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13.集合

悟空约 16059 字大约 54 分钟...

01、Java 集合框架概述

1.1、集合框架与数组的对比及概述

/**
 * 一、集合的框架
 *
 * 1.集合、数组都是对多个数据进行存储操作的结构,简称Java容器。
 *   说明;此时的存储,主要是指能存层面的存储,不涉及到持久化的存储(.txt,.jpg,.avi,数据库中)
 *
 * 2.1数组在存储多个数据封面的特点:
 *      》一旦初始化以后,它的长度就确定了。
 *      》数组一旦定义好,它的数据类型也就确定了。我们就只能操作指定类型的数据了。
 *      比如:String[] arr;int[] str;
 * 2.2数组在存储多个数据方面的特点:
 *      》一旦初始化以后,其长度就不可修改。
 *      》数组中提供的方法非常有限,对于添加、删除、插入数据等操作,非常不便,同时效率不高。
 *      》获取数组中实际元素的个数的需求,数组没有现成的属性或方法可用
 *      》数组存储数据的特点:有序、可重复。对于无序、不可重复的需求,不能满足。
 *
 */

1、集合的使用场景


1.2、集合框架涉及到的API

  • Java 集合可分为Collection Map 两种体系
    • Collection接口:单列数据,定义了存取一组对象的方法的集合
      • List:元素有序、可重复的集合
      • Set:元素无序、不可重复的集合
    • Map接口:双列数据,保存具有映射关系“key-value对”的集合

1、Collection接口继承树

2、Map接口继承树

/**
 *
 * 二、集合框架
 *      &---Collection接口:单列集合,用来存储一个一个的对象
 *          &---List接口:存储有序的、可重复的数据。  -->“动态”数组
 *              &---ArrayList、LinkedList、Vector
 *
 *          &---Set接口:存储无序的、不可重复的数据   -->高中讲的“集合”
 *              &---HashSet、LinkedHashSet、TreeSet
 *
 *      &---Map接口:双列集合,用来存储一对(key - value)一对的数据   -->高中函数:y = f(x)
 *          &---HashMap、LinkedHashMap、TreeMap、Hashtable、Properties
 *
 */

02、Collection接口方法

  • Collection 接口是List、Set 和Queue 接口的父接口,该接口里定义的方法既可用于操作Set 集合,也可用于操作List 和Queue 集合。
  • JDK不提供此接口的任何直接实现,而是提供更具体的子接口(如:Set和List)实现。
  • 在Java5 之前,Java 集合会丢失容器中所有对象的数据类型,把所有对象都当成Object 类型处理;从JDK 5.0 增加了泛型以后,Java 集合可以记住容器中对象的数据类型。

2.2、Collection接口中的常用方法1

  1. 添加
    • add(Objec tobj)
    • addAll(Collection coll)
  2. 获取有效元素的个数
    • int size()
  3. 清空集合
    • void clear()
  4. 是否是空集合
    • boolean isEmpty()
  5. 是否包含某个元素
    • boolean contains(Object obj):是通过元素的equals方法来判断是否是同一个对象
    • boolean containsAll(Collection c):也是调用元素的equals方法来比较的。拿两个集合的元素挨个比较。
  6. 删除
    • boolean remove(Object obj) :通过元素的equals方法判断是否是要删除的那个元素。只会删除找到的第一个元素
    • boolean removeAll(Collection coll):取当前集合的差集
  7. 取两个集合的交集
    • boolean retainAll(Collection c):把交集的结果存在当前集合中,不影响c
  8. 集合是否相等
    • boolean equals(Object obj)
  9. 转成对象数组
    • Object[] toArray()
  10. 获取集合对象的哈希值
    • hashCode()
  11. 遍历
    • iterator():返回迭代器对象,用于集合遍历
import org.junit.Test;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Date;

/**
 *
 * 三、Collection接口中的方法的使用
 *
 */
public class CollectionTest {

    @Test
    public void test1(){
        Collection coll = new ArrayList();

        //add(Object e):将元素e添加到集合coll中
        coll.add("AA");
        coll.add("BB");
        coll.add(123);  //自动装箱
        coll.add(new Date());

        //size():获取添加的元素的个数
        System.out.println(coll.size());    //4

        //addAll(Collection coll1):将coll1集合中的元素添加到当前的集合中
        Collection coll1 = new ArrayList();
        coll1.add(456);
        coll1.add("CC");
        coll.addAll(coll1);

        System.out.println(coll.size());    //6
        System.out.println(coll);

        //clear():清空集合元素
        coll.clear();

        //isEmpty():判断当前集合是否为空
        System.out.println(coll.isEmpty());
    }
}

2.3、Collection接口中的常用方法2

1、Person类

import java.util.Objects;

public class Person {

    private String name;
    private int age;

    public Person() {
        super();
    }

    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 +
                '}';
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        System.out.println("Person equals()....");
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Person person = (Person) o;
        return age == person.age &&
                Objects.equals(name, person.name);
    }

    @Override
    public int hashCode() {

        return Objects.hash(name, age);
    }
}

2、测试类

import org.junit.Test;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Collection;

/**
 * Collection接口中声明的方法的测试
 *
 * 结论:
 * 向Collection接口的实现类的对象中添加数据obj时,要求obj所在类要重写equals().
 */
public class CollectinoTest {

    @Test
    public void test(){
        Collection coll = new ArrayList();
        coll.add(123);
        coll.add(456);

//        Person p = new Person("Jerry",20);
//        coll.add(p);
        coll.add(new Person("Jerry",20));

        coll.add(new String("Tom"));
        coll.add(false);

        //1.contains(Object obj):判断当前集合中是否包含obj
        //我们在判断时会调用obj对象所在类的equals()。
        boolean contains = coll.contains(123);
        System.out.println(contains);
        System.out.println(coll.contains(new String("Tam")));
//        System.out.println(coll.contains(p));//true
        System.out.println(coll.contains(new Person("Jerry",20)));//false -->true

        //2.containsAll(Collection coll1):判断形参coll1中的所有元素是否都存在于当前集合中。
        Collection coll1 = Arrays.asList(123,4567);
        System.out.println(coll.containsAll(coll1));
    }

}

2.4、Collection接口中的常用方法3

1、Person类

import java.util.Objects;

public class Person {

    private String name;
    private int age;

    public Person() {
        super();
    }

    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 +
                '}';
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        System.out.println("Person equals()....");
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Person person = (Person) o;
        return age == person.age &&
                Objects.equals(name, person.name);
    }

    @Override
    public int hashCode() {

        return Objects.hash(name, age);
    }
}

2、测试类

import org.junit.Test;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Collection;

/**
 * Collection接口中声明的方法的测试
 *
 * 结论:
 * 向Collection接口的实现类的对象中添加数据obj时,要求obj所在类要重写equals().
 *
 */
public class CollectinoTest {

    @Test
    public void test2(){
        //3.remove(Object obj):从当前集合中移除obj元素。
        Collection coll = new ArrayList();
        coll.add(123);
        coll.add(456);
        coll.add(new Person("Jerry",20));
        coll.add(new String("Tom"));
        coll.add(false);

        coll.remove(1234);
        System.out.println(coll);

        coll.remove(new Person("Jerry",20));
        System.out.println(coll);

        //4. removeAll(Collection coll1):差集:从当前集合中移除coll1中所有的元素。
        Collection coll1 = Arrays.asList(123,456);
        coll.removeAll(coll1);
        System.out.println(coll);
    }

    @Test
    public void test3(){
        Collection coll = new ArrayList();
        coll.add(123);
        coll.add(456);
        coll.add(new Person("Jerry",20));
        coll.add(new String("Tom"));
        coll.add(false);

        //5.retainAll(Collection coll1):交集:获取当前集合和coll1集合的交集,并返回给当前集合
//        Collection coll1 = Arrays.asList(123,456,789);
//        coll.retainAll(coll1);
//        System.out.println(coll);

        //6.equals(Object obj):要想返回true,需要当前集合和形参集合的元素都相同。
        Collection coll1 = new ArrayList();
        coll1.add(456);
        coll1.add(123);
        coll1.add(new Person("Jerry",20));
        coll1.add(new String("Tom"));
        coll1.add(false);

        System.out.println(coll.equals(coll1));
    }

}

2.5、Collection接口中的常用方法4

1、Person类

import java.util.Objects;

public class Person {

    private String name;
    private int age;

    public Person() {
        super();
    }

    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 +
                '}';
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        System.out.println("Person equals()....");
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Person person = (Person) o;
        return age == person.age &&
                Objects.equals(name, person.name);
    }

    @Override
    public int hashCode() {

        return Objects.hash(name, age);
    }
}

2、测试类

import org.junit.Test;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Collection;
import java.util.List;

/**
 * Collection接口中声明的方法的测试
 *
 * 结论:
 * 向Collection接口的实现类的对象中添加数据obj时,要求obj所在类要重写equals().
 *
 */
public class CollectinoTest {

    @Test
    public void test4(){
        Collection coll = new ArrayList();
        coll.add(123);
        coll.add(456);
        coll.add(new Person("Jerry",20));
        coll.add(new String("Tom"));
        coll.add(false);

        //7.hashCode():返回当前对象的哈希值
        System.out.println(coll.hashCode());

        //8.集合 --->数组:toArray()
        Object[] arr = coll.toArray();
        for(int i = 0;i < arr.length;i++){
            System.out.println(arr[i]);
        }

