Java 常用类（集合类）

发布时间：2024年01月23日

一、Collection（单列集合）

在这里插入图片描述

Collection的父接口：Iterable

在这里插入图片描述
Iterable中有个重要方法：iterator()；，其作用是可以返回一个Iterator对象（Iterator类本身也是一个接口，其中有hasNext()及next()方法用于对集合元素进行操作），也就是迭代器对象（迭代器对象可以对单列集合中所有元素进行遍历）。故，只要实现了Collection接口的子类，都可以去获取到一个迭代器来遍历集合中所有元素。

基本介绍
1）Iterator对象称为迭代器，主要用于遍历Collection集合中的元素；
2）所有实现了Collection接口的集合类都有一个iterator()方法，用以返回一个实现了Iterator接口的对象，即可以返回一个迭代器；
3）Iterator对象就相当于一个指针，hasNext()方法用于判断是否还有下一个元素；next()方法的作用是让指针下移并返回集合位置上的元素；【注意：在调用next()方法前必须要调用hasNext()进行检测。若不调用，当下一条记录无效时，直接调用next()就会抛出NoSuchElementException异常】
4）Iterator仅用于遍历集合，Iterator本身并不存放对象

Collection接口遍历元素方式1-使用Iterator（迭代器）：

package com.hspedu.collection_;


import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;

/**
 * @author 韩顺平
 * @version 1.0
 */
public class CollectionIterator {
    @SuppressWarnings({"all"})
    public static void main(String[] args) {

        Collection col = new ArrayList();

        col.add(new Book("三国演义", "罗贯中", 10.1));
        col.add(new Book("小李飞刀", "古龙", 5.1));
        col.add(new Book("红楼梦", "曹雪芹", 34.6));


        //System.out.println("col=" + col);
        //现在老师希望能够遍历 col集合
        //1. 先得到 col 对应的 迭代器
        Iterator iterator = col.iterator();
        //2. 使用while循环遍历
//        while (iterator.hasNext()) {//判断是否还有数据
//            //返回下一个元素，类型是Object
//            Object obj = iterator.next();
//            System.out.println("obj=" + obj);
//        }
        //老师教大家一个快捷键，快速生成 while => itit
        //显示所有的快捷键的的快捷键 ctrl + j
        while (iterator.hasNext()) {
            Object obj = iterator.next();
            System.out.println("obj=" + obj);

        }
        //3. 当退出while循环后 , 这时iterator迭代器，指向最后的元素
        //   iterator.next();//NoSuchElementException
        //4. 如果希望再次遍历，需要重置我们的迭代器
        iterator = col.iterator();
        System.out.println("===第二次遍历===");
        while (iterator.hasNext()) {
            Object obj = iterator.next();
            System.out.println("obj=" + obj);

        }

    }
}

class Book {
    private String name;
    private String author;
    private double price;


    public Book(String name, String author, double price) {
        this.name = name;
        this.author = author;
        this.price = price;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getAuthor() {
        return author;
    }

    public void setAuthor(String author) {
        this.author = author;
    }

    public double getPrice() {
        return price;
    }

    public void setPrice(double price) {
        this.price = price;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Book{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", author='" + author + '\'' +
                ", price=" + price +
                '}';
    }
}

重置迭代器是通过单列集合对象再次调用iterator()方法实现，相当于把迭代器中的指针/游标放到最前面的位置

Collection接口遍历元素方式2-for循环增强：
增强for循环，可以代替iterator迭代器，特点：增强for就是简化版的iterator，本质一样。只能用于遍历集合或数组。

基本语法
for(元素类型元素名 : 集合名或数组名){
????访问元素
}

package com.hspedu.collection_;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;

/**
 * @author 韩顺平
 * @version 1.0
 */
public class CollectionFor {
    @SuppressWarnings({"all"})
    public static void main(String[] args) {
        Collection col = new ArrayList();

        col.add(new Book("三国演义", "罗贯中", 10.1));
        col.add(new Book("小李飞刀", "古龙", 5.1));
        col.add(new Book("红楼梦", "曹雪芹", 34.6));

        //老韩解读
        //1. 使用增强for, 在Collection集合
        //2. 增强for， 底层仍然是迭代器
        //3. 增强for可以理解成就是简化版本的 迭代器遍历
        //4. 快捷键方式 I
//        for (Object book : col) {
//            System.out.println("book=" + book);
//        }
        for (Object o : col) {
            System.out.println("book=" + o);
        }

        //增强for，也可以直接在数组使用
//        int[] nums = {1, 8, 10, 90};
//        for (int i : nums) {
//            System.out.println("i=" + i);
//        }


    }
}

Collection接口遍历元素方式3-普通for循环：（注意：对于Set接口的实现类不能使用这种方法进行遍历，因为其无法获取索引）

package com.hspedu.list_;

import java.util.*;

/**
 * @author 韩顺平
 * @version 1.0
 */
public class ListFor {
    @SuppressWarnings({"all"})
    public static void main(String[] args) {

        //List 接口的实现子类 Vector LinkedList
        //List list = new ArrayList();
        //List list = new Vector();
        List list = new LinkedList();

        list.add("jack");
        list.add("tom");
        list.add("鱼香肉丝");
        list.add("北京烤鸭子");

        //遍历
        //1. 迭代器
        Iterator iterator = list.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            Object obj =  iterator.next();
            System.out.println(obj);

        }

        System.out.println("=====增强for=====");
        //2. 增强for
        for (Object o : list) {
            System.out.println("o=" + o);
        }

        System.out.println("=====普通for====");
        //3. 使用普通for
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            System.out.println("对象=" + list.get(i));
        }


    }
}

Collection方法（以ArrayList为例演示Collection接口中的一些常用方法）：
Collection接口没有直接的实现子类，是通过它的子接口Set和List来实现的。

package com.hspedu.collection_;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * @author 韩顺平
 * @version 1.0
 */
public class CollectionMethod {
    @SuppressWarnings({"all"})
    public static void main(String[] args) {
        List list = new ArrayList();
//        add:添加单个元素
        list.add("jack");
        list.add(10);//list.add(new Integer(10))
        list.add(true);
        System.out.println("list=" + list);
//        remove:删除指定元素
        list.remove(0);//删除第一个元素
        list.remove(true);//指定删除某个元素
        System.out.println("list=" + list);
//        contains:查找元素是否存在
        System.out.println(list.contains("jack"));//T
//        size:获取元素个数
        System.out.println(list.size());//2
//        isEmpty:判断是否为空
        System.out.println(list.isEmpty());//F
//        clear:清空
//        list.clear();
        System.out.println("list=" + list);
//        addAll:添加多个元素
        ArrayList list2 = new ArrayList();
        list2.add("红楼梦");
        list2.add("三国演义");
        list.addAll(list2);
        System.out.println("list=" + list);
//        containsAll:查找多个元素是否都存在
        System.out.println(list.containsAll(list2));//T
//        removeAll：删除多个元素
        list.add("聊斋");
        list.removeAll(list2);
        System.out.println("list=" + list);//[聊斋]
//        说明：以ArrayList实现类来演示.

