java之集合（Set、List、Map）
java之集合（Set、List、Map）
java集合类存放于java,uti包中，是一个用于存放对象的容器。
- 集合只能存放对象，比如存入的是int型数据1，那么它会自动转换成Integer包装类后再存入；
- 集合存放的是多个对象的引用，对象本身还是放在堆内存中；
- 集合可以存放不同类型、不限数量的数据类型；
java集合可以分为Set、Map和List三大体系。
- Set：无序、不可重复的集合；
- List：有序、可重复的集合；
- Map：具有映射关系的集合；
在JDK5之后，增加了泛型，java集合可以记住容器中对象的数据类型。
一、HashSet
HashSet是Set接口的典型实现，大多数时候使用Set集合时都会使用这个实现类。我们大多数时候说的Set集合指的就是HashSet。
HashSet是哈希算法来存储集合的元素，因此具有很好的存取和查找的性能。
HashSet具有以下特点：
- 不能保证元素的排列顺序；
- 不可重复；
- HashSet不是线程安全的；
- 集合元素可以是null；
当向HashSet中存入一个元素时，HashSet会调用该对象的hashCode()方法来得到该对象的hashCode值，然后根据hashCode的值决定该对象在HashSet中存储的位置。如果两个元素的equals()方法返回true，但它们的hashCode()返回值不相等，HashSet会将它们存储在不同的位置，但依然可以添加成功。
HashSet--实现Set接口，Set接口继承Collection接口。
package collections;
import java.util.Set;
import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Set set = new HashSet();
//添加一个对象
set.add(1);
set.add("a");
System.out.println(set);
//删除一个对象
set.remove(1);
System.out.println(set);
//判断是否包含某个对象
System.out.println(set.contains("a"));
//清空集合
set.clear();
set.add("a");
set.add("b");
set.add("c");
set.add("d");
//可以存放null
set.add(null);
//使用迭代器遍历集合
Iterator it = set.iterator();
while(it.hasNext()) {
System.out.println(it.next());
}
//for each迭代集合
//将set中的每一个值取出来赋值给obj
for(Object obj:set) {
System.out.println(obj);
}
//取得set的长度
System.out.println(set.size());
//存放指定数据类型(string)的对象
Set<String> stringSet = new HashSet<String>();
stringSet.add("a");
stringSet.add("b");
for(String str:stringSet){
System.out.println(str);
}
}
}二、TreeSet
TreeSet是SortedSet的接口实现类，其主要关系如下：TreeSet类实现NavigableSet接口，NavigableSet接口继承SortedSet接口，SortedSet继承Set接口，Set接口继承Collection接口。TreeSet可以确保集合元素处于排序状态。TreeSet支持两种排序方法：自然排序和定制排序，默认情况下，TreeSet采用自然排序。
自然排序：TreeSet会调用结合元素的compareTo(Object obj)方法来比较元素之间的大小关系，然后将元素按升序排列。如果this>obj，返回1，如果this<obj，返回-1，如果this=obj，返回0，则认为两个对象相等。注意：必须放入同种类型的对象（默认会进行排序），否则可能发生类型转换异常，可以使用泛型来进行限制。
package collections;
import java.util.Set;
import java.util.TreeSet;
public class Test2 {
public static void main(String[] args) {
Set<Integer> set = new TreeSet<Integer>();
set.add(5);
set.add(2);
set.add(4);
set.add(3);
System.out.println(set);
set.remove(4);
System.out.println(set);
System.out.println(set.contains(3));
}
}里面的元素是有序的，即[2,3,4,5]。
我们也可以自定义排列规则：
package collections;
import java.util.Comparator;
import java.util.Set;
import java.util.TreeSet;
public class Test2 {
public static void main(String[] args) {
Set<Person> set = new TreeSet<Person>(new Person());
Person p1 = new Person("tom",21);
Person p2 = new Person("mike",18);
Person p3 = new Person("bob",43);
set.add(p1);
set.add(p2);
set.add(p3);
for(Person p:set) {
System.out.println("名字："+p.name+" "+"年龄："+p.age);
}
}
}
class Person implements Comparator<Person>{
String name;
int age;
public Person() {}
public Person(String name,int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
@Override
public int compare(Person p1,Person p2) {
if (p1.age>p2.age){
return 1;
}else if(p1.age<p2.age) {
return -1;
}else {
return 0;
}
}
}输出：
名字：mike 年龄：18 名字：tom 年龄：21 名字：bob 年龄：43
可以发现，确实是按照年龄进行排序的，若想按照降序来排序，只需要将Person中的返回1和-1进行交换即可。
