第一章 Collections类
1.1 Collections常用功能
- 概述：java.util.Collections是集合工具类，用来对集合进行操作。
- 常用方法：
-
public static void shuffle(List<?> list) :打乱集合顺序。public class Test1_shuffle { public static void main(String[] args) { // public static void shuffle(List<?> list) :打乱集合顺序。 // 创建List集合对象,限制集合元素类型为Integer List<Integer> list = new ArrayList<>(); // 往集合中添加元素 list.add(500); list.add(200); list.add(400); list.add(100); list.add(300); // 打印集合 System.out.println("打乱顺序之前的集合:"+list); // 打乱集合元素顺序 Collections.shuffle(list); // 打印集合 System.out.println("打乱顺序之后的集合:"+list); } } -
public static <T> void sort(List<T> list):将集合中元素按照默认规则排序。-
默认规则: 事先写好的规则
-
默认规则是在哪里指定的?
- 在集合元素所属的类中指定的
-
默认规则如何指定?
- 要求集合元素所属的类必须实现Comparable接口,重写compareTo方法,在compareTo方法中书写默认排序规则
-
案例1
public class Test2_sort默认规则排序 { public static void main(String[] args) { // public static <T> void sort(List<T> list):将集合中元素按照默认规则排序。 // 创建List集合对象,限制集合元素类型为Integer List<Integer> list = new ArrayList<>(); // 往集合中添加元素 list.add(500); list.add(200); list.add(400); list.add(100); list.add(300); // 打印集合 System.out.println("排序之前的集合:"+list); // 使用默认规则进行排序 Collections.sort(list); // 打印集合 System.out.println("排序之后的集合:"+list); } } -
案例2
-
Student
public class Student implements Comparable<Student>{ String name; int age; public Student(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } @Override public String toString() { return "Student{" + "name='" + name + '\'' + ", age=" + age + '}'; } @Override public int compareTo(Student o) { // 指定默认规则排序 // 升序: 前减后 // 降序: 后减前 // 前: this 后: 参数o //return this.age - o.age; return o.age - this.age; } } -
测试类
public class Test3_sort默认规则排序 { public static void main(String[] args) { // public static <T> void sort(List<T> list):将集合中元素按照默认规则排序。 // 创建List集合对象,限制集合元素类型为Student List<Student> list = new ArrayList<>(); // 往集合中添加元素 list.add(new Student("张三1",18)); list.add(new Student("张三2",38)); list.add(new Student("张三3",28)); list.add(new Student("张三4",48)); list.add(new Student("张三5",58)); // 打印集合 System.out.println("排序之前的集合:"+list); // 使用默认规则进行排序 Collections.sort(list); // 打印集合 System.out.println("排序之后的集合:"+list); } }
-
-
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public <T> void sort(List<T> list，Comparator<? super T> comp):将集合中元素按照指定规则排序-
案例1
public class Test4_sort指定规则排序 { public static void main(String[] args) { // public <T> void sort(List<T> list，Comparator<? super T> comp):将集合中元素按照指定规则排序 // 创建List集合对象,限制集合元素类型为Integer List<Integer> list = new ArrayList<>(); // 往集合中添加元素 list.add(500); list.add(200); list.add(400); list.add(100); list.add(300); // 打印集合 System.out.println("排序之前的集合:"+list); // 使用指定规则进行排序 Collections.sort(list, new Comparator<Integer>() { @Override public int compare(Integer o1, Integer o2) { // 指定排序规则 // 升序: 前减后 // 降序: 后减前 // 前: 第一个参数o1, 后:第二个参数o2 return o1 - o2; } }); // 打印集合 System.out.println("排序之后的集合:"+list);// [100, 200, 300, 400, 500] // 使用指定规则进行排序 Collections.sort(list, new Comparator<Integer>() { @Override public int compare(Integer o1, Integer o2) { // 指定排序规则 // 升序: 前减后 // 降序: 后减前 // 前: 第一个参数o1, 后:第二个参数o2 return o2 - o1; } }); // 打印集合 System.out.println("排序之后的集合:"+list);// [500, 400, 300, 200, 100] } }
-
-
案例2
public class Test5_sort指定规则排序 { public static void main(String[] args) { // public <T> void sort(List<T> list，Comparator<? super T> comp):将集合中元素按照指定规则排序 // 创建List集合对象,限制集合元素类型为Student List<Student> list = new ArrayList<>(); // 往集合中添加元素 list.add(new Student("张三1",18)); list.add(new Student("张三2",38)); list.add(new Student("张三3",28)); list.add(new Student("张三4",48)); list.add(new Student("张三5",58)); // 打印集合 System.out.println("排序之前的集合:"+list); // 使用指定规则进行排序--->按照年龄升序 Collections.sort(list, new Comparator<Student>() { @Override public int compare(Student o1, Student o2) { // 升序: 前减后 return o1.age - o2.age; } }); // 打印集合 System.out.println("排序之后的集合:"+list); // 使用指定规则进行排序--->按照年龄降序 Collections.sort(list, new Comparator<Student>() { @Override public int compare(Student o1, Student o2) { // 降序: 后减前 return o2.age - o1.age; } }); // 打印集合 System.out.println("排序之后的集合:"+list); } }案例3
