java集合（4）

1.HashSet集合

1.1HashSet集合概述和特点【应用】

• 底层数据结构是哈希表

• 存取无序

• 不可以存储重复元素

• 没有索引,不能使用普通for循环遍历

1.2HashSet集合的基本应用【应用】

存储字符串并遍历

public class HashSetDemo {
 ? ?public static void main(String[] args) {
 ? ? ? ?//创建集合对象
 ? ? ? ?HashSet<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);
 ? ? ?  }
 ?  }
}

1.3哈希值【理解】

• 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

1.4哈希表结构【理解】

• JDK1.8以前

  数组 + 链表

• 

• JDK1.8以后

  • 节点个数少于等于8个

    数组 + 链表

  • 节点个数多于8个

    数组 + 红黑树

  • 

1.5HashSet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());
   ? ? ?  }
   ?  }
  }

• 总结

  HashSet集合存储自定义类型元素,要想实现元素的唯一,要求必须重写hashCode方法和equals方法

2.Map集合

2.1Map集合概述和特点【理解】

• Map集合概述

  interface Map<K,V> ?K：键的类型；V：值的类型

• Map集合的特点

  • 双列集合,一个键对应一个值

  • 键不可以重复,值可以重复

• Map集合的基本使用

  public class MapDemo01 {
   ? ?public static void main(String[] args) {
   ? ? ? ?//创建集合对象
   ? ? ? ?Map<String,String> map = new HashMap<String,String>();
  ?
   ? ? ? ?//V put(K key, V value) 将指定的值与该映射中的指定键相关联
   ? ? ? ?map.put("itheima001","林青霞");
   ? ? ? ?map.put("itheima002","张曼玉");
   ? ? ? ?map.put("itheima003","王祖贤");
   ? ? ? ?map.put("itheima003","柳岩");
  ?
   ? ? ? ?//输出集合对象
   ? ? ? ?System.out.println(map);
   ?  }
  }

2.2Map集合的基本功能【应用】

• 方法介绍

  方法名	说明
  V put(K key,V value)	添加元素
  V remove(Object key)	根据键删除键值对元素
  void clear()	移除所有的键值对元素
  boolean containsKey(Object key)	判断集合是否包含指定的键
  boolean containsValue(Object value)	判断集合是否包含指定的值
  boolean isEmpty()	判断集合是否为空
  int size()	集合的长度，也就是集合中键值对的个数

• 示例代码

  public class MapDemo02 {
   ? ?public static void main(String[] args) {
   ? ? ? ?//创建集合对象
   ? ? ? ?Map<String,String> map = new HashMap<String,String>();
  ?
   ? ? ? ?//V put(K key,V value)：添加元素
   ? ? ? ?map.put("张无忌","赵敏");
   ? ? ? ?map.put("郭靖","黄蓉");
   ? ? ? ?map.put("杨过","小龙女");
  ?
   ? ? ? ?//V remove(Object key)：根据键删除键值对元素
  // ? ? ?  System.out.println(map.remove("郭靖"));
  // ? ? ?  System.out.println(map.remove("郭襄"));
  ?
   ? ? ? ?//void clear()：移除所有的键值对元素
  // ? ? ?  map.clear();
  ?
   ? ? ? ?//boolean containsKey(Object key)：判断集合是否包含指定的键
  // ? ? ?  System.out.println(map.containsKey("郭靖"));
  // ? ? ?  System.out.println(map.containsKey("郭襄"));
  ?
   ? ? ? ?//boolean isEmpty()：判断集合是否为空
  // ? ? ?  System.out.println(map.isEmpty());
  ?
   ? ? ? ?//int size()：集合的长度，也就是集合中键值对的个数
   ? ? ? ?System.out.println(map.size());
  ?
   ? ? ? ?//输出集合对象
   ? ? ? ?System.out.println(map);
   ?  }
  }

