JAVA容器集合全面解析(Collection和Map)
目录
- 前言
- 一.Collection集合
- 1.1List集合
- 1.1.1ArrayList集合
- 1.1.2LinkedList集合
- 1.2Set集合
- 1.2.1HashSet集合
- HashSet集合保证元素唯一性源码分析:
- 1.2.2TreeSet集合
- 比较器排序Comparator的使用:
- 二.Map集合
- 2.1Map集合的概述与特点
- 2.2Map集合的获取功能
- 2.3Map集合的遍历方式(方式一)
- 2.4Map集合的遍历方式(方式二)
- 2.5HashMap集合
前言
本次我将分享的是java中常用的容器集合,大体分为了两类(Collection单列集合和Map双列集合),什么是双列,单列集合呢?看完这篇博客,或许你将有些许收获。Collection集合下主要讲解List集合和Set集合,而双列集合,我主要讲解HashMap集合。
一.Collection集合
Collection集合概述
是单例集合的顶层接口,它表示一组对象,这些对象也称为Collection的元素
JDK 不提供此接口的任何直接实现,它提供更具体的子接口(如Set和List)实现
常用方法:
1.1List集合
List集合概述:
有序集合(也称为序列),用户可以精确控制列表中每个元素的插入位置。用户可以通过整数索引访问元素,并搜索列表中的元素
与Set集合不同,列表通常允许重复的元素
List集合特点:
有索引
可以存储重复元素
元素存取有序
List集合特有的方法:
遍历方式:
//学生类 public class Student { private String name; private int age; public Student() { } public Student(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; } } //-------------------------------------------------------- //测试类 public class ListDemo { public static void main(String[] args) { //创建List集合对象 List<Student> list = new ArrayList<Student>(); //创建学生对象 Student s1 = new Student("林青霞", 30); Student s2 = new Student("张曼玉", 35); Student s3 = new Student("王祖贤", 33); //把学生添加到集合 list.add(s1); list.add(s2); list.add(s3); //迭代器:集合特有的遍历方式 Iterator<Student> it = list.iterator(); while (it.hasNext()) { Student s = it.next(); System.out.println(s.getName()+","+s.getAge()); } System.out.println("--------"); //普通for:带有索引的遍历方式 for(int i=0; i<list.size(); i++) { Student s = list.get(i); System.out.println(s.getName()+","+s.getAge()); } System.out.println("--------"); //增强for:最方便的遍历方式 for(Student s : list) { System.out.println(s.getName()+","+s.getAge()); } } }
接下来讲的是List集合的实现类:
1.1.1ArrayList集合
ArrayList集合的底层是数组结构实现,查询快、增删慢,它的一些常用方法可以参考List集合的
常用方法。
1.1.2LinkedList集合
LinkedList集合底层是链表结构实现,查询慢、增删快,它有一些特有的常用方法
1.2Set集合
Set集合的特点
元素存取无序
没有索引、只能通过迭代器或增强for循环遍历
不能存储重复元素
在我讲解HashSet之前我们必须先了解哈希值的概念,方便我们理解接下来的一些集合
哈希值简介
是JDK根据对象的地址或者字符串或者数字算出来的int类型的数值
如何获取哈希值
Object类中的public int hashCode():返回对象的哈希码值
哈希值的特点
同一个对象多次调用hashCode()方法返回的哈希值是相同的
默认情况下,不同对象的哈希值是不同的。而重写hashCode()方法,可以实现让不同对象的哈希值相同
1.2.1HashSet集合
HashSet集合的特点
底层数据结构是哈希表
对集合的迭代顺序不作任何保证,也就是说不保证存储和取出的元素顺序一致
没有带索引的方法,所以不能使用普通for循环遍历
由于是Set集合,所以是不包含重复元素的集合
HashSet的基本使用:
public class HashSetDemo01 { public static void main(String[] args) { //创建集合对象 HashSet<String> hs = new HashSet<String>(); //添加元素 hs.add("hello"); hs.add("world"); hs.add("java"); hs.add("world"); //遍历 for(String s : hs) { System.out.println(s); } } }
HashSet集合保证元素唯一性源码分析:
1.根据对象的哈希值计算存储位置
如果当前位置没有元素则直接存入
如果当前位置有元素存在,则进入第二步
2.当前元素的元素和已经存在的元素比较哈希值
如果哈希值不同,则将当前元素进行存储
如果哈希值相同,则进入第三步
3.通过equals()方法比较两个元素的内容
如果内容不相同,则将当前元素进行存储
如果内容相同,则不存储当前元素
图解:
拓展:LinkedHashSet
LinkedHashSet集合特点
哈希表和链表实现的Set接口,具有可预测的迭代次序
由链表保证元素有序,也就是说元素的存储和取出顺序是一致的
由哈希表保证元素唯一,也就是说没有重复的元素
1.2.2TreeSet集合
