Java 类集初探

类集

  • 类集:主要功能就是Java数据结构的实现(java.util)
  • 类集就是动态对象数组(链表也是动态数组)

Collection 接口*

  • Collection是整个类集之中单值保存的最大 父接口 。即:每一次仅可以向集合中保存一个对象
public interface Collection<E>
extends Iterable<E>
  • 在Collection定义的常用操作方法

常用操作方法

  • 向集合中保存数据
public  boolean add(E e);
  • 追加一个集合
public boolean addAll(Collection<? extends E>c);
  • 清空集合(根元素为null)
public void clear();
  • 判断是否有指定的内容
public boolean contains(Object o);
  • 判断是否为空集合
public boolean isEmpty();
  • 删除对象
public boolean remove(Object o);
  • 取得元素个数
public int size();
  • 以对象数组保存集合
public Object [] toArray();
  • 为Iterator接口实例化
public Iterator<E> iterator();

contains() 和 remove() 一定要依靠 equals() 的支持;

List子接口

  • List子接口是Collection接口中最常用的子接口;
  • List对Collection接口进行了功能的扩充;

常用操作

  • 取得索引编号的内容
public E get(int index);
  • 修改索引的内容
public E set(int index , E element);
  • 为LisIterator接口实例化对象
public ListIterator<E> listIterator();

List属于接口,如果想使用接口进行操作,就必须存在子类;使用 ArrayList 子类实现(和Vector子类)

ArrayList子类

	public static void main(String [] args) throws IOException {
		List<String> all = new ArrayList<String>();
		System.out.println("size:" + all.size() + "Null:" + all.isEmpty());
		all.add("Hello");
		all.add("Hello");
		all.add("World");
		System.out.println("size:" + all.size() + "Null:" + all.isEmpty());
		// Collection接口定义了size()方法取得集合长度
		// List子接口增加了 get() 方法,可取取得所有的数据
		for (int x = 0 ; x < all.size() ; x++) {
			String str = all.get(x);
			System.out.println(str);
		}
	}
}

通过对ArrayList()子类的使用分析在:List集合中所保存的数据是按照保存的顺序存放的,而且允许重复数据;List子接口有get()方法,可以获得集合中指定序列的内容

  • 为Collection接口实例化
public class TestDemo {
	public static void main(String [] args) throws IOException {
		Collection<String> all = new ArrayList<String>();
		System.out.println("size:" + all.size() + "Null:" + all.isEmpty());
		all.add("Hello");
		all.add("Hello");
		all.add("World");
		System.out.println("size:" + all.size() + "Null:" + all.isEmpty());
		Object[] obj = all.toArray();//变为对象数组读取数据
		for (int x = 0 ; x < obj.length ; x ++) {
			System.out.println(obj[x].toString());
		}
		/*for (int x = 0 ; x < all.size() ; x++) {
			String str = all.get(x);// 由于Collection类中没有get()方法所以无法使用
			System.out.println(str);
		}*/
	}
}
  • List保存对象
class Book {
	private String title ; 
	private double price ;
	public Book(String title , double price) {
		this.price = price;
		this.title = title;
	}
	@Override
	public boolean equals(Object obj) {
		if (this == obj) {
			return true ; 
		}
		if (obj == null) {
			return false;
		}
		if(!(obj instanceof Book)) {
			return false ; 
		}
		Book book = (Book) obj;
		if (this.title.equals(book.title) && this.price == book.price){
			return true;
		}
		return false;
	}
	@Override
	public String toString() {
		return this.title + "\t" + this.price + "\n";
	}
}

public class TestDemo {
	public static void main(String [] args) {
		List<Book> all = new ArrayList<Book>();
		all.add(new Book("Java",11.1));
		all.add(new Book("python",22.2));
		all.add(new Book("C/C++",33.3));
		all.add(new Book("PHP",44.4));
		// 切记:remove和contains方法需要在类中覆写equls()类
		all.remove(new Book("PHP",44.4));
		System.out.println(all);
	}
}

Vector子类(旧)

