Java容器（List、Map、Set、Iterator）

容器是一个Java 所编写的程序，原先必须自行编写程序以管理对象关系，现在容器都会自动帮您做好。

List特点：元素有放入顺序，元素可重复
Set特点：元素无放入顺序，元素不可重复（注意：元素虽然无放入顺序，但是元素在set中的位置是有该元素的HashCode决定的，其位置其实是固定的）
Map特点：元素按键值对存储，无放入顺序。

一、List接口
ArrayList：线程不安全，效率高。底层实现是数组，查询块，修改删除慢。
LinkedList：线程不安全，效率高。底层实现是链表，查询慢，修改删除快。
Vector：线程安全，效率低。底层实现是数组。

package Collection;import java.util.ArrayList;
import java.util.Date;
import java.util.List;
import java.util.Map;@SuppressWarnings("all")
public class Demo01 {   public static void main(String[] args) {List list = new ArrayList();list.add("dds");list.add(new Date());list.add(new Dog());list.add(324);//包装类的自动装箱System.out.println(list.size());System.out.println(list.isEmpty());     list.remove("dds");System.out.println(list.size());System.out.println("---------------");List list2 = new ArrayList();list2.add("dsaf");list2.add("fdsf");list.add(list2);System.out.println(list.size());System.out.println("---------------");String string;       for(int i=0;i<list.size();i++){string=(String) list.get(i).toString();System.out.println(string);}}
}class Dog{Dog(){}
}

运行结果：

4
false
3
---------------
4
---------------
Tue May 12 16:22:29 CST 2015
Collection.Dog@15718f2
324
[dsaf, fdsf]

package Collection;/*** 自己实现ArrayList* @author liguodong**/
public class MyArrayList {private Object[] elementData;private int size;public int size(){return size;}public MyArrayList(){this(10);}public MyArrayList(int initialCapacity)   {if(initialCapacity<0){try {throw new Exception();} catch (Exception e) {// TODO: handle exceptione.printStackTrace();}}elementData = new Object[initialCapacity];}//实现数组扩容和数据的拷贝public boolean add(Object obj) {if(size>=elementData.length)//如果size大于初始的大小，进行扩容{Object[] newArray = new Object[size*2+1];System.arraycopy(elementData, 0, newArray, 0, elementData.length);elementData = newArray;}   elementData[size] = obj;size++;return true;}public boolean isEmpty()   {return size==0;}public Object get(int index) {rangeCheck(index); return elementData[index];} //移除指定位置的对象 public Object remove(int index) {   rangeCheck(index); Object oldValue = elementData[index];int numMoved = size - index - 1;if (numMoved > 0)System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,numMoved);elementData[--size] = null; // Let gc do its workreturn oldValue;}private void rangeCheck(int index) {if(index>=size){try {throw new Exception();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}}public boolean remove(Object o) {if (o == null) {for (int index = 0; index < size; index++)if (elementData[index] == null) {fastRemove(index);return true;}} else {for (int index = 0; index < size; index++)if (o.equals(elementData[index])) {fastRemove(index);return true;}}return false;}private void fastRemove(int index) {int numMoved = size - index - 1;if (numMoved > 0)System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,numMoved);elementData[--size] = null; // Let gc do its work}public static void main(String[] args) {MyArrayList list = new MyArrayList(3);list.add("324");list.add("343");list.add("3dsaf4");list.add("3432");list.add("3432");System.out.println(list.size());System.out.println(list.get(3));//第四个数据list.remove(2);//第三个数据System.out.println(list.size());System.out.println("----------");list.remove(new String("3432"));String string;        for(int i=0;i<list.size();i++){string=(String) list.get(i).toString();System.out.println(string);}}
}