        //拓展:数组 --->集合:调用Arrays类的静态方法asList()
        List<String> list = Arrays.asList(new String[]{"AA", "BB", "CC"});
        System.out.println(list);

        List arr1 = Arrays.asList(123, 456);
        System.out.println(arr1);//[123, 456]

        List arr2 = Arrays.asList(new int[]{123, 456});
        System.out.println(arr2.size());//1

        List arr3 = Arrays.asList(new Integer[]{123, 456});
        System.out.println(arr3.size());//2

        //9.iterator():返回Iterator接口的实例,用于遍历集合元素。放在IteratorTest.java中测试
    }
}

03、Iterator迭代器接口

  • Iterator对象称为迭代器(设计模式的一种),主要用于遍历Collection 集合中的元素。
  • GOF给迭代器模式的定义为:提供一种方法访问一个容器(container)对象中各个元素,而又不需暴露该对象的内部细节。迭代器模式,就是为容器而生。类似于“公交车上的售票员”、“火车上的乘务员”、“空姐”。
  • Collection接口继承了java.lang.Iterable接口,该接口有一个iterator()方法,那么所有实现了Collection接口的集合类都有一个iterator()方法,用以返回一个实现了Iterator接口的对象。
  • Iterator 仅用于遍历集合,Iterator本身并不提供承装对象的能力。如果需要创建Iterator 对象,则必须有一个被迭代的集合。
  • 集合对象每次调用iterator()方法都得到一个全新的迭代器对象,默认游标都在集合的第一个元素之前。

3.1、使用Iterator遍历Collection

import org.junit.Test;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;

/**
 * 集合元素的遍历操作,使用迭代器Iterator接口
 * 内部的方法:hasNext()和 next()
 *
 */
public class IteratorTest {

    @Test
    public void test(){
        Collection coll = new ArrayList();
        coll.add(123);
        coll.add(456);
        coll.add(new Person("Jerry",20));
        coll.add(new String("Tom"));
        coll.add(false);

        Iterator iterator = coll.iterator();

        //方式一:
//        System.out.println(iterator.next());
//        System.out.println(iterator.next());
//        System.out.println(iterator.next());
//        System.out.println(iterator.next());
//        System.out.println(iterator.next());
//        //报异常:NoSuchElementException
//        //因为:在调用it.next()方法之前必须要调用it.hasNext()进行检测。若不调用,且下一条记录无效,直接调用it.next()会抛出NoSuchElementException异常。
//        System.out.println(iterator.next());

        //方式二:不推荐
//        for(int i = 0;i < coll.size();i++){
//            System.out.println(iterator.next());
//        }

        //方式三:推荐
        while(iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }
}

3.2、迭代器Iterator的执行原理

3.3、Iterator遍历集合的两种错误写法

import org.junit.Test;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;

/**
 * 集合元素的遍历操作,使用迭代器Iterator接口
 * 1.内部的方法:hasNext()和 next()
 * 2.集合对象每次调用iterator()方法都得到一个全新的迭代器对象,默认游标都在集合的第一个元素之前。
 */
public class IteratorTest {

    @Test
    public void test2(){
        Collection coll = new ArrayList();
        coll.add(123);
        coll.add(456);
        coll.add(new Person("Jerry",20));
        coll.add(new String("Tom"));
        coll.add(false);

        //错误方式一:
//        Iterator iterator = coll.iterator();
//        while(iterator.next() != null){
//            System.out.println(iterator.next());
//        }

        //错误方式二:
        //集合对象每次调用iterator()方法都得到一个全新的迭代器对象,默认游标都在集合的第一个元素之前。
        while(coll.iterator().hasNext()){
            System.out.println(coll.iterator().next());
        }
    }
}

3.4、Iterator迭代器remove()的使用

import org.junit.Test;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;

/**
 * 集合元素的遍历操作,使用迭代器Iterator接口
 * 1.内部的方法:hasNext()和 next()
 * 2.集合对象每次调用iterator()方法都得到一个全新的迭代器对象,默认游标都在集合的第一个元素之前。
 * 3.内部定义了remove(),可以在遍历的时候,删除集合中的元素。此方法不同于集合直接调用remove()
 */
public class IteratorTest {

    //测试Iterator中的remove()方法
    @Test
    public void test3(){
        Collection coll = new ArrayList();
        coll.add(123);
        coll.add(456);
        coll.add(new Person("Jerry",20));
        coll.add(new String("Tom"));
        coll.add(false);

        //删除集合中”Tom”
        //如果还未调用next()或在上一次调用 next 方法之后已经调用了 remove 方法,
        // 再调用remove都会报IllegalStateException。
        Iterator iterator = coll.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
//            iterator.remove();
            Object obj = iterator.next();
            if("Tom".equals(obj)){
                iterator.remove();
//                iterator.remove();                
            }
        }

        //遍历集合
        iterator = coll.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }

    }
}

注意:

  • Iterator可以删除集合的元素,但是是遍历过程中通过迭代器对象的remove方法,不是集合对象的remove方法。
  • 如果还未调用next()或在上一次调用next方法之后已经调用了remove方法,再调用remove都会报IllegalStateException

3.5、新特性foreach循环遍历集合或数组

  • Java 5.0 提供了foreach循环迭代访问Collection和数组。
  • 遍历操作不需获取Collection或数组的长度,无需使用索引访问元素。
  • 遍历集合的底层调用Iterator完成操作。
  • foreach还可以用来遍历数组。
import org.junit.Test;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;

/**
 * jdk 5.0 新增了foreach循环,用于遍历集合、数组
 *
 */
public class ForTest {

    @Test
    public void test(){
        Collection coll = new ArrayList();
        coll.add(123);
        coll.add(456);
        coll.add(new Person("Jerry",20));
        coll.add(new String("Tom"));
        coll.add(false);

        //for(集合元素的类型 局部变量 : 集合对象),内部仍然调用了迭代器。
        for(Object obj : coll){
            System.out.println(obj);
        }
    }

    @Test
    public void test2(){
        int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5,6};
        //for(数组元素的类型 局部变量 : 数组对象)
        for(int i : arr){
            System.out.println(i);
        }
    }

    //练习题
    @Test
    public void test3(){
        String[] arr = new String[]{"SS","KK","RR"};

//        //方式一:普通for赋值
//        for(int i = 0;i < arr.length;i++){
//            arr[i] = "HH";
//        }

        //方式二:增强for循环
        for(String s : arr){
            s = "HH";
        }

        for(int i = 0;i < arr.length;i++){
            System.out.println(arr[i]);
        }
    }
}

04、Collection子接口之一:List接口

  • 鉴于Java中数组用来存储数据的局限性,我们通常使用List替代数组
  • List集合类中元素有序、且可重复,集合中的每个元素都有其对应的顺序索引。
  • 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。
  • JDK API中List接口的实现类常用的有:ArrayList、LinkedList和Vector。

4.1、List接口常用实现类的对比

/**
 * 1. List接口框架
 *
 *    |----Collection接口:单列集合,用来存储一个一个的对象
 *          |----List接口:存储有序的、可重复的数据。  -->“动态”数组,替换原有的数组
 *              |----ArrayList:作为List接口的主要实现类;线程不安全的,效率高;底层使用Object[] elementData存储
 *              |----LinkedList:对于频繁的插入、删除操作,使用此类效率比ArrayList高;底层使用双向链表存储
 *              |----Vector:作为List接口的古老实现类;线程安全的,效率低;底层使用Object[] elementData存储
 *
 *
 * 面试题:比较ArrayList、LinkedList、Vector三者的异同?
 *        同:三个类都是实现了List接口,存储数据的特点相同:存储有序的、可重复的数据
 *        不同:见上
 *
 */

4.2、ArrayList的源码分析

  • ArrayList是List 接口的典型实现类、主要实现类
  • 本质上,ArrayList是对象引用的一个”变长”数组
/** 
 * 2.ArrayList的源码分析:
 *   2.1 jdk 7情况下
 *      ArrayList list = new ArrayList();//底层创建了长度是10的Object[]数组elementData
 *      list.add(123);//elementData[0] = new Integer(123);
 *      ...
 *      list.add(11);//如果此次的添加导致底层elementData数组容量不够,则扩容。
 *      默认情况下,扩容为原来的容量的1.5倍,同时需要将原有数组中的数据复制到新的数组中。
 *
 *      结论:建议开发中使用带参的构造器:ArrayList list = new ArrayList(int capacity)
 *
 *   2.2 jdk 8中ArrayList的变化:
 *      ArrayList list = new ArrayList();//底层Object[] elementData初始化为{}.并没有创建长度为10的数组
 *
 *      list.add(123);//第一次调用add()时,底层才创建了长度10的数组,并将数据123添加到elementData[0]
 *      ...
 *      后续的添加和扩容操作与jdk 7 无异。
 *   2.3 小结:jdk7中的ArrayList的对象的创建类似于单例的饿汉式,而jdk8中的ArrayList的对象
 *            的创建类似于单例的懒汉式,延迟了数组的创建,节省内存。
 * 
 */