    }
}

1、List（Collection的子接口、单列集合）

List：有序（指存放和取出的顺序是一致的）、可重复

List方法（以ArrayList为例演示List接口中的一些常用方法）：

package com.hspedu.list_;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * @author 韩顺平
 * @version 1.0
 */
public class ListMethod {
    @SuppressWarnings({"all"})
    public static void main(String[] args) {
        List list = new ArrayList();
        list.add("张三丰");
        list.add("贾宝玉");
//        void add(int index, Object ele):在index位置插入ele元素
        //在index = 1的位置插入一个对象
        list.add(1, "韩顺平");
        System.out.println("list=" + list);
//        boolean addAll(int index, Collection eles):从index位置开始将eles中的所有元素添加进来
        List list2 = new ArrayList();
        list2.add("jack");
        list2.add("tom");
        list.addAll(1, list2);
        System.out.println("list=" + list);
//        Object get(int index):获取指定index位置的元素
        //说过
//        int indexOf(Object obj):返回obj在集合中首次出现的位置
        System.out.println(list.indexOf("tom"));//2
//        int lastIndexOf(Object obj):返回obj在当前集合中末次出现的位置
        list.add("韩顺平");
        System.out.println("list=" + list);
        System.out.println(list.lastIndexOf("韩顺平"));
//        Object remove(int index):移除指定index位置的元素，并返回此元素
        list.remove(0);
        System.out.println("list=" + list);
//        Object set(int index, Object ele):设置指定index位置的元素为ele , 相当于是替换.
//        指定的index位置必须要有对象，否则会报空指针异常
        list.set(1, "玛丽");
        System.out.println("list=" + list);
//        List subList(int fromIndex, int toIndex):返回从fromIndex到toIndex位置的子集合
        // 注意返回的子集合 fromIndex <= subList < toIndex；前闭后开
        List returnlist = list.subList(0, 2);
        System.out.println("returnlist=" + returnlist);

    }
}

List的三种遍历方式[ArrayList, LinkedList, Vector]

方式一：使用iterator
方式二：使用增强for
方式三：使用普通for

1）ArrayList-动态数组-线程不安全

基本介绍
1）ArrayList可以加入null（多个也可）；
2）ArrayList是由数组来实现数据存储的；
3）ArrayList基本等同于Vector，除了ArrayList是线程不安全的（执行效率高），在多线程情况下，不建议使用ArrayList，可以用Vector
常用方法
1）add（）：添加单个元素
2）remove(Object obj) 删除元素
3）size（）：集合元素个数
底层结构&源码分析
1）ArrayList中维护了一个object类型的数组elementData；
transient Object[] elementData；//transient 表示瞬间，短暂的，表示该属性不能被序列化；
2）当创建ArrayList对象时，如果使用的是无参构造器，则初始elementData容量为0，第一次添加，则扩容elementData为10，如果需要再次扩容，则扩容elementData为1.5倍；
3）如果使用的是指定大小的构造器，则初始elementData容量为指定大小，如果需要扩容，则直接扩容elementData为1.5倍

2）Vector-线程安全

基本介绍
1）Vector类的定义说明

2）Vector底层也是一个对象数组，protected Object[] elementData;
3）Vector是线程同步的，即线程安全，Vector类的操作方法带有synchronized

4）在开发中，需要线程同步安全时，考虑使用Vector
底层结构&源码分析
如果是无参，默认为10，满后，就按2倍扩容；如果指定大小，则每次直接按2倍扩

3）LinkedList-链表(可以实现栈和队列)-线程不安全

add（）：添加元素【无扩容机制】
remove(Object obj) 删除元素
size（）：集合元素个数

底层结构&源码分析

总结
List集合选择
1.Vector和ArrayList的比较

2.ArrayList和LinkedList的比较

如何选择ArrayList和LinkedList：
1）如果我们改查的操作多，选择ArrayList
2）如果我们增删的操作多，选择LinkedList
3）一般来说，在程序中，80%-90%都是查询，因此大部分情况下会选择ArrayList
4）在一个项目中，根据业务灵活选择，也可能这样，一个模块使用的是ArrayList，另外一个模块是LinkedList

2、Set（Collection的子接口、单列集合）

Set：无序（指添加和取出的顺序不是一致的），没有索引、不可重复

Set方法（以HashSet为例演示Set接口中的一些常用方法）：

package com.hspedu.set_;

import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;
import java.util.Set;

/**
 * @author 韩顺平
 * @version 1.0
 */
@SuppressWarnings({"all"})
public class SetMethod {
    public static void main(String[] args) {
        //老韩解读
        //1. 以Set 接口的实现类 HashSet 来讲解Set 接口的方法
        //2. set 接口的实现类的对象(Set接口对象), 不能存放重复的元素, 可以添加一个null
        //3. set 接口对象存放数据是无序(即添加的顺序和取出的顺序不一致)
        //4. 注意：取出的顺序虽然不是添加的顺序，但是他是固定的.
        Set set = new HashSet();
        set.add("john");
        set.add("lucy");
        set.add("john");//重复
        set.add("jack");
        set.add("hsp");
        set.add("mary");
        set.add(null);//
        set.add(null);//再次添加null
        for(int i = 0; i <10;i ++) {
            System.out.println("set=" + set);
        }

        //遍历
        //方式1： 使用迭代器
        System.out.println("=====使用迭代器====");
        Iterator iterator = set.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            Object obj =  iterator.next();
            System.out.println("obj=" + obj);

        }

        set.remove(null);

        //方式2: 增强for
        System.out.println("=====增强for====");

        for (Object o : set) {
            System.out.println("o=" + o);
        }

        //set 接口对象，不能通过索引来获取


    }
}

1）HashSet

说明
1）HashSet实现了Set接口
2）HashSet实际上是HashMap（HashSet底层是HashMap，HashMap底层是（数组+链表+红黑树））【当链表达到一定量且满足数组的大小在某一个范围时，底层就会将链表进行一个树化，变成一颗红黑树】

3）可以存放null值，但是只能有一个null
4）HashSet不保证元素是有序的，取决于hash后，再确定索引的结果（即，不保证存放元素的顺序和取出顺序一致）
5）不能有重复元素/对象
HashSet底层机制
1.HashSet底层是HashMap
2.添加一个元素时，先得到hash值并通过算法（为了防止冲突）转成索引值
3.找到存储数据表table，看这个索引位置是否已经存放元素
4.如果没有，直接加入
5.如果有，调用equals（程序员可通过重写equals方法进行控制）比较，如果相同则放弃添加，如果不相同则添加到链表最后
6.在Java8中，如果一条链表的元素个数 > TREEIFY_THRESHOLD（默认是8），并且table的大小 >= MIN_TREEIFY_CAPACITY（默认64），就会进行树化（红黑树）
HashSet扩容及转成红黑树机制
1.HashSet底层是HashMap，第一次添加时，table数组扩容到16，临界值（threshold）是16*加载因子（loadFactor）0.75=12【注：计算是否达到临界值时并不只局限于每一个链表中的第一个元素】
2.如果table数组使用超过临界值12，就会扩容到 16 * 2 = 32，新的临界值就是 32 * 0.75 = 24，依此类推
3.在Java8中，如果一条链表的元素个数超过TREEIFY_THRESHOLD（默认是8），并且 table的大小>=MIN_TREEIFY_CAPACITY（默认64），就会进行树化（红黑树）（树化时会将所有元素重构一遍，故所有元素个数超过8的链表都将会进行树化），否则仍然采用数组扩容机制
源码：

import java.util.HashSet;

@SuppressWarnings({"all"})
public class HashSetSource {
    public static void main(String[] args) {