运行结果：

5
3432
4
----------
324
343
3432

package Collection;/*** 自己写一个双向链表* @author liguodong**/
public class MyLinkedList
{/*** 用来表示一个节点*/private static class Node {Node previous;//上一个节点Object obj;Node next;//下一个节点public Node getPrevious() {return previous;}public void setPrevious(Node previous) {this.previous = previous;}public Object getObj() {return obj;}public void setObj(Object obj) {this.obj = obj;}public Node getNext() {return next;}public void setNext(Node next) {this.next = next;}public Node() {super();} }private Node first;private Node last;private int size;//新增一个元素public void add(Object obj){Node node = new Node();if(first == null){node.setPrevious(null);node.setObj(obj);node.setNext(null);first = node;last = node;}else {//直接往last后新增新的节点            node.setPrevious(last);node.setObj(obj);node.setNext(null);last.setNext(node);last = node;}size++;}public int size(){return size;}//判断是否合法private void rangeCheck(int index){if(index>=size){try {throw new Exception();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}}   public Object get(int index){rangeCheck(index);//判断是否合法     Node temp=iteratorNode(index);//遍历到指定节点if(temp != null){return temp.getObj();}return null;}//遍历到指定节点public Node iteratorNode(int index){Node tempNode = null;if(first != null){tempNode = first; //先指到链表头，很重要。for(int i=0;i<index;i++){tempNode  = tempNode.getNext();}              }return tempNode;}//移除索引位置的对象public Object remove(int index){Node tempNode =iteratorNode(index);       if(tempNode != null){Node up = tempNode.getPrevious();//tempNode.previousNode down = tempNode.getNext();//tempNode.nextup.setNext(down);//up.next = downdown.setPrevious(up);//down.previous = up;                 }size--;return true;}public void add(int index,Object obj){Node tempNode = iteratorNode(index);//指定位置节点Node newNode = new Node();//新节点newNode.setObj(obj);//newNode.obj = obj;if(tempNode != null){//上一个节点Node upNode = tempNode.getPrevious();//tempNode.previous;upNode.setNext(newNode);//upNode.next = newNode;newNode.setPrevious(upNode);//newNode.previous = upNode;newNode.setNext(tempNode);//newNode.next = tempNode;tempNode.setPrevious(newNode);//tempNode.previous = newNode;size++;}}public void set(int index,Object obj){Node tempNode = iteratorNode(index);tempNode.setObj(obj);//tempNode.obj = obj;}public static void main(String[] args) {MyLinkedList list = new MyLinkedList();list.add("探险家");list.add("齐天大圣");list.add("风暴之怒");list.add(1,"德玛西亚皇子");list.set(3, "盲僧");System.out.println(list.get(1));System.out.println(list.size());//System.out.println(list.remove(1));for(int i=0;i<list.size();i++)          System.out.println(list.get(i));}
}

运行结果：

德玛西亚皇子
4
探险家
德玛西亚皇子
齐天大圣
盲僧

二、Map接口
实现Map接口的类用来存储键值对(key-value)。
Map接口的实现类有HashMap和TreeMap等。
Map类中存储的键值对通过键来标识，所以键不能重复。

HashMap 效率高线程不安全
Hashtable 效率低线程安全
两则的用法都是一样的

package Collection;import java.util.HashMap;
import java.util.Map;@SuppressWarnings("all")
public class Demo02 {public static void main(String[] args) {Map map = new HashMap();map.put("习", new Wife("彭"));map.put("灰太狼", new Wife("红太狼"));map.put("猪八戒", "嫦娥");Wife wife = (Wife) map.get("灰太狼");map.remove("灰太狼");//从容器中移除System.out.println(wife.name);System.out.println(map.containsKey("习"));System.out.println(map.containsValue("彭"));System.out.println(map.containsValue("嫦娥"));}
}class Wife{String name;public Wife(String name){this.name = name;}
}

