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Set
阅读量：7260 次
发布时间：2019-06-29

本文共 9764 字，大约阅读时间需要 32 分钟。

今日内容

List集合

ArrayList

LinkedList

Set集合

HashSet

LinkedHashSet

TreeSet

List集合

我们掌握了Collection接口的使用后，再来看看Collection接口中的子类，他们都具备那些特性呢？

接下来，我们一起学习Collection中的常用几个子类（List集合、Set集合）

List集合介绍

查阅API，看List的介绍。有序的 collection（也称为序列）。此接口的用户可以对列表中每个元素的插入位置进行精确地控制。用户可以根据元素的整数索引（在列表中的位置）访问元素，并搜索列表中的元素。与 set 不同，列表通常允许重复的元素

看完API,总结:

List接口:

  • 它是一个元素存取有序的集合。例如，存元素的顺序是11、22、33。那么集合中，元素的存储就是按照11、22、33的顺序完成的）

  • 它是一个带有索引的集合，通过索引就可以精确的操作集合中的元素（与数组的索引是一个道理）

  • 集合中可以有重复的元素，通过元素的equals方法，来比较是否为重复的元素

List 接口的常用子类有:

  • ArratList集合
  • LinkedList集合

List接口中常用的方法

image

  • 增加元素的方法

    • add(Object e):向集合末尾处，添加指定的元素
    • add(int index, Object e)：向集合指定索引处，添加指定的元素，原有元素依次后移

  • 删除元素删除

    • remove(Object e)：将指定元素对象，从集合中删除，返回值为被删除的元素
    • remove(int index)：将指定索引处的元素，从集合中删除，返回值为被删除的元素

  • 替换元素的方法

    • set(int index, Object e)：将指定索引处的元素，替换成指定的元素，返回值为替换前的元素

  • 查询元素的方法

    • get(int index)：获取指定索引处的元素，并返回该元素
List
    
      list = new ArrayList
     
      ();        //1,添加元素。        list.add("小红"); list.add("小梅"); list.add("小强"); //2,插入元素。插入元素前的集合["小红","小梅","小强"] list.add(1, "老王"); //插入元素后的集合["小红","老王","小梅","小强"] //3,删除元素。 list.remove(2);// 删除元素后的集合["小红","老王","小强"] //4,修改元素。 list.set(1, "隔壁老王");// 修改元素后的集合["小红","隔壁老王","小强"] Iterator
      
        it = list.iterator(); while (it.hasNext()) { String str = it.next(); System.out.println(str); }

由于List集合拥有索引，因此List集合迭代方式除了使用迭代器之外，还可以使用索引进行迭代

for (int i = 0; i < list.size(); i++) {    	String str = list.get(i); System.out.println(str); }

Iterator的并发修改异常

在list集合迭代元素中，对元素进行判断，一旦条件满足就添加一个新元素

public class IteratorDemo {        //在list集合迭代元素中，对元素进行判断，一旦条件满足就添加一个新元素    	public static void main(String[] args) { //创建List集合 List
    
      list = new ArrayList
     
      (); //给集合中添加元素 list.add("abc1"); list.add("abc2"); list.add("abc3"); list.add("abc4"); //迭代集合，当有元素为"abc2"时，集合加入新元素"aaa" Iterator
      
        it = list.iterator(); while(it.hasNext()){ String str = it.next(); //判断取出的元素是否是"abc2"，是就添加一个新元素 if("abc2".equals(str)){ list.add("aaa");// 该操作会导致程序出错 } } //打印容器中的元素 System.out.println(list); } }

运行上述代码发生了错误 java.util.ConcurrentModificationException这是什么原因呢？ 在迭代过程中，使用了集合的方法对元素进行操作。导致迭代器并不知道集合中的变化，容易引发数据的不确定性

并发修改异常解决办法：在迭代时，不要使用集合的方法操作元素

那么想要在迭代时对元素操作咋办？通过ListIterator迭代器操作元素是可以的，ListIterator的出现，解决了使用Iterator迭代过程中可能会发生的错误情况