        HashSet hashSet = new HashSet();
        hashSet.add("java");//到此位置，第1次add分析完毕.
        hashSet.add("php");//到此位置，第2次add分析完毕
        hashSet.add("java");
        System.out.println("set=" + hashSet);

        /*
        老韩对HashSet 的源码解读
        1. 执行 HashSet()
            public HashSet() {
                map = new HashMap<>();
            }
        2. 执行 add()
           public boolean add(E e) {//e = "java"
                return map.put(e, PRESENT)==null;//(static) PRESENT = new Object();
           }
         3.执行 put() , 该方法会执行 hash(key) 得到key对应的hash值 算法h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16)
             public V put(K key, V value) {//key = "java" 变化；value = PRESENT 不变，共享，value充当的是占位的作用，其目的是为了set能在底层使用map
                return putVal(hash(key), key, value, false, true);
            }
         4.执行 putVal
         final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,boolean evict) {
                Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i; //定义了辅助变量
                //table 就是 HashMap 的一个属性，类型是 Node[]
                //if 语句表示如果当前table 是null, 或者 大小=0
                //就是第一次扩容，到16个空间.
                if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
                    n = (tab = resize()).length;

                //(1)根据key，得到hash 去计算该key应该存放到table表的哪个索引位置
                //并把这个位置的对象，赋给 p
                //(2)判断p 是否为null
                //(2.1) 如果p 为null, 表示还没有存放元素, 就创建一个Node (key="java",value=PRESENT)
                //(2.2) 就放在该位置 tab[i] = newNode(hash, key, value, null)

                if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
                    tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
                else {
                    //一个开发技巧提示： 在需要局部变量(辅助变量)时候，再创建
                    Node<K,V> e; K k; //
                    //如果当前索引位置对应的链表的第一个元素和准备添加的key的hash值一样
                    //并且满足 下面两个条件之一:
                    //(1) 准备加入的key 和 p 指向的Node 结点的 key 是同一个对象
                    //(2)  p 指向的Node 结点的 key 的equals() 和准备加入的key比较后相同
                    //就不能加入
                    if (p.hash == hash &&
                        ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                        e = p;
                    //再判断 p 是不是一颗红黑树,
                    //如果是一颗红黑树，就调用 putTreeVal , 来进行添加
                    else if (p instanceof TreeNode)
                        e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
                    else {//如果table对应索引位置，已经是一个链表, 就使用for循环比较
                          //(1) 依次和该链表的每一个元素比较后，都不相同, 则加入到该链表的最后
                          //    注意在把元素添加到链表后，立即判断 该链表是否已经达到8个结点
                          //    , 就调用 treeifyBin() 对当前这个链表进行树化(转成红黑树)
                          //    注意，在转成红黑树时，要进行判断, 判断条件
                          //    if (tab == null || (n = tab.length) < MIN_TREEIFY_CAPACITY(64))
                          //            resize();
                          //    如果上面条件成立，先table扩容.
                          //    只有上面条件不成立时，才进行树化（转成红黑树）
                          //(2) 依次和该链表的每一个元素比较过程中，如果有相同情况,就直接break

                        for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                            if ((e = p.next) == null) {
                                p.next = newNode(hash, key, value, null);
                                if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD(8) - 1) // -1 for 1st
                                    treeifyBin(tab, hash);
                                break;
                            }
                            if (e.hash == hash &&
                                ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                                break;
                            p = e;
                        }
                    }
                    if (e != null) { // existing mapping for key
                        V oldValue = e.value;
                        if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                            e.value = value;
                        afterNodeAccess(e);
                        return oldValue;
                    }
                }
                ++modCount;
                //size 就是我们每加入一个结点Node(k,v,h,next), size++
                if (++size > threshold)
                    resize();//扩容
                afterNodeInsertion(evict);
                return null;
            }
         */

    }
}

对于HashSet不能放重复元素这点，有个非常经典的面试题：

import java.util.HashSet;


@SuppressWarnings({"all"})
public class HashSet01 {
    public static void main(String[] args) {
        HashSet set = new HashSet();

        //说明
        //1. 在执行add方法后，会返回一个boolean值
        //2. 如果添加成功，返回 true, 否则返回false
        //3. 可以通过 remove 指定删除哪个对象
        System.out.println(set.add("john"));//T
        System.out.println(set.add("lucy"));//T
        System.out.println(set.add("john"));//F
        System.out.println(set.add("jack"));//T
        System.out.println(set.add("Rose"));//T


        set.remove("john");
        System.out.println("set=" + set);//3个

        //
        set  = new HashSet();
        System.out.println("set=" + set);//0
        //4 Hashset 不能添加相同的元素/数据?
        set.add("lucy");//添加成功
        set.add("lucy");//加入不了
        set.add(new Dog("tom"));//OK
        set.add(new Dog("tom"));//Ok
        System.out.println("set=" + set);

        //在加深一下. 非常经典的面试题.
        //看源码，做分析， 先给小伙伴留一个坑，以后讲完源码，你就了然
        //去看他的源码，即 add 到底发生了什么?=> 底层机制.
        set.add(new String("hsp"));//ok
        set.add(new String("hsp"));//加入不了.
        System.out.println("set=" + set);


    }
}
class Dog { //定义了Dog类
    private String name;

    public Dog(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Dog{" +
                "name='" + name + '\'' +
                '}';
    }
}

练习

/**
 * @authos Kim
 * @version 1.8
 */

import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;
import java.util.Objects;

/**
 * @version 1.8
 * @authos Kim
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        HashSet<Dog> dogs = new HashSet<>();
        dogs.add(new Dog("k",18,new MyDate(12,1,1)));
        dogs.add(new Dog("d",18,new MyDate(12,1,1)));
        dogs.add(new Dog("k",18,new MyDate(12,1,1)));

        Iterator<Dog> iterator = dogs.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }
}
class Dog{
    String name;
    int age;
    MyDate myDate;

    public Dog() {
    }

    public Dog(String name, int age, MyDate myDate) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.myDate = myDate;
    }

    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;
    }

    public MyDate getMyDate() {
        return myDate;
    }

    public void setMyDate(MyDate myDate) {
        this.myDate = myDate;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Dog{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", myDate=" + myDate +
                '}';
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Dog dog = (Dog) o;
        return age == dog.age && Objects.equals(name, dog.name) && Objects.equals(myDate, dog.myDate);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(name, age, myDate);
    }
}

class MyDate{
    int year;
    int month;
    int day;

    public MyDate() {
    }

    public MyDate(int year, int month, int day) {
        this.year = year;
        this.month = month;
        this.day = day;
    }

    public int getYear() {
        return year;
    }

    public void setYear(int year) {
        this.year = year;
    }

    public int getMonth() {
        return month;
    }

    public void setMonth(int month) {
        this.month = month;
    }

    public int getDay() {
        return day;
    }

    public void setDay(int day) {
        this.day = day;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "MyDate{" +
                "year=" + year +
                ", month=" + month +
                ", day=" + day +
                '}';
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        MyDate myDate = (MyDate) o;
        return year == myDate.year && month == myDate.month && day == myDate.day;
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(year, month, day);
    }
}