  • 区别:

    Vector子类采用同步处理,线程安全;而ArrayList子类则采用非线程安全的异步处理机制。ArrayList支持Iterator、ListIterator、foreach输出,而Vector还支持Enumeration。

总结:

  • List中的数据保存顺序就是数据的添加顺序
  • List集合中允许保存有重复的元素
  • List子接口比Collection扩充了get()、set()方法
  • List大多使用ArrayList子类进行操作

Set 子接口

Set子接口只是简单点额继承了Collection接口,并没有效仿List接口对原接口的功能方法进行扩充。

  • 常见子类:HashSet、TreeSet

  • 观察 HashSet 子类:

public class TestDemo {
	public static void main(String [] args) {
		Set<String> all = new HashSet<String>();
		all.add("Hello");
		all.add("Hello");//不保存重复的数据
		all.add("World");
		all.add("HUAWEI");
		System.out.println(all + ">>>" + all.size());
	}
}

通过观察发现:Set集合下没有重复的数据元素(Set 子接口的特征)即:HashSet 子类特征属于 无序排列

  • 观察 TreeSet子类:
public class TestDemo {
	public static void main(String [] args) {
		Set<String> all = new TreeSet<String>();
		all.add("Hello");
		all.add("Hello");//不保存重复的数据
		all.add("World");
		all.add("Array");
		System.out.println(all + ">>>" + all.size());
	}
}

分析得出:TreeSet子类没有重复数据,以及所保存的内容默认自动升序排序。

数据排序问题

class Book implements Comparable<Book>{
	private String title ; 
	private double price ; 
	public Book(String title , double price) {
		this.title = title;
		this.price = price;
	}
	@Override
	public String toString() {
		return this.title + "\t" + this.price;
	}
	/*
	 * 集合本质上就是动态对象数组,而动态的对象数组排序使用的是比较器
	 * 所以我们使用comparable比较器
	 * 
	 * 由于存在重复的元素,compareTo会认为是同一个对象,(Set子接口的特性)
	 * 所以 set子接口的重复判读就是依靠Comparable
	 * 为此我们可以使用String的compareTo方法进行同对象的比较
	 */
	@Override
	public int compareTo(Book o) {
		if (this.price > o.price) {
			return 1;	
		} else if(this.price < o.price) {
			return -1;
		} else {
			// 我们调用String类的compareTo方法来比较
			return this.title.compareTo(o.title);
		}
	}
}

public class TestDemo {
	public static void main(String [] args) {
		Set<Book> all = new TreeSet<Book>();
		all.add(new Book("Java",11.1));
		all.add(new Book("Java",11.1));		//信息完全重复
		all.add(new Book("php",11.1));		//信息部分重复
		all.add(new Book("Python",33.3));	//信息完全不重复
		System.out.println(all);
	}
}

通过观察发现,Comparable接口支持了TreeSet类的重复数据的判断,并不支持对HashSet类的重复数据的判读

重复元素问题

通过上述的各段代码发现:Comparable接口(比较器)只负责对TreeSet子类的重复元素的判断;(依靠comparTo()方法,如若发现数据相同则判断为是同样的对象元素,则 return 0;)

如果要判断数据元素的重复,只能依靠Object中的方法:

  • 取得哈希码
public int hashCode();
  • 对象比较
public boolean equals(Object obj);

代码:

	@Override
	public int hashCode() {
		final int prime = 31;
		int result = 1;
		long temp;
		temp = Double.doubleToLongBits(price);
		result = prime * result + (int) (temp ^ (temp >>> 32));
		result = prime * result + ((title == null) ? 0 : title.hashCode());
		return result;
	}


	@Override
	public boolean equals(Object obj) {
		if (this == obj)
			return true;
		if (obj == null)
			return false;
		if (getClass() != obj.getClass())
			return false;
		Book other = (Book) obj;
		if (Double.doubleToLongBits(price) != Double.doubleToLongBits(other.price))
			return false;
		if (title == null) {
			if (other.title != null)
				return false;
		} else if (!title.equals(other.title))
			return false;
		return true;
	}
  • 总结:

