Java_集合(2)
1. Set集合
1.1 Set集合概述和特点
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
import java.util.HashSet; import java.util.Set; /* HashSet:对集合的迭代顺序不作任何保证 */ 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); } } }
1.2 哈希值
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
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 int hashCode() { return 0; } }
测试类:
public class HashDemo { public static void main(String[] args) { //创建学生对象 Student s1 = new Student("张三", 18); //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()); //2137211482 // System.out.println(s1.hashCode()); //2137211482 System.out.println("--------"); //默认情况下,不同对象的哈希值是不同的 //通过重写hashCode()方法,可以实现让不同对象的哈希值相同 Student s2 = new Student("张三", 18); // System.out.println(s2.hashCode()); //920011586 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("--------"); /* 1.java中所有的对象都有一个父类Object,而Object类都有hashCode方法,也就是说java中所有的类均会有hashCode方法; 2.Object类的hashCode方法是native的,即是通用C语言来写的,本文举例使用的是String类,自己重写了hashCode方法; 3.String类的hashCode算法是固定的,根据算法就可以看到是可能会存在相同hashCode的 4.再强调一点,两个String的hashCode相同并不代表着equals比较时会相等,他们两者之间是没有必然关系 ———————————————— 原文链接:https://blog.csdn.net/hl_java/article/details/71511815 */ System.out.println("通话".hashCode()); //1179395 System.out.println("重地".hashCode()); //1179395 } }
1.3 HashSet集合概述和特点
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
示例:
import java.util.HashSet; 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); } } }
1.4 HashSet集合保证元素唯一性源码分析
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 。
HashSet集合保证元素唯一性的图解:

HashCode集合存储元素:要保证元素唯一性,需要重写hashCode()和equals()
1.5 常见数据结构之哈希表
哈希表
JDK8之前,底层采用数组+链表实现,可以说是一个元素为链表的数组
JDK8以后,在长度比较长的时候,底层实现了优化

1.6 HashSet集合存储学生对象并遍历
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
思路:
1.定义学生类
2.创建HashSet集合对象
3.创建学生对象
4.把学生添加到集合
5.遍历集合(增强for)
6.在学生类中重写两个方法
hashCode()和equals()
自动生成即可
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:
import java.util.HashSet; 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("张三", 18); Student s2 = new Student("李四", 20); Student s3 = new Student("王五", 19); Student s4 = new Student("王五", 19); //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()); } } }
1.7 LinkedHashSet集合概述和特点
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
import java.util.LinkedHashSet; 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(增强for) for (String s : linkedHashSet) { System.out.println(s); } } }
2. Set集合排序
2.1TreeSet集合概述和特点
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
示例代码:
import java.util.TreeSet; 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(50); ts.add(30); ts.add(20); ts.add(30); //遍历集合 for (Integer i : ts) { System.out.println(i); } } }
2.2 自然排序Comparable的使用
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
代码实现:
学生类:
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; } }
测试类:
import java.util.TreeSet; 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", 20); Student s2 = new Student("diaochan", 19); Student s3 = new Student("wangzhaojun", 21); Student s4 = new Student("yangyuhuan", 24); Student s5 = new Student("zhangsan", 24); Student s6 = new Student("zhangsan", 24); //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()); } } }
2.3 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
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; } }
测试类:
import java.util.Comparator; import java.util.TreeSet; /* 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 */ 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) { 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", 20); Student s2 = new Student("diaochan", 19); Student s3 = new Student("wangzhaojun", 21); Student s4 = new Student("yangyuhuan", 24); Student s5 = new Student("zhangsan", 24); Student s6 = new Student("zhangsan", 24); //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()); } } }
2.4成绩排序案例
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
思路:
1.定义学生类
2.创建TreeSet集合对象,通过比较器排序进行排序
3.创建学生对象
4.把学生对象添加到集合
5.遍历集合