2）LinkedHashSet

全面说明
1.LinkedHashSet是HashSet的子类;
2.LinkedHashSet底层是一个LinkedHashMap,底层维护了一个数组+双向链表+红黑树;
3.LinkedHashSet根据元素的hashcode值来决定元素的存储位置,同时使用链表维护元素的次序（图）,是元素看起来以插入顺序保存;
4.LinkedHashSet不允许添加重复元素
源码

import java.util.LinkedHashSet;
import java.util.Set;


@SuppressWarnings({"all"})
public class LinkedHashSetSource {
    public static void main(String[] args) {
        //分析一下LinkedHashSet的底层机制
        Set set = new LinkedHashSet();
        set.add(new String("AA"));
        set.add(456);
        set.add(456);
        set.add(new Customer("刘", 1001));
        set.add(123);
        set.add("HSP");

        System.out.println("set=" + set);
        //老韩解读
        //1. LinkedHashSet 加入顺序和取出元素/数据的顺序一致
        //2. LinkedHashSet 底层维护的是一个 LinkedHashMap(是HashMap的子类)
        //3. LinkedHashSet 底层结构 (数组table+双向链表)
        //4. 添加第一次时，直接将 数组table 扩容到 16 ,存放的结点类型是 LinkedHashMap$Entry
        //5. 数组是 HashMap$Node[] 存放的元素/数据是 LinkedHashMap$Entry类型
        /*
                //继承关系是在内部类完成.
                static class Entry<K,V> extends HashMap.Node<K,V> {
                    Entry<K,V> before, after;
                    Entry(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
                        super(hash, key, value, next);
                    }
                }

         */

    }
}
class Customer {
    private String name;
    private int no;

    public Customer(String name, int no) {
        this.name = name;
        this.no = no;
    }
}

练习

import java.util.LinkedHashSet;
import java.util.Objects;

@SuppressWarnings({"all"})
public class LinkedHashSetExercise {
    public static void main(String[] args) {

        LinkedHashSet linkedHashSet = new LinkedHashSet();
        linkedHashSet.add(new Car("奥拓", 1000));//OK
        linkedHashSet.add(new Car("奥迪", 300000));//OK
        linkedHashSet.add(new Car("法拉利", 10000000));//OK
        linkedHashSet.add(new Car("奥迪", 300000));//加入不了
        linkedHashSet.add(new Car("保时捷", 70000000));//OK
        linkedHashSet.add(new Car("奥迪", 300000));//加入不了

        System.out.println("linkedHashSet=" + linkedHashSet);

    }
}

/**
 * Car 类(属性:name,price)，  如果 name 和 price 一样，
 * 则认为是相同元素，就不能添加。 5min
 */

class Car {
    private String name;
    private double price;

    public Car(String name, double price) {
        this.name = name;
        this.price = price;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public double getPrice() {
        return price;
    }

    public void setPrice(double price) {
        this.price = price;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "\nCar{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", price=" + price +
                '}';
    }

    //重写equals 方法 和 hashCode
    //当 name 和 price 相同时， 就返回相同的 hashCode 值, equals返回t

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Car car = (Car) o;
        return Double.compare(car.price, price) == 0 &&
                Objects.equals(name, car.name);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(name, price);
    }
}

3）TreeSet

???????????TreeSet 底层维护的是一个 TreeMap

示例代码：

import java.util.Comparator;
import java.util.TreeSet;

@SuppressWarnings({"all"})
public class TreeSet_ {
    public static void main(String[] args) {

        //老韩解读
        //1. 当我们使用无参构造器创建TreeSet时，是按照key值默认的排序规则进行排序的
        //2. 老师希望添加的元素，按照字符串大小来排序
        //3. 使用TreeSet 提供的一个构造器，可以传入一个比较器(匿名内部类)
        //   并指定排序规则
        //4. 简单看看源码
        //老韩解读
        /*
        1. 构造器把传入的比较器对象，赋给了 TreeSet的底层的 TreeMap的属性this.comparator

         public TreeMap(Comparator<? super K> comparator) {
                this.comparator = comparator;
            }
         2. 在 调用 treeSet.add("tom"), 在底层会执行到

             if (cpr != null) {//cpr 就是我们的匿名内部类(对象)
                do {
                    parent = t;
                    //动态绑定到我们的匿名内部类(对象)compare
                    cmp = cpr.compare(key, t.key);
                    if (cmp < 0)
                        t = t.left;
                    else if (cmp > 0)
                        t = t.right;
                    else //如果相等，即返回0,这个Key就没有加入
                        return t.setValue(value);
                } while (t != null);
            }
         */

        TreeSet treeSet = new TreeSet();
//        TreeSet treeSet = new TreeSet(new Comparator() {
//            @Override
//            public int compare(Object o1, Object o2) {
//                //下面 调用String的 compareTo方法进行字符串大小比较
//                //如果老韩要求加入的元素，按照长度大小排序
//                //return ((String) o2).compareTo((String) o1);
//                return ((String) o1).length() - ((String) o2).length();
//            }
//        });
        //添加数据.
        treeSet.add("jack");
        treeSet.add("tom");//3
        treeSet.add("sp");
        treeSet.add("a");
        treeSet.add("abc");//3


        System.out.println("treeSet=" + treeSet);




    }
}

TreeSet 不能放 null 值

二、Map（双列集合、存放的K-V）

在这里插入图片描述

Map：key不可重复，无序（指添加和取出的顺序不是一致的）

Map接口特点（以HashMap为例演示Map接口中的特点）：

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

@SuppressWarnings({"all"})
public class Map_ {
    public static void main(String[] args) {
        //老韩解读Map 接口实现类的特点, 使用实现类HashMap
        //1. Map与Collection并列存在。用于保存具有映射关系的数据:Key-Value(双列元素)
        //2. Map 中的 key 和  value 可以是任何引用类型的数据，会封装到HashMap$Node 对象中
        //3. Map 中的 key 不允许重复，原因和HashSet 一样，前面分析过源码.
        //4. Map 中的 value 可以重复
        //5. Map 的key 可以为 null, value 也可以为null ，注意 key 为null,
        //   只能有一个，value 为null ,可以多个
        //6. 常用String类作为Map的 key
        //7. key 和 value 之间存在单向一对一关系，即通过指定的 key 总能找到对应的 value
        Map map = new HashMap();
        map.put("no1", "韩顺平");//k-v
        map.put("no2", "张无忌");//k-v
        map.put("no1", "张三丰");//当有相同的k , 就等价于替换.
        map.put("no3", "张三丰");//k-v
        map.put(null, null); //k-v
        map.put(null, "abc"); //等价替换
        map.put("no4", null); //k-v
        map.put("no5", null); //k-v
        map.put(1, "赵敏");//k-v
        map.put(new Object(), "金毛狮王");//k-v
        // 通过get 方法，传入 key ,会返回对应的value
        System.out.println(map.get("no2"));//张无忌

        System.out.println("map=" + map);



    }
}

import java.util.Collection;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Set;

@SuppressWarnings({"all"})
public class MapSource_ {
    public static void main(String[] args) {
        Map map = new HashMap();
        map.put("no1", "韩顺平");//k-v
        map.put("no2", "张无忌");//k-v
        map.put(new Car(), new Person());//k-v