2.3Map集合的获取功能【应用】

• 方法介绍

  方法名	说明
  V get(Object key)	根据键获取值
  Set<K> keySet()	获取所有键的集合
  Collection<V> values()	获取所有值的集合
  Set<Map.Entry<K,V>> entrySet()	获取所有键值对对象的集合

• 示例代码

  public class MapDemo03 {
   ? ?public static void main(String[] args) {
   ? ? ? ?//创建集合对象
   ? ? ? ?Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();
  ?
   ? ? ? ?//添加元素
   ? ? ? ?map.put("张无忌", "赵敏");
   ? ? ? ?map.put("郭靖", "黄蓉");
   ? ? ? ?map.put("杨过", "小龙女");
  ?
   ? ? ? ?//V get(Object key):根据键获取值
  // ? ? ?  System.out.println(map.get("张无忌"));
  // ? ? ?  System.out.println(map.get("张三丰"));
  ?
   ? ? ? ?//Set<K> keySet():获取所有键的集合
  // ? ? ?  Set<String> keySet = map.keySet();
  // ? ? ?  for(String key : keySet) {
  // ? ? ? ? ?  System.out.println(key);
  // ? ? ?  }
  ?
   ? ? ? ?//Collection<V> values():获取所有值的集合
   ? ? ? ?Collection<String> values = map.values();
   ? ? ? ?for(String value : values) {
   ? ? ? ? ? ?System.out.println(value);
   ? ? ?  }
   ?  }
  }

2.4Map集合的遍历(方式1)【应用】

• 遍历思路

  • 我们刚才存储的元素都是成对出现的，所以我们把Map看成是一个夫妻对的集合

    • 把所有的丈夫给集中起来

    • 遍历丈夫的集合，获取到每一个丈夫

    • 根据丈夫去找对应的妻子

• 步骤分析

  • 获取所有键的集合。用keySet()方法实现

  • 遍历键的集合，获取到每一个键。用增强for实现

  • 根据键去找值。用get(Object key)方法实现

• 代码实现

  public class MapDemo01 {
   ? ?public static void main(String[] args) {
   ? ? ? ?//创建集合对象
   ? ? ? ?Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();
  ?
   ? ? ? ?//添加元素
   ? ? ? ?map.put("张无忌", "赵敏");
   ? ? ? ?map.put("郭靖", "黄蓉");
   ? ? ? ?map.put("杨过", "小龙女");
  ?
   ? ? ? ?//获取所有键的集合。用keySet()方法实现
   ? ? ? ?Set<String> keySet = map.keySet();
   ? ? ? ?//遍历键的集合，获取到每一个键。用增强for实现
   ? ? ? ?for (String key : keySet) {
   ? ? ? ? ? ?//根据键去找值。用get(Object key)方法实现
   ? ? ? ? ? ?String value = map.get(key);
   ? ? ? ? ? ?System.out.println(key + "," + value);
   ? ? ?  }
   ?  }
  }

