【java后端】容器集合

（一）ArrayList：

Arraylist采用了数组底层结构，初始容量为10的数组添加第一个元素后扩容为1.5倍，此集合遍历和向尾部增删效率高。但随机增删效率低。

 //创建ArrayList集合的对象
        ArrayList c = new ArrayList();

LinkList是双向链表的数据结构，类似于自行车链的结构；

LinkList的方法：

1.结构不同：ArrayList是实现了基于动态数组的数据结构，LinkedList基于链表的数据结构。

2.访问方式不同：对于随机访问get和set，ArrayList优于LinkedList，因为ArrayList可以随机定位，而LinkedList要移动指针一步一步的移动到节点处。（

3.增删 *** 作不同：对于新增和删除 *** 作add和remove，LinedList比较占优势，只需要对指针进行修改即可，而ArrayList要移动数据来填补被删除的对象的空间

如下表所示：

①元素存取无序

②没有索引、只能通过迭代器或增强for循环遍历

③不能存储重复元素

基本使用：

//set的基本使用：

public class SetDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建集合对象
        Set set = new HashSet();

        //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

实例：定义一个学生类，在测试类中使用hashcode获得哈希值：

//定义一个学生类

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;
    }
//hashcode方法：
    @Override
    public int hashCode() {
        return 0;
    }
}

//测试类调用hashcode方法：
public class HashDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建学生对象
        Student s1 = new Student("林青霞",30);

        //同一个对象多次调用hashCode()方法返回的哈希值是相同的
        System.out.println(s1.hashCode()); //1060830840
        System.out.println(s1.hashCode()); //1060830840
        System.out.println("--------");

        Student s2 = new Student("林青霞",30);

        //默认情况下，不同对象的哈希值是不相同的
        //通过方法重写，可以实现不同对象的哈希值是相同的
        System.out.println(s2.hashCode()); //2137211482
        System.out.println("--------");

        System.out.println("hello".hashCode()); //99162322
        System.out.println("world".hashCode()); //113318802
        System.out.println("java".hashCode()); //3254818

        System.out.println("world".hashCode()); //113318802
        System.out.println("--------");

        System.out.println("重地".hashCode()); //1179395
        System.out.println("通话".hashCode()); //1179395
    }
}

• 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，使用增强for循环

  • 由于是Set集合，所以是不包含重复元素的集合

HashSet的使用：

//HashSet的使用：

public class HashSetDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        //创建集合对象
        HashSet hs = new HashSet();

        //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

• 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

代码如下：

//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 hs = new HashSet();

        //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

  • LinkedHashSet集合基本使用：

public class LinkedHashSetDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建集合对象
        LinkedHashSet linkedHashSet = new LinkedHashSet();

        //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);
        }
    }
}

• 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，使用增强for循环；

  • 由于是Set集合，所以不包含重复元素的集合

• TreeSet集合基本使用

public class TreeSetDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        //创建集合对象
        TreeSet ts = new TreeSet();

        //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);
        }
    }
}

• 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

//在学生类方法重写排序方法
 @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;
    }
}

//测试类
public class TreeSetDemo02 {
    public static void main(String[] args) {
        //创建集合对象
        TreeSet ts = new TreeSet();

        //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());
        }
    }
}

写完学生类之后在测试类这么使用：

public class TreeSetDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建集合对象
        TreeSet ts = new TreeSet(new Comparator() {
            @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());
        }
    }
}

 TreeSet ts = new TreeSet(new Comparator() {方法重写}

• 泛型是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 *** 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

• 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

• 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

定义格式： 修饰符 class 类名<类型> {  }

例如：

//泛型类
public class Generic {
    private T t;

    public T getT() {
        return t;
    }

    public void setT(T t) {
        this.t = t;
    }
}

//测试类
public class GenericDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Generic g1 = new Generic();
        g1.setT("林青霞");
        System.out.println(g1.getT());

        Generic g2 = new Generic();
        g2.setT(30);
        System.out.println(g2.getT());

        Generic g3 = new Generic();
        g3.setT(true);
        System.out.println(g3.getT());
    }
}

public class Generic {
    public  void show(T t) {
        System.out.println(t);
    }
}

public class GenericDemo {
    public static void main(String[] args) {
		Generic g = new Generic();
        g.show("林青霞");
        g.show(30);
        g.show(true);
        g.show(12.34);
    }
}

泛型接口：

定义格式：修饰符 interface 接口名<类型> {  }

//- - 泛型接口

  //  ```java
    public interface Generic {
        void show(T t);
    }
   

  //- 泛型接口实现类


    public class GenericImpl implements Generic {
        @Override
        public void show(T t) {
            System.out.println(t);
        }
    }
  

  //- 测试类
//
   // ```java
    public class GenericDemo {
        public static void main(String[] args) {
            Generic g1 = new GenericImpl();
            g1.show("林青霞");
    
            Generic g2 = new GenericImpl();
            g2.show(30);
        }
    }
  

• 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

• 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：

    • List：它表示的类型是Number或者其子类型

  • 类型通配符下限：

    • List：它表示的类型是Number或者其父类型

//类型通配符的使用
public class GenericDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //类型通配符：
        List list1 = new ArrayList