-color");
System.out.println("Iterator 循環(huán)------------------");
Iterator iterator = zsInfo.entrySet().iterator();
while( iterator.hasNext() ) {
Map.Entry next = (Entry) iterator.next();
System.out.println( next );
}
Collections
Collections 是 Java 提供對Set 、List 和Map 等集合操作的工具類。
該工具類里提供了大量方法,除了對集合元素進(jìn)行排序、查詢和修改等操作;還提供了將集合對象設(shè)置為不可變、對集合對象實(shí)現(xiàn)同步控制等方法。
排序
ArrayList nums = new ArrayList<>();
nums.add(2);
nums.add(0);
nums.add(-5);
nums.add(0);
nums.add(3);
System.out.println( nums );
Collections.reverse( nums );
System.out.println( nums);
Collections.sort( nums );
System.out.println( nums );
Collections.shuffle( nums );
System.out.println( nums );
查找
ArrayList nums = new ArrayList<>();
nums.add(2);
nums.add(0);
nums.add(-5);
nums.add(0);
nums.add(3);
System.out.println( nums );
System.out.println( Collections.max( nums ));
System.out.println( Collections.min( nums ));
Collections.replaceAll(nums, 0 , 1);
System.out.println( nums );
System.out.println( Collections.frequency(nums, 1));
Collections.sort(nums);
System.out.println( nums );
System.out.println( Collections.binarySearch(nums, 3 ));
排序
集合的排序有2種方式:
-
集合內(nèi)部就擁有排序的能力。
需要排序的能力的類實(shí)現(xiàn) Comparable 接口的方法
-
集合本身沒有排序的能力,可以通過外部指定排序的方式。
在排序方法中,指定一個實(shí)現(xiàn)了 Comparator 接口的類的對象
Comparable是需要比較的對象來實(shí)現(xiàn)接口。這樣對象調(diào)用實(shí)現(xiàn)的方法來比較。對對象的耦合度高(需要改變對象的內(nèi)部結(jié)構(gòu),破壞性大)。
Comparator相當(dāng)于一通用的比較工具類接口。需要定制一個比較類去實(shí)現(xiàn)它,重寫里面的compare方法,方法的參數(shù)即是需要比較的對象。對象不用做任何改變,解耦。
List 集合排序
List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
list.add(123);
list.add(999);
list.add(101);
list.add(33);
list.add(76);
Collections.sort(list);
for (Integer integer : list) {
System.out.println( integer );
}
直接就可以得到自然升序,我們在上面的代碼中沒有看到任何接口,原因是List集合中的 Integer 類本身就實(shí)現(xiàn)了 Comparable 接口
public final class Integer extends Number implements Comparable<Integer> {
//...
}
TreeMap 排序
treeMap 的示例中,我們使用了外部指定排序方式:Comparator
TreeMap<String, String> tree = new TreeMap<>(new Comparator<String>() {
@Override
public int compare(String o1, String o2) {
return o2.compareTo(o1) ; //
}
});
tree.put("name", "Jack");
tree.put("age", "22");
tree.put("身高", "173");
tree.put("sex", "man");
tree.put("體重", "70KG");
System.out.println("-------------------");
for (Map.Entry<String, String> entry : tree.entrySet()) {
System.out.println( entry );
}
自定義類排序
當(dāng)我們自定義了一個類,也希望能夠進(jìn)行排序的話,就需要實(shí)現(xiàn) Comparator接口或者是 Comparable 接口了。
public class User {
private Integer uid;
private String uname;
//....
}
外部指定排序
User 類沒有實(shí)現(xiàn) Comparable 接口,通過 Collections 工具類的 sort 方法進(jìn)行排序,在 sort 方法的第二個參數(shù)上指定排序的規(guī)則
List<User> list = new ArrayList<User>();
list.add( new User(110 ,"Mark") );
list.add( new User(101 ,"李四") );
list.add( new User(100 ,"張三") );
list.add( new User(111 ,"Jack") );
// Comparator 接口因?yàn)槭峭獠颗判颍孕枰缹Ρ鹊?個對象
Collections.sort(list , new Comparator<User>() {
@Override
public int compare(User o1, User o2) {
return o2.getUid() - o1.getUid() ;
}
});
for (User user : list) {
System.out.println( user );
}
本身擁有排序
因?yàn)槭莾?nèi)部排序,所以只需要傳入被排序的對象即可,另一個排序?qū)ο螽?dāng)然是對象本身,使用 this 指向即可。
public class User implements Comparable<User> {
private Integer uid;
private String uname;
public User(int i, String string) {
this.uid = i;
this.uname = string;
}
@Override
public int compareTo(User o) {
return this.getUid() - o.getUid() ;
}
public Integer getUid() {
return uid;
}
public void setUid(Integer uid) {
this.uid = uid;
}
public String getUname() {
return uname;
}
public void setUname(String uname) {
this.uname = uname;
}
@Override
public String toString() {
return "User [uid=" + uid + ", uname=" + uname + "]";
}
}
排序
List<User> list = new ArrayList<User>();
list.add( new User(110 ,"Mark") );
list.add( new User(101 ,"李四") );
list.add( new User(100 ,"張三") );
list.add( new User(111 ,"Jack") );
Collections.sort(list);
for (User user : list) {
System.out.println( user );
}
輸出結(jié)果
User [uid=100, uname=張三]
User [uid=101, uname=李四]
User [uid=110, uname=Mark]
User [uid=111, uname=Jack]