        //老韩解读
        //1. k-v 最后是 HashMap$Node node = newNode(hash, key, value, null)
        //2. k-v 为了方便程序员的遍历，还会 创建 EntrySet 集合 ，该集合存放的元素的类型 Entry, 而一个Entry
        //   对象就有k,v EntrySet<Entry<K,V>> 即： transient Set<Map.Entry<K,V>> entrySet;
        //3. entrySet 中， 定义的类型是 Map.Entry ，但是实际上存放的还是 HashMap$Node
        //   这是因为 static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V>
        //4. 当把 HashMap$Node 对象 存放到 entrySet 就方便我们的遍历, 因为 Map.Entry 提供了重要方法
        //   K getKey(); V getValue();

        Set set = map.entrySet();
        System.out.println(set.getClass());// HashMap$EntrySet
        for (Object obj : set) {

            //System.out.println(obj.getClass()); //HashMap$Node
            //为了从 HashMap$Node 取出k-v
            //1. 先做一个向下转型
            Map.Entry entry = (Map.Entry) obj;
            System.out.println(entry.getKey() + "-" + entry.getValue() );
        }

        Set set1 = map.keySet();
        System.out.println(set1.getClass());
        Collection values = map.values();
        System.out.println(values.getClass());


    }
}

class Car {

}

class Person{

}

Map方法（以HashMap为例演示Map接口中的一些常用方法）：
在这里插入图片描述

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;


@SuppressWarnings({"all"})
public class MapMethod {
    public static void main(String[] args) {
        //演示map接口常用方法

        Map map = new HashMap();
        map.put("邓超", new Book("", 100));//OK
        map.put("邓超", "孙俪");//替换-> 一会分析源码
        map.put("王宝强", "马蓉");//OK
        map.put("宋喆", "马蓉");//OK
        map.put("刘令博", null);//OK
        map.put(null, "刘亦菲");//OK
        map.put("鹿晗", "关晓彤");//OK
        map.put("hsp", "hsp的老婆");

        System.out.println("map=" + map);

//        remove:根据键删除映射关系
        map.remove(null);
        System.out.println("map=" + map);
//        get：根据键获取值
        Object val = map.get("鹿晗");
        System.out.println("val=" + val);
//        size:获取元素个数
        System.out.println("k-v=" + map.size());
//        isEmpty:判断个数是否为0
        System.out.println(map.isEmpty());//F
//        clear:清除k-v
        //map.clear();
        System.out.println("map=" + map);
//        containsKey:查找键是否存在
        System.out.println("结果=" + map.containsKey("hsp"));//T


    }
}

class Book {
    private String name;
    private int num;

    public Book(String name, int num) {
        this.name = name;
        this.num = num;
    }
}

Map遍历方式（以HashMap为例）：

import java.util.*;


@SuppressWarnings({"all"})
public class MapFor {
    public static void main(String[] args) {

        Map map = new HashMap();
        map.put("邓超", "孙俪");
        map.put("王宝强", "马蓉");
        map.put("宋喆", "马蓉");
        map.put("刘令博", null);
        map.put(null, "刘亦菲");
        map.put("鹿晗", "关晓彤");

        //第一组: 先取出 所有的Key , 通过Key 取出对应的Value
        Set keyset = map.keySet();
        //(1) 增强for
        System.out.println("-----第一种方式-------");
        for (Object key : keyset) {
            System.out.println(key + "-" + map.get(key));
        }
        //(2) 迭代器
        System.out.println("----第二种方式--------");
        Iterator iterator = keyset.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            Object key =  iterator.next();
            System.out.println(key + "-" + map.get(key));
        }

        //第二组: 把所有的values取出
        Collection values = map.values();
        //这里可以使用所有的Collections使用的遍历方法
        //(1) 增强for
        System.out.println("---取出所有的value 增强for----");
        for (Object value : values) {
            System.out.println(value);
        }
        //(2) 迭代器
        System.out.println("---取出所有的value 迭代器----");
        Iterator iterator2 = values.iterator();
        while (iterator2.hasNext()) {
            Object value =  iterator2.next();
            System.out.println(value);

        }

        //第三组: 通过EntrySet 来获取 k-v
        Set entrySet = map.entrySet();// EntrySet<Map.Entry<K,V>>
        //(1) 增强for
        System.out.println("----使用EntrySet 的 for增强(第3种)----");
        for (Object entry : entrySet) {
            //将entry 转成 Map.Entry
            Map.Entry m = (Map.Entry) entry;
            System.out.println(m.getKey() + "-" + m.getValue());
        }
        //(2) 迭代器
        System.out.println("----使用EntrySet 的 迭代器(第4种)----");
        Iterator iterator3 = entrySet.iterator();
        while (iterator3.hasNext()) {
            Object entry =  iterator3.next();
            //System.out.println(next.getClass());//HashMap$Node -实现-> Map.Entry (getKey,getValue)
            //向下转型 Map.Entry
            Map.Entry m = (Map.Entry) entry;
            // 为什么不能强转为 HashMap.Node 类型？？？
            // HashMap$Node的修饰符为default，其修饰范围只在本包内
            System.out.println(m.getKey() + "-" + m.getValue());
        }

    }
}

1、HashMap

底层机制
1）HashMap底层维护了Node类型的数组table，默认为null
2）当创建对象时，将加载因子（loadfactor）初始化为0.75
3）当添加key-val时，通过key的哈希值得到在table的索引。然后判断该索引处是否有元素，如果没有元素直接添加。如果该索引处有元素，判断该元素的key和准备加入的key是否相等。如果相等，则直接替换val，如果不相等需要判断是树结构还是链表结构从而做出相应处理。如果添加时发现容量不够，则需要扩容。
4）第1添加，则需要扩容table容量为16，临界值（threshold）为12（16*0.75）
5）以后再扩容，则需要扩容table容量为原来的2倍（32），临界值为原来的2倍，即24。依此类推
6）在Java8中，如果一条链表的元素个数超过TREEIFY_THRESHOLD（默认是8），并且table的大小 >= MIN_TREEIFY_CAPACITY（默认64），就会进行树化（红黑树）
源码剖析

import java.util.HashMap;


@SuppressWarnings({"all"})
public class HashMapSource1 {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap map = new HashMap();
        map.put("java", 10);//ok
        map.put("php", 10);//ok
        map.put("java", 20);//替换value

        System.out.println("map=" + map);//

        /*老韩解读HashMap的源码+图解
        1. 执行构造器 new HashMap()
           初始化加载因子 loadfactor = 0.75
           HashMap$Node[] table = null
        2. 执行put 调用 hash方法，计算 key的 hash值 (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16)
            public V put(K key, V value) {//key = "java" value = 10
                return putVal(hash(key), key, value, false, true);
            }
        3. 执行 putVal
         final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
                   boolean evict) {
                Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;//辅助变量
                //如果底层的table 数组为null, 或者 length =0 , 就扩容到16
                if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
                    n = (tab = resize()).length;
                //取出hash值对应的table的索引位置的Node, 如果为null, 就直接把加入的k-v
                //, 创建成一个 Node ,加入该位置即可
                if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
                    tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
                else {
                    Node<K,V> e; K k;//辅助变量
                // 如果table的索引位置的key的hash相同和新的key的hash值相同，
                 // 并 满足(table现有的结点的key和准备添加的key是同一个对象  || equals返回真)
                 // 就认为不能加入新的k-v
                    if (p.hash == hash &&
                        ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) // key != null 避免出现空指针异常
                        e = p;
                    else if (p instanceof TreeNode)//如果当前的table的已有的Node 是红黑树，就按照红黑树的方式处理
                        e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
                    else {
                        //如果找到的结点，后面是链表，就循环比较
                        for (int binCount = 0; ; ++binCount) {//死循环
                            if ((e = p.next) == null) {//如果整个链表，没有和他相同,就加到该链表的最后
                                p.next = newNode(hash, key, value, null);
                                //加入后，判断当前链表的个数，是否已经到8个，到8个后
                                //就调用 treeifyBin 方法进行红黑树的转换
                                if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                                    treeifyBin(tab, hash);
                                break;
                            }
                            if (e.hash == hash && //如果在循环比较过程中，发现有相同,就break,就只是替换value
                                ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                                break;
                            p = e;
                        }
                    }
                    if (e != null) { // existing mapping for key
                        V oldValue = e.value;
                        if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                            e.value = value; //替换，key对应value
                        afterNodeAccess(e);
                        return oldValue;
                    }
                }
                ++modCount;//每增加一个Node ,就size++
                if (++size > threshold[12-24-48])//如size > 临界值，就扩容
                    resize();
                afterNodeInsertion(evict);
                return null;
            }