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; } }
import java.util.Comparator; import java.util.TreeSet; public class TreeSetDemo { public static void main(String[] args) { //2.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; } }); //3.创建学生对象 Student s1 = new Student("张三", 98, 100); Student s2 = new Student("李四", 95, 95); Student s3 = new Student("王五", 100, 93); Student s4 = new Student("赵六", 100, 97); Student s5 = new Student("孙七", 98, 98); Student s6 = new Student("周八", 97, 99); // Student s7 = new Student("周八", 97, 99); Student s8 = new Student("吴九", 97, 99); //4.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(s8); //5.遍历集合(增强for) for (Student s : ts) { System.out.println(s.getName() + "," + s.getChinese() + "," + s.getMath() + "," + s.getSum()); } } }
2.5 不重复的随机数案例
案例需求:
编写一个程序,获取10个1-20之间的随机数,要求随机数不能重复,并在控制台输出
思路:
1.创建Set集合对象
2.创建随机数对象
3.判断集合的长度是不是小于10
是:产生一个随机数,添加到集合
回到3继续
4.遍历集合
代码实现:
import java.util.HashSet; import java.util.Random; import java.util.Set; import java.util.TreeSet; public class SetDemo { public static void main(String[] args) { //创建Set集合 // Set<Integer> set = new HashSet<Integer>(); //结果不会排序 Set<Integer> set = new TreeSet<Integer>(); //结果会排序 //创建随机数对象 Random r = new Random(); //判断集合的长度是不是小于10 while (set.size() < 10) { //产生一个随机数,添加到集合 int number = r.nextInt(20) + 1; set.add(number); } //遍历集合(增强for) for (Integer i : set) { System.out.println(i); } } }
3. 泛型
3.1泛型概述和好处
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。
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
import java.util.ArrayList; import java.util.Collection; import java.util.Iterator; public class DenericDemo { public static void main(String[] args) { //创建集合对象 // Collection c = new ArrayList(); Collection<String> c = new ArrayList<String>(); //添加元素 c.add("hello"); c.add("world"); c.add("java"); //把运行时期的问题提前到了编译期间 // c.add(100); //遍历集合 // Iterator it = c.iterator(); Iterator<String> it = c.iterator(); while (it.hasNext()) { // Object obj = it.next(); // System.out.println(obj); //避免了强制类型转换 // String s = (String) it.next(); //ClassCastException String s = it.next(); System.out.println(s); } } }
3.2 泛型类
泛型类的定义格式: 格式:修饰符 class 类名<类型> { } 范例:public class Generic<T> { } 此处 T 可以随便写为任意标识,常见的如 T、E、K、V 等形式的参数常用于表示泛型
示例代码:
学生类:
public class Student { private String name; public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } }
老师类:
public class Teacher { private Integer age; public Integer getAge() { return age; } public void setAge(Integer age) { this.age = age; } }
泛型类:
public class Generic<T> { 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) { Student s = new Student(); s.setName("张三"); System.out.println(s.getName()); Teacher t = new Teacher(); t.setAge(30); System.out.println(t.getAge()); System.out.println("--------"); //定义泛型类后,Student类和Teacher类就不用了 Generic<String> g1 = new Generic<String>(); g1.setT("张三"); System.out.println(g1.getT()); Generic<Integer> g2 = new Generic<Integer>(); g2.setT(30); System.out.println(g2.getT()); Generic<Boolean> g3 = new Generic<Boolean>(); g3.setT(true); System.out.println(g3.getT()); } }
3.3 泛型方法
泛型方法的定义格式: 格式:修饰符 <类型> 返回值类型 方法名(类型 变量名) { }
范例:public <T> void show(T t) { }
示例代码:
带有泛型方法的类:
/* public class Generic { public void show(String s) { System.out.println(s); } public void show(Integer i) { System.out.println(i); } public void show(Boolean b) { System.out.println(b); } } */ //泛型类改进 //public class Generic<T> { // public void show(T t) { // System.out.println(t); // } //} //泛型方法改进 public class Generic { public <T> void show(T t) { System.out.println(t); } }
测试类:
public class GenericDemo { public static void main(String[] args) { // Generic g = new Generic(); // g.show("张三"); // g.show(30); // g.show(true); //// g.show(12.34); //泛型类改进后 // Generic<String> g1 = new Generic<String>(); // obj.show("张三"); // // Generic<Integer> g2 = new Generic<Integer>(); // obj2.show(30); // // Generic<Boolean> g3 = new Generic<Boolean>(); // obj3.show(true); // // Generic<Double> g4 = new Generic<Double>(); // obj4.show(12.34); //泛型方法改进后 Generic g = new Generic(); g.show("张三"); g.show(30); g.show(true); g.show(12.34); } }