4.3、LinkedList的源码分析

  • 对于频繁的插入或删除元素的操作,建议使用LinkedList类,效率较高
  • LinkedList:双向链表,内部没有声明数组,而是定义了Node类型的first和last,用于记录首末元素。同时,定义内部类Node,作为LinkedList中保存数据的基本结构。
/**
  * 3.LinkedList的源码分析:
  *       LinkedList list = new LinkedList(); 内部声明了Node类型的first和last属性,默认值为null
  *       list.add(123);//将123封装到Node中,创建了Node对象。
  *
  *       其中,Node定义为:体现了LinkedList的双向链表的说法
  *       private static class Node<E> {
  *            E item;
  *            Node<E> next;
  *            Node<E> prev;
  *
  *            Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
  *            this.item = element;
  *            this.next = next;     //next变量记录下一个元素的位置
  *            this.prev = prev;     //prev变量记录前一个元素的位置
  *            }
  *        }
  */

4.4、Vector的源码分析

  • Vector 是一个古老的集合,JDK1.0就有了。大多数操作与ArrayList相同,区别之处在于Vector是线程安全的。
  • 在各种list中,最好把ArrayList作为缺省选择。当插入、删除频繁时,使用LinkedList;Vector总是比ArrayList慢,所以尽量避免使用。
/** 
  * 4.Vector的源码分析:jdk7和jdk8中通过Vector()构造器创建对象时,底层都创建了长度为10的数组。
  *      在扩容方面,默认扩容为原来的数组长度的2倍。
  */ 

4.5、List接口中的常用方法测试

List除了从Collection集合继承的方法外,List 集合里添加了一些根据索引来操作集合元素的方法。

  • void add(intindex, Object ele):在index位置插入ele元素
  • boolean addAll(int index, Collection eles):从index位置开始将eles中的所有元素添加进来
  • 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
  • int lastIndexOf(Object obj):返回obj在当前集合中末次出现的位置
  • Object remove(int index):移除指定index位置的元素,并返回此元素
  • Object set(int index, Object ele):设置指定index位置的元素为ele
  • List subList(int fromIndex, int toIndex):返回从fromIndex到toIndex位置的子集合
import org.junit.Test;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;

/**
 *
 * 5.List接口的常用方法
 */
public class ListTest {
    /**
     *
     * void add(int index, Object ele):在index位置插入ele元素
     * boolean addAll(int index, Collection eles):从index位置开始将eles中的所有元素添加进来
     * 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
     * int lastIndexOf(Object obj):返回obj在当前集合中末次出现的位置
     * Object remove(int index):移除指定index位置的元素,并返回此元素
     * Object set(int index, Object ele):设置指定index位置的元素为ele
     * List subList(int fromIndex, int toIndex):返回从fromIndex到toIndex位置的子集合
     *
     * 总结:常用方法
     * 增:add(Object obj)
     * 删:remove(int index) / remove(Object obj)
     * 改:set(int index, Object ele)
     * 查:get(int index)
     * 插:add(int index, Object ele)
     * 长度:size()
     * 遍历:① Iterator迭代器方式
     *      ② 增强for循环
     *      ③ 普通的循环
     *
     */

    @Test
    public void test3(){
        ArrayList list = new ArrayList();
        list.add(123);
        list.add(456);
        list.add("AA");

        //方式一:Iterator迭代器方式
        Iterator iterator = list.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }

        System.out.println("***************");

        //方式二:增强for循环
        for(Object obj : list){
            System.out.println(obj);
        }

        System.out.println("***************");

        //方式三:普通for循环
        for(int i = 0;i < list.size();i++){
            System.out.println(list.get(i));
        }
    }

    @Test
    public void tets2(){
        ArrayList list = new ArrayList();
        list.add(123);
        list.add(456);
        list.add("AA");
        list.add(new Person("Tom",12));
        list.add(456);
        //int indexOf(Object obj):返回obj在集合中首次出现的位置。如果不存在,返回-1.
        int index = list.indexOf(4567);
        System.out.println(index);

        //int lastIndexOf(Object obj):返回obj在当前集合中末次出现的位置。如果不存在,返回-1.
        System.out.println(list.lastIndexOf(456));

        //Object remove(int index):移除指定index位置的元素,并返回此元素
        Object obj = list.remove(0);
        System.out.println(obj);
        System.out.println(list);

        //Object set(int index, Object ele):设置指定index位置的元素为ele
        list.set(1,"CC");
        System.out.println(list);

        //List subList(int fromIndex, int toIndex):返回从fromIndex到toIndex位置的左闭右开区间的子集合
        List subList = list.subList(2, 4);
        System.out.println(subList);
        System.out.println(list);
    }

    @Test
    public void test(){
        ArrayList list = new ArrayList();
        list.add(123);
        list.add(456);
        list.add("AA");
        list.add(new Person("Tom",12));
        list.add(456);

        System.out.println(list);

        //void add(int index, Object ele):在index位置插入ele元素
        list.add(1,"BB");
        System.out.println(list);

        //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 list1 = Arrays.asList(1, 2, 3);
        list.addAll(list1);
//        list.add(list1);
        System.out.println(list.size());//9

        //Object get(int index):获取指定index位置的元素
        System.out.println(list.get(2));

    }
}

4.6、List的一个面试小题

1、面试题1

请问ArrayList/LinkedList/Vector的异同?谈谈你的理解?ArrayList底层是什么?扩容机制?Vector和ArrayList的最大区别?

   /**
     * 请问ArrayList/LinkedList/Vector的异同?谈谈你的理解?
     * ArrayList底层是什么?扩容机制?Vector和ArrayList的最大区别?
     * 
     * ArrayList和LinkedList的异同二者都线程不安全,相对线程安全的Vector,执行效率高。
     * 此外,ArrayList是实现了基于动态数组的数据结构,LinkedList基于链表的数据结构。
     * 对于随机访问get和set,ArrayList觉得优于LinkedList,因为LinkedList要移动指针。
     * 对于新增和删除操作add(特指插入)和remove,LinkedList比较占优势,因为ArrayList要移动数据。
     * 
     * ArrayList和Vector的区别Vector和ArrayList几乎是完全相同的,
     * 唯一的区别在于Vector是同步类(synchronized),属于强同步类。
     * 因此开销就比ArrayList要大,访问要慢。正常情况下,
     * 大多数的Java程序员使用ArrayList而不是Vector,
     * 因为同步完全可以由程序员自己来控制。Vector每次扩容请求其大小的2倍空间,
     * 而ArrayList是1.5倍。Vector还有一个子类Stack。
     */

2、面试题2

import org.junit.Test;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class ListEver {
    /**
     * 区分List中remove(int index)和remove(Object obj)
     */

    @Test
    public void testListRemove() {
        List list = new ArrayList();
        list.add(1);
        list.add(2);
        list.add(3);
        updateList(list);
        System.out.println(list);//
    }

    private void updateList(List list) {
//        list.remove(2);
        list.remove(new Integer(2));
    }
}

05、Collection子接口之二:Set接口

  • Set接口是Collection的子接口,set接口没有提供额外的方法
  • Set 集合不允许包含相同的元素,如果试把两个相同的元素加入同一个Set 集合中,则添加操作失败。
  • Set 判断两个对象是否相同不是使用== 运算符,而是根据equals() 方法

5.1、Set接口实现类的对比

/**
 * 1.Set接口的框架:
 * |----Collection接口:单列集合,用来存储一个一个的对象
 *          |----Set接口:存储无序的、不可重复的数据   -->高中讲的“集合”
 *             |----HashSet:作为Set接口的主要实现类;线程不安全的;可以存储null值
 *                 |----LinkedHashSet:作为HashSet的子类;遍历其内部数据时,可以按照添加的顺序遍历
 *                                    对于频繁的遍历操作,LinkedHashSet效率高于HashSet.
 *             |----TreeSet:可以按照添加对象的指定属性,进行排序。
 */

5.2、Set的无序性与不可重复性的理解

1、测试类

import org.junit.Test;

import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;
import java.util.Set;

/**
 *
 * 1.Set接口中没有定义额外的方法,使用的都是Collection中声明过的方法。
 *
 */
public class SetTest {

    /**
     * 一、Set:存储无序的、不可重复的数据
     *      1.无序性:不等于随机性。存储的数据在底层数组中并非按照数组索引的顺序添加,而是根据数据的哈希值决定的。
     *
     *      2.不可重复性:保证添加的元素按照equals()判断时,不能返回true.即:相同的元素只能添加一个。
     *
     * 二、添加元素的过程:以HashSet为例:
     *
     *
     */
    @Test
    public void test(){
        Set set = new HashSet();
        set.add(123);
        set.add(456);
        set.add("fgd");
        set.add("book");
        set.add(new User("Tom",12));
        set.add(new User("Tom",12));
        set.add(129);

        Iterator iterator = set.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }
}

2、User类

public class User{
    private String name;
    private int age;

    public User() {
    }

    public User(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 "User{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        System.out.println("User equals()....");
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;

        User user = (User) o;

        if (age != user.age) return false;
        return name != null ? name.equals(user.name) : user.name == null;
    }

    @Override
    public int hashCode() { 
        int result = name != null ? name.hashCode() : 0;
        result = 31 * result + age;
        return result;
    }
}

