帶你入門Java的集合

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java集合

java集合類存放於java.util包中，是一個用來存放對象的容器

  • 集合隻能存放對象
  • 集合存放的是多個對象的引用，對象本身還是存放在堆內存中
  • 集合可以存放不同類型，不限數量的數據類型

集合分類—Set、List、Map三種大體系

  • Set: 無序，不可重復的集合
  • List: 有序，可重復的集合
  • Map：具有映射關系的集合

在JDK5之後，增加瞭泛型，java集合可以記住容器中對象的數據類型

Set

HashSet

  • 不能保證元素的排列順序（位置由該值的hashcode決定）
  • 不可重復（指的是hashcode不相同）
  • HashSet不是線程安全的
  • 集合元素可以存null

HashSet類實現set接口，set接口繼承Collection接口

HashCode()方法

HashSet集合判斷兩個元素相等的標準：兩個對象通過equals()方法比較相等，並且兩個對象的hashCode()方法返回值也相等。

如果兩個對象通過equals()方法返回true，這兩個對象的hashCode值也應該相同。

如果要set集合存相同類型的對象需使用泛型

package com.aggregate.demo;
import com.sun.corba.se.spi.ior.IORTemplateList;
import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;
public class set {
    public static void main(String[] args) {
        HashSet<Object> set = new HashSet<>();
        set.add(1);
        set.add("a");//增加元素
        System.out.println(set);
        set.remove(1);//移除元素
        System.out.println(set);
        System.out.println(set.contains("a"));//判斷集合中是否存在該元素
        set.clear();//清空集合
        System.out.println(set);
        //遍歷集合
        set.add("a");
        set.add("b");
        set.add("c");
        set.add("d");
        //1.使用迭代器遍歷集合
        Iterator<Object> iterator = set.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            System.out.print(iterator.next() + "\t");
        }
        System.out.println("===============");
        //2.for each迭代集合
        for (Object i : set) {
            System.out.print(i + "\t");
        }
        System.out.println("===============");
        System.out.println(set.size());//獲取元素的個數
        set.add(null);
        System.out.println(set);
        //使用泛型存相同類型的元素
        HashSet<String> set1 = new HashSet<>();
        set1.add("123");
//      set1.add(2);
    }
}

TreeSet

TreeSet是SortedSet接口的實現類，TreeSet可以確保集合元素處於排序狀態。

TreeSet支持兩種排序方法：自然排序和定制排序。默認情況下，TreeSet采用自然排序

自然排序

排序：TreeSet會調用集合元素的compareTo(Object obj)方法來比較元素之間的大小關系，然後將集合元素按升序排列

自定義類如何排序？

import java.util.Comparator;
import java.util.Iterator;
import java.util.TreeSet;
public class Tree {
    public static void main(String[] args) {
        TreeSet<Integer> treeSet = new TreeSet<>();
        //TreeSet自然排序
        treeSet.add(5);
        treeSet.add(1);
        treeSet.add(3);
        treeSet.add(2);
        treeSet.add(4);
        System.out.println(treeSet);
        treeSet.remove(3);
        System.out.println(treeSet);
        System.out.println(treeSet.contains(0));
        treeSet.clear();
        System.out.println(treeSet);
        Iterator<Integer> iterator = treeSet.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            System.out.println(iterator.next());
        }
        System.out.println("=============");
        for (Integer i : treeSet) {
            System.out.println(i);
        }
        Person P1 = new Person(23, "張三");
        Person P2 = new Person(25, "李四");
        Person P3 = new Person(12, "王五");
        Person P4 = new Person(5, "Lucy");
        Person P5 = new Person(99, "hhhh");
        TreeSet<Person> people = new TreeSet<>(new Person());
        people.add(P1);
        people.add(P2);
        people.add(P3);
        people.add(P4);
        people.add(P5);
        for (Person i : people) {
            System.out.println(i.name + "  " + i.age);
        }
    }
}
//把person對象存到TreeSet中並且按照年齡排序
class Person implements Comparator<Person> {
    int age;
    String name;
    public Person() {
    }
    public Person(int age, String name) {
        this.age = age;
        this.name = name;
    }
    @Override
    public int compare(Person o1, Person o2) {//年齡正序排序
        if (o1.age > o2.age) {
            return 1;
        } else if (o1.age < o2.age) {
            return -1;
        } else {
            return 0;
        }
    }
}