运行结果：

红太狼
true
false
true

package Collection;public class MyMap{//Map  HashMap Hashtable   MyEntry[] arr = new MyEntry[990];int size; public void put(Object key,Object value){MyEntry entry = new MyEntry(key,value);for(int i=0; i<size; i++){//解决键值重复的处理if(arr[i].key.equals(key)){arr[i].value = value;return;}}arr[size++] = entry;       }public Object get(Object key){for(int i=0; i<size; i++){if(arr[i].key.equals(key)){return arr[i].value;}}return null;}public MyEntry remove(Object key){for(int i=0; i<size; i++){if(arr[i].key.equals(key)){MyEntry oldValue = arr[i];               int numMoved = size - i - 1;if (numMoved > 0)System.arraycopy(arr, i+1, arr, i,numMoved);              arr[--size] = null; // Let gc do its work              return oldValue;}}return null;}public boolean containsKey(Object key)   {for(int i=0;i<size;i++){if(arr[i].key.equals(key))return true;}return false;         }public boolean containsValue(Object value){for(int i=0;i<size;i++){if(arr[i].value.equals(value))return true;}return false;          }public int Size(){return size;}public static void main(String[] args) {MyMap map = new MyMap();map.put("习", new Wife("彭"));map.put("灰太狼", new Wife("红太狼"));map.put("猪八戒", "嫦娥");MyEntry entry = map.remove("猪八戒");     System.out.println(map.Size());System.out.println(entry.key+" "+entry.value);}
}//键值对
class MyEntry{Object key;Object value;public MyEntry(Object key, Object value) {super();this.key = key;this.value = value;}
}

存在问题： 效率较低

Map的底层实现是数组+链表

package Collection;import java.util.LinkedList;/***  升级版*    提高查询效率 */
@SuppressWarnings("all")
public class MyMapNext{LinkedList[] arr = new LinkedList[999];//Map的底层实现是数组+链表int size;public void put(Object key,Object value){MyEntry e = new MyEntry(key, value);//键值对        int a = key.hashCode()%arr.length;if(arr[a] == null){LinkedList list = new LinkedList();//将链表放进数组里面arr[a] = list;list.add(e);size++;}else{LinkedList list = arr[a];for(int i=0;i<list.size();i++){MyEntry entry = (MyEntry) list.get(i);if(entry.key.equals(key)){entry.value = value;//键值重复直接覆盖}}          arr[a].add(e);} }   public Object get(Object key){int a = key.hashCode()%arr.length;if(arr[a] != null){LinkedList list = arr[a];for(int i=0;i<list.size();i++){MyEntry entry = (MyEntry) list.get(i);if(entry.key.equals(key)){return entry.value;}}}else{size--;}return null;}public int Size(){return size;}public static void main(String[] args) {MyMapNext map = new MyMapNext();map.put("习", new Wife("彭"));map.put("灰太狼", new Wife("红太狼"));map.put("猪八戒", "嫦娥");System.out.println(map.Size());Wife wife = (Wife)map.get("灰太狼");System.out.println(wife.name);}
}

运行结果：
3
红太狼

Collection类对象在调用remove、contains等方法时，需要比较对象是否祖等。这会涉及到对象类型的equals方法和hashCode方法；对于自定义类型，需要重写equals方法和hashCode方法以实现自定义的对象相等规则。
Java中规定，两个内容相同的对象应该具有相等的hashcode。即equals相等，则hashcode相等；hashcode相等，则equals不一定相等。

Object里面hashCode和equals的native与操作系统有关的解决方法。
String类有对它们重写。

hashCode和equals 可以通过eclipse自动生成。

重写equals方法和hashCode方法

package Collection;public class Student {//Object String Integer Dateprivate int id;@Overridepublic int hashCode() {final int prime = 31;//一般是质数int result = 1;result = prime * result + id;return result;}@Overridepublic boolean equals(Object obj) {if (this == obj)return true;if (obj == null)return false;if (getClass() != obj.getClass())return false;Student other = (Student) obj;if (id != other.id)return false;return true;}
}

package Collection;import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;@SuppressWarnings("all")
public class EqualsTest {public static void main(String[] args) {List list = new ArrayList();String s1 = new String("lgd");String s2 = new String("lgd");list.add(s1);list.add(s2);System.out.println(list.size());Map map = new HashMap();//key不能重复，通过equals判断，如果重复，对其value进行覆盖。map.put(s1, "NB");map.put(s1,"SB");System.out.println(map.get("lgd"));//判断是否相等，同样依赖于equals。}
}

