集合体系结构【记忆】
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集合类的特点
提供一种存储空间可变的存储模型，存储的数据容量可以随时发生改变
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集合类的体系图
Collection集合概述和基本使用【应用】
- 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
- Collection集合基本使用
Collection集合的遍历【应用】
- 迭代器的介绍
- 迭代器，集合的专用遍历方式
- Iterator iterator()：返回此集合中元素的迭代器，通过集合的iterator()方法得到
- 迭代器是通过集合的iterator()方法得到的，所以我们说它是依赖于集合而存在的
- Collection集合的遍历
public class IteratorDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建集合对象
Collection<String> c = new ArrayList<>();
//添加元素
c.add("hello");
c.add("world");
c.add("java");
c.add("javaee");
//Iterator<E> iterator()：返回此集合中元素的迭代器，通过集合的iterator()方法得到
Iterator<String> it = c.iterator();
//用while循环改进元素的判断和获取
while (it.hasNext()) {
String s = it.next();
System.out.println(s);
}
}
}
List集合
List集合概述和特点【记忆】
- 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
并发修改异常【应用】
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出现的原因
迭代器遍历的过程中，通过集合对象修改了集合中的元素，造成了迭代器获取元素中判断预期修改值和实际修改值不一致，则会出现：ConcurrentModificationException
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解决的方案
用for循环遍历，然后用集合对象做对应的操作即可
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示例代码
public class ListDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建集合对象
List<String> list = new ArrayList<String>();
//添加元素
list.add("hello");
list.add("world");
list.add("java");
//遍历集合，得到每一个元素，看有没有"world"这个元素，如果有，我就添加一个"javaee"元素，请写代码实现
// Iterator<String> it = list.iterator();
// while (it.hasNext()) {
// String s = it.next();
// if(s.equals("world")) {
// list.add("javaee");
// }
// }
for(int i=0; i<list.size(); i++) {
String s = list.get(i);
if(s.equals("world")) {
list.add("javaee");
}
}
//输出集合对象
System.out.println(list);
}
}
列表迭代器【应用】
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- 通过List集合的listIterator()方法得到，所以说它是List集合特有的迭代器
- 用于允许程序员沿任一方向遍历的列表迭代器，在迭代期间修改列表，并获取列表中迭代器的当前位置
- 示例代码
public class ListIteratorDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建集合对象
List<String> list = new ArrayList<String>();
//添加元素
list.add("hello");
list.add("world");
list.add("java");
//获取列表迭代器
ListIterator<String> lit = list.listIterator();
while (lit.hasNext()) {
String s = lit.next();
if(s.equals("world")) {
lit.add("javaee");
}
}
System.out.println(list);
}
}
增强for循环【应用】
- 定义格式
for(元素数据类型 变量名 : 数组/集合对象名) {
循环体;
}
示例代码
public class ForDemo {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {1,2,3,4,5};
for(int i : arr) {
System.out.println(i);
}
System.out.println("--------");
String[] strArray = {"hello","world","java"};
for(String s : strArray) {
System.out.println(s);
}
System.out.println("--------");
List<String> list = new ArrayList<String>();
list.add("hello");
list.add("world");
list.add("java");
for(String s : list) {
System.out.println(s);
}
System.out.println("--------");
//内部原理是一个Iterator迭代器
/*
for(String s : list) {
if(s.equals("world")) {
list.add("javaee"); //ConcurrentModificationException
}
}
*/
}
}
数据结构
3.1数据结构之栈和队列【记忆】
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栈结构
先进后出
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队列结构
先进先出
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数组结构
查询快、增删慢
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队列结构
查询慢、增删快
List集合的实现类
List集合子类的特点【记忆】
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ArrayList集合
底层是数组结构实现，查询快、增删慢
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LinkedList集合
底层是链表结构实现，查询慢、增删快
Set集合
Set集合概述和特点【应用】
- 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
- Set集合的基本使用
public class SetDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建集合对象
Set<String> set = new HashSet<String>();
//添加元素
set.add("hello");
set.add("world");
set.add("java");
//不包含重复元素的集合
set.add("world");
//遍历
for(String s : set) {
System.out.println(s);
}
}
}
哈希值【理解】
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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
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如何获取哈希值
Object类中的public int hashCode()：返回对象的哈希码值
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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
-
获取哈希值的代码
HashSet集合概述和特点【应用】
- 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集合保证元素唯一性源码分析【理解】
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HashSet集合保证元素唯一性的原理
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
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HashSet集合保证元素唯一性的图解
HashSet集合存储学生对象并遍历【应用】
- 案例需求
- 创建一个存储学生对象的集合，存储多个学生对象，使用程序实现在控制台遍历该集合
- 要求：学生对象的成员变量值相同，我们就认为是同一个对象
- 代码实现
- 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;
}
@Override
public boolean equals(Object o) {
if (this == o) return true;
if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
Student student = (Student) o;
if (age != student.age) return false;
return name != null ? name.equals(student.name) : student.name == null;