List

List與ArrayList

List代表一個元素有序、且可重復的集合，集合中的每個元素都有其對應的順序索引

List允許使用重復元素，可以通過索引來訪問指定位置的集合元素

List默認按元素的添加順序設置元素的索引

List集合裡添加瞭一些根據索引來操作集合元素的方法

ArrayList和Vector

ArrayList和Vector是List接口的兩個典型實現

區別：

  • Vector是一個古老的集合，通常建議使用ArrayList
  • ArrayList是線程不安全的，而Vector是線程安全的
  • 即使為保證List集合線程安全，也不推薦使用VectorMap

Map

用於保存具有映射關系的數據，因此Map集合裡保存著兩組值，一組值用於保存Map裡key，另外一組用於保存Map裡的Value

Map中的key和value都可以是任何引用類型的數據

Map中的key不允許重復，即同一個Map對象的任何兩個Key通過equals方法比較返回false

key和value之間存在單向一對一關系，即通過指定的key總能找到唯一的，確定的Value

HashMap & Hashtable

HashMap和Hashtable是Map接口的兩個典型實現類

區別：

  • Hashtable是一個古老的Map實現類，不建議使用
  • Hashtable是線程安全的Map實現，但HashMap是線程不安全的
  • Hashtable不允許使用null作為key和value，而HashMap可以

與HashSet集合不能保證元素的順序一樣，Hashtable、HashMap也不能保證其中key-value對的順序

Hashtable、HashMap判斷兩個key的標準是：key通過equals方法返回true，hashCode值也相等

Hashta5ble相等的標準是：兩個Value通過equalHashMap判斷兩個Value方法返回true

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
public class MapDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String, Integer> map = new HashMap<String, Integer>();
        map.put("b", 1);//添加數據
        map.put("c", 2);
        map.put("d", 3);
        System.out.println(map);
        System.out.println(map.get("d"));//根據key取值
        map.remove("c");
        System.out.println(map);//根據key鍵值對
        System.out.println(map.size());//map集合的長度
        System.out.println(map.containsKey("a"));//判斷當前的map集合是否包含指定的key
        System.out.println(map.containsValue(10));//判斷當前的map集合是否包含指定的value
//        map.clear();//清空集合
        Set<String> keys = map.keySet();//可以獲取map集合的key的集合
        map.values();//獲取集合的所有value值
        //遍歷map集合,通過map.keySet();
        for (String key : keys) {
            System.out.println("key:" + key + ", value:" + map.get(key));
        }
        //通過map.entrySet();遍歷集合
        Set<Map.Entry<String, Integer>> entries = map.entrySet();
        for (Map.Entry<String, Integer> entry : entries) {
            System.out.println("key:" + entry.getKey() + ", value:" + entry.getValue());
        }
    }
}

TreeMap

TreeMap存儲key-value對時，需要根據key對key-value對進行排序。TreeMap可以保證所有的key-value對處於有序狀態

TreeMap的key排序

  • 自然排序：TreeMap的所有的key必須實現Comparable接口，而且所有的key應該是同一個類的對象，否則將會拋出ClassCastException
  • 定制排序（瞭解）：創建TreeMap時，傳入一個Comparator對象，該對象負責對TreeMap中的所有key排序。此時不需要Map的key實現Comparator接口
import java.util.Map;
import java.util.TreeMap;
public class TreeMapDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //TreeMap的自然排序是字典
        Map<Integer, String> treemap = new TreeMap<Integer, String>();
        treemap.put(4, "a");
        treemap.put(3, "b");
        treemap.put(2, "c");
        treemap.put(1, "d");
        System.out.println(treemap);
        Map<String, String> map = new TreeMap<String, String>();
        map.put("a", "a");
        map.put("c", "a");
        map.put("d", "a");
        map.put("b", "a");
        map.put("ab", "a");
        System.out.println(map);

    }
}

操作集合的工具類：Collections

Collections是一個操作Set 、List和Map等集合的工具類

Collections中提供瞭大量方法對集合元素進行排序、查詢和修改等操作，還提供瞭對集合對象設置不可變，對集合對象實現同步控制等方法

排序操作：

  • reverse(List):反轉List中元素的順序
  • shuffle(List):對List集合元素進行隨機排序
  • sort(List):根據元素的自然順序對指定List集合元素升序排序
  • sort(List,Comparator):根據指定的Comparator產生的順序對List集合元素進行排序s
  • wap(List，int，int)：將指定list集合中的i處元素和j處元素進行交換

查找、替換

Object max(Collection):根據元素的自然順序，返回給定集合中的最大元素

Object max(Collection,Comparator):根據Comparator指定的順序，返回給定集合中的最大元素

Object min(Collection)