2.5Map集合的遍历(方式2)【应用】

• 遍历思路

  • 我们刚才存储的元素都是成对出现的，所以我们把Map看成是一个夫妻对的集合

    • 获取所有结婚证的集合

    • 遍历结婚证的集合，得到每一个结婚证

    • 根据结婚证获取丈夫和妻子

• 步骤分析

  • 获取所有键值对对象的集合

    • Set<Map.Entry<K,V>> entrySet()：获取所有键值对对象的集合

  • 遍历键值对对象的集合，得到每一个键值对对象

    • 用增强for实现，得到每一个Map.Entry

  • 根据键值对对象获取键和值

    • 用getKey()得到键

    • 用getValue()得到值

• 代码实现

  public class MapDemo02 {
   ? ?public static void main(String[] args) {
   ? ? ? ?//创建集合对象
   ? ? ? ?Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();
  ?
   ? ? ? ?//添加元素
   ? ? ? ?map.put("张无忌", "赵敏");
   ? ? ? ?map.put("郭靖", "黄蓉");
   ? ? ? ?map.put("杨过", "小龙女");
  ?
   ? ? ? ?//获取所有键值对对象的集合
   ? ? ? ?Set<Map.Entry<String, String>> entrySet = map.entrySet();
   ? ? ? ?//遍历键值对对象的集合，得到每一个键值对对象
   ? ? ? ?for (Map.Entry<String, String> me : entrySet) {
   ? ? ? ? ? ?//根据键值对对象获取键和值
   ? ? ? ? ? ?String key = me.getKey();
   ? ? ? ? ? ?String value = me.getValue();
   ? ? ? ? ? ?System.out.println(key + "," + value);
   ? ? ?  }
   ?  }
  }

3.HashMap集合

3.1HashMap集合概述和特点【理解】

• HashMap底层是哈希表结构的

• 依赖hashCode方法和equals方法保证键的唯一

• 如果键要存储的是自定义对象，需要重写hashCode和equals方法

3.2HashMap集合应用案例【应用】

• 案例需求

  • 创建一个HashMap集合，键是学生对象(Student)，值是居住地 (String)。存储多个元素，并遍历。

  • 要求保证键的唯一性：如果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 HashMapDemo {
   ? ?public static void main(String[] args) {
   ? ? ? ?//创建HashMap集合对象
   ? ? ? ?HashMap<Student, String> hm = new HashMap<Student, String>();
  ?
   ? ? ? ?//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
   ? ? ? ?hm.put(s1, "西安");
   ? ? ? ?hm.put(s2, "武汉");
   ? ? ? ?hm.put(s3, "郑州");
   ? ? ? ?hm.put(s4, "北京");
  ?
   ? ? ? ?//遍历集合
   ? ? ? ?Set<Student> keySet = hm.keySet();
   ? ? ? ?for (Student key : keySet) {
   ? ? ? ? ? ?String value = hm.get(key);
   ? ? ? ? ? ?System.out.println(key.getName() + "," + key.getAge() + "," + value);
   ? ? ?  }
   ?  }
  }

4.TreeMap集合

4.1TreeMap集合概述和特点【理解】

• TreeMap底层是红黑树结构

• 依赖自然排序或者比较器排序,对键进行排序

• 如果键存储的是自定义对象,需要实现Comparable接口或者在创建TreeMap对象时候给出比较器排序规则

4.2TreeMap集合应用案例【应用】

• 案例需求

  • 创建一个TreeMap集合,键是学生对象(Student),值是籍贯(String),学生属性姓名和年龄,按照年龄进行排序并遍历

  • 要求按照学生的年龄进行排序,如果年龄相同则按照姓名进行排序

• 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 String toString() {
   ? ? ? ?return "Student{" +
   ? ? ? ? ? ? ? ?"name='" + name + '\'' +
   ? ? ? ? ? ? ? ?", age=" + age +
   ? ? ? ? ? ? ? ?'}';
   ?  }
  ?
   ? ?@Override
   ? ?public int compareTo(Student o) {
   ? ? ? ?//按照年龄进行排序
   ? ? ? ?int result = o.getAge() - this.getAge();
   ? ? ? ?//次要条件，按照姓名排序。
   ? ? ? ?result = result == 0 ? o.getName().compareTo(this.getName()) : result;
   ? ? ? ?return result;
   ?  }
  }

  测试类

  public class Test1 {
   ? ?public static void main(String[] args) {
   ? ?    // 创建TreeMap集合对象
   ? ? ? ?TreeMap<Student,String> tm = new TreeMap<>();
   ? ? ?
          // 创建学生对象
   ? ? ? ?Student s1 = new Student("xiaohei",23);
   ? ? ? ?Student s2 = new Student("dapang",22);
   ? ? ? ?Student s3 = new Student("xiaomei",22);
   ? ? ?
          // 将学生对象添加到TreeMap集合中
   ? ? ? ?tm.put(s1,"江苏");
   ? ? ? ?tm.put(s2,"北京");
   ? ? ? ?tm.put(s3,"天津");
   ? ? ?
          // 遍历TreeMap集合,打印每个学生的信息
   ? ? ? ?tm.forEach(
   ? ? ? ? ? ? ?  (Student key, String value)->{
   ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?System.out.println(key + "---" + value);
   ? ? ? ? ? ? ?  }
   ? ? ?  );
   ?  }
  }