              5. 关于树化(转成红黑树)
              //如果table 为null ,或者大小还没有到 64，暂时不树化，而是进行扩容.
              //否则才会真正的树化 -> 剪枝
              final void treeifyBin(Node<K,V>[] tab, int hash) {
                int n, index; Node<K,V> e;
                if (tab == null || (n = tab.length) < MIN_TREEIFY_CAPACITY)
                    resize();

            }
         */


    }
}

EntrySet & KeySet & Values : 均为了更方便的遍历Map集合
EntrySet：

KeySet：

Values：

Map接口实现类-HashMap小结：
1）Map接口的常用实现类：HashMap、Hashtable和Properties
2）HashMap是Map接口使用频率最高的实现类
3）HashMap是以key-val对儿的方式来村存储数据（HashMap$Node类型）
4）key不能重复，但是值可以重复，允许使用null键和null值
5）如果添加相同的key，则会覆盖原来的key-val，等同于修改（即key不会替换，val会替换）
6）与HashSet一样，不保证映射的顺序，因为底层是以hash表的方式来存储
7）HashMap没有实现同步，因此是线程不安全的，方法没有做同步互斥的操作，没有synchronized

2、LinkedHashMap

???????????详情看 LinkedHashSet

3、Hashtable

基本介绍
1）存放的元素是键值对：即 K-V
2）Hashtable的键和值都不能为null，否则会抛出NullPointerException
3）Hashtable 使用方法基本上和HashMap一样
4）Hashtable 是线程安全的（synchronized），HashMap是线程不安全的
源码剖析

import java.util.Hashtable;


@SuppressWarnings({"all"})
public class HashTableExercise {
    public static void main(String[] args) {
        Hashtable table = new Hashtable();//ok
//        table.put("john", 100); //ok
//        //table.put(null, 100); //异常 NullPointerException
//        //table.put("john", null);//异常 NullPointerException
//        table.put("lucy", 100);//ok
//        table.put("lic", 100);//ok
//        table.put("lic", 88);//替换
//        table.put("hello1", 1);
//        table.put("hello2", 1);
//        table.put("hello3", 1);
//        table.put("hello4", 1);
//        table.put("hello5", 1);
//        table.put("hello6", 1);
//        System.out.println(table);
        table.put(null, "a");
        //简单说明一下Hashtable的底层
        //1. 底层有数组 Hashtable$Entry[] 初始化大小为 11
        //2. 临界值 threshold 8 = 11 * 0.75
        //3. 扩容: 按照自己的扩容机制来进行即可.
        //4. 执行 方法 addEntry(hash, key, value, index); 添加K-V 封装到Entry
        //5. 当 if (count >= threshold) 满足时，就进行扩容
        //5. 按照 int newCapacity = (oldCapacity << 1) + 1; 的大小扩容.
        
        /*
            源码：
            public synchronized V put(K key, V value) {
            // Make sure the value is not null
            if (value == null) {
                throw new NullPointerException();   // 值为空，抛异常
            }
    
            // Makes sure the key is not already in the hashtable.
            Entry<?,?> tab[] = table;
            int hash = key.hashCode();      // 键为空，抛异常
            int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
            @SuppressWarnings("unchecked")
            Entry<K,V> entry = (Entry<K,V>)tab[index];
            for(; entry != null ; entry = entry.next) {
                if ((entry.hash == hash) && entry.key.equals(key)) {
                    V old = entry.value;
                    entry.value = value;
                    return old;
                }
            }
    
            addEntry(hash, key, value, index);
            return null;
    }
         */

    }
}

HashMap 和 Hashtable对比

4、Properties

基本介绍
1.Properties类继承自Hashtable类并且实现了Map接口，也是使用键值对儿的形式来保存数据
2.它的使用特点和Hashtable类似
3.Properties 更多用于 从xxx.properties文件中，加载数据到Properties类对象，并进行读取和修改【说明：xxx.properties文件通常作为配置文件】

示例代码：

import java.util.Properties;


@SuppressWarnings({"all"})
public class Properties_ {
    public static void main(String[] args) {

        //老韩解读
        //1. Properties 继承  Hashtable
        //2. 可以通过 k-v 存放数据，当然key 和 value 不能为 null
        //增加
        Properties properties = new Properties();
        //properties.put(null, "abc");//抛出 空指针异常
        //properties.put("abc", null); //抛出 空指针异常
        properties.put("john", 100);//k-v
        properties.put("lucy", 100);
        properties.put("lic", 100);
        properties.put("lic", 88);//如果有相同的key ， value被替换

        System.out.println("properties=" + properties);

        //通过k 获取对应值
        System.out.println(properties.get("lic"));//88

        //删除
        properties.remove("lic");
        System.out.println("properties=" + properties);

        //修改
        properties.put("john", "约翰");
        System.out.println("properties=" + properties);
        
    }
}

5、TreeMap

底层：红黑树
构造器
1）无参：保证其key为实现了Comparable接口的类源码：“Comparable<? super K> k = (Comparable<? super K>) key;”
2）有参：需传入一个实现了 Comparator 接口的匿名内部类(对象)

示例代码：

import java.util.Comparator;
import java.util.TreeMap;

@SuppressWarnings({"all"})
public class TreeMap_ {
    public static void main(String[] args) {

        //使用默认的构造器创建的TreeMap, 是按照key值默认的排序规则进行排序的
        /*
            老韩要求：按照传入的 k(String) 的大小进行排序
         */
//        TreeMap treeMap = new TreeMap();
        TreeMap treeMap = new TreeMap(new Comparator() {
            @Override
            public int compare(Object o1, Object o2) {
                //按照传入的 k(String) 的大小进行排序
                //按照K(String) 的长度大小排序
                //return ((String) o2).compareTo((String) o1);
                return ((String) o2).length() - ((String) o1).length();
            }
        });
        treeMap.put("jack", "杰克");
        treeMap.put("tom", "汤姆");
        treeMap.put("kristina", "克瑞斯提诺");
        treeMap.put("smith", "斯密斯");
        treeMap.put("hsp", "韩顺平");//加入不了

        System.out.println("treemap=" + treeMap);