public static void main(String[] args) { //对字符串排序 List<String> list = new ArrayList<>(); Collections.addAll(list,"aaa","ccc","add","zzz"); System.out.println(list); Collections.sort(list);//字符串排序按字典规则升序 System.out.println(list); Collections.sort(list, new Comparator<String>() { @Override public int compare(String o1, String o2) { //字符串不可以减 return o2.compareTo(o1);//降序 } }); System.out.println(list); }
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1.2 可变参数
-
概述: 在JDK1.5之后，定义了可变参数，用来表示一个方法需要接受的多个同类型参数。
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格式:
修饰符 返回值类型 方法名(数据类型... 变量名){ } -
案例:
public class Test { public static void main(String[] args) { // 调用method1方法 method1(); System.out.println("--------"); method1(10); System.out.println("--------"); method1(10,20); System.out.println("--------"); method1(10,20,30); System.out.println("--------"); method1(10,20,30,40); System.out.println("--------"); int[] arr = {10,20,30,40,50}; method1(arr); // ... } // 定义一个方法可以接收多个int类型的参数 public static void method1(int... nums){ // 使用: 把可变参数当成数组来使用 for (int i = 0; i < nums.length; i++) { System.out.println(nums[i]); } } } -
注意事项:
-
可变参数一定是定义在方法的形参位置
-
一个方法只能有一个可变参数
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如果方法中有多个参数，可变参数要放到最后。
public class Test_注意事项 { public static void main(String[] args) { method2("hello",10,20,30); } // - 一个方法只能有一个可变参数 /* public static void method1(int... nums,String... strs){// 编译报错 }*/ // - 如果方法中有多个参数，可变参数要放到最后。 /*public static void method2(int... nums,String str){// 编译报错 }*/ public static void method2(String str,int... nums){ } }
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-
应用场景:
-
Collections工具类中的批量添加元素的静态方法:
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static <T> boolean addAll(Collection<T> c, T... elements) :往集合中添加一些元素。public static void main(String[] args) { // 可变参数应用场景: // static <T> boolean addAll(Collection<T> c, T... elements) :往集合中添加一些元素。 ArrayList<String> list = new ArrayList<>(); Collections.addAll(list, "2", "A", "K", "Q", "J", "10", "9", "8", "7", "6", "5", "4", "3"); System.out.println("list:" + list); }
-
第二章 Set接口
2.1 Set接口介绍
- 概述: java.util.Set接口继承自Collection接口，是单列集合的一个重要分支。
- 特点: 元素没有索引,元素唯一(不重复)
- 注意事项:
- Set集合元素没有索引,只能使用迭代器或者增强for循环进行遍历元素
- Set集合没有特殊的方法,都是使用Collection的方法
- Set接口就是Set集合,但凡实现了Set接口的类也叫做Set集合
- 常用实现类:
- HashSet类: 元素没有索引,元素唯一,元素存取顺序不一致
- 存储结构采用的是哈希表结构,由哈希表保证元素唯一
- LinkedHashSet类:元素没有索引,元素唯一,元素存取顺序一致
- 存储结构采用的是哈希表+链表结构,由哈希表保证元素唯一,由链表保证元素存取顺序一致
- TreeSet类: 元素没有索引,元素唯一,可以对元素进行排序
- 存储结构采用的是红黑树结构,由红黑树保证元素唯一,由比较器来对元素进行排序
- HashSet类: 元素没有索引,元素唯一,元素存取顺序不一致
2.2 HashSet集合
-
概述:java.util.HashSet是Set接口的一个实现类, 底层的实现其实是一个java.util.HashMap支持
-
特点: 元素没有索引,元素唯一,元素存取顺序不一致
-
案例演示:
public class Test { public static void main(String[] args) { // 创建HashSet集合,限制集合元素的类型String HashSet<String> set = new HashSet<>(); // 添加元素 set.add("nba"); set.add("bac"); set.add("cba"); set.add("abc"); set.add("nba"); // 打印集合 System.out.println("set:" + set);//set:[cba, abc, bac, nba] System.out.println(set);//同上，读取顺序不一致仅限第一次读取 System.out.println(set); }
}
## 2.3 HashSet集合存储数据的结构（哈希表）
##### 哈希表底层结构
在**JDK1.8之前**，哈希表底层采用数组+链表实现，即使用数组处理冲突，同一hash值的链表都存储在一个数组里。但是当位于一个桶中的元素较多，即hash值相等的元素较多时，通过key值依次查找的效率较低。而**JDK1.8中**，哈希表存储采用数组+链表+红黑树实现，当链表长度超过阈值（8）时，将链表转换为红黑树，这样大大减少了查找时间。