三、List与ArrayList
List代表一个有序、且可重复的集合，集合中的每个元素都有其相对应的顺序索引。
List允许使用重复元素，可以通过索引来访问指定位置的集合元素。
List默认按元素的添加顺序进行索引的设置。
List集合里添加了一些根据索引来操作集合元素的方法。
ArrayList类实现了List接口，List接口继承了Collection接口。
package collections;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class Test3 {
public static void main(String[] args) {
List<String> list1 = new ArrayList<String>();
//按顺序插入元素
list1.add("a");
list1.add("c");
list1.add("b");
System.out.println(list1);
//在指定的索引插入元素
list1.add(1,"d");
List<String> list2 = new ArrayList<String>();
list2.add("123");
list2.add("456");
//添加另一个列表结合
list1.addAll(2,list2);
System.out.println(list1);
//根据索引获取元素
System.out.println(list1.get(1));
//获取元素第一次出现的索引
System.out.println(list1.indexOf("d"));
//获取元素最后一次出现的索引
System.out.println(list1.lastIndexOf("d"));
//根据索引删除元素
list1.remove(1);
//根据索引修改元素
list1.set(2,"66");
System.out.println(list1);
//根据区间获取元素,即索引为2,3的元素
List<String> subList = list1.subList(2, 4);
System.out.println(subList);
//集合的长度
System.out.println(list1.size());
}
}ArrayList和Vector都是List接口的典型实现：
区别：
- Vector是一个古老的集合，通常建议使用ArrayList；
- ArrayList是线程不安全的，而Vector是线程安全的；
- 即使为保证List集合线程安全，也不建议使用Vector；
四、Map
Map用于保存具有映射关系的数据，因此Map集合里保存着两组值，一组用于保存Map里的key，一组用于保存Map里面的value。
Map中的key和value都可以是任意引用数据类型的数据。
Map中key不允许重复，即同一个Map对象的任何两个Key通过equals方法比较都会返回false。
key和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。
package collections;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Map.Entry;
import java.util.Set;
public class Test4 {
public static void main(String[] args) {
Map<Integer, String> map = new HashMap<Integer,String>();
//添加一个键值对
map.put(1, "b");
map.put(2, "a");
map.put(3, "c");
System.out.println(map);
//通过键获取值
System.out.println(map.get(1));
//通过键删除某条键值对数据
map.remove(1);
//大小
System.out.println(map.size());
//是否包含键为2的数据
System.out.println(map.containsKey(2));
//是否包含值为"c"的数据
System.out.println(map.containsValue("c"));
//遍历Map集合
//获取key的集合
map.keySet();
//获取value的集合
map.values();
//通过key来遍历
Set<Integer> keys = map.keySet();
for(Integer key:keys) {
System.out.println("key:"+key+",val:"+map.get(key));
}
//通过map.entrySet(),Entry代表键值对对象
Set<Entry<Integer,String>> entrys = map.entrySet();
for(Entry<Integer,String> entry:entrys) {
System.out.println("key="+entry.getKey()+","+"value="+entry.getValue());
}
}
}HashMap和Hashtable是Mao接口的两个实现类。
区别：
- Hashtable是一个古老的Map实现类，不建议使用；
- Hashtable是一个线程安全的Map实现，但是HashMap是线程不安全的；
- Hashtable不允许使用null作为key和value的值，而HashMap可以；
与HashSet集合不能保证元素的顺序一样，Hashtable和HashMap也不能保证其中key-value对的顺序。
Hashtable和HashMap判断两个key相同的标准是：两个key通过equals方法返回true，hashCode也相等。
Hashtable和HashMap判断两个value相同的标准是：两个value通过equals方法返回true
五、TreeMap
TreeMap存储键值对时，需要根据key对键值对进行排序，TreeMap可以保证所有的键值对处于有序状态。
自然排序：TreeMap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，否则会抛出异常；
定制排序：创建TreeMap时，传入一个Comparator对象，该对象负责对TreeMap的所有Key进行排序，此时不需要Map的key实现Comparable接口；
Map<Integer, String> map2 = new TreeMap<Integer,String>();
map2.put(2,"b");
map2.put(1,"a");
map2.put(3,"c");
System.out.println(map2);输出：
{1=a, 2=b, 3=c}
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