5.3、HashSet中元素的添加过程

  • HashSetSet 接口的典型实现,大多数时候使用Set 集合时都使用这个实现类。
  • HashSet按Hash 算法来存储集合中的元素,因此具有很好的存取、查找、删除性能。
  • HashSet具有以下特点:不能保证元素的排列顺序
    • HashSet不是线程安全的
    • 集合元素可以是null
  • 底层也是数组,初始容量为16,当如果使用率超过0.75,(16*0.75=12)就会扩大容量为原来的2倍。(16扩容为32,依次为64,128…等)
  • HashSet 集合判断两个元素相等的标准:两个对象通过hashCode() 方法比较相等,并且两个对象的equals() 方法返回值也相等。
  • 对于存放在Set容器中的对象,对应的类一定要重写equals()hashCode(Object obj)方法,以实现对象相等规则。即:“相等的对象必须具有相等的散列码”。
/**
     * 一、Set:存储无序的、不可重复的数据
     *      1.无序性:不等于随机性。存储的数据在底层数组中并非按照数组索引的顺序添加,而是根据数据的哈希值决定的。
     *
     *      2.不可重复性:保证添加的元素按照equals()判断时,不能返回true.即:相同的元素只能添加一个。
     *
     * 二、添加元素的过程:以HashSet为例:
     *      我们向HashSet中添加元素a,首先调用元素a所在类的hashCode()方法,计算元素a的哈希值,
     *      此哈希值接着通过某种算法计算出在HashSet底层数组中的存放位置(即为:索引位置),判断
     *      数组此位置上是否已经有元素:
     *          如果此位置上没有其他元素,则元素a添加成功。 --->情况1
     *          如果此位置上有其他元素b(或以链表形式存在的多个元素),则比较元素a与元素b的hash值:
     *              如果hash值不相同,则元素a添加成功。--->情况2
     *              如果hash值相同,进而需要调用元素a所在类的equals()方法:
     *                    equals()返回true,元素a添加失败
     *                    equals()返回false,则元素a添加成功。--->情况2
     *
     *      对于添加成功的情况2和情况3而言:元素a 与已经存在指定索引位置上数据以链表的方式存储。
     *      jdk 7 :元素a放到数组中,指向原来的元素。
     *      jdk 8 :原来的元素在数组中,指向元素a
     *      总结:七上八下
     *
     * HashSet底层:数组+链表的结构。
     *
     */

5.4、关于hashCode()和equals()的重写

5.4.1、重写hashCode() 方法的基本原则

  • 在程序运行时,同一个对象多次调用hashCode() 方法应该返回相同的值。
  • 当两个对象的equals() 方法比较返回true 时,这两个对象的hashCode() 方法的返回值也应相等。
  • 对象中用作equals() 方法比较的Field,都应该用来计算hashCode 值。

5.4.2、重写equals() 方法的基本原则

以自定义的Customer类为例,何时需要重写equals()?

  • 当一个类有自己特有的“逻辑相等”概念,当改写equals()的时候,总是要改写hashCode(),根据一个类的equals方法(改写后),两个截然不同的实例有可能在逻辑上是相等的,但是,根据Object.hashCode()方法,它们仅仅是两个对象。
  • 因此,违反了“相等的对象必须具有相等的散列码”。
  • 结论:复写equals方法的时候一般都需要同时复写hashCode方法。通常参与计算hashCode的对象的属性也应该参与到equals()中进行计算。

5.4.3、Eclipse/IDEA工具里hashCode()的重写

以Eclipse/IDEA为例,在自定义类中可以调用工具自动重写equals和hashCode。问题:为什么用Eclipse/IDEA复写hashCode方法,有31这个数字?

  • 选择系数的时候要选择尽量大的系数。因为如果计算出来的hash地址越大,所谓的“冲突”就越少,查找起来效率也会提高。(减少冲突)
  • 并且31只占用5bits,相乘造成数据溢出的概率较小。
  • 31可以由i*31== (i<<5)-1来表示,现在很多虚拟机里面都有做相关优化。(提高算法效率)
  • 31是一个素数,素数作用就是如果我用一个数字来乘以这个素数,那么最终出来的结果只能被素数本身和被乘数还有1来整除!(减少冲突)
/**
  * 2.要求:向Set(主要指:HashSet、LinkedHashSet)中添加的数据,其所在的类一定要重写hashCode()和equals()
  *   要求:重写的hashCode()和equals()尽可能保持一致性:相等的对象必须具有相等的散列码
  *        重写两个方法的小技巧:对象中用作 equals() 方法比较的 Field,都应该用来计算 hashCode 值。
 */

5.5、LinkedHashSet的使用

  • LinkedHashSetHashSet的子类
  • LinkedHashSet根据元素的hashCode值来决定元素的存储位置,但它同时使用双向链表维护元素的次序,这使得元素看起来是以插入顺序保存的。
  • LinkedHashSet插入性能略低于HashSet,但在迭代访问Set 里的全部元素时有很好的性能。
  • LinkedHashSet不允许集合元素重复。

1、测试类

import org.junit.Test;

import java.util.Iterator;
import java.util.LinkedHashSet;
import java.util.Set;

public class SetTest {

    /**
     * LinkedHashSet的使用
     * LinkedHashSet作为HashSet的子类,在添加数据的同时,每个数据还维护了两个引用,记录此数据前一个
     * 数据和后一个数据。
     * 优点:对于频繁的遍历操作,LinkedHashSet效率高于HashSet
     */
    @Test
    public void test2(){
        Set set = new LinkedHashSet();
        set.add(456);
        set.add(123);
        set.add(123);
        set.add("AA");
        set.add("CC");
        set.add(new User("Tom",12));
        set.add(new User("Tom",12));
        set.add(129);

        Iterator iterator = set.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }
}

2、User类

public class User{
    private String name;
    private int age;

    public User() {
    }

    public User(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 "User{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        System.out.println("User equals()....");
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;

        User user = (User) o;

        if (age != user.age) return false;
        return name != null ? name.equals(user.name) : user.name == null;
    }

    @Override
    public int hashCode() { //return name.hashCode() + age;
        int result = name != null ? name.hashCode() : 0;
        result = 31 * result + age;
        return result;
    }
}

5.6、TreeSet的自然排序

  • TreeSetSortedSet接口的实现类,TreeSet可以确保集合元素处于排序状态。
  • TreeSet底层使用红黑树结构存储数据
  • 新增的方法如下:(了解)
    • Comparator comparator()
    • Object first()
    • Object last()
    • Object lower(Object e)
    • Object higher(Object e)
    • SortedSet subSet(fromElement, toElement)
    • SortedSet headSet(toElement)
    • SortedSet tailSet(fromElement)
  • TreeSet两种排序方法:自然排序和定制排序。默认情况下,TreeSet采用自然排序。
  • TreeSet和后面要讲的TreeMap采用红黑树的存储结构
  • 特点:有序,查询速度比List
  • 自然排序TreeSet会调用集合元素的compareTo(Object obj) 方法来比较元素之间的大小关系,然后将集合元素按升序(默认情况)排列。
  • 如果试图把一个对象添加到TreeSet时,则该对象的类必须实现Comparable 接口
    • 实现Comparable 的类必须实现compareTo(Object obj) 方法,两个对象即通过compareTo(Object obj) 方法的返回值来比较大小。
  • Comparable 的典型实现:
    • BigDecimal、BigInteger 以及所有的数值型对应的包装类:按它们对应的数值大小进行比较
    • Character:按字符的unicode值来进行比较
    • Boolean:true 对应的包装类实例大于false 对应的包装类实例
    • String:按字符串中字符的unicode 值进行比较
    • Date、Time:后边的时间、日期比前面的时间、日期大
  • 向TreeSet中添加元素时,只有第一个元素无须比较compareTo()方法,后面添加的所有元素都会调用compareTo()方法进行比较。
  • 因为只有相同类的两个实例才会比较大小,所以向TreeSet中添加的应该是同一个类的对象
  • 对于TreeSet集合而言,它判断两个对象是否相等的唯一标准是:两个对象通过compareTo(Object obj) 方法比较返回值。
  • 当需要把一个对象放入TreeSet中,重写该对象对应的equals() 方法时,应保证该方法与compareTo(Object obj) 方法有一致的结果:如果两个对象通过equals() 方法比较返回true,则通过compareTo(Object obj) 方法比较应返回0。否则,让人难以理解。

红黑树

1、测试类

import org.junit.Test;

import java.util.Iterator;
import java.util.TreeSet;

/**
 * 1.向TreeSet中添加的数据,要求是相同类的对象。
 * 2.两种排序方式:自然排序(实现Comparable接口) 和 定制排序(Comparator)
 * 3.自然排序中,比较两个对象是否相同的标准为:compareTo()返回0.不再是equals().
 * 4.定制排序中,比较两个对象是否相同的标准为:compare()返回0.不再是equals().
 */
public class TreeSetTest {

    @Test
    public void test() {
        TreeSet set = new TreeSet();

        //失败:不能添加不同类的对象
//        set.add(123);
//        set.add(456);
//        set.add("AA");
//        set.add(new User("Tom",12));

        //举例一:
//        set.add(34);
//        set.add(-34);
//        set.add(43);
//        set.add(11);
//        set.add(8);

        //举例二:
        set.add(new User("Tom",12));
        set.add(new User("Jerry",32));
        set.add(new User("Jim",2));
        set.add(new User("Mike",65));
        set.add(new User("Jack",33));
        set.add(new User("Jack",56));

        Iterator iterator = set.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }
}

2、User类

public class User implements Comparable{
    private String name;
    private int age;

    public User() {
    }

    public User(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 "User{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        System.out.println("User equals()....");
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;

        User user = (User) o;

        if (age != user.age) return false;
        return name != null ? name.equals(user.name) : user.name == null;
    }

    @Override
    public int hashCode() { //return name.hashCode() + age;
        int result = name != null ? name.hashCode() : 0;
        result = 31 * result + age;
        return result;
    }