5.可变参数

• 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

  • 方法的参数类型已经确定,个数不确定,我们可以使用可变参数

• 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));
   ?  }
  ?
  // ?  public static int sum(int b,int... a) {
  // ? ? ?  return 0;
  // ?  }
  ?
   ? ?public static int sum(int... a) {
   ? ? ? ?int sum = 0;
   ? ? ? ?for(int i : a) {
   ? ? ? ? ? ?sum += i;
   ? ? ?  }
   ? ? ? ?return sum;
   ?  }
  }

6.创建不可变集合

• 方法介绍

  • 在List、Set、Map接口中,都存在of方法,可以创建一个不可变的集合

    • 这个集合不能添加,不能删除,不能修改

    • 但是可以结合集合的带参构造,实现集合的批量添加

  • 在Map接口中,还有一个ofEntries方法可以提高代码的阅读性

    • 首先会把键值对封装成一个Entry对象,再把这个Entry对象添加到集合当中

• 示例代码

  public class MyVariableParameter4 {
   ? ?public static void main(String[] args) {
   ? ? ? ?// static <E>  List<E>  of(E…elements)  创建一个具有指定元素的List集合对象
   ? ? ? ?//static <E>  Set<E>  of(E…elements) ?  创建一个具有指定元素的Set集合对象
   ? ? ? ?//static <K , V> ? Map<K，V>  of(E…elements) 创建一个具有指定元素的Map集合对象
  ?
   ? ? ? ?//method1();
   ? ? ? ?//method2();
   ? ? ? ?//method3();
   ? ? ? ?//method4();
  ?
   ?  }
  ?
   ? ?private static void method4() {
   ? ? ? ?Map<String, String> map = Map.ofEntries(
   ? ? ? ? ? ? ? ?Map.entry("zhangsan", "江苏"),
   ? ? ? ? ? ? ? ?Map.entry("lisi", "北京"));
   ? ? ? ?System.out.println(map);
   ?  }
  ?
   ? ?private static void method3() {
   ? ? ? ?Map<String, String> map = Map.of("zhangsan", "江苏", "lisi", "北京", "wangwu", "天津");
   ? ? ? ?System.out.println(map);
   ?  }
  ?
   ? ?private static void method2() {
   ? ? ? ?//传递的参数当中，不能存在重复的元素。
   ? ? ? ?Set<String> set = Set.of("a", "b", "c", "d","a");
   ? ? ? ?System.out.println(set);
   ?  }
  ?
   ? ?private static void method1() {
   ? ? ? ?List<String> list = List.of("a", "b", "c", "d");
   ? ? ? ?System.out.println(list);
   ? ? ? ?//list.add("Q");
   ? ? ? ?//list.remove("a");
   ? ? ? ?//list.set(0,"A");
   ? ? ? ?//System.out.println(list);
  ?
  // ? ? ?  ArrayList<String> list2 = new ArrayList<>();
  // ? ? ?  list2.add("aaa");
  // ? ? ?  list2.add("aaa");
  // ? ? ?  list2.add("aaa");
  // ? ? ?  list2.add("aaa");
  ?
   ? ? ? ?//集合的批量添加。
   ? ? ? ?//首先是通过调用List.of方法来创建一个不可变的集合，of方法的形参就是一个可变参数。
   ? ? ? ?//再创建一个ArrayList集合，并把这个不可变的集合中所有的数据，都添加到ArrayList中。
   ? ? ? ?ArrayList<String> list3 = new ArrayList<>(List.of("a", "b", "c", "d"));
   ? ? ? ?System.out.println(list3);
   ?  }
  }