}
@Override
public int hashCode() {
int result = name != null ? name.hashCode() : 0;
result = 31 * result + age;
return result;
}
}
测试类
public class HashSetDemo02 {
public static void main(String[] args) {
//创建HashSet集合对象
HashSet<Student> hs = new HashSet<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);
Student s4 = new Student("王祖贤", 33);
//把学生添加到集合
hs.add(s1);
hs.add(s2);
hs.add(s3);
hs.add(s4);
//遍历集合(增强for)
for (Student s : hs) {
System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
}
}
}
LinkedHashSet集合概述和特点【应用】
- 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
- LinkedHashSet集合基本使用
public class LinkedHashSetDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建集合对象
LinkedHashSet<String> linkedHashSet = new LinkedHashSet<String>();
//添加元素
linkedHashSet.add("hello");
linkedHashSet.add("world");
linkedHashSet.add("java");
linkedHashSet.add("world");
//遍历集合
for(String s : linkedHashSet) {
System.out.println(s);
}
}
}
Set集合排序
TreeSet集合概述和特点【应用】
- 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
- 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集合基本使用
public class TreeSetDemo01 {
public static void main(String[] args) {
//创建集合对象
TreeSet<Integer> ts = new TreeSet<Integer>();
//添加元素
ts.add(10);
ts.add(40);
ts.add(30);
ts.add(50);
ts.add(20);
ts.add(30);
//遍历集合
for(Integer i : ts) {
System.out.println(i);
}
}
}
自然排序Comparable的使用【应用】
- 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
比较器排序Comparator的使用【应用】
- 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
成绩排序案例【应用】
- 案例需求
- 用TreeSet集合存储多个学生信息(姓名，语文成绩，数学成绩)，并遍历该集合
- 要求：按照总分从高到低出现
- 代码实现
- 学生类
public class Student {
private String name;
private int chinese;
private int math;
public Student() {
}
public Student(String name, int chinese, int math) {
this.name = name;
this.chinese = chinese;
this.math = math;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getChinese() {
return chinese;
}
public void setChinese(int chinese) {
this.chinese = chinese;
}
public int getMath() {
return math;
}
public void setMath(int math) {
this.math = math;
}
public int getSum() {
return this.chinese + this.math;
}
}
测试类
public class TreeSetDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建TreeSet集合对象，通过比较器排序进行排序
TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>(new Comparator<Student>() {
@Override
public int compare(Student s1, Student s2) {
// int num = (s2.getChinese()+s2.getMath())-(s1.getChinese()+s1.getMath());
//主要条件
int num = s2.getSum() - s1.getSum();
//次要条件
int num2 = num == 0 ? s1.getChinese() - s2.getChinese() : num;
int num3 = num2 == 0 ? s1.getName().compareTo(s2.getName()) : num2;
return num3;
}
});
//创建学生对象
Student s1 = new Student("林青霞", 98, 100);
Student s2 = new Student("张曼玉", 95, 95);
Student s3 = new Student("王祖贤", 100, 93);
Student s4 = new Student("柳岩", 100, 97);
Student s5 = new Student("风清扬", 98, 98);
Student s6 = new Student("左冷禅", 97, 99);
// Student s7 = new Student("左冷禅", 97, 99);
Student s7 = new Student("赵云", 97, 99);
//把学生对象添加到集合
ts.add(s1);
ts.add(s2);
ts.add(s3);
ts.add(s4);
ts.add(s5);
ts.add(s6);
ts.add(s7);
//遍历集合
for (Student s : ts) {
System.out.println(s.getName() + "," + s.getChinese() + "," + s.getMath() + "," + s.getSum());
}
}
}
泛型
泛型概述和好处【理解】
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泛型概述
是JDK5中引入的特性，它提供了编译时类型安全检测机制，该机制允许在编译时检测到非法的类型
它的本质是参数化类型，也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数。一提到参数，最熟悉的就是定义方法时有形参，然后调用此方法时传递实参。那么参数化类型怎么理解呢？顾名思义，就是将类型由原来的具体的类型参数化，然后在使用/调用时传入具体的类型。这种参数类型可以用在类、方法和接口中，分别被称为泛型类、泛型方法、泛型接口
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泛型定义格式
- <类型>：指定一种类型的格式。这里的类型可以看成是形参
- <类型1,类型2…>：指定多种类型的格式，多种类型之间用逗号隔开。这里的类型可以看成是形参
- 将来具体调用时候给定的类型可以看成是实参，并且实参的类型只能是引用数据类型
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泛型的好处
- 把运行时期的问题提前到了编译期间
- 避免了强制类型转换
类型通配符【应用】
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类型通配符的作用
为了表示各种泛型List的父类，可以使用类型通配符
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类型通配符的分类
- 类型通配符：<?>
- List<?>：表示元素类型未知的List，它的元素可以匹配任何的类型
- 这种带通配符的List仅表示它是各种泛型List的父类，并不能把元素添加到其中
- 类型通配符上限：<? extends 类型>
- List<? extends Number>：它表示的类型是Number或者其子类型
- 类型通配符下限：<? super 类型>
- List<? super Number>：它表示的类型是Number或者其父类型
- 类型通配符：<?>
可变参数
可变参数【应用】
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可变参数介绍
可变参数又称参数个数可变，用作方法的形参出现，那么方法参数个数就是可变的了
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可变参数定义格式
修饰符 返回值类型 方法名(数据类型… 变量名) { }
可变参数的注意事项
- 这里的变量其实是一个数组
- 如果一个方法有多个参数，包含可变参数，可变参数要放在最后
可变参数的使用【应用】
- Arrays工具类中有一个静态方法：
- public static List asList(T… a)：返回由指定数组支持的固定大小的列表
- 返回的集合不能做增删操作，可以做修改操作
- List接口中有一个静态方法：
- public static List of(E… elements)：返回包含任意数量元素的不可变列表
- 返回的集合不能做增删改操作
- Set接口中有一个静态方法：
- public static Set of(E… elements) ：返回一个包含任意数量元素的不可变集合
- 在给元素的时候，不能给重复的元素
- 返回的集合不能做增删操作，没有修改的方法
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