List 集合存储数据的结构

List接口下有很多个集合，它们存储元素所采用的结构方式是不同的，这样就导致了这些集合有它们各自的特点，供给我们在不同的环境下进行使用。数据存储的常用结构有：堆栈、队列、数组、链表。我们分别来了解一下

  • 堆栈，采用该结构的集合，对元素的存取有如下的特点
    • 先进后出（即，存进去的元素，要在后它后面的元素依次取出后，才能取出该元素）。例如，子弹压进弹夹，先压进去的子弹在下面，后压进去的子弹在上面，当开枪时，先弹出上面的子弹，然后才能弹出下面的子弹
    • 栈的入口、出口的都是栈的顶端位置
    • 压栈：就是存元素。即，把元素存储到栈的顶端位置，栈中已有元素依次向栈底方向移动一个位置
    • 弹栈：就是取元素。即，把栈的顶端位置元素取出，栈中已有元素依次向栈顶方向移动一个位置 image
  • 队列，采用该结构的集合，对元素的存取有如下的特点
    • 先进先出（即，存进去的元素，要在后它前面的元素依次取出后，才能取出该元素）。例如，安检。排成一列，每个人依次检查，只有前面的人全部检查完毕后，才能排到当前的人进行检查
    • 队列的入口、出口各占一侧。例如，下图中的左侧为入口，右侧为出口 image
  • 数组，采用该结构的集合，对元素的存取有如下的特点
    • 查找元素快：通过索引，可以快速访问指定位置的元素
    • 增删元素慢
      • 指定索引位置增加元素：需要创建一个新数组，将指定新元素存储在指定索引位置，再把原数组元素根据索引，复制到新数组对应索引的位置
      • 指定索引位置删除元素：需要创建一个新数组，把原数组元素根据索引，复制到新数组对应索引的位置，原数组中指定索引位置元素不复制到新数组中 image
  • 链表，采用该结构的集合，对元素的存取有如下的特点
    • 多个节点之间，通过地址进行连接。例如，多个人手拉手，每个人使用自己的右手拉住下个人的左手，依次类推，这样多个人就连在一起了
    • 查找元素慢：想查找某个元素，需要通过连接的节点，依次向后查找指定元素
    • 增删元素快
      • 增加元素：操作如左图，只需要修改连接下个元素的地址即可
      • 删除元素：操作如右图，只需要修改连接下个元素的地址即可 image

ArrayList集合

ArrayList集合数据存储的结构是数组结构。元素增删慢，查找快，由于日常开发中使用最多的功能为查询数据、遍历数据，所以ArrayList是最常用的集合

LinkedList集合

LinkedList集合数据存储的结构是链表结构。方便元素添加、删除的集合。实际开发中对一个集合元素的添加与删除经常涉及到首尾操作，而LinkedList提供了大量首尾操作的方法

image

LinkedList是List的子类，List中的方法LinkedList都是可以使用，这里就不做详细介绍，我们只需要了解LinkedList的特有方法即可。在开发时，LinkedList集合也可以作为堆栈，队列的结构使用

LinkedList
    
      link = new LinkedList
     
      ();		//添加元素		link.addFirst("abc1"); link.addFirst("abc2"); link.addFirst("abc3"); //获取元素 System.out.println(link.getFirst()); System.out.println(link.getLast()); //删除元素 System.out.println(link.removeFirst()); System.out.println(link.removeLast()); while(!link.isEmpty()){ //判断集合是否为空 System.out.println(link.pop()); //弹出集合中的栈顶元素 }

Vector集合

Vector集合数据存储的结构是数组结构，为JDK中最早提供的集合。Vector中提供了一个独特的取出方式，就是枚举Enumeration，它其实就是早期的迭代器。此接口Enumeration的功能与Iterator接口的功能是类似的。Vector集合已被ArrayList替代。枚举Enumeration已被迭代器Iterator替代