    在不考虑排序问题情况下,判断元素是否重复,依靠Object方法中的 hashCode() 和 equals()

总结:

  • 在开发中,Set子接口不建议首选,如果使用也是首选建议HashSet类;
  • Comparable 比较器普遍应用于Java理论中

集合输出

Collection、List、Set三个接口,List接口是最有利于输出操作的(ArrayList子类),故此集合的输出:

Iterator*:迭代输出

public interface Iterator<E> {
    public boolean hasNext();
    public E next<E>();
} 

Iterator是一个接口,如若取得接口的实例化需要依靠Collection接口iterator()方法

public Iterator<E> iterator();// java.util.Collection
public class TestDemo {
	public static void main(String [] args) {
		Set<String> all = new HashSet<String>();//Set子接口
		all.add("Mirror");
		all.add("wangyuyang");
		all.add("wangyuyang");
		Iterator<String> iter = all.iterator();// 实例化接口
		while (iter.hasNext()) { //判断是否为空
			String str = iter.next();// 获取元素数据
			System.out.println(str);
		}
	}
}

Set的特性会自动不保留重复数据,并无序输出

public class TestDemo {
	public static void main(String [] args) {
		List<String> all = new ArrayList<String>();//List子接口
		all.add("Mirror");
		all.add("wangyuyang");
		all.add("wangyuyang");
		Iterator<String> iter = all.iterator();// 实例化接口
		while (iter.hasNext()) { //判断是否为空
			String str = iter.next();// 获取元素数据
			System.out.println(str);
		}
	}
}

显示添加的所有元素并原样添加的顺序输出

  • 集合的输出问题:

    在遇到集合的输出问题是,完全可以直接使用Iterator接口进行输出

ListIterator:双向迭代

  • Iterator本身只具备”由前向后“的输出,而 ListLterator 子接口则支持双向迭代。

  • 判断是否有前一个元素:(逆向)

public boolean hasPreviout();
  • 取得前一个元素:(逆向)
public E previous();
  • 实例ListIterator接口的List方法:
public ListIterator<E> listIterator();
public class TestDemo {
	public static void main(String [] args) {
		List<String> all = new ArrayList<String>();//Set子接口
		all.add("A");
		all.add("B");
		all.add("C");
		System.out.println("正向迭代输出");
		ListIterator<String> iter = all.listIterator();
		while (iter.hasNext()) { //判断是否为空
			String str = iter.next();// 获取元素数据
			System.out.println(str);
		}
		System.out.println("***********");
		System.out.println("逆向迭代输出");
		while(iter.hasPrevious()) {
			System.out.println(iter.previous());
		}
	}
}

上例程序实现了双向迭代的功能;利用hasNet()方法判断是否为空,next()方法输出元素内容,实现正向迭代输出;利用ListIterator接口中的hasPrevious()和Previous()方法来实现逆向迭代输出。

  • 注意:

如果利用ListIterator接口实现逆向迭代输出,就需要先进行正向迭代输出;也就是说在实现逆向迭代输出前必须实现正向迭代输出。

Enumeration:枚举输出

Enumeration 和 Vector类同时发布的输出接口;早期的Vector类定义的集合就需要Enumeration 来输出。

  • 接口定义
public interface Enumberation<E>{
    public boolean hasMoreElements(); //判断是否有下一个元素
    public E nextElement(); // 获取当前元素内容
}
  • 实例化 Enumeration接口对象,只能依靠 Vector子类
public Enumeration<E> elements() // 取得Enumeration接口对象
public class TestDemo {
	public static void main(String [] args) {
		Vector<String> all = new Vector<String>();//Set子接口
		all.add("A");
		all.add("B");
		all.add("C");
		Enumeration<String> enu = all.elements();
		while(enu.hasMoreElements()) {
			System.out.println(new String(enu.nextElement()));
		}
	}
}

foreach 输出

public class TestDemo {
	public static void main(String [] args) {
		List<String> all = new ArrayList<String>();//Set子接口
		all.add("A");
		all.add("B");
		all.add("C");
		for (String str : all) {
			System.out.println(str);
		}
	}
}