Object min(Collection,Comparator)

int frequency(Collection,Object):返回指定集合中指定元素的出現次數

boolean replaceAll(List list,Object oldVal,Object newVal):使用新值替換List對象的所有舊值

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.Comparator;
import java.util.List;
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("a");
        list.add("c");
        list.add("d");
        list.add("f");
        list.add("b");
        System.out.println(list);
        Collections.reverse(list);//反轉List中元素的順序
        System.out.println(list);
        Collections.shuffle(list);//對list集合元素進行順序排序
        System.out.println(list);
        Collections.sort(list);//list集合字典升序排序
        System.out.println(list);
        Student s1 = new Student(14, "張三");
        Student s2 = new Student(12, "李四");
        Student s3 = new Student(13, "王五");
        Student s4 = new Student(11, "小劉");
        List<Student> students = new ArrayList<Student>();
        students.add(s1);
        students.add(s2);
        students.add(s3);
        students.add(s4);
        for (Student student : students) {
            System.out.println(student.name + "," + student.age);
        }
        Collections.sort(students, new Student());
        System.out.println("==========");
        for (Student student : students) {
            System.out.println(student.name + "," + student.age);
        }
        Collections.swap(list, 1, 3);//將指定list集合中的i處元素和j處元素進行交換
        System.out.println(list);
        System.out.println(Collections.max(list));
        System.out.println(Collections.min(list));
        Student max = Collections.max(students, new Student());
        Student min = Collections.min(students, new Student());
        System.out.println(max.name + ", " + max.age);
        System.out.println(min.name + ", " + min.age);
        System.out.println(Collections.frequency(list, "a"));
        System.out.println(Collections.replaceAll(list, "a", "aa"));
        System.out.println(list);
    }
}
class Student implements Comparator<Student> {
    int age;
    String name;
    public Student() {
    }
    public Student(int age, String name) {
        this.age = age;
        this.name = name;
    }
    @Override
    //根據年齡升序排序對象
    public int compare(Student o1, Student o2) {
        if (o1.age > o2.age) {
            return 1;
        } else if (o1.age < o2.age) {
            return -1;
        } else {
            return 0;
        }
    }
}

同步控制

Collections類中提供瞭多個synchronizedxxx()方法該方法可使指定集合包裝成線程同步的集合；從而解決多線程並訪問集合時的線程安全問題。

泛型

為什麼要有泛型

集合中使用泛型時隻有指定類型才可以添加到集合中，類型安全

java中的泛型，隻在編譯階段有效。

泛型類

  • 對象實例化時不指定泛型，默認為：object
  • 泛型不同的引用不能相互賦值
public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
        A<String> a = new A<String>();
        a.setKey("rexx");
        String s = a.getKey();
        System.out.println(s);
    }
}
class A<T> {
    private T key;
    public T getKey() {
        return key;
    }
    public void setKey(T key) {
        this.key = key;
    }
}

泛型接口

定義一個泛型接口

未傳入泛型實參時，與泛型類的定義相同，在聲明類的時候，需將泛型的聲明也一起加到類中

泛型方法

package com.aggregate.demo;
public class Test3 {
    public static void main(String[] args) {
        B1<Object> b1 = new B1<Object>();
        B1<String> b2 = new B1<String>();
        B2 b3 = new B2();
        Cc cc = new Cc();
        cc.test("xxx");
        //泛型方法，在調用之前沒有固定的數據類型
        //在調用時，傳入的參數是什麼類型，就會把泛型改成什麼類型
        //也就是說，泛型方法會在調用時確定泛型具體的數據類型
        Integer integer = cc.test1(2);
        Boolean aBoolean = cc.test1(true);
    }
}
//定義泛型接口
interface IB<T> {
    T test(T t);
}
//未傳入泛型實參時，與泛型類的定義相同，在聲明類的時候，需將泛型的聲明也一起加到類中
class B1<T> implements IB<T> {
    @Override
    public T test(T t) {
        return null;
    }
}
//傳入實際參數
//如果實現接口時指定接口的泛型的具體數據類型
//這個類實現接口所有方法的位置都要泛型替換實際的具體數據類型
class B2 implements IB<String> {
    @Override
    public String test(String s) {
        return null;
    }
}
//泛型方法
class Cc {
    public void test() {
    }
    //無返回值的泛型方法
    public <T> void test(T s) {
        T t = s;
    }
    public String test1(String s) {
        return s;
    }
    //有返回值的泛型方法
    public <T> T test1(T s) {
        return s;
    }
    public void test2(String... strs) {
        for (String s : strs) {
            System.out.println(s);
        }
    }
    //形參為可變參數的泛型方法
    public <T> void test2(T... strs) {
        for (T str : strs) {
            System.out.println(str);
        }
    }