  • Vector常见的方法

image

  • Enumeration枚举常见的方法

image

  • Vector集合对ArrayList集合使用的对比

image

Set接口

学习Collection接口时，记得Collection中可以存放重复元素，也可以不存放重复元素，那么我们知道List中是可以存放重复元素的。那么不重复元素给哪里存放呢？那就是Set接口，它里面的集合，所存储的元素就是不重复的

Set接口介绍

查阅Set集合的API介绍，通过元素的equals方法，来判断是否为重复元素

HashSet 集合介绍

查阅HashSet集合的API介绍：此类实现Set接口，由哈希表支持（实际上是一个 HashMap集合）。HashSet集合不能保证的迭代顺序与元素存储顺序相同

HashSet集合，采用哈希表结构存储数据，保证元素唯一性的方式依赖于：hashCode()与equals()方法

HashSet 集合存储数据的结构(哈希表)

什么是哈希表呢?

哈希表底层使用的也是数组机制，数组中也存放对象，而这些对象往数组中存放时的位置比较特殊，当需要把这些对象给数组中存放时，那么会根据这些对象的特有数据结合相应的算法，计算出这个对象在数组中的位置，然后把这个对象存放在数组中。而这样的数组就称为哈希数组，即就是哈希表

当向哈希表中存放元素时，需要根据元素的特有数据结合相应的算法，这个算法其实就是Object类中的hashCode方法。由于任何对象都是Object类的子类，所以任何对象有拥有这个方法。即就是在给哈希表中存放对象时，会调用对象的hashCode方法，算出对象在表中的存放位置，这里需要注意，如果两个对象hashCode方法算出结果一样，这样现象称为哈希冲突，这时会调用对象的equals方法，比较这两个对象是不是同一个对象，如果equals方法返回的是true，那么就不会把第二个对象存放在哈希表中，如果返回的是false，就会把这个值存放在哈希表中

总结：保证HashSet集合元素的唯一，其实就是根据对象的hashCode和equals方法来决定的。如果我们往集合中存放自定义的对象，那么保证其唯一，就必须复写hashCode和equals方法建立属于当前对象的比较方式

image

HashSet存储元素

给HashSet中存储JavaAPI中提供的类型元素时，不需要重写元素的hashCode和equals方法，因为这两个方法，在JavaAPI的每个类中已经重写完毕，如String类、Integer类等

  • 创建HashSet集合，存储String对象
public class HashSetDemo {    	public static void main(String[] args) { //创建HashSet对象 HashSet
    
      hs = new HashSet
     
      (); //给集合中添加自定义对象 hs.add("zhangsan"); hs.add("lisi"); hs.add("wangwu"); hs.add("zhangsan"); //取出集合中的每个元素 Iterator
      
        it = hs.iterator(); while(it.hasNext()){ String s = it.next(); System.out.println(s); } } } // 输出结果如下： wangwu 、lisi 、zhangsan,说明集合中不能存储重复元素.

HashSet存储自定义类型元素

给HashSet中存放自定义类型元素时，需要重写对象中的hashCode和equals方法，建立自己的比较方式，才能保证HashSet集合中的对象唯一

  • 创建自定义对象Student
public class Student {    	private String name; private int age; public Student(String name, int age) { super(); 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 "Student [name=" + name + ", age=" + age + "]"; } @Override public int hashCode() { return name.hashCode()+age; } @Override public boolean equals(Object obj) { if (this == obj){ return true;// 不允许存 } if(!(obj instanceof Student)){ System.out.println("类型错误"); return false; } Student other = (Student) obj; return this.age == other.age && this.name.equals(other.name); } }
  • 创建HashSet集合，存储Student对象
public class HashSetDemo {    	public static void main(String[] args) { //创建HashSet对象 HashSet hs = new HashSet(); //给集合中添加自定义对象 hs.add(new Student("zhangsan",21)); hs.add(new Student("lisi",22)); hs.add(new Student("wangwu",23)); hs.add(new Student("zhangsan",21)); //取出集合中的每个元素 Iterator it = hs.iterator(); while(it.hasNext()){ Student s = (Student)it.next(); System.out.println(s); } } } // 输出结果如下: Student[name=list , age = 21] Student[name=zhangsan , age = 21] Student[name=wangwu ,age = 23] // 说明集合中不能存储重复的元素