Map接口

Collection每次都会保存一个对象,而Map接口主要负责一对对象的信息。

主要操作方法

  • 向集合中保存数据
public V put(K key , V value);
  • 根据Key查找Value
public V get(Object key);
  • 将Map结合转化为Set集合
public Set<Map Entry<K,V>> entrySet();
  • 取出所有Key值
public Set<K> keySet();
  • 常用子类:
    • HashMap
    • Hashtable

观察HashMap

public class TestDemo {
	public static void main(String [] args) {
		Map<String,Integer> map = new HashMap<String,Integer>();
		map.put("壹", 1);
		map.put("贰", 2);
		map.put("叁", 3);
        map.put("叁", 33);
		System.out.println(map);
	}
}

通过代码分析可以发现:HashMap实现的输出是无序的;发现的重复的Key会进行覆盖,使用新的内容key的value覆盖原来的value

  • get方法的应用
public class TestDemo {
	public static void main(String [] args) {
		Map<String,Integer> map = new HashMap<String,Integer>();
		map.put("壹", 1);
		map.put("贰", 2);
		map.put(null, 3);
		System.out.println(map.get("壹")); //返回 1
		System.out.println(map.get("陸"));//key不存在返回 null
		System.out.println(map.get(null));// 返回 3
	}
}

通过HashMap和get()方法的代码观察发现,Map主要的目的是实现数据的信息的查找,Collection主要的目的是实现信息数据的输出。

  • 取得所有的key值:
public class TestDemo {
	public static void main(String [] args) {
		Map<String,Integer> map = new HashMap<String,Integer>();
		map.put("壹", 1);
		map.put("贰", 2);
		map.put("叁", 3);
		Set<String> set = map.keySet();// 取得key
		Iterator<String> iter = set.iterator();
		while(iter.hasNext()) {
			System.out.println(iter.next());//输出全部的key
		}
	}
}

观察Hashtable

public class TestDemo {
	public static void main(String [] args) {
		Map<String,Integer> map = new Hashtable<String, Integer>();
		map.put("壹", 1);
		map.put("贰", 2);
		map.put("叁", 3);
		System.out.println(map);
	}
}

通过设置key或value为Null值来比较Hashtable和HashMap两个子类之间区别:Hashtable子类不允许存在null值,而HashMap允许Key或Value中为null值。*

Iterator输出的问题(重点)

  • 涉及到集合的输出,一定要使用Iterator进行输出;而Map接口中未定义返回Iterator接口对象的方法,故此Map数据使用Iterator输出就需要将Map集合转换为Set集合。

  • 在Collection接口中,Iterator得到的是一个Collection完整的对象;而Map则不同了,但是Map.put()向集合中存一对数据的时候,会自动的封装为Map.Entry接口对象

public static interface Map.Entry<K,V>;//(等同于一个外部接口)
  • Map.Entry接口操作方法
    • getkey():获取Key值
    • getValue():获取Value值

在Map中保存的实际上是被Map.Entry接口包装的一个对象,Map.Entry接口的对象包装的是:Key和Value值对数据元素。

  • 如上述,Iterator如取出输出的数据实取得是一个对象(Collection接口中就是实质上取得Collection的对象),而在Map接口中,则是取出一个Map.Entry接口对象,然后在得出Key和Value。
  • 在Map定义了一种将Map集合转为Set的方法:
public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet();
  • 转为Set集合后,就可以调用Iterator输出。

  • 利用Map接口EntrySet()方法将Map结合变为Set集合 ——> 利用Set结合中的iterator()方法将Set进行Iterator输出 ——> 每一次取出的Set元素都是Map.Entrty接口对象,利用此对象进行Key与Value的取出