    //按照姓名从大到小排列,年龄从小到大排列
    @Override
    public int compareTo(Object o) {
        if (o instanceof User) {
            User user = (User) o;
//            return this.name.compareTo(user.name);  //按照姓名从小到大排列
//            return -this.name.compareTo(user.name);  //按照姓名从大到小排列
            int compare = -this.name.compareTo(user.name);  //按照姓名从大到小排列
            if(compare != 0){   //年龄从小到大排列
                return compare;
            }else{
                return Integer.compare(this.age,user.age);
            }
        } else {
            throw new RuntimeException("输入的类型不匹配");
        }
    }
}

5.7、TreeSet的定制排序

  • TreeSet自然排序要求元素所属的类实现Comparable接口,如果元素所属的类没有实现Comparable接口,或不希望按照升序(默认情况)的方式排列元素或希望按照其它属性大小进行排序,则考虑使用定制排序。定制排序,通过Comparator接口来实现。需要重写compare(T o1,T o2)方法。
  • 利用int compare(T o1,T o2)方法,比较o1和o2的大小:如果方法返回正整数,则表示o1大于o2;如果返回0,表示相等;返回负整数,表示o1小于o2。
  • 要实现定制排序,需要将实现Comparator接口的实例作为形参传递给TreeSet的构造器。
  • 此时,仍然只能向TreeSet中添加类型相同的对象。否则发生ClassCastException异常。
  • 使用定制排序判断两个元素相等的标准是:通过Comparator比较两个元素返回了0。

1、测试类

import org.junit.Test;

import java.util.Comparator;
import java.util.Iterator;
import java.util.TreeSet;

/**
 * 1.向TreeSet中添加的数据,要求是相同类的对象。
 * 2.两种排序方式:自然排序(实现Comparable接口) 和 定制排序(Comparator)
 * 3.自然排序中,比较两个对象是否相同的标准为:compareTo()返回0.不再是equals().
 * 4.定制排序中,比较两个对象是否相同的标准为:compare()返回0.不再是equals().
 */
public class TreeSetTest {

    @Test
    public void tets2(){
        Comparator com = new Comparator() {
            //按照年龄从小到大排列
            @Override
            public int compare(Object o1, Object o2) {
                if(o1 instanceof User && o2 instanceof User){
                    User u1 = (User)o1;
                    User u2 = (User)o2;
                    return Integer.compare(u1.getAge(),u2.getAge());
                }else{
                    throw new RuntimeException("输入的数据类型不匹配");
                }
            }
        };

        TreeSet set = new TreeSet(com);
        set.add(new User("Tom",12));
        set.add(new User("Jerry",32));
        set.add(new User("Jim",2));
        set.add(new User("Mike",65));
        set.add(new User("Mary",33));
        set.add(new User("Jack",33));
        set.add(new User("Jack",56));


        Iterator iterator = set.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }
}

2、User类

public class User implements Comparable{
    private String name;
    private int age;

    public User() {
    }

    public User(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 "User{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        System.out.println("User equals()....");
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;

        User user = (User) o;

        if (age != user.age) return false;
        return name != null ? name.equals(user.name) : user.name == null;
    }

    @Override
    public int hashCode() { //return name.hashCode() + age;
        int result = name != null ? name.hashCode() : 0;
        result = 31 * result + age;
        return result;
    }

    //按照姓名从大到小排列,年龄从小到大排列
    @Override
    public int compareTo(Object o) {
        if (o instanceof User) {
            User user = (User) o;
//            return this.name.compareTo(user.name);  //按照姓名从小到大排列
//            return -this.name.compareTo(user.name);  //按照姓名从大到小排列
            int compare = -this.name.compareTo(user.name);  //按照姓名从大到小排列
            if(compare != 0){   //年龄从小到大排列
                return compare;
            }else{
                return Integer.compare(this.age,user.age);
            }
        } else {
            throw new RuntimeException("输入的类型不匹配");
        }
    }
}

5.8、TreeSet的课后练习

1、MyDate类

/**
 * MyDate类包含:
 * private成员变量year,month,day;并为每一个属性定义getter,  setter 方法;
 */
public class MyDate implements Comparable{
    private int year;
    private int month;
    private int day;

    public int getYear() {
        return year;
    }

    public void setYear(int year) {
        this.year = year;
    }

    public int getMonth() {
        return month;
    }

    public void setMonth(int month) {
        this.month = month;
    }

    public int getDay() {
        return day;
    }

    public void setDay(int day) {
        this.day = day;
    }

    public MyDate() {
    }

    public MyDate(int year, int month, int day) {
        this.year = year;
        this.month = month;
        this.day = day;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "MyDate{" +
                "year=" + year +
                ", month=" + month +
                ", day=" + day +
                '}';
    }

    @Override
    public int compareTo(Object o) {
        if(o instanceof MyDate){
            MyDate m = (MyDate)o;

            //比较年
            int minusYear = this.getYear() - m.getYear();
            if(minusYear != 0){
                return minusYear;
            }
            //比较月
            int minusMonth = this.getMonth() - m.getMonth();
            if(minusMonth != 0){
                return minusMonth;
            }
            //比较日
            return this.getDay() - m.getDay();
        }

        throw new RuntimeException("传入的数据类型不一致!");

    }
}

2、Employee类

/**
 * 定义一个Employee类。
 * 该类包含:private成员变量name,age,birthday,
 * 其中birthday 为MyDate 类的对象;
 * 并为每一个属性定义getter, setter 方法;
 * 并重写toString 方法输出name, age, birthday
 */
public class Employee implements Comparable{
    private String name;
    private int age;
    private MyDate birthday;

    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 MyDate getBirthday() {
        return birthday;
    }

    public void setBirthday(MyDate birthday) {
        this.birthday = birthday;
    }

    public Employee() {
    }

    public Employee(String name, int age, MyDate birthday) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.birthday = birthday;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Employee{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", birthday=" + birthday +
                '}';
    }

    //按name排序
    @Override
    public int compareTo(Object o){
        if(o instanceof Employee){
            Employee e = (Employee)o;
            return this.name.compareTo(e.name);
        }
//        return 0;
        throw new RuntimeException("传入的数据类型不一致");
    }
}

3、测试类

import org.junit.Test;

import java.util.Comparator;
import java.util.Iterator;
import java.util.TreeSet;

/**
 * 创建该类的5 个对象,并把这些对象放入TreeSet 集合中
 * (下一章:TreeSet 需使用泛型来定义)分别按以下两种方式
 * 对集合中的元素进行排序,并遍历输出:
 *
 * 1). 使Employee 实现Comparable 接口,并按name 排序
 * 2). 创建TreeSet 时传入Comparator对象,按生日日期的先后排序。
 */
public class EmployeeTest {

    //问题二:按生日日期的先后排序
    @Test
    public void test2(){
        TreeSet set = new TreeSet(new Comparator() {
            @Override
            public int compare(Object o1, Object o2) {
                if(o1 instanceof Employee && o2 instanceof Employee){
                    Employee e1 = (Employee)o1;
                    Employee e2 = (Employee)o2;

                    MyDate b1 = e1.getBirthday();
                    MyDate b2 = e2.getBirthday();

                    //方式一:
//                    //比较年
//                    int minusYear = b1.getYear() - b2.getYear();
//                    if(minusYear != 0){
//                        return minusYear;
//                    }
//
//                    //比较月
//                    int minusMonth = b1.getMonth() - b2.getMonth();
//                    if(minusMonth != 0){
//                        return minusMonth;
//                    }
//
//                    //比较日
//                    return b1.getDay() - b2.getDay();

                    //方式二:
                    return b1.compareTo(b2);
                }
//                return 0;
                throw new RuntimeException("传入的数据类型不一致!");
            }
        });

        Employee e1 = new Employee("wangxianzhi",41,new MyDate(334,5,4));
        Employee e2 = new Employee("simaqian",43,new MyDate(-145,7,12));
        Employee e3 = new Employee("yanzhenqin",44,new MyDate(709,5,9));
        Employee e4 = new Employee("zhangqian",51,new MyDate(-179,8,12));
        Employee e5 = new Employee("quyuan",21,new MyDate(-340,12,4));

        set.add(e1);
        set.add(e2);
        set.add(e3);
        set.add(e4);
        set.add(e5);

        Iterator iterator = set.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }

    //问题一:使用自然排序
    @Test
    public void test(){
        TreeSet set = new TreeSet();

        Employee e1 = new Employee("wangxianzhi",41,new MyDate(334,5,4));
        Employee e2 = new Employee("simaqian",43,new MyDate(-145,7,12));
        Employee e3 = new Employee("yanzhenqin",44,new MyDate(709,5,9));
        Employee e4 = new Employee("zhangqian",51,new MyDate(-179,8,12));
        Employee e5 = new Employee("quyuan",21,new MyDate(-340,12,4));

        set.add(e1);
        set.add(e2);
        set.add(e3);
        set.add(e4);
        set.add(e5);

        Iterator iterator = set.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }
}

5.9、Set课后两道面试题

练习:在List内去除重复数字值,要求尽量简单

import org.junit.Test;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.HashSet;
import java.util.List;

public class CollectionTest {

    //练习:在List内去除重复数字值,要求尽量简单
    public static List duplicateList(List list) {
        HashSet set = new HashSet();
        set.addAll(list);
        return new ArrayList(set);
    }
    @Test
    public void test2(){
        List list = new ArrayList();
        list.add(new Integer(1));
        list.add(new Integer(2));
        list.add(new Integer(2));
        list.add(new Integer(4));
        list.add(new Integer(4));
        List list2 = duplicateList(list);
        for (Object integer : list2) {
            System.out.println(integer);
        }
    }
}

