1.Set集合

1.1Set集合概述和特点【应用】

• 不可以存储重复元素

• 没有索引,不能使用普通for循环遍历

2.TreeSet集合

2.1TreeSet集合概述和特点【应用】

• 不可以存储重复元素

• 没有索引

• 可以将元素按照规则进行排序

  • TreeSet()：根据其元素的自然排序进行排序

  • TreeSet(Comparator comparator) ：根据指定的比较器进行排序

2.3自然排序Comparable的使用【应用】

• 案例需求

  • 存储学生对象并遍历，创建TreeSet集合使用无参构造方法

  • 要求：按照年龄从小到大排序，年龄相同时，按照姓名的字母顺序排序

• 实现步骤

  1. 使用空参构造创建TreeSet集合

     • 用TreeSet集合存储自定义对象，无参构造方法使用的是自然排序对元素进行排序的

  2. 自定义的Student类实现Comparable接口

     • 自然排序，就是让元素所属的类实现Comparable接口，重写compareTo(T o)方法

  3. 重写接口中的compareTo方法

     • 重写方法时，一定要注意排序规则必须按照要求的主要条件和次要条件来写

 @Override
    public int compareTo(Student o) {
        //按照对象的年龄进行排序
        //主要判断条件: 按照年龄从小到大排序
        int result = this.age - o.age;
        //次要判断条件: 年龄相同时，按照姓名的字母顺序排序
        result = result == 0 ? this.name.compareTo(o.getName()) : result;
        return result;
    } 

 

2.4比较器排序Comparator的使用【应用】

• 案例需求

  • 存储老师对象并遍历，创建TreeSet集合使用带参构造方法

  • 要求：按照年龄从小到大排序，年龄相同时，按照姓名的字母顺序排序

• 实现步骤

  • 用TreeSet集合存储自定义对象，带参构造方法使用的是比较器排序对元素进行排序的

  • 比较器排序，就是让集合构造方法接收Comparator的实现类对象，重写compare(T o1,T o2)方法

  • 重写方法时，一定要注意排序规则必须按照要求的主要条件和次要条件来写

    //创建集合对象
        TreeSet<Teacher> ts = new TreeSet<>(new Comparator<Teacher>() {
            @Override
            public int compare(Teacher o1, Teacher o2) {
                //o1表示现在要存入的那个元素
                //o2表示已经存入到集合中的元素
              
                //主要条件
                int result = o1.getAge() - o2.getAge();
                //次要条件
                result = result == 0 ? o1.getName().compareTo(o2.getName()) : result;
                return result;
            }
        }); 

2.4两种比较方式总结【理解】

• 两种比较方式小结

  • 自然排序: 自定义类实现Comparable接口,重写compareTo方法,根据返回值进行排序

  • 比较器排序: 创建TreeSet对象的时候传递Comparator的实现类对象,重写compare方法,根据返回值进行排序

  • 在使用的时候,默认使用自然排序,当自然排序不满足现在的需求时,必须使用比较器排序

• 两种方式中关于返回值的规则

  • 如果返回值为负数，表示当前存入的元素是较小值，存左边

  • 如果返回值为0，表示当前存入的元素跟集合中元素重复了，不存

  • 如果返回值为正数，表示当前存入的元素是较大值，存右边

 

3.数据结构

3.1二叉树【理解】

• 二叉树的特点

  • 二叉树中,任意一个节点的度要小于等于2

    • 节点: 在树结构中,每一个元素称之为节点

    • 度: 每一个节点的子节点数量称之为度

3.2二叉查找树【理解】

• 二叉查找树的特点

  • 二叉查找树,又称二叉排序树或者二叉搜索树

  • 每一个节点上最多有两个子节点

  • 左子树上所有节点的值都小于根节点的值

  • 右子树上所有节点的值都大于根节点的值

二叉查找树添加节点规则

• 小的存左边

• 大的存右边

• 一样的不存

 

3.3平衡二叉树【理解】

• 平衡二叉树的特点

  • 二叉树左右两个子树的高度差不超过1

  • 任意节点的左右两个子树都是一颗平衡二叉树

• 平衡二叉树旋转

  • 旋转触发时机

    • 当添加一个节点之后,该树不再是一颗平衡二叉树

  • 左旋

    • 就是将根节点的右侧往左拉,原先的右子节点变成新的父节点,并把多余的左子节点出让,给已经降级的根节点当右子节点

•  右旋

• 就是将根节点的左侧往右拉,左子节点变成了新的父节点,并把多余的右子节点出让,给已经降级根节点当左子节点

 

平衡二叉树旋转的四种情况

• 左左

  • 左左: 当根节点左子树的左子树有节点插入,导致二叉树不平衡

  • 如何旋转: 直接对整体进行右旋即可

 

左右

• 左右: 当根节点左子树的右子树有节点插入,导致二叉树不平衡

• 如何旋转: 先在左子树对应的节点位置进行左旋,在对整体进行右旋

右右

• 右右: 当根节点右子树的右子树有节点插入,导致二叉树不平衡

• 如何旋转: 直接对整体进行左旋即可

右左

• 右左:当根节点右子树的左子树有节点插入,导致二叉树不平衡

• 如何旋转: 先在右子树对应的节点位置进行右旋,在对整体进行左旋

3.4红黑树【理解】

• 红黑树的特点

  • 平衡二叉B树

  • 每一个节点可以是红或者黑

  • 红黑树不是高度平衡的,它的平衡是通过"自己的红黑规则"进行实现的

• 红黑树的红黑规则有哪些

  1. 每一个节点或是红色的,或者是黑色的

  2. 根节点必须是黑色

  3. 如果一个节点没有子节点或者父节点,则该节点相应的指针属性值为Nil,这些Nil视为叶节点,每个叶节点(Nil)是黑色的

  4. 如果某一个节点是红色,那么它的子节点必须是黑色(不能出现两个红色节点相连 的情况)

  5. 对每一个节点,从该节点到其所有后代叶节点的简单路径上,均包含相同数目的黑色节点

 

红黑树添加节点的默认颜色

• 添加节点时,默认为红色,效率高

 

红黑树添加节点后如何保持红黑规则

• 根节点位置

  • 直接变为黑色

• 非根节点位置

  • 父节点为黑色

    • 不需要任何操作,默认红色即可

  • 父节点为红色

    • 叔叔节点为红色

      1. 将"父节点"设为黑色,将"叔叔节点"设为黑色

      2. 将"祖父节点"设为红色

      3. 如果"祖父节点"为根节点,则将根节点再次变成黑色

    • 叔叔节点为黑色

      1. 将"父节点"设为黑色

      2. 将"祖父节点"设为红色

      3. 以"祖父节点"为支点进行旋转

 

4.HashSet集合

4.1HashSet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

4.2HashSet集合的基本应用【应用】

存储字符串并遍历

 

4.3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

4.4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

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