- 集合的框架体系
一、Collection接口 （一）Collection接口实现类的特点
（二）Collection接口遍历元素方式 1、使用迭代器
- collection实现子类可以存放多个元素，每个元素可以是Object
- 有些Collection的实现类，可以存放重复的元素，有些不可以
- Collection的实现类中，有些是有序的（List），有些是无序的（Set）
- Collection接口是通过它的子接口 Set 和 List 来实现的
（1）Iterator对象称为迭代器，主要用于遍历Collection集合中的元素。
（2）所有实现了Collection接口的结合类都有一个iterator（）方法，用以 返回一个实现了Iterator接口的对象
（3）Iterator仅用于遍历集合，Iterator本身并不存放对象
- 迭代器的执行原理
Iterator iterator = coll.iterator();//得到一个集合的迭代器
wihile(iterator.hashNext()){//hasNext（）：判断是否还有下一个元素
System.out.println(iterator.next());//next（）作用：1.下移 2.将下移后集合位置上面的元素返回
}
2、增强for循环
for（元素类型 元素名：集合名或数组名）{
访问元素
}
for (Object obj:col){
System.out.println(obj);
}
二、List接口
（一）List接口基本介绍
（二）List接口常用方法1、List接口是Collection接口的子接口
2、List集合类中的元素有序
3、List容器中的元素都对应一个整数型的序号记载其在容器中的位置，可以根据序号存取容器中的元素。
4、
List list = new ArrayList();
list.add("张三丰");
list.add("贾宝玉");
//void add(int index, Object ele):在 index = 1 的位置插入一个对象
list.add(1，"韩顺平");
//boolean addAll(int index, Collection eles):从index位置开始将eles中的所有元素添加进来
List list2 = new ArrayList(); list2.add("jack"); list2.add("tom"); list.addAll(1, list2);
//Object get(int index):获取指定 index 位置的元素
// int indexOf(Object obj):返回 obj 在集合中首次出现的位置 System.out.println(list.indexOf("tom"));//2
// int lastIndexOf(Object obj):返回 obj 在当前集合中末次出现的位置
list.add("韩顺平");
System.out.println("list=" + list);
System.out.println(list.lastIndexOf("韩顺平"));
// Object remove(int index):移除指定 index 位置的元素
list.remove(0);
// Object set(int index, Object ele):设置指定index位置的元素为ele , 相当于是替换.
list.set(1, "玛丽");
// List subList(int fromIndex, int toIndex):返回从fromIndex到toIndex位置的子集合
// 注意返回的子集合 fromIndex <= subList < toIndex
List returnlist = list.subList(0, 2);
（三）List的三种遍历方式
//方式一：使用iterator
Iterator.iter = col.iterator();
while(iter.hasNext()){
Object o = iter.next();
}
//方式二：使用增强for
for(Object o:col){}
//方式三：使用普通for
for(int i = 0;i < list.size();i++){
Object obj = list.get(i);
sout(boj);
}
//说明：使用LinkedList完成使用方式和ArratList一样
（四）ArrayList
1. ArrayList的注意事项
（1）ArrayList可以加入（多个）null （2）ArrayList是由数组来实现数据存储的 （3）ArrayList基本等同于Vector，除了ArrayList是线程不安全的2. ArrayList底层分析
（1）ArrayList中维护了一个Object类型的数组elementData。
transient Object[ ] elementData；
transient表示瞬间、短暂的，表示该属性不会被序列化
（2）当创建ArrayList对象时，若使用的是无参构造器，则初始elementData容量为0，第一次添加，则扩容elementData为10，再次扩容时为15（10*1.5）
（0-10-10 * 1.5-15 * 1.5…）
（3）若使用的是指定大小的构造器，则第一次添加时elementData容量为指定大小，若需要扩容，则直接扩为原来的1.5倍 （x-1.5x-1.5x * x）
（1）Vector底层也是一个对象数组，protected Object[ ] elementData; （2）Vector是线程安全的 （3）若使用的是无参构造器，第一次添加时为10，以后按2倍扩容==（0-10-10 * 2）== （4）若使用的是指定大小的构造器，第一次添加时为指定大小，以后按2倍扩容==（0-x-2x）==（六）LinkedList 1. LinkedList的全面说明
（1）LinkedList底层实现了双向链表和双端队列特点 （2）可以添加任意元素（元素可以重复），包括null （3）线程不安全，没有实现同步2. LinkedList的底层操作机制