TreeSet集合概述
元素有序,可以按照一定的规则进行排序,具体排序方式取决于构造方法
TreeSet():根据其元素的自然排序进行排序
TreeSet(Comparator comparator) :根据指定的比较器进行排序
没有带索引的方法,所以不能使用普通for循环遍历
由于是Set集合,所以不包含重复元素的集合
要理解好TreeSet必须先了解自然排序Comparable:
案例需求
存储学生对象并遍历,创建TreeSet集合使用无参构造方法
要求:按照年龄从小到大排序,年龄相同时,按照姓名的字母顺序排序
实现步骤
用TreeSet集合存储自定义对象,无参构造方法使用的是自然排序对元素进行排序的
自然排序,就是让元素所属的类实现Comparable接口,重写compareTo(T o)方法
重写方法时,一定要注意排序规则必须按照要求的主要条件和次要条件来写
public class Student implements Comparable<Student> { private String name; private int age; public Student() { } public Student(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 int compareTo(Student s) { // return 0; // return 1; // return -1; //按照年龄从小到大排序 int num = this.age - s.age; // int num = s.age - this.age; //年龄相同时,按照姓名的字母顺序排序 int num2 = num==0?this.name.compareTo(s.name):num; return num2; } } //------------------------------------------------ public class TreeSetDemo02 { public static void main(String[] args) { //创建集合对象 TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>(); //创建学生对象 Student s1 = new Student("xishi", 29); Student s2 = new Student("wangzhaojun", 28); Student s3 = new Student("diaochan", 30); Student s4 = new Student("yangyuhuan", 33); Student s5 = new Student("linqingxia",33); Student s6 = new Student("linqingxia",33); //把学生添加到集合 ts.add(s1); ts.add(s2); ts.add(s3); ts.add(s4); ts.add(s5); ts.add(s6); //遍历集合 for (Student s : ts) { System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge()); } } }
比较器排序Comparator的使用:
案例需求
存储学生对象并遍历,创建TreeSet集合使用带参构造方法
要求:按照年龄从小到大排序,年龄相同时,按照姓名的字母顺序排序
实现步骤
用TreeSet集合存储自定义对象,带参构造方法使用的是比较器排序对元素进行排序的
比较器排序,就是让集合构造方法接收Comparator的实现类对象,重写compare(T o1,T o2)方法
重写方法时,一定要注意排序规则必须按照要求的主要条件和次要条件来写
public class Student { private String name; private int age; public Student() { } public Student(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; } } //=================================================================== public class TreeSetDemo { public static void main(String[] args) { //创建集合对象 TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>(new Comparator<Student>() { @Override public int compare(Student s1, Student s2) { //this.age - s.age //s1,s2 int num = s1.getAge() - s2.getAge(); int num2 = num == 0 ? s1.getName().compareTo(s2.getName()) : num; return num2; } }); //创建学生对象 Student s1 = new Student("xishi", 29); Student s2 = new Student("wangzhaojun", 28); Student s3 = new Student("diaochan", 30); Student s4 = new Student("yangyuhuan", 33); Student s5 = new Student("linqingxia",33); Student s6 = new Student("linqingxia",33); //把学生添加到集合 ts.add(s1); ts.add(s2); ts.add(s3); ts.add(s4); ts.add(s5); ts.add(s6); //遍历集合 for (Student s : ts) { System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge()); } } }
二.Map集合
2.1Map集合的概述与特点
Map集合概述
interface Map<K,V> K:键的类型;V:值的类型
Map集合的特点
键值对映射关系
一个键对应一个值