2、面试题

import org.junit.Test;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.HashSet;
import java.util.List;

public class CollectionTest {

    @Test
    public void test3(){
        HashSet set = new HashSet();
        Person p1 = new Person(1001,"AA");
        Person p2 = new Person(1002,"BB");

        set.add(p1);
        set.add(p2);
        System.out.println(set);

        p1.name = "CC";
        set.remove(p1);
        System.out.println(set);
        set.add(new Person(1001,"CC"));
        System.out.println(set);
        set.add(new Person(1001,"AA"));
        System.out.println(set);

    }
}

Person类

public class Person {

    int id;
    String name;

    public Person(int id, String name) {
        this.id = id;
        this.name = name;
    }

    public Person() {

    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "id=" + id +
                ", name='" + name + '\'' +
                '}';
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;

        Person person = (Person) o;

        if (id != person.id) return false;
        return name != null ? name.equals(person.name) : person.name == null;
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        int result = id;
        result = 31 * result + (name != null ? name.hashCode() : 0);
        return result;
    }
}

06、Map接口

6.1、Map接口及其多个实现类的对比

import org.junit.Test;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

/**
 * 一、Map的实现类的结构:
 *  |----Map:双列数据,存储key-value对的数据   ---类似于高中的函数:y = f(x)
 *         |----HashMap:作为Map的主要实现类;线程不安全的,效率高;存储null的key和value
 *              |----LinkedHashMap:保证在遍历map元素时,可以按照添加的顺序实现遍历。
 *                      原因:在原有的HashMap底层结构基础上,添加了一对指针,指向前一个和后一个元素。
 *                      对于频繁的遍历操作,此类执行效率高于HashMap。
 *         |----TreeMap:保证按照添加的key-value对进行排序,实现排序遍历。此时考虑key的自然排序或定制排序
 *                      底层使用红黑树
 *         |----Hashtable:作为古老的实现类;线程安全的,效率低;不能存储null的key和value
 *              |----Properties:常用来处理配置文件。key和value都是String类型
 *
 *
 *      HashMap的底层:数组+链表  (jdk7及之前)
 *                    数组+链表+红黑树 (jdk 8)
 *
 *  面试题:
 *  1. HashMap的底层实现原理?
 *  2. HashMap 和 Hashtable的异同?
 *  3. CurrentHashMap 与 Hashtable的异同?(暂时不讲)
 *
 */
public class MapTest {
    @Test
    public void test(){
        Map map = new HashMap();
//        map = new Hashtable();
        map.put(null,123);
    }
}

6.2、Map中存储的key-value的特点

  • MapCollection并列存在。用于保存具有映射关系的数据:key-value
  • Map 中的key value 都可以是任何引用类型的数据
  • Map 中的keySet来存放,不允许重复,即同一个Map 对象所对应的类,须重写hashCode()equals()方法
  • 常用String类作为Map的“键”
  • key value 之间存在单向一对一关系,即通过指定的key 总能找到唯一的、确定的value
  • Map接口的常用实现类:HashMap、TreeMap、LinkedHashMapProperties。其中,HashMapMap 接口使用频率最高的实现类
 /**
   *  二、Map结构的理解:
   *    Map中的key:无序的、不可重复的,使用Set存储所有的key  ---> key所在的类要重写equals()和hashCode() (以HashMap为例)
   *    Map中的value:无序的、可重复的,使用Collection存储所有的value --->value所在的类要重写equals()
   *    一个键值对:key-value构成了一个Entry对象。
   *    Map中的entry:无序的、不可重复的,使用Set存储所有的entry
   *
   */   

6.3、Map实现类之一:HashMap

  • HashMapMap 接口使用频率最高的实现类
  • 允许使用null键和null值,与HashSet一样,不保证映射的顺序。
  • 所有的key构成的集合是Set:无序的、不可重复的。所以,key所在的类要重写:equals()hashCode()
  • 所有的value构成的集合是Collection:无序的、可以重复的。所以,value所在的类要重写:equals()
  • 一个key-value构成一个entry
  • 所有的entry构成的集合是Set:无序的、不可重复的
  • HashMap 判断两个key 相等的标准是:两个key 通过equals() 方法返回truehashCode值也相等。
  • HashMap判断两个value相等的标准是:两个value 通过equals() 方法返回true

6.4、HashMap的底层实现原理

JDK 7及以前版本:HashMap是数组+链表结构(即为链地址法)

JDK 8版本发布以后:HashMap是数组+链表+红黑树实现。


HashMap源码中的重要常量

/*
 *      DEFAULT_INITIAL_CAPACITY : HashMap的默认容量,16
 *      DEFAULT_LOAD_FACTOR:HashMap的默认加载因子:0.75
 *      threshold:扩容的临界值,=容量*填充因子:16 * 0.75 => 12
 *      TREEIFY_THRESHOLD:Bucket中链表长度大于该默认值,转化为红黑树:8
 *      MIN_TREEIFY_CAPACITY:桶中的Node被树化时最小的hash表容量:64
*/

6.4.1、HashMap在JDK7中的底层实现原理

  • HashMap的内部存储结构其实是数组和链表的结合。当实例化一个HashMap时,系统会创建一个长度为CapacityEntry数组,这个长度在哈希表中被称为容量(Capacity),在这个数组中可以存放元素的位置我们称之为“桶”(bucket),每个bucket都有自己的索引,系统可以根据索引快速的查找bucket中的元素。
  • 每个bucket中存储一个元素,即一个Entry对象,但每一个Entry对象可以带一个引用变量,用于指向下一个元素,因此,在一个桶中,就有可能生成一个Entry链。而且新添加的元素作为链表的head
  • 添加元素的过程:
    • HashMap中添加entry1(key,value),需要首先计算entry1key的哈希值(根据key所在类的hashCode()计算得到),此哈希值经过处理以后,得到在底层Entry[]数组中要存储的位置i
    • 如果位置i上没有元素,则entry1直接添加成功。
    • 如果位置i上已经存在entry2(或还有链表存在的entry3,entry4),则需要通过循环的方法,依次比较entry1keyhash值和其他的entryhash值。
    • 如果彼此hash值不同,则直接添加成功。
    • 如果hash值相同,继续比较二者是否equals。如果返回值为true,则使用entry1value去替换equalstrueentryvalue
    • 如果遍历一遍以后,发现所有的equals返回都为false,则entry1仍可添加成功。entry1指向原有的entry元素。
/*
 * 三、HashMap的底层实现原理?以jdk7为例说明:
 *    HashMap map = new HashMap():
 *    在实例化以后,底层创建了长度是16的一维数组Entry[] table。
 *    ...可能已经执行过多次put...
 *    map.put(key1,value1):
 *    首先,调用key1所在类的hashCode()计算key1哈希值,此哈希值经过某种算法计算以后,得到在Entry数组中的存放位置。
 *    如果此位置上的数据为空,此时的key1-value1添加成功。 ----情况1
 *    如果此位置上的数据不为空,(意味着此位置上存在一个或多个数据(以链表形式存在)),比较key1和已经存在的一个或多个数据
 *    的哈希值:
 *           如果key1的哈希值与已经存在的数据的哈希值都不相同,此时key1-value1添加成功。----情况2
 *           如果key1的哈希值和已经存在的某一个数据(key2-value2)的哈希值相同,继续比较:调用key1所在类的equals(key2)方法,比较:
 *                如果equals()返回false:此时key1-value1添加成功。----情况3
 *                如果equals()返回true:使用value1替换value2。
 *
 *   补充:关于情况2和情况3:此时key1-value1和原来的数据以链表的方式存储。
 *
 *   在不断的添加过程中,会涉及到扩容问题,当超出临界值(且要存放的位置非空)时,扩容。默认的扩容方式:扩容为原来容量的2倍,并将原有的数据复制过来。
 *
 */

/**
  * HashMap的扩容
  *     当HashMap中的元素越来越多的时候,hash冲突的几率也就越来越高,
  *     因为数组的长度是固定的。所以为了提高查询的效率,
  *     就要对HashMap的数组进行扩容,而在HashMap数组扩容之后,
  *     最消耗性能的点就出现了:原数组中的数据必须重新计算其在新数组中的位置,
  *     并放进去,这就是resize。
  *     
  * 那么HashMap什么时候进行扩容呢?
  *      当HashMap中的元素个数超过数组大小(数组总大小length,
  *      不是数组中个数size)*loadFactor时,就 会 进 行 数 组 扩 容,
  *      loadFactor的默认值(DEFAULT_LOAD_FACTOR)为0.75,这是一个折中的取值。
  *      也就是说,默认情况下,数组大小(DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)为16,
  *      那么当HashMap中元素个数超过16*0.75=12(这个值就是代码中的threshold值,
  *      也叫做临界值)的时候,就把数组的大小扩展为2*16=32,即扩大一倍,
  *      然后重新计算每个元素在数组中的位置,而这是一个非常消耗性能的操作,
  *      所以如果我们已经预知HashMap中元素的个数,
  *      那么预设元素的个数能够有效的提高HashMap的性能。
  */

6.4.2、HashMap在JDK8中的底层实现原理

  • HashMap的内部存储结构其实是数组+链表+红黑树的结合。当实例化一个HashMap时,会初始化initialCapacityloadFactor,在put第一对映射关系时,系统会创建一个长度为initialCapacityNode数组,这个长度在哈希表中被称为容量(Capacity),在这个数组中可以存放元素的位置我们称之为“桶”(bucket),每个bucket都有自己的索引,系统可以根据索引快速的查找bucket中的元素

  • 每个bucket中存储一个元素,即一个Node对象,但每一个Node对象可以带一个引用变量next,用于指向下一个元素,因此,在一个桶中,就有可能生成一个Node链。也可能是一个一个TreeNode对象,每一个TreeNode对象可以有两个叶子结点leftright,因此,在一个桶中,就有可能生成一个TreeNode树。而新添加的元素作为链表的last,或树的叶子结点。

  • 那么HashMap什么时候进行扩容和树形化呢?