}
//帶泛型的類可以在類裡面定義泛型的變量
class Dd<E> {
    private E e;
    //靜態的泛型方法
    public static <T> void test3(T t) {
        //System.out.println(this.e);
        //在靜態方法中，不能使用類定義泛型，如果要使用泛型，隻能使用靜態方法自己定義的泛型
        System.out.println(t);
    }
    //在類上定義的泛型，可以在普通的方法中使用
    public <T> void test(T s) {
        System.out.println(this.e);
        T t = s;
    }
}

通配符

1.有限制的通配符

  • (無窮小,Person]隻允許泛型為Person及Person子類的引用調用
  • [Person,無窮大)隻允許泛型為Person及Person父類的引用調用
  • 隻允許泛型為實現Comparable接口的實現類的引用調用

枚舉類

在某些情況下，一個類的對象是有限而且固定的。例如季節類，隻能有4個對象。

手動實現枚舉類：

  • private修飾構造器
  • 屬性使用private final修飾
  • 把該類的所有實例都使用public static final來修飾

實現接口的枚舉類

  • 和普通Java類一樣枚舉類可以實現一個或多個接口
  • 若需要每個枚舉值在調用實現的接口方法呈現出不同的行為方式，則可以讓每個枚舉值分別來實現該方法
public class Test5 {
    public static void main(String[] args) {
        //Season.SPRING,這段執行就是獲取一個Season的對象
        Season spring = Season.SPRING;
        spring.showInfo();
        Season summer = Season.SUMMER;
        summer.showInfo();
        Season spring1 = Season.SPRING;
        //每次執行Season.SPRING獲得是相同的對象，枚舉類中的每個枚舉都是單例模式的
        System.out.println(spring.equals(spring1));
        spring1.test();
    }
}
enum Season implements ITest {
    SPRING("春", "春暖花開"),//此處相當於調用有參的私有構造
    SUMMER("夏", "夏日炎炎"),
    AUTUMN("秋", "秋高氣爽"),
    WINTER("冬", "寒風凜冽");

    private final String name;
    private final String desc;
    Season(String name, String desc) {
        this.name = name;
        this.desc = desc;
    }
    public void showInfo() {
        System.out.println(this.name + ":" + this.desc);
    }
    @Override
    public void test() {
        System.out.println("這是實現的ITest接口的test方法");
    }
}

interface ITest {
    void test();
}

Annotation(註解)概述

Annotation其實就是代碼裡的特殊標記，這些標記可以在編譯，類加載，運行時被讀取，並執行相應的處理。通過使用Annotation，程序員可以在不改變原有邏輯的情況下，在源文件中嵌入一些補充信息

Annotation可以像修飾符一樣被使用，可用於修飾包，類，構造器，方法，成員變量，參數，局部變量的聲明，這些信息被保存在Annotation的name=value對中

Anotation能被用來為程序元素（類，方法，成員變量等）設置元數據

基本的Annotation

  • 使用Annotation時要在其前面增加@符號，並把該Annotation當成一個修飾符使用。用於修飾它支持的程序元素
  • 三個基本的Annotation：
    • @Override:限定重寫父類方法，該註釋隻能用於方法
    • Deprecated：用於表示某個程序元素（類、方法等）已過時
    • @SuppressWarnings:抑制編譯器警告

自定義Annotation

自定義新的Annotation類型使用@interface關鍵字

Annotation的成員變量在Annotation定義中以無參數方法的形式來聲明。其方法名和返回值定義瞭該成員的名字和類型

可以在定義Annotation的成員變量時為其指定初始值，指定成員變量的初始值可使用default關鍵字

沒有成員定義的Annotation稱為標記；包含成員變量的Annotation稱為元數據的Annotation

import java.lang.annotation.*;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class Test6 {
    public static void main(String[] args) {
        new TestB().test01();
        @SuppressWarnings({})
        List list = new ArrayList();
    }
}
class TestA {
    public void test() {
    }
}
class TestB extends TestA {
    @TestAnn(id = 100, desc = "姓名")
    String name;
    @Override
    public void test() {
        super.test();
    }
    @Deprecated
    public void test01() {
    }
}
@Target(ElementType.FIELD)//這個註解類是給其他類的屬性做註解
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)//定義註解的聲明周期
@Documented
@interface TestAnn {
    public int id() default 0;
    public String desc() default "";
}

總結

本篇文章就到這裡瞭，希望能給您帶來幫助，也希望您能夠多多關註WalkonNet的更多內容！

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