运行结果：
2
SB

查询优化：遍历的时候可以先看要遍历的数的大小与size/2做比较如果大于size/2遍历后面。否则，遍历前面。JDK源码如下：

/*** Returns the (non-null) Node at the specified element index.*/Node<E> node(int index) {// assert isElementIndex(index);if (index < (size >> 1)) {Node<E> x = first;for (int i = 0; i < index; i++)x = x.next;return x;} else {Node<E> x = last;for (int i = size - 1; i > index; i--)x = x.prev;return x;}}

hashCode()算完之后有可能是负数，所以一般做完了应该
int a = key.hashCode()%arr.length;
hash = hash<0?-hash:hash;

三、Set接口
Set接口是Collection接口的子接口，Set接口没有提供额外的方法，Set接口的特性是容器类中的元素是没有顺序的，而且不可以重复。
Set容器可以与数学中"集合"的概念相对应。
J2SDK API中所提供的Set容器类有HashSet,TreeSet等。

HashSet的底层是HashMap实现的。

package Collection;import java.util.HashSet;
import java.util.Set;@SuppressWarnings("all")
public class Demo03 {public static void main(String[] args) {Set set = new HashSet();set.add("aaa");set.add("bbb");set.add(new String("aaa"));System.out.println(set.size());for (Object object : set) {System.out.println(object);}System.out.println(set.contains("bbb"));}
}

运行结果：
2
aaa
bbb
true

package Collection;import java.util.HashMap;
import java.util.Map;@SuppressWarnings("all")
public class MyHashSet {HashMap hashMap;// Dummy value to associate with an Object in the backing Mapprivate static final Object PRESENT = new Object();public MyHashSet() {hashMap = new HashMap();}public Boolean add(Object o){return hashMap.put(o, PRESENT)==null;//set的不可重复就是利用了map里面键对象的不可重复！}public boolean remove(Object o) {return hashMap.remove(o)==PRESENT;}public void clear() {hashMap.clear();}public int size() {return hashMap.size();}public static void main(String[] args) {MyHashSet myHashSet = new MyHashSet();myHashSet.add("大宝");myHashSet.add("吃饭");myHashSet.add("傻瓜");System.out.println(myHashSet.size());myHashSet.clear();System.out.println(myHashSet.size());}
}

运行结果：
3
0

四、容器存储数据综合实例

一个列对应一个属性，一个对象对应一行记录，一个类对应一个表结构。

1、List实现表结构

package Collection;import java.text.DateFormat;
import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;//JavaBean实体类
public class Hero {private int id;private String name;private int price;private String tag;private Date ontime;public int getId() {return id;}public void setId(int id) {this.id = id;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public int getSalary() {return price;}public void setSalary(int price) {this.price = price;}public String getDepartment() {return tag;}public void setDepartment(String tag) {this.tag = tag;}public Date getHiretime() {return ontime;}public void setHiretime(Date ontime) {this.ontime = ontime;}public Hero(int id, String name, int price, String tag,String ontime) {super();this.id = id;this.name = name;this.price = price;this.tag = tag;DateFormat format = new SimpleDateFormat("yyyy-MM");try {this.ontime=format.parse(ontime);} catch (ParseException e) {e.printStackTrace();}}public Hero() {super();}
}

package Collection;import java.util.ArrayList;
import java.util.List;@SuppressWarnings("all")
public class Demo04 {public static void main(String[] args) {Hero hero1 = new Hero(1001,"九尾狐",3150,"请宠爱我吧","2012-10");Hero hero2 = new Hero(1002,"探险家",4800,"是时候表演真正的技术了","2013-5");Hero hero3 = new Hero(1003,"蛮王",1350,"我的大刀早已饥渴难耐","2014-8");List list = new ArrayList();list.add(hero1);list.add(hero2);list.add(hero3);printHeroName(list);}public static void printHeroName(List<Hero> list){for (int i = 0; i < list.size(); i++) {System.out.println(list.get(i).getName());}}
}