    HashMap中的元素个数超过数组大小(数组总大小length,不是数组中个数size)*loadFactor时,就会进行数组扩容,loadFactor的默认值(DEFAULT_LOAD_FACTOR)为0.75,这是一个折中的取值。也就是说,默认情况下,数组大小(DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)为16,那么当HashMap中元素个数超过16*0.75=12(这个值就是代码中的threshold值,也叫做临界值)的时候,就把数组的大小扩展为2*16=32,即扩大一倍,然后重新计算每个元素在数组中的位置,而这是一个非常消耗性能的操作,所以如果我们已经预知HashMap中元素的个数,那么预设元素的个数能够有效的提高HashMap的性能。

  • HashMap中的其中一个链的对象个数如果达到了8个,此时如果capacity没有达到64,那么HashMap会先扩容解决,如果已经达到了64,那么这个链会变成红黑树,结点类型由Node变成TreeNode类型。当然,如果当映射关系被移除后,下次resize方法时判断树的结点个数低于6个,也会把红黑树再转为链表。

  • 关于映射关系的key是否可以修改?answer:不要修改

    映射关系存储到HashMap中会存储keyhash值,这样就不用在每次查找时重新计算每一个EntryNode(TreeNode)hash值了,因此如果已经putMap中的映射关系,再修改key的属性,而这个属性又参与hashcode值的计算,那么会导致匹配不上。

/* 总结:
 *   jdk8 相较于jdk7在底层实现方面的不同:
 *      1.new HashMap():底层没有创建一个长度为16的数组
 *      2.jdk 8底层的数组是:Node[],而非Entry[]
 *      3.首次调用put()方法时,底层创建长度为16的数组
 *      4.jdk7底层结构只有:数组+链表。jdk8中底层结构:数组+链表+红黑树。
 *         4.1形成链表时,七上八下(jdk7:新的元素指向旧的元素。jdk8:旧的元素指向新的元素)
 *         4.2当数组的某一个索引位置上的元素以链表形式存在的数据个数 > 8 且当前数组的长度 > 64时,此时此索引位置上的所数据改为使用红黑树存储。
 */

6.7、LinkedHashMap的底层实现原理(了解)

  • LinkedHashMapHashMap的子类

  • HashMap存储结构的基础上,使用了一对双向链表来记录添加元素的顺序

  • LinkedHashSet类似,LinkedHashMap可以维护Map 的迭代顺序:迭代顺序与Key-Value 对的插入顺序一致

  • HashMap中的内部类:Node

  • LinkedHashMap中的内部类:Entry

/*
 *  四、LinkedHashMap的底层实现原理(了解)
 *      源码中:
 *      static class Entry<K,V> extends HashMap.Node<K,V> {
 *            Entry<K,V> before, after;//能够记录添加的元素的先后顺序
 *            Entry(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
 *               super(hash, key, value, next);
 *            }
 *        } 
 */
import org.junit.Test;

import java.util.HashMap;
import java.util.LinkedHashMap;
import java.util.Map;

public class MapTest {

    @Test
    public void test2(){
        Map map = new HashMap();
        map = new LinkedHashMap();
        map.put(123,"AA");
        map.put(345,"BB");
        map.put(12,"CC");

        System.out.println(map);
    }
}

6.8、Map中的常用方法1

import org.junit.Test;

import java.util.*;
/**
 *  五、Map中定义的方法:
 *      添加、删除、修改操作:
 *      Object put(Object key,Object value):将指定key-value添加到(或修改)当前map对象中
 *      void putAll(Map m):将m中的所有key-value对存放到当前map中
 *      Object remove(Object key):移除指定key的key-value对,并返回value
 *      void clear():清空当前map中的所有数据
 *      元素查询的操作:
 *      Object get(Object key):获取指定key对应的value
 *      boolean containsKey(Object key):是否包含指定的key
 *      boolean containsValue(Object value):是否包含指定的value
 *      int size():返回map中key-value对的个数
 *      boolean isEmpty():判断当前map是否为空
 *      boolean equals(Object obj):判断当前map和参数对象obj是否相等
 *      元视图操作的方法:
 *      Set keySet():返回所有key构成的Set集合
 *      Collection values():返回所有value构成的Collection集合
 *      Set entrySet():返回所有key-value对构成的Set集合
 *
 */
public class MapTest {

    /**
     *  元素查询的操作:
     *  Object get(Object key):获取指定key对应的value
     *  boolean containsKey(Object key):是否包含指定的key
     *  boolean containsValue(Object value):是否包含指定的value
     *  int size():返回map中key-value对的个数
     *  boolean isEmpty():判断当前map是否为空
     *  boolean equals(Object obj):判断当前map和参数对象obj是否相等
     */
    @Test
    public void test4(){
        Map map = new HashMap();
        map.put("AA",123);
        map.put(45,123);
        map.put("BB",56);
        // Object get(Object key)
        System.out.println(map.get(45));
        //containsKey(Object key)
        boolean isExist = map.containsKey("BB");
        System.out.println(isExist);

        isExist = map.containsValue(123);
        System.out.println(isExist);

        map.clear();

        System.out.println(map.isEmpty());
    }

    /**
     * 添加、删除、修改操作:
     *  Object put(Object key,Object value):将指定key-value添加到(或修改)当前map对象中
     *  void putAll(Map m):将m中的所有key-value对存放到当前map中
     *  Object remove(Object key):移除指定key的key-value对,并返回value
     *  void clear():清空当前map中的所有数据
     */
    @Test
    public void test3(){
        Map map = new HashMap();
        //添加
        map.put("AA",123);
        map.put(45,123);
        map.put("BB",56);
        //修改
        map.put("AA",87);

        System.out.println(map);

        Map map1 = new HashMap();
        map1.put("CC",123);
        map1.put("DD",456);
        map.putAll(map1);

        System.out.println(map);

        //remove(Object key)
        Object value = map.remove("CC");
        System.out.println(value);
        System.out.println(map);

        //clear()
        map.clear();//与map = null操作不同
        System.out.println(map.size());
        System.out.println(map);
    }
}

6.9、Map中的常用方法2

import org.junit.Test;

import java.util.*;
/**
 *  五、Map中定义的方法:
 *      添加、删除、修改操作:
 *      Object put(Object key,Object value):将指定key-value添加到(或修改)当前map对象中
 *      void putAll(Map m):将m中的所有key-value对存放到当前map中
 *      Object remove(Object key):移除指定key的key-value对,并返回value
 *      void clear():清空当前map中的所有数据
 *      元素查询的操作:
 *      Object get(Object key):获取指定key对应的value
 *      boolean containsKey(Object key):是否包含指定的key
 *      boolean containsValue(Object value):是否包含指定的value
 *      int size():返回map中key-value对的个数
 *      boolean isEmpty():判断当前map是否为空
 *      boolean equals(Object obj):判断当前map和参数对象obj是否相等
 *      元视图操作的方法:
 *      Set keySet():返回所有key构成的Set集合
 *      Collection values():返回所有value构成的Collection集合
 *      Set entrySet():返回所有key-value对构成的Set集合
 *
 * 总结:常用方法:
 *    添加:put(Object key,Object value)
 *    删除:remove(Object key)
 *    修改:put(Object key,Object value)
 *    查询:get(Object key)
 *    长度:size()
 *    遍历:keySet() / values() / entrySet()
 *
 *  面试题:
 *  1. HashMap的底层实现原理?
 *  2. HashMap 和 Hashtable的异同?
 *      1.HashMap与Hashtable都实现了Map接口。由于HashMap的非线程安全性,效率上可能高于Hashtable。Hashtable的方法是Synchronize的,而HashMap不是,在多个线程访问Hashtable时,不需要自己为它的方法实现同步,而HashMap 就必须为之提供外同步。
 *      2.HashMap允许将null作为一个entry的key或者value,而Hashtable不允许。
 *      3.HashMap把Hashtable的contains方法去掉了,改成containsvalue和containsKey。因为contains方法容易让人引起误解。
 *      4.Hashtable继承自Dictionary类,而HashMap是Java1.2引进的Map interface的一个实现。
 *      5.Hashtable和HashMap采用的hash/rehash算法都大概一样,所以性能不会有很大的差异。
 *
 *  3. CurrentHashMap 与 Hashtable的异同?(暂时不讲)
 *
 */
public class MapTest {

    /**
     *  元视图操作的方法:
     *  Set keySet():返回所有key构成的Set集合
     *  Collection values():返回所有value构成的Collection集合
     *  Set entrySet():返回所有key-value对构成的Set集合
     */
    @Test
    public void test5(){
        Map map = new HashMap();
        map.put("AA",123);
        map.put(45,1234);
        map.put("BB",56);

        //遍历所有的key集:keySet()
        Set set = map.keySet();
        Iterator iterator = set.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }
        System.out.println("*****************");