利用Iterator实现Map接口的输出 *

public class TestDemo {
	public static void main(String [] args) {
		Map<String,Integer> map = new Hashtable<String, Integer>();
		map.put("壹", 1);
		map.put("贰", 2);
		map.put("叁", 3);
		// 将Map集合变为Set结合
		Set<Map.Entry<String, Integer>> set = map.entrySet();
		// 将Set集合实例化iterator接口对象
		Iterator<Map.Entry<String, Integer>> iter = set.iterator();
		while(iter.hasNext()) {
			// 因为iter内容保存的是Map.Entry接口的对象,所以利用Map.Entry对象将Key和Value取出
			Map.Entry<String, Integer> men = iter.next();
			System.out.println(men.getKey() + "==" + men.getValue());
		}
	}
}

Map集合中的Key

使用的Map集合,Key的类型可以自定义;那么这个自定义的类型必须覆写Object类之中的hashCode() 和 equals()方法,因为只有依靠这两个方法,才可以判断是否元素重复。【首先的Key类型是String,尽量不要使用自定义的对象类型去定义key;因为String类中默认了hashCode() 和 equals()】

class Book{
	private String title ; 
	public Book(String title) {
		this.title = title;
	}
	@Override
	public String toString() {
		return this.title;
	}
	@Override
	public int hashCode() {
		final int prime = 31;
		int result = 1;
		result = prime * result + ((title == null) ? 0 : title.hashCode());
		return result;
	}
	@Override
	public boolean equals(Object obj) {
		if (this == obj)
			return true;
		if (obj == null)
			return false;
		if (getClass() != obj.getClass())
			return false;
		Book other = (Book) obj;
		if (title == null) {
			if (other.title != null)
				return false;
		} else if (!title.equals(other.title))
			return false;
		return true;
	}
	
}

public class TestDemo {
	public static void main(String [] args) {
		Map<Book,String> map = new HashMap<Book, String>();
		map.put(new Book("java"),new String ("开发"));
		System.out.println(map.get(new Book("java")));
	}
}

或者:

public class TestDemo {
	public static void main(String [] args) {
		Map<String,Book> map = new HashMap<String, Book>();
		map.put(new String ("开发"),new Book("java"));
		System.out.println(map.get(new String("开发")));
	}
}
public class TestDemo {
	public static void main(String [] args) {
		Map<String,Book> map = new HashMap<String, Book>();
		map.put("开发",new Book("java"));
		System.out.println(map.get("开发"));
	}
}

总结

  • Map集合保存数据更有利与查找,而Collection保存数据是为了输出
  • Map使用Iterator接口输出步骤:……
  • HashMap可以保存Null,Hashtable不可以保存null。
  • 可以不可以重复,一旦出现重复会覆盖原有内容(更新Key的Value值)

Stack子类

Stack 表示:栈操作;栈是一种先进后出的数据结构;而Stack是Vector的子类。

public class Stack<E>
extends Vector<E>

需要注意:Stack虽是Vector子类,可是不会使用Vector方法。

Stack栈操作:

  • 入栈:
public E push(E item);
  • 出栈:
public E pop();
  • 实现入栈、出栈操作
public class TestDemo {
	public static void main(String [] args) {
		Stack<String> all = new Stack<String>();
		all.push("A");
		all.push("B");
		all.push("C");
		all.push("D");
		System.out.println(all.pop());
		System.out.println(all.pop());
		System.out.println(all.pop());
		System.out.println(all.pop());
	}
}

如果栈中数据已经全部执行出栈而依旧继续执行出栈pop操作,则报错:空栈异常(栈中无数据则无法出栈执行操作)

Properties子类

Collections工具类

  • 向集合中追加一组数据
public static <T> boolean addAll(Collection<E> c,……);
public class TestDemo {
	public static void main(String [] args) {
		List<String> all = new ArrayList<String>();
		Collections.addAll(all, "A","B","C","D");
		System.out.println(all);
	}
}

Collections工具类是负责给集合操作接口Collection提供辅助的操作方法

posted @ 2019-07-20 20:30  Mirror王宇阳  阅读(369)  评论(0编辑  收藏  举报