运行结果：
九尾狐
探险家
蛮王

2、Map-List实现表结构

package Collection;import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;@SuppressWarnings("all")
public class MapList {public static void main(String[] args) {Map map1 = new HashMap();map1.put("id", 1001);map1.put("name", "刀妹");map1.put("salary", 3050);map1.put("department", "项目部");map1.put("hireDate", "2007-10");Map map2= new HashMap();map2.put("id", 1002);map2.put("name", "战争女神");map2.put("salary", 3050);     map2.put("department", "教学部");map2.put("hireDate", "2006-10");Map map3 = new HashMap();map3.put("id", 1003);map3.put("name", "苍井空");map3.put("salary", 3050);map3.put("department", "部门");map3.put("hireDate", "2009-10");List<Map> list = new ArrayList<Map>();list.add(map1);list.add(map2);list.add(map3);printName(list);}public static void printName(List<Map> list){for(int i=0; i<list.size(); i++){System.out.println(list.get(i).get("name") + "--" + list.get(i).get("salary"));}}
}

运行结果：
刀妹–3050
战争女神–3050
苍井空–3050

五、Iterator接口
所有实现了Collection接口的容器类都有一个iterator方法用以返回一
个实现了Iterator接口的对象。
Iterator对象称作迭代器，用以方便的实现对容器内元素的遍历操作。
Iterator接口定义了如下方法：
Boolean hasNext() //判断是否有元素没有被遍历
Object next() //返回游标当前位置的元素并将游标移动到下一个位置
void remove() //删除游标左边的元素。在执行完next之后，该操作只能执行一次。

List/Set遍历

package Collection;import java.util.ArrayList;
import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import java.util.Set;@SuppressWarnings("all")
public class Demo05 {public static void main(String[] args) {List list = new ArrayList();list.add("spack");list.add("storm");list.add("mahout");//通过索引遍历for (int i = 0; i < list.size(); i++) {System.out.print(list.get(i)+" ");}  System.out.println();//通过迭代器遍历Iterator iterator01 = list.iterator();while(iterator01.hasNext()){String string = (String) iterator01.next();System.out.print(string+" ");}System.out.println();Set set = new HashSet();set.add("嫦娥1号");set.add("嫦娥2号");set.add("嫦娥3号");for (Object object : set) {System.out.print(object + " ");}System.out.println();Iterator iterator02 = set.iterator();while(iterator02.hasNext())  {String string = (String) iterator02.next();System.out.print(string+" ");}  System.out.println();for (Iterator iterator03 = set.iterator(); iterator03.hasNext();) {Object object = (Object) iterator03.next();System.out.print(object+" ");           }System.out.println();}}

运行结果：
spack storm mahout
spack storm mahout
嫦娥2号嫦娥1号嫦娥3号
嫦娥2号嫦娥1号嫦娥3号
嫦娥2号嫦娥1号嫦娥3号

Map遍历两种方式

package Collection;import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import java.util.Map.Entry;
import java.util.Set;@SuppressWarnings("all")
public class Demo06 {public static void main(String[] args) {Map map =  new HashMap();map.put("赵信", "枪出如龙");map.put("蛮王", "我的大刀早已饥渴难耐");//方式一Set keys = map.keySet();for (Object key : keys) {            System.out.println(key+"-->"+map.get(key));}for (Iterator iterator = keys.iterator(); iterator.hasNext();) {String keyString = (String) iterator.next();System.out.println(keyString+"-->"+map.get(keyString));}//方式二//注意这个Entry是java.util.Map.Entry，导包不要出现错误。Set entrySet = map.entrySet();for (Iterator iterator = entrySet.iterator(); iterator.hasNext();) {Entry entry = (Entry) iterator.next();String key = (String)entry.getKey();String value = (String)entry.getValue();System.out.println(key + "----->" + value);}Iterator entryIte = entrySet.iterator();while (entryIte.hasNext()) {// 通过迭代返回的是一个entryEntry entry = (Entry) entryIte.next();String key = (String) entry.getKey();String value = (String) entry.getValue();System.out.println(key + "----->" + value);}}
}

运行结果：

蛮王-->我的大刀早已饥渴难耐
赵信-->枪出如龙
蛮王-->我的大刀早已饥渴难耐
赵信-->枪出如龙
蛮王----->我的大刀早已饥渴难耐
赵信----->枪出如龙
蛮王----->我的大刀早已饥渴难耐
赵信----->枪出如龙

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