        //遍历所有的values集:values()
        Collection values = map.values();
        for(Object obj : values){
            System.out.println(obj);
        }
        System.out.println("***************");
        //遍历所有的key-values
        //方式一:
        Set entrySet = map.entrySet();
        Iterator iterator1 = entrySet.iterator();
        while (iterator1.hasNext()){
            Object obj = iterator1.next();
            //entrySet集合中的元素都是entry
            Map.Entry entry = (Map.Entry) obj;
            System.out.println(entry.getKey() + "---->" + entry.getValue());

        }
        System.out.println("/");

        //方式二:
        Set keySet = map.keySet();
        Iterator iterator2 = keySet.iterator();
        while(iterator2.hasNext()){
            Object key = iterator2.next();
            Object value = map.get(key);
            System.out.println(key + "=====" + value);
        }
    }
}

6.10、TreeMap两种添加方式的使用

  • TreeMap存储Key-Value 对时,需要根据key-value 对进行排序。TreeMap可以保证所有的Key-Value 对处于有序状态。
  • TreeSet底层使用红黑树结构存储数据
  • TreeMapKey 的排序:
    • 自然排序TreeMap的所有的Key 必须实现Comparable 接口,而且所有的Key 应该是同一个类的对象,否则将会抛出ClasssCastException
    • 定制排序:创建TreeMap时,传入一个Comparator 对象,该对象负责对TreeMap中的所有key 进行排序。此时不需要MapKey 实现Comparable 接口
  • TreeMap判断两个key相等的标准:两个key通过compareTo()方法或者compare()方法返回0

1、User类

public class User implements Comparable{
    private String name;
    private int age;

    public User() {
    }

    public User(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 "User{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        System.out.println("User equals()....");
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;

        User user = (User) o;

        if (age != user.age) return false;
        return name != null ? name.equals(user.name) : user.name == null;
    }

    @Override
    public int hashCode() { //return name.hashCode() + age;
        int result = name != null ? name.hashCode() : 0;
        result = 31 * result + age;
        return result;
    }

    //按照姓名从大到小排列,年龄从小到大排列
    @Override
    public int compareTo(Object o) {
        if(o instanceof User){
            User user = (User)o;
//            return -this.name.compareTo(user.name);
            int compare = -this.name.compareTo(user.name);
            if(compare != 0){
                return compare;
            }else{
                return Integer.compare(this.age,user.age);
            }
        }else{
            throw new RuntimeException("输入的类型不匹配");
        }

    }
}

2、测试类

import org.junit.Test;

import java.util.*;

public class TreeMapTest {

    /**
     * 向TreeMap中添加key-value,要求key必须是由同一个类创建的对象
     * 因为要按照key进行排序:自然排序 、定制排序
     */
    //自然排序
    @Test
    public void test(){
        TreeMap map = new TreeMap();
        User u1 = new User("Tom",23);
        User u2 = new User("Jerry",32);
        User u3 = new User("Jack",20);
        User u4 = new User("Rose",18);

        map.put(u1,98);
        map.put(u2,89);
        map.put(u3,76);
        map.put(u4,100);

        Set entrySet = map.entrySet();
        Iterator iterator1 = entrySet.iterator();
        while (iterator1.hasNext()){
            Object obj = iterator1.next();
            Map.Entry entry = (Map.Entry) obj;
            System.out.println(entry.getKey() + "---->" + entry.getValue());

        }
    }

    //定制排序
    @Test
    public void test2(){
        TreeMap map = new TreeMap(new Comparator() {
            @Override
            public int compare(Object o1, Object o2) {
                if(o1 instanceof User && o2 instanceof User){
                    User u1 = (User)o1;
                    User u2 = (User)o2;
                    return Integer.compare(u1.getAge(),u2.getAge());
                }
                throw new RuntimeException("输入的类型不匹配!");
            }
        });
        User u1 = new User("Tom",23);
        User u2 = new User("Jerry",32);
        User u3 = new User("Jack",20);
        User u4 = new User("Rose",18);

        map.put(u1,98);
        map.put(u2,89);
        map.put(u3,76);
        map.put(u4,100);

        Set entrySet = map.entrySet();
        Iterator iterator1 = entrySet.iterator();
        while (iterator1.hasNext()){
            Object obj = iterator1.next();
            Map.Entry entry = (Map.Entry) obj;
            System.out.println(entry.getKey() + "---->" + entry.getValue());

        }
    }
}

6.12、Hashtable

  • Hashtable是个古老的Map 实现类,JDK1.0就提供了。不同于HashMapHashtable是线程安全的。
  • Hashtable实现原理和HashMap相同,功能相同。底层都使用哈希表结构,查询速度快,很多情况下可以互用。
  • HashMap不同,Hashtable不允许使用null 作为key value
  • HashMap一样,Hashtable也不能保证其中Key-Value 对的顺序
  • Hashtable判断两个key相等、两个value相等的标准,与HashMap一致。

6.13、Properties处理属性文件

  • Properties 类是Hashtable的子类,该对象用于处理属性文件
  • 由于属性文件里的key、value 都是字符串类型,所以**Properties 里的key value 都是字符串类型**
  • 存取数据时,建议使用setProperty(String key,Stringvalue)方法和getProperty(String key)方法

1、新建jdbc.properties文件



2、编写源代码

import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.util.Properties;

public class PropertiesTest {
    //Properties:常用来处理配置文件。key和value都是String类型
    public static void main(String[] args){
        //快捷键:ALT+Shift+Z
        FileInputStream fis = null;
        try {
            Properties pros = new Properties();
            fis = new FileInputStream("jdbc.properties");
            pros.load(fis); //加载流对应文件

            String name = pros.getProperty("name");
            String password = pros.getProperty("password");

            System.out.println("name = " + name + ",password = " + password);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if(fis != null){
                try {
                    fis.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

如果jdbc.properties文件中写入为中文;

防止jdbc.properties出现中文乱码,可根据如下解决:

新建jdbc.properties

07、Collections工具类

  • 操作数组的工具类:Arrays
  • Collections 是一个操作Set、ListMap 等集合的工具类
  • 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,还提供了对集合对象设置不可变、对集合对象实现同步控制等方法
  • 排序操作:(均为static方法)
    • reverse(List):反转List 中元素的顺序
    • shuffle(List):对List集合元素进行随机排序
    • sort(List):根据元素的自然顺序对指定List 集合元素按升序排序
    • sort(List,Comparator):根据指定的Comparator 产生的顺序对List 集合元素进行排序
    • 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

7.1、Collections工具类常用方法的测试

import org.junit.Test;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Collections;
import java.util.List;

/**
 * Collections:操作Collection、Map的工具类
 *
 * 面试题:Collection 和 Collections的区别?
 *       Collection是集合类的上级接口,继承于他的接口主要有Set 和List.
 *       Collections是针对集合类的一个帮助类,他提供一系列静态方法实现对各种集合的搜索、排序、线程安全化等操作.
 */
public class CollectionTest {
    /**
     * reverse(List):反转 List 中元素的顺序
     * shuffle(List):对 List 集合元素进行随机排序
     * sort(List):根据元素的自然顺序对指定 List 集合元素按升序排序
     * sort(List,Comparator):根据指定的 Comparator 产生的顺序对 List 集合元素进行排序
     * 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
     *
     * Object max(Collection):根据元素的自然顺序,返回给定集合中的最大元素
     * Object max(Collection,Comparator):根据 Comparator 指定的顺序,返回给定集合中的最大元素
     * Object min(Collection)
     * Object min(Collection,Comparator)
     * int frequency(Collection,Object):返回指定集合中指定元素的出现次数
     * void copy(List dest,List src):将src中的内容复制到dest中
     * boolean replaceAll(List list,Object oldVal,Object newVal):使用新值替换 List 对象的所有旧值
     *
     */

    @Test
    public void test(){
        List list = new ArrayList();
        list.add(123);
        list.add(43);
        list.add(765);
        list.add(765);
        list.add(765);
        list.add(-97);
        list.add(0);

        System.out.println(list);

//        Collections.reverse(list);
//        Collections.shuffle(list);
//        Collections.sort(list);
//        Collections.swap(list,1,2);
        int frequency = Collections.frequency(list, 123);

        System.out.println(list);
        System.out.println(frequency);
    }

    @Test
    public void test2(){
        List list = new ArrayList();
        list.add(123);
        list.add(43);
        list.add(765);
        list.add(-97);
        list.add(0);

        //报异常:IndexOutOfBoundsException("Source does not fit in dest")
//        List dest = new ArrayList();
//        Collections.copy(dest,list);
        //正确的:
        List dest = Arrays.asList(new Object[list.size()]);
        System.out.println(dest.size());//list.size();
        Collections.copy(dest,list);

        System.out.println(dest);

        /**
         * Collections 类中提供了多个 synchronizedXxx() 方法,
         * 该方法可使将指定集合包装成线程同步的集合,从而可以解决
         * 多线程并发访问集合时的线程安全问题
         */
        //返回的list1即为线程安全的List
        List list1 = Collections.synchronizedList(list);
    }
}

7.2、补充:Enumeration(了解!!!)

  • Enumeration 接口是Iterator迭代器的“古老版本”
Enumeration stringEnum = new StringTokenizer("a-b*c-d-e-g", "-");
    while(stringEnum.hasMoreElements()){
        Object obj= stringEnum.nextElement();System.out.println(obj); 
    }
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