        /*

            老韩解读源码：
            1. 构造器. 把传入的实现了 Comparator 接口的匿名内部类(对象)，传给 TreeMap 的 comparator 属性
             public TreeMap(Comparator<? super K> comparator) {
                this.comparator = comparator;
            }
            2. 调用put方法
            2.1 第一次添加, 把k-v 封装到 Entry对象，放入root
            Entry<K,V> t = root;
            if (t == null) {
                compare(key, key); // type (and possibly null) check
                                   // 【为了检测第一次加入的key值是否为null，若为null，则会在执行compare方法时抛出空指针异常】
                root = new Entry<>(key, value, null);
                size = 1;
                modCount++;
                return null;
            }
            2.2 以后添加
            Comparator<? super K> cpr = comparator;
            if (cpr != null) {
                do { //遍历所有的key , 给当前key找到适当位置
                    parent = t;
                    cmp = cpr.compare(key, t.key);//动态绑定到我们的匿名内部类的compare
                    if (cmp < 0)
                        t = t.left;
                    else if (cmp > 0)
                        t = t.right;
                    else  //如果遍历过程中，发现准备添加Key 和当前已有的Key 相等，就不添加
                        return t.setValue(value);
                } while (t != null);
            }
         */

    }
}

TreeMap 键不能为null，但是值可以为null

总结： 开发中如何选择集合实现类
在开发中，选择什么集合实现类，主要取决于 业务操作特点 ，然后根据集合实现类特性进行选择，分析如下：
1）先判断存储的类型（一组对象[单列]或一组键值对[双列]）
2）一组对象[单列]：Collection接口
? ? ? ?允许重复：List
? ? ? ?? ? ? ?增删多：LinkedList[底层维护了一个双向链表]
? ? ? ?? ? ? ?改查多：ArrayList[底层维护Object类型的可变数组]
? ? ? ?不允许重复：Set
? ? ? ?? ? ? ?无序：HashSet [ 底层是HashMap，维护了一个哈希表即（数组+链表+红黑树）]
? ? ? ?? ? ? ?排序：TreeSet
? ? ? ?? ? ? ?插入和取出顺序一致：LinkedHashSet，维护数组+双向链表
3）一组键值对[双列]：Map
? ? ? ?键无序：HashMap [ 底层是哈希表即（数组+链表+红黑树）]
? ? ? ?键排序：TreeMap
? ? ? ?键插入和取出顺序一致：LinkedHashMap
? ? ? ?读取文件：Properties

三、Collections-Collection的帮助类

介绍
1）Coolections 是一个操作Set、List 和 Map 等集合的工具类
2）Coolections 中提供了一系列静态的方法对集合元素进行排序、查询和修改等操作
排序操作：（均为static方法）
1）reverse（List）：反转 List 中元素的顺序
2）shuffle（List）：对 List 集合元素进行随机排序
3）sort（List）：根据元素的自然顺序对指定 List 集合元素按升序排序
4）sort（List，Comparator）：根据指定的 Comparator 产生的顺序对 List 集合元素进行排序
5）swap（List，int，int）：将指定 List 集合中的 i 处元素和 j 处元素进行交换
查找、替换
1）Object max（Collection）：根据元素的自然排序，返回给定集合中的最大元素
2）Object max（Collection，Comparator）：根据 Comparator 指定的顺序，返回给定集合中的最大元素
3）Object min（Collection）
4）Object min（Collection，Comparator）
5）int frequency（Collection，Object）：返回指定集合中指定元素的出现次数
6）void copy（List dest，List src）：将src中的内容复制到dest中
7）boolean replaceAll（List list，Object oldVal，Object newVal）：使用新值替换 List 对象的所有旧值

示例代码：

import java.util.*;

@SuppressWarnings({"all"})
public class Collections_ {
    public static void main(String[] args) {

        //创建ArrayList 集合，用于测试.
        List list = new ArrayList();
        list.add("tom");
        list.add("smith");
        list.add("king");
        list.add("milan");
        list.add("tom");


//        reverse(List)：反转 List 中元素的顺序
        Collections.reverse(list);
        System.out.println("list=" + list);
//        shuffle(List)：对 List 集合元素进行随机排序
//        for (int i = 0; i < 5; i++) {
//            Collections.shuffle(list);
//            System.out.println("list=" + list);
//        }

//        sort(List)：根据元素的自然顺序对指定 List 集合元素按升序排序
        Collections.sort(list);
        System.out.println("自然排序后");
        System.out.println("list=" + list);
//        sort(List，Comparator)：根据指定的 Comparator 产生的顺序对 List 集合元素进行排序
        //我们希望按照 字符串的长度大小排序
        Collections.sort(list, new Comparator() {
            @Override
            public int compare(Object o1, Object o2) {
                //可以加入校验代码.
                return ((String) o2).length() - ((String) o1).length();
            }
        });
        System.out.println("字符串长度大小排序=" + list);
//        swap(List，int， int)：将指定 list 集合中的 i 处元素和 j 处元素进行交换

        //比如
        Collections.swap(list, 0, 1);
        System.out.println("交换后的情况");
        System.out.println("list=" + list);

        //Object max(Collection)：根据元素的自然顺序，返回给定集合中的最大元素
        System.out.println("自然顺序最大元素=" + Collections.max(list));
        //Object max(Collection，Comparator)：根据 Comparator 指定的顺序，返回给定集合中的最大元素
        //比如，我们要返回长度最大的元素
        Object maxObject = Collections.max(list, new Comparator() {
            @Override
            public int compare(Object o1, Object o2) {
                return ((String)o1).length() - ((String)o2).length();
            }
        });
        System.out.println("长度最大的元素=" + maxObject);


        //Object min(Collection)
        //Object min(Collection，Comparator)
        //上面的两个方法，参考max即可

        //int frequency(Collection，Object)：返回指定集合中指定元素的出现次数
        System.out.println("tom出现的次数=" + Collections.frequency(list, "tom"));

        //void copy(List dest,List src)：将src中的内容复制到dest中

        ArrayList dest = new ArrayList();
        //为了完成一个完整拷贝，我们需要先给dest 赋值，大小和list.size()一样即可
        for(int i = 0; i < list.size(); i++) {
            dest.add("");
        }
        //拷贝
        Collections.copy(dest, list);
        System.out.println("dest=" + dest);

        /*
            ArrayList dest = new ArrayList();
            //为了完成一个完整拷贝，我们需要先给dest 赋值，大小和list.size()一样即可
            for(int i = 0; i < list.size(); i++) {
                dest.add("");
            }
            无法替换成
            ArrayList dest = new ArrayList(list.size());
            因为只有在调用add方法时才会改变size的值，使用指定大小的构造器只会初始elementData容量为指定大小而不会改变size的值；
            即，size的值在这里指的是当前实际存入了几个数据，而copy方法底层判断是否可以进行拷贝比较的是原集合和目标集合的size，故只能先为dest进行赋值才能调用copy
         */

        //boolean replaceAll(List list，Object oldVal，Object newVal)：使用新值替换 List 对象的所有旧值
        //如果list中，有tom 就替换成 汤姆
        Collections.replaceAll(list, "tom", "汤姆");
        System.out.println("list替换后=" + list);

        
    }
}

四、Arrays-数组的帮助类

排序

package com.hspedu.arrays_;

import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;

/**
 * @author 韩顺平
 * @version 1.0
 */
public class ArraysMethod01 {
    public static void main(String[] args) {