键不能重复,值可以重复
元素存取无序
Map集合的基本使用:
Map集合的一些常用方法:
public class MapDemo02 { public static void main(String[] args) { //创建集合对象 Map<String,String> map = new HashMap<String,String>(); //V put(K key,V value):添加元素 map.put("张无忌","赵敏"); map.put("郭靖","黄蓉"); map.put("杨过","小龙女"); //V remove(Object key):根据键删除键值对元素 // System.out.println(map.remove("郭靖")); // System.out.println(map.remove("郭襄")); //void clear():移除所有的键值对元素 // map.clear(); //boolean containsKey(Object key):判断集合是否包含指定的键 // System.out.println(map.containsKey("郭靖")); // System.out.println(map.containsKey("郭襄")); //boolean isEmpty():判断集合是否为空 // System.out.println(map.isEmpty()); //int size():集合的长度,也就是集合中键值对的个数 System.out.println(map.size()); //输出集合对象 System.out.println(map); } }
2.2Map集合的获取功能
方法介绍:
public class MapDemo03 { public static void main(String[] args) { //创建集合对象 Map<String, String> map = new HashMap<String, String>(); //添加元素 map.put("张无忌", "赵敏"); map.put("郭靖", "黄蓉"); map.put("杨过", "小龙女"); //V get(Object key):根据键获取值 // System.out.println(map.get("张无忌")); // System.out.println(map.get("张三丰")); //Set<K> keySet():获取所有键的集合 // Set<String> keySet = map.keySet(); // for(String key : keySet) { // System.out.println(key); // } //Collection<V> values():获取所有值的集合 Collection<String> values = map.values(); for(String value : values) { System.out.println(value); } } }
2.3Map集合的遍历方式(方式一)
遍历思路
我们刚才存储的元素都是成对出现的,所以我们把Map看成是一个夫妻对的集合
把所有的丈夫给集中起来
遍历丈夫的集合,获取到每一个丈夫
根据丈夫去找对应的妻子
步骤分析
获取所有键的集合。用keySet()方法实现
遍历键的集合,获取到每一个键。用增强for实现
根据键去找值。用get(Object key)方法实现
public class MapDemo01 { public static void main(String[] args) { //创建集合对象 Map<String, String> map = new HashMap<String, String>(); //添加元素 map.put("张无忌", "赵敏"); map.put("郭靖", "黄蓉"); map.put("杨过", "小龙女"); //获取所有键的集合。用keySet()方法实现 Set<String> keySet = map.keySet(); //遍历键的集合,获取到每一个键。用增强for实现 for (String key : keySet) { //根据键去找值。用get(Object key)方法实现 String value = map.get(key); System.out.println(key + "," + value); } } }
2.4Map集合的遍历方式(方式二)
遍历思路
我们刚才存储的元素都是成对出现的,所以我们把Map看成是一个夫妻对的集合
获取所有结婚证的集合
遍历结婚证的集合,得到每一个结婚证
根据结婚证获取丈夫和妻子
步骤分析
获取所有键值对对象的集合
Set<Map.Entry<K,V>> entrySet():获取所有键值对对象的集合
遍历键值对对象的集合,得到每一个键值对对象
用增强for实现,得到每一个Map.Entry
根据键值对对象获取键和值
用getKey()得到键
用getValue()得到值
代码实现
public class MapDemo02 { public static void main(String[] args) { //创建集合对象 Map<String, String> map = new HashMap<String, String>(); //添加元素 map.put("张无忌", "赵敏"); map.put("郭靖", "黄蓉"); map.put("杨过", "小龙女"); //获取所有键值对对象的集合 Set<Map.Entry<String, String>> entrySet = map.entrySet(); //遍历键值对对象的集合,得到每一个键值对对象 for (Map.Entry<String, String> me : entrySet) { //根据键值对对象获取键和值 String key = me.getKey(); String value = me.getValue(); System.out.println(key + "," + value); } } }
2.5HashMap集合
HashMap是Map的实现类,HashMap可实现快速存储和检索,但缺点是包含的元素是无序的,适用于在Map中插入、删除和定位元素。常用方法参考Map集合。
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