3.4 泛型接口
泛型接口的定义格式: 格式:修饰符 interface 接口名<类型> { } 范例:public interface Generic<T> { }
示例代码 :
泛型接口:
public interface Generic<T> { void show(T t); }
泛型接口实现类:
public class GenericImpl<T> implements Generic<T> { @Override public void show(T t) { System.out.println(t); } }
测试类:
public class GenericDemo { public static void main(String[] args) { GenericImpl<String> g1 = new GenericImpl<String>(); g1.show("张三"); GenericImpl<Integer> g2 = new GenericImpl<Integer>(); g2.show(30); GenericImpl<Boolean> g3 = new GenericImpl<Boolean>(); g3.show(true); } }
3.5 类型通配符
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
如果说我们不希望List<?>是任何泛型List的父类,只希望它代表某一类泛型List的父类,可以使用类型通配符的上限
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
除了可以指定类型通配符的上限,我们也可以指定类型通配符的下限
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
类型通配符的基本使用:
import java.util.ArrayList; import java.util.List; public class GenericDemo { public static void main(String[] args) { //类型通配符:<?> List<?> list1 = new ArrayList<Object>(); List<?> list2 = new ArrayList<Number>(); List<?> list3 = new ArrayList<Integer>(); System.out.println("--------"); //类型通配符上限:<? extends 类型> // List<? extends Number> list4 = new ArrayList<Object>(); 错误 List<? extends Number> list5 = new ArrayList<Number>(); List<? extends Number> list6 = new ArrayList<Integer>(); System.out.println("--------"); //类型通配符下限:<? super 类型> List<? super Number> list7 = new ArrayList<Object>(); List<? super Number> list8 = new ArrayList<Number>(); // List<? super Number> list9 = new ArrayList<Integer>(); } }
4. 可变参数
4.1 可变参数的介绍
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
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
可变参数的基本使用:
public class ArgsDemo01 { public static void main(String[] args) { System.out.println(sum(10, 20)); System.out.println(sum(10, 20, 30)); System.out.println(sum(10, 20, 30, 40)); System.out.println(sum(10, 20, 30, 40, 50)); System.out.println(sum(10, 20, 30, 40, 50, 60)); System.out.println(sum(10, 20, 30, 40, 50, 60, 70)); System.out.println(sum(10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100)); } //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 // public static int sum(int b, int... a) { // return 0; // } //这里的变量其实是一个数组 public static int sum(int... a) { // System.out.println(a); //运行可知 a 是一个数组 // return 0; int sum = 0; //遍历(增强for) for (int i : a) { sum += i; } return sum; } // public static int sum(int a, int b) { // return a + b; // } // // public static int sum(int a, int b, int c) { // return a + b + c; // } // // public static int sum(int a, int b, int c, int d) { // return a + b + c + d; // } }
4.2 可变参数的使用
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
示例代码:
import java.util.Arrays; import java.util.List; import java.util.Set; public class ArgsDemo02 { public static void main(String[] args) { //public static List asList(T... a):返回由指定数组支持的固定大小的列表 // List<String> list = Arrays.asList("hello", "world", "java"); //返回的集合不能做增删操作,可以做修改操作 // list.add("javaee"); //UnsupportedOperationException:表示不支持请求的操作 // list.remove("world"); //UnsupportedOperationException // list.set(1, "javaee"); // // System.out.println(list); //public static List of(E... elements):返回包含任意数量元素的不可变列表 // List<String> list = List.of("hello", "world", "java", "world"); //返回的集合不能做增删改操作 // list.add("javaee"); //UnsupportedOperationException // list.remove("hello"); //UnsupportedOperationException // list.set(1, "javaee"); //UnsupportedOperationException // System.out.println(list); //public static Set of(E... elements) :返回一个包含任意数量元素的不可变集合 // Set<String> set = Set.of("hello", "world", "java", "world"); //IllegalArgumentException:表示一种方法已经通过了非法或不正确的参数 //因为set集合不允许有重复元素 Set<String> set = Set.of("hello", "world", "java"); set.add("javaee"); //UnsupportedOperationException set.remove("hello"); //UnsupportedOperationException //没有修改的方法 System.out.println(set); } }

浙公网安备 33010602011771号