Java集合

有时也将集合称为容器类，它的作用就是用来“装对象”的。这里要注意的是集合也可以是对象。下面先看一张图：

HashSet：底层用一个数组存元素 --而且这个数组的长度永远是2的N次方。

HashSet底层就是HashMap实现的。

HashSet的构造器：HashSet(int initialCapacity, float loadFactor)

--initialCapacity：控制底层数组的长度。

如果传入数组长度不是2的N次方，HashSet会自动扩展到2的N次方。

--loadFactory：当HashSet感觉到底层数组快满时，它会再次创建一个长度是原来数组长度2倍的数组。原有的数组就变成垃圾，并且要把原有数组中的元素复制到新数组中，这个过程也叫“重hash”。loadFactory越小,越耗内存；loadFactory越大，性能越低。

举例说明1：

public class Test {

public static void main(String[] args) {

//没有泛型限制的集合

Collection c1 = new HashSet();

c1.add(1);//本来1不是对象，无法装入集合，但由于jdk提供的自动装箱功能，它会将1包装成对象

c1.add(new Date());

//加入泛型限制的集合，意味着该集合只能装“指定类型”的对象。

//jdk1.7可使用"菱形语法"将new HashSet换成new HashSet<>

Collection c2 = new HashSet();

//c2.add(1);错误：只能装String类型的对象

c2.add("张三");

c2.add("李四");

c2.add("王五");

//判断集合是否包含指定元素

System.out.println(c2.contains("张三"));

System.out.println(c2.contains("赵六"));

//遍历Set集合，有两种方式：1)foreach循环,2)迭代器

System.out.print("使用foreach循环遍历:");

for(String e : c2){

System.out.print(e+" ");

}

Iterator it = c2.iterator();

System.out.print("\n使用迭代器遍历:");

while(it.hasNext()){

System.out.print(it.next()+" ");

}

System.out.println();

Collection c3 = new HashSet();

c3.add("张三");

c3.add("王五");

c3.add("赵六");

//求差集c2-c3

//c2.removeAll(c3);

//System.out.println("c2与c3差集："+c2);

//求并集

//c2.addAll(c3);

//System.out.println("c2与c3并集"+c2);

//求交集

c2.retainAll(c3);

System.out.println("c2与c3交集:"+c2);

}

}

举例说明2：

public class TestHashSet {

public static void main(String[] args) {

HashSet hs = new HashSet(3);//底层数组容量会自动会展到4(注意：2的N次方)

hs.add("1");

hs.add("2");

hs.add("3");

hs.add("4");

hs.add("5");

//当HashSet感觉到底层数组快满时，它会再次创建一个长度是原来数组长度2倍的数组,此时新的数组长度为8

System.out.println(hs);

}

}

HashSet存入机制:

1)当有元素加进来时，HashSet会调用该对象的hashCode()方法，得到一个int值；

2)根据hashCode()返回的int值,计算出它在HashSet的存储位置(数组中的索引)；

3)如果要加入的位置是空的，直接方法即可。如果要加入的位置已经有元素，此处就会形成“链表”，数组越满，就越有可能出现链表。

HashSet取元素机制:

1)当有元素加进来时，HashSet会调用该对象的hashCode()方法，得到一个int值；

2)根据hashCode()返回的int值,计算出它在HashSet的存储位置(数组中的索引)；

3)如果该位置恰好是要找的元素，直接取出即可。如果该位置有“链表”，HashSet要“挨个”地搜索链表里的元素。

HashSet怎么才会认为两个对象是相等的？(要求自定义类的hashCode()和equals()方法是一致的，即方法中所用到的关键属性要一致)

1、两个对象的hashCode()返回值相等；

2、两个对象通过equals比较返回true。

LinkedHashSet(HashSet的一个子类):它与HashSet的存储机制相似，但LinkedHashSet额外地有一个链表，这个链表可以保证LinkedHashSet能记住元素的添加顺序。

TreeSet(sortedset接口的实现类)：它保证Set里添加的元素后是“大小排序”的。底层用一个“红黑树”存放元素。

举例说明(使用TreeSet要求集合元素必须是可以比较大小的)：

public class TestTreeSet1 {

public static void main(String[] args) {

TreeSet ts = new TreeSet();

ts.add(3);

ts.add(1);

ts.add(2);

ts.add(5);

ts.add(4);

System.out.println(ts);

}

}

public class TestTreeSet2 {

public static void main(String[] args) {

TreeSet ts = new TreeSet();

ts.add("t");

ts.add("r");

ts.add("e");

ts.add("e");