（1）LinkedList底层维护了一个双向链表 （2）LinkedList中维护了两个属性 first 和 last 分别指向首节点和尾节点 （3）每个节点（Node对象），里面又维护了 prev、next、item、这三个属性。其中通过 prev 指向前一个，通过 next 指向后一个节点，最终实现双向链表 （4）所以LinkedList的元素的添加和删除不是通过数组完成的，效率较高 3. LinkedList的方法
LinkedList LinkedList = new LinkedList();
linkedList.add(1);
linkedList.add(2);
linkedList.add(3);
//删除节点
linkedList.remove()//默认删除第一个节点
linkedList.remove(2)//删除第二个节点
//修改某个节点对象
linkedList.set(1,999);
//得到某个节点对象
Object obj = linkedList.get(1);//得到双向链表的第二个对象
//因为LinkedList 是 实现了List接口, 遍历方式
System.out.println("===LinkeList遍历迭代器====");
Iterator iterator = linkedList.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
Object next = iterator.next();
System.out.println("next=" + next);
}
System.out.println("===LinkeList遍历增强for====");
for (Object o1 : linkedList) {
System.out.println("o1=" + o1);
}
System.out.println("===LinkeList遍历普通for====");
for (int i = 0; i < linkedList.size(); i++) {
System.out.println(linkedList.get(i));
}
4.ArrayList和LinkedList的比较
三、Set接口 （一）Set接口基本介绍数组是定长的，就是说，数组一旦声明了，长度（容量）就是固定的，不能像某些东西一样伸缩自如。→ ArrayList更适合改查
1. 无序（添加和取出的顺序不一致），没有索引 2. 不允许重复元素，所以最多包含一个null（二）Set接口的常用方法
和List接口一样，Set接口也是Collection的子接口，因此，常用方法和Collection接口一样（三）Set接口的遍历方式
和Collection的遍历方式一样（因为Set接口是Collection接口的子接口） 1. 迭代器 2. 增强for 3. 注意：不能用索引的方式来获取 4. 集合元素取出的顺序虽然不是添加的顺序，但它是固定的（四）Set接口实现类——HashSet 1. HashSet的全面说明
（1）HashSet实现了Set接口 （2）HashSet底层是HashMap，HashMap底层是（数组+链表+红黑树） （3）可以存放null，但只能有一个（不能有重复的元素或对象） （4）HashSet不保证存放元素的顺序和取出顺序一致
-
HashSet添加元素底层实现方式
1.添加一个元素时，先得到hash值-会转成索引值 2.找到存储数据表table，看这个索引位置是否已经存放的有元素 3.如果没有，直接加入 4.如果有，调用equals比较，如果相同，就放弃添加，如果不相同，则添加到最后 5.在JDK8中，如果一条链表的元素个数达到TREEIFY_THRESHOLD（默认是8）， 并且table的大小>=MIN_TREEIFY_CAPACITY（默认64），就会进行树化（红黑树）
-
table数组扩容机制
1.第一次添加时扩容到16，临界值（threshold）是12（16 * （加载因子loadFactor）0.75） 2.第二次扩容到32（16 * 2），新的临界值为24（32 * 0.75） 3.在Java8中，若一条链表的元素个数到达TREEIFY_THRESHOLD（默认是8）， 并且table的大小>=MIN_TREEIFY_CAPACITY（默认64），就会进行树化（红黑树）， 否则仍然采用数组扩容机制
（1） LinkedHashSet是HashSet的子类 （2） LinkedHashSet底层是一个LInkedHashMap，底层维护了一个数组+双向链表 （3）LinkedHashSet根据元素的hashCode值来决定元素的存储位置，同时使用链表维护元素的**次序**，这使得元素看起来是以顺序保存的。 （4） 在LinkedHastSet中维护了一个hash表和双向链表（LinkedHashSet有head和tail） （5） 每一个节点有pre和next属性，这样可以形成双向链表 （6）在添加一个元素时，先求hash值，再求索引，确定该元素在hashtable的位置，然后将添加的元素加入到双向链表（如果已经存在，不添加【原则和hashset一样】） （7）这样的话，我们遍历LinkedHashSet也能确保插入顺序和遍历顺序一致2.LinkedHashSet源码分析
1. LinkedHashSet元素的加入和取出顺序一致 2.LinkedHashSet底层维护的是一个LinkedHashMap(是HashMap的子类) 3. LinkedHashSet底层结构（数组table+双向链表） 4. 添加第一次时，直接将数组table扩容到16，存放的节点类型是LinkedHashMap$Entry类型（六）TreeSet 1、TreSet的特点
- 当我们使用无参构造器创建TreeSet时，仍然是无序的
- 排序方法
- HW
package Collection;
import java.util.LinkedHashSet;
import java.util.Objects;
//3.58
public class LinkHashSetExercise {
public static void main(String[] args) {
LinkedHashSet linkedHashSet = new LinkedHashSet();
linkedHashSet.add(new Car("奥拓",1000));