        Integer[] integers = {1, 20, 90};
        //遍历数组
//        for(int i = 0; i < integers.length; i++) {
//            System.out.println(integers[i]);
//        }
        //直接使用Arrays.toString方法，显示数组
//        System.out.println(Arrays.toString(integers));//

        //演示 sort方法的使用

        Integer arr[] = {1, -1, 7, 0, 89};
        //进行排序
        //老韩解读
        //1. 可以直接使用冒泡排序 , 也可以直接使用Arrays提供的sort方法排序
        //2. 因为数组是引用类型，所以通过sort排序后，会直接影响到 实参 arr
        //3. sort重载的，也可以通过传入一个接口 Comparator 实现定制排序
        //4. 调用 定制排序 时，传入两个参数 (1) 排序的数组 arr
        //   (2) 实现了Comparator接口的匿名内部类 , 要求实现  compare方法
        //5. 先演示效果，再解释
        //6. 这里体现了接口编程的方式 , 看看源码，就明白
        //   源码分析
        //(1) Arrays.sort(arr, new Comparator()
        //(2) 最终到 TimSort类的 private static <T> void binarySort(T[] a, int lo, int hi, int start,
        //                                       Comparator<? super T> c)()
        //(3) 执行到 binarySort方法的代码, 会根据动态绑定机制 c.compare()执行我们传入的
        //    匿名内部类的 compare ()
        //     while (left < right) {
        //                int mid = (left + right) >>> 1;
        //                if (c.compare(pivot, a[mid]) < 0)
        //                    right = mid;
        //                else
        //                    left = mid + 1;
        //            }
        //(4) new Comparator() {
        //            @Override
        //            public int compare(Object o1, Object o2) {
        //                Integer i1 = (Integer) o1;
        //                Integer i2 = (Integer) o2;
        //                return i2 - i1;
        //            }
        //        }
        //(5) public int compare(Object o1, Object o2) 返回的值>0 还是 <0
        //    会影响整个排序结果
        //    这就充分体现了 接口编程+动态绑定+匿名内部类的综合使用->非常灵活
        //    将来的底层框架和源码的使用方式，会非常常见
        //Arrays.sort(arr); // 默认排序方法
        //定制排序
        // compare方法返回正数时会交换两个对象的位置，即前减后就是升序排列；而后减前就是降序排列
        Arrays.sort(arr, new Comparator() {
            @Override
            public int compare(Object o1, Object o2) {
                Integer i1 = (Integer) o1;
                Integer i2 = (Integer) o2;
                return i2 - i1;
            }
        });
        System.out.println("===排序后===");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));//



    }
}

模拟Arrays.sort()底层调用重写的Comparator接口的compare()进行排序的过程

package com.hspedu.arrays_;

import java.util.Arrays;
import java.util.Comparator;

/**
 * @author 韩顺平
 * @version 1.0
 */
public class ArraysSortCustom {
    public static void main(String[] args) {

        int[] arr = {1, -1, 8, 0, 20};

        bubble02(arr, new Comparator() {
            @Override
            public int compare(Object o1, Object o2) {
                int i1 = (Integer) o1;
                int i2 = (Integer) o2;
                return i2 - i1;// return i2 - i1;
            }
        });

        System.out.println("==定制排序后的情况==");
        System.out.println(Arrays.toString(arr));

    }

    //结合冒泡 + 定制
    public static void bubble02(int[] arr, Comparator c) {
        int temp = 0;
        for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
            for (int j = 0; j < arr.length - 1 - i; j++) {
                //数组排序由 c.compare(arr[j], arr[j + 1])返回的值决定
                if (c.compare(arr[j], arr[j + 1]) > 0) {
                    temp = arr[j];
                    arr[j] = arr[j + 1];
                    arr[j + 1] = temp;
                }
            }
        }
    }
}

查找

package com.hspedu.arrays_;

import java.util.Arrays;
import java.util.List;

/**
 * @author 韩顺平
 * @version 1.0
 */
public class ArraysMethod02 {
    public static void main(String[] args) {
        
        Integer[] arr = {1, 2, 90, 123, 567};
        // binarySearch 通过二分搜索法进行查找，要求必须排好
        // 老韩解读
        //1. 使用 binarySearch 二叉查找，下标从0开始
        //2. 要求该数组是有序的. 如果该数组是无序的，不能使用binarySearch
        //3. 如果数组中不存在该元素，就返回 return -(low + 1);  // key not found. // low指的是该元素若存在于数组所在的下标位置
        int index = Arrays.binarySearch(arr, 567);
        int index1 = Arrays.binarySearch(arr, 213); //返回 -5
        System.out.println("index=" + index);
        
    }
}

其他方法（copyof、fill、equals、asList）

package com.hspedu.arrays_;

import java.util.Arrays;
import java.util.List;

/**
 * @author 韩顺平
 * @version 1.0
 */
public class ArraysMethod02 {
    public static void main(String[] args) {

        Integer[] arr = {1, 2, 90, 123, 567};

        //copyOf 数组元素的复制
        // 老韩解读
        //1. 从 arr 数组中，拷贝 arr.length个元素到 newArr数组中
        //2. 如果拷贝的长度 > arr.length 就在新数组的后面 增加 null
        //3. 如果拷贝长度 < 0 就抛出异常NegativeArraySizeException（负的数组大小异常）
        //4. 该方法的底层使用的是 System.arraycopy()
        Integer[] newArr = Arrays.copyOf(arr, arr.length);
        System.out.println("==拷贝执行完毕后==");
        System.out.println(Arrays.toString(newArr));

        //fill 数组元素的填充
        Integer[] num = new Integer[]{9,3,2};
        //老韩解读
        //1. 使用 99 去填充 num数组，可以理解成是替换原来的元素
        Arrays.fill(num, 99);
        System.out.println("==num数组填充后==");
        System.out.println(Arrays.toString(num));

        //equals 比较两个数组元素内容是否完全一致
        Integer[] arr2 = {1, 2, 90, 123};
        //老韩解读
        //1. 如果 arr数组 和 arr2数组 中的元素完全一样（包括顺序），则返回true;
        //2. 如果不是完全一样，就返回 false
        boolean equals = Arrays.equals(arr, arr2);
        System.out.println("equals=" + equals);

        //asList 将一组值，转换成list
        //老韩解读
        //1. asList方法，会将 (2,3,4,5,6,1)数据转成一个List集合
        //2. 返回的 asList 编译类型是 List(接口)
        //3. asList 运行类型是 java.util.Arrays$ArrayList, 是Arrays类的静态内部类：
        //    private static class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
        //              implements RandomAccess, java.io.Serializable
        List asList = Arrays.asList(2,3,4,5,6,1);
        System.out.println("asList=" + asList);
        System.out.println("asList的运行类型" + asList.getClass());

    }
}

文章来源:https://blog.csdn.net/weixin_53063457/article/details/134946687
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Java 常用类（集合类）

目录

一、Collection（单列集合）

Collection的父接口：Iterable

1、List（Collection的子接口、单列集合）

1）ArrayList-动态数组-线程不安全

2）Vector-线程安全

3）LinkedList-链表(可以实现栈和队列)-线程不安全

2、Set（Collection的子接口、单列集合）

1）HashSet

2）LinkedHashSet

3）TreeSet

二、Map（双列集合、存放的K-V）

1、HashMap

2、LinkedHashMap

3、Hashtable

4、Properties

5、TreeMap

三、Collections-Collection的帮助类

四、Arrays-数组的帮助类