System.out.println(ts);//字符串的大小

}

}

TreeSet元素存入、检索的性能也比较好。

Java的比较大小有两种方式：

A. --自然排序。所有集合元素要实现Comparable接口。

B. --定制排序。要求创建TreeSet时，提供一个Comparator对象(负责比较元素大小)。

举例说明：

class Apple implements Comparable {

private double weight;// 规定:苹果重量大的苹果越大

public Apple(double weight) {

this.weight = weight;

}

@Override //自然排序

public int compareTo(Apple obj) {

return this.weight > obj.weight ? 1 : this.weight < obj.weight ? -1 : 0;

}

@Override

public String toString() {

return "Apple[weight=" + this.weight + "]";

}

}

public class TreeSetTest {

public static void main(String[] args) {

TreeSet set = new TreeSet();

set.add(new Apple(2.3));

set.add(new Apple(1.2));

set.add(new Apple(3.5));

for (Apple ele : set) {

System.out.println(ele);

}

}

}

class Bird {

private String name;

public String getName() {

return name;

}

public Bird(String name) {

this.name = name;

}

@Override

public String toString() {

return "Bird[name=" + name + "]";

}

}

public class TreeSetTest2 {

public static void main(String[] args) {

// 如果集合元素本身没有实现Comparable接口

// 那就要求创建TreeSet时传入一个Comparator对象

TreeSet set = new TreeSet(new Comparator() {

@Override

public int compare(Bird o1, Bird o2) {

if (o1.getName().compareTo(o2.getName()) > 0) {

return -1;

} else if (o1.getName().compareTo(o2.getName()) < 0) {

return 1;

} else {

return 0;

}

}

});

set.add(new Bird("aabc"));

set.add(new Bird("abc"));

set.add(new Bird("Z"));

set.add(new Bird("dx"));

System.out.println(set);

}

}

ArrayList(JDK1.2)与Vector(JDK1.0，已经过时)都是基于数组实现的，它们的区别如下：

ArrayList(可根据索引来存取元素)是线程不安全的，Vector是线程安全的。

--ArrayList的性能比Vector要好，即使在多线程环境下，可以使用Collections集合工具类的synchronizedXxx方法把ArrayList包装成线程安全的。

而LinkedList底层是基于链表实现的，通常认为它的性能比不上ArrayList，它们的区别如下：

ArrayList：由于可以根据底层数组的索引存取元素，所以性能非常快，但当插入元素、删除元素时性能低。

LinkedList：由于底层采用了链表来存储元素，因此根据索引存取元素性能较慢，但当插入、删除元素时性能非常快。

举例说明：

public class Test {

public static void main(String[] args) {

List list = new ArrayList();

list.add("2");

list.add("1");

list.add("5");

list.add("3");

System.out.println(list);

list.add(2,"在索引2处插入元素");

System.out.println(list);

list.set(2,"在索引2处替换的元素");

System.out.println(list);

list.remove(2);

System.out.println(list);

//遍历list(类似数组)

for(int i =0;i

System.out.print(list.get(i)+" ");

}

}

}

Deque集合：功能被限制的线性表。

//把Deque当成栈用

public class Test {

public static void main(String[] args) {

//把Deque当成栈用

Deque dq = new ArrayDeque();

//进栈(压栈):后进先出

dq.push("a");

dq.push("b");

dq.push("c");

dq.push("d");

//打印首先出栈的元素

System.out.println(dq.pop());

//打印访问栈顶的元素

System.out.println(dq.peek());

}

}

//把Deque当成队列用：先进先出

public class Test2 {

public static void main(String[] args) {

//把Deque当成队列用：先进先出

Deque dq = new ArrayDeque();

//从队列尾部入队

dq.offer("a");

dq.offer("b");

dq.offer("c");

dq.offer("d");

//从队列头部出队

System.out.println(dq.poll());

//打印访问队头元素

System.out.println(dq.peek());

}

}

Collections集合工具类：

public class TestCollections {

public static void main(String[] args) {

List list = new ArrayList();

list.add("a");

list.add("b");

list.add("c");

list.add("d");

System.out.println(list);

//对集合进行反转

Collections.reverse(list);

System.out.println(list);

//把b, c位置进行交换

Collections.swap(list, 1, 2);

System.out.println(list);

//将list集合元素进行随机排列

Collections.shuffle(list);

System.out.println(list);

}

}

结束语

今天内容比较多，而且有些和数据结构相关，所以理解起来可能会有些困难。编程我觉得还是要多练，只要你肯多练，就不会那么难了。今天就讲到这，明天开始讲Map。