linkedHashSet.add(new Car("奥迪",1000));
linkedHashSet.add(new Car("奥拓",1000));
System.out.println(linkedHashSet);
}
}
class Car{
private String name;
private double price;
public Car(String name, double price) {
this.name = name;
this.price = price;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public double getPrice() {
return price;
}
public void setPrice(double price) {
this.price = price;
}
@Override
public String toString() {
return "Car{" +
"name='" + name + ''' +
", price=" + price +
'}';
}
@Override
public boolean equals(Object o) {
if (this == o) return true;
if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
Car car = (Car) o;
return Double.compare(car.price, price) == 0 &&
Objects.equals(name, car.name);
}
@Override
public int hashCode() {
return Objects.hash(name, price);
}
}
三、Map接口 （一）、HashMap 1、HashMap的特点（JDK8下）
（二）HashMap的常用方法
- Map用于保存具有映射关系的数据：Key-Value
- Map中的key和value可以是任何引用类型的数据，会封装到HashMap$Node对象中
- Map中的key不允许重复，原因和HashSet相同。（当有相同的key时，等价于替换。）
- Map中的value可以重复（key不重复的情况下）
- Map的key可以为null，value也可为null。key为null时不可重复，value则可以。
- 常用String类作为Map的key
- key和value之间存在单项一对一关系，即通过指定的key总能找到对应的value
- Map存放数据的key-value示意图，一对k-v是放在一个HashMap$Node中的。（因为Node实现了Entry接口，有些书上也说一堆k-v就是一个Entry）
（三）Map的六大遍历方式
- put（）添加
- remove（）根据key删除映射关系
- map.get（key）根据key获取值
- map.size（）获取元素个数
- map.isEmpty（）判断个数是否为0
- map.clear（）清除k-v
- map.containsKey（“key”）查找key是否存在
package rubbish;
import java.util.*;
public class random {
public static void main(String[] args) {
Map map = new HashMap();
map.put("邓超","孙俪");
map.put("王宝强","马蓉");
map.put("宋喆", "马蓉");
map.put("刘令博", null);
map.put(null, "刘亦菲");
map.put("鹿晗", "关晓彤");
//第一组：先取出所有的Key,通过Key取出对应的value
Set keyset = map.keySet();
//(1)增强for
System.out.println("----------第一种方式----------");
for (Object key : keyset) {
System.out.println(key + "-" + map.get(key));
}
//(2)迭代器
System.out.println("----------第二种方式----------");
Iterator iterator = keyset.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
Object key = iterator.next();
System.out.println(key + "-" + map.get(key));
}
//第二组：把所有的values取出
Collection values = map.values();
//这里可以使用所有的Collections使用的遍历方法
//(1)增强for
System.out.println("----------取出所有的value 增强for");
for (Object value : values) {
System.out.println(value);
}
//(2)迭代器
System.out.println("----------取出所有的value 迭代器----------");
Iterator iterator2 = values.iterator();
while (iterator2.hasNext()) {
Object value = iterator2.next();
System.out.println(value);
}
//第三组：通过EntrySet来获取k-v
Set entrySet = map.entrySet();//EntrySet>
//(1)增强for
System.out.println("----------使用EntrySet的for增强（第3种）----------");
for (Object entry : entrySet) {
//将entry转成Map.Entry(entry没有getKey()和getValue()方法)
Map.Entry m = (Map.Entry)entry;
System.out.println(m.getKey() + "-" + m.getValue());