LinkedHashSet介绍

我们知道HashSet保证元素唯一，可是元素存放进去是没有顺序的，那么我们要保证有序，怎么办呢

在HashSet下面有一个子类LinkedHashSet，它是链表和哈希表组合的一个数据存储结构

public class LinkedHashSetDemo {    	public static void main(String[] args) { Set
    
      set = new LinkedHashSet
     
      (); set.add("bbb"); set.add("aaa"); set.add("abc"); set.add("bbc"); Iterator it = set.iterator(); while (it.hasNext()) { System.out.println(it.next()); } } }

TreeSet 介绍

TreeSet 是一个有序的集合，它的作用是提供有序的Set集合

  • 排序的方式
    • 自然排序
    • 比较器进行排序
  • 自然排序

image

  • 自定义类自然排序

1.创建Person类实现Person implements Comparable<Person>

public class Person implements Comparable
    
      { private String name; private int 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; } public Person(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } public Person() { } @Override public int compareTo(Person o) { /* return -1; //-1表示放在红黑树的左边,即逆序输出 return 1; //1表示放在红黑树的右边，即顺序输出 return 0; //表示元素相同，仅存放第一个元素 主要条件 姓名的长度,如果姓名长度小的就放在左子树，否则放在右子树 */ int i = this.name.length() - o.name.length(); //姓名的长度相同，不代表内容相同,如果按字典顺序此 String 对象位于参数字符串之前，则比较结果为一个负整数。 //如果按字典顺序此 String 对象位于参数字符串之后，则比较结果为一个正整数。 //如果这两个字符串相等，则结果为 0 int i2 = i == 0 ?this.name.compareTo(o.name) :i; //姓名的长度和内容相同，不代表年龄相同，所以还要判断年龄 int i3 = i2 == 0 ? this.age - o.age: i2; return i3; } @Override public String toString() { return "Person [name=" + name + ", age=" + age + "]"; } }

创建测试类

public static void main(String[] args) { Set
    
      s = new TreeSet
     
      (); s.add(new Person("a", 1)); s.add(new Person("c", 3)); s.add(new Person("b", 2)); System.out.println(s); }

image

  • 比较器比较

创建Person不需要实现Comparable接口

public class Person {    	private String name; private int 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; } public Person(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } public Person() { } @Override public String toString() { return "Person [name=" + name + ", age=" + age + "]"; } }

自定义比较器MyComparator implements Comparator<Person>

public class MyComparator implements Comparator
    
     { @Override public int compare(Person o1, Person o2) { int i = o1.getName().length() - o2.getName().length(); //姓名的长度相同，不代表内容相同,如果按字典顺序此 String 对象位于参数字符串之前，则比较结果为一个负整数。 //如果按字典顺序此 String 对象位于参数字符串之后，则比较结果为一个正整数。 //如果这两个字符串相等，则结果为 0 int i2 = i == 0 ? o1.getName().compareTo(o2.getName()):i; //姓名的长度和内容相同，不代表年龄相同，所以还要判断年龄 int i3 = i2 == 0 ? o1.getAge() - o2.getAge():i2; return i3; } }

自定义测试类

public class Tests {    	public static void main(String[] args) { Set
    
      s = new TreeSet
     
      (new MyComparator()); s.add(new Person("a", 1)); s.add(new Person("c", 3)); s.add(new Person("b", 2)); System.out.println(s); } }

转载于:https://www.cnblogs.com/zcq-Test/p/10769167.html

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