//(2)迭代器
System.out.println("----------使用EntrySet的迭代器（第4种----------）");
Iterator iterator3 = entrySet.iterator();
while (iterator3.hasNext()) {
Object entry = iterator3.next();
Map.Entry m = (Map.Entry) entry;
System.out.println(m.getKey()+"-"+m.getValue());
}
}
}
- HW
package Map;
import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
public class MapExercise {
public static void main(String[] args) {
Map map = new HashMap();
map.put(01,new Employee("x",1000));
map.put(02,new Employee("y",2000));
map.put(03,new Employee("z",19000));
Set set = map.entrySet();
//1.使用keySet-增强for
Set keySet = map.keySet();
System.out.println("=======第一种遍历方式=======");
for (Object key : keySet) {
//先获取value
Employee emp = (Employee) map.get(key);
if(emp.getSalary() > 18000){
System.out.println(emp);
}
}
//2.使用EntrySet -> 迭代器
System.out.println("=======第二种遍历方式=======");
Set entrySet = map.entrySet();
Iterator iterator = entrySet.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
Map.Entry entry = (Map.Entry)iterator.next();
//通过entry取得value ->通过Employ类的getSalary（）判断
Employee emp = (Employee) entry.getValue();
if(emp.getSalary() > 18000){
System.out.println(emp);
}
}
}
}
class Employee{
private String name;
private int salary;
public Employee(String name, int salary) {
this.name = name;
this.salary = salary;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getSalary() {
return salary;
}
public void setSalary(int salary) {
this.salary = salary;
}
@Override
public String toString() {
return "Employee{" +
"name='" + name + ''' +
", salary=" + salary +
'}';
}
}
（四）HashMap小结
二、HashTable （一）HashTable的基本介绍
- Map接口的常用实现类：HashMap、Hashtable和Properties
- HashMap是Map接口使用频率最高的实现类
- HashMap是以key-val对的方式来存储数据（HashMap$Node类型）
- key不能重复，但是值可以重复，允许key=null和value=null
- 若添加相同的key，则会覆盖原来的key-val，等同于修改（key不会替换，val会替换）
- 与HashSet一样，不保证映射的顺序，因为底层是以hash表的方式来存储的（HashSet的本质还是HashMap）
- HashMap没有实现同步，因此是线程不安全的（方法没有做同步互斥，没有synchronized ）
（二）Properties
- 存放的元素是键值对，即k-v
- hashtable的键和值都不能为null，否则会抛出NullPointerException异常
- hashTable使用方法基本上和HashMap一样
- hashTable是线程安全的，hashMap是不安全的
Collections工具类 一、Collections工具类介绍 （一）Collections是一个操作Set、List和Map等集合的工具类 （二）Collections中提供了一系列静态的方法对集合元素进行排序、查询和修改等操作
- Properties类继承自HashTable类 （key和value不能为空） 并实现了Map接口，使用键值对的形式来保存数据
- 它还可以用于从xxx.properties文件中在家数据到prooerties类对象，并进行读取和修改
- 说明：工作后xxx.properties文件通常作为配置文件，这个知识点会在IO流举例。
- 若添加相同的key，则会覆盖原来的key-val，等同于修改（key不会替换，val会替换）
总结-开发中如何选择集合实现类
- 排序操作（均为static方法）
（1） reverse（List）：反转List中的元素的顺序
（2）shuffle（List）：对List集合元素进行随机排序
（3）sort（List）：根据元素的自然顺序对指定List集合元素按升序排列
（4）sort（List，Comparator）：根据指定的Comparator产生的顺序对List集合元素进行排序
（5）swap（List，int，int）：将指定list集合中的 i 处元素和 j 处元素进行交换
- 在开发中选择什么集合实现类，主要取决于业务操作特点，然后根据集合实现类特性进行选择，分析如下：