简单的来说，哈希表是由数组+链表+红黑树（JDK1.8增加了红黑树部分）实现的
##### HashSet保证元素唯一原理
```java
HashSet 底层是HashMap 初始容量为 长度为16的数组，加载因子是0.75（当存储到16*0.75时扩容 2倍）
保证元素唯一的原理: 依靠hashCode和equals方法
1.存储元素的时候,会调用该元素的hashCode方法计算该元素的哈希值
2.判断该哈希值对应的位置上是否有元素 （位置计算方式 哈希值%数组长度 结果在0到数组长度-1范围内）
3.如果该哈希值对应的位置上没有元素,就直接存储
4.如果该哈希值对应的位置上有元素,说明产生了哈希冲突
5.产生了哈希冲突就会调用该元素的equals方法与该哈希值对应的位置上的所有元素进行一一比较 （链表）
5.1 如果比较完之后,没有一个元素与该元素相等,就直接存储 （以链表的方式存在同一个数组空间里如索引为5的空间，如果链表长度大于八，就会把链表转成红黑树）
5.2 如果比较完之后,有任意一个元素与该元素相等,就不存储
注意:
1.hashCode和equals方法属于Object类的
2.任意类的对象都拥有hashCode和equals方法
3.Object类中的hashCode方法是主要根据地址值计算哈希值
4.Object类中的equals方法是比较地址值
扩展 HashSet的源码分析
3.4.1 HashSet的成员属性及构造方法
public class HashSet<E> extends AbstractSet<E>
implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable{
//内部一个HashMap——HashSet内部实际上是用HashMap实现的
private transient HashMap<E,Object> map;
// 用于做map的值
private static final Object PRESENT = new Object();
/**
* 构造一个新的HashSet，
* 内部实际上是构造了一个HashMap
*/
public HashSet() {
map = new HashMap<>();
}
}
- 通过构造方法可以看出，HashSet构造时，实际上是构造一个HashMap
3.4.2 HashSet的add方法源码解析
public class HashSet{
//......
public boolean add(E e) {
return map.put(e, PRESENT)==null;//内部实际上添加到map中，键：要添加的对象，值：Object对象
}
//......
}
3.4.3 HashMap的put方法源码解析
public class HashMap{
//......
public V put(K key, V value) {
return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}
//......
static final int hash(Object key) {//根据参数，产生一个哈希值
int h;
return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}
//......
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
boolean evict) {
Node<K,V>[] tab; //临时变量，存储"哈希表"——由此可见，哈希表是一个Node[]数组
Node<K,V> p;//临时变量，用于存储从"哈希表"中获取的Node
int n, i;//n存储哈希表长度；i存储哈希表索引
if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)//判断当前是否还没有生成哈希表
n = (tab = resize()).length;//resize()方法用于生成一个哈希表，默认长度：16，赋给n
if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)//(n-1)&hash等效于hash % n，转换为数组索引
tab[i] = newNode(hash, key, value, null);//此位置没有元素，直接存储
else {//否则此位置已经有元素了
Node<K,V> e; K k;
if (p.hash == hash &&
((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))//判断哈希值和equals
e = p;//将哈希表中的元素存储为e
else if (p instanceof TreeNode)//判断是否为"树"结构
e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
else {//排除以上两种情况，将其存为新的Node节点
for (int binCount = 0; ; ++binCount) {//遍历链表
if ((e = p.next) == null) {//找到最后一个节点
p.next = newNode(hash, key, value, null);//产生一个新节点，赋值到链表
if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) //判断链表长度是否大于了8
treeifyBin(tab, hash);//树形化
break;
}
if (e.hash == hash &&
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))//跟当前变量的元素比较，如果hashCode相同，equals也相同
break;//结束循环
p = e;//将p设为当前遍历的Node节点
}
}
if (e != null) { // 如果存在此键
V oldValue = e.value;//取出value
if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
e.value = value;//设置为新value
afterNodeAccess(e);//空方法，什么都不做
return oldValue;//返回旧值
}
}
++modCount;
if (++size > threshold)
resize();
afterNodeInsertion(evict);
return null;
}
}
2.4 HashSet存储自定义类型元素
-
需求: 使用HashSet集合存储学生对象
-
结论: HashSet存储自定义类型元素,要求该元素所属的类要重写hashCode和equals方法
-
实现:
public class Student { private String name; private int age; public Student(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } @Override public String toString() { return "Student{" + "name='" + name + '\'' + ", 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; return age == student.age && Objects.equals(name, student.name); } @Override public int hashCode() { return Objects.hash(name, age); } } public class Test { public static void main(String[] args) { /* 开发中,往往认为2个对象的所有属性值相同,就认为是2个相同的对象 所以HashSet集合存储自定义类型的元素需要重写hashCode和equals方法 因为你不重写,使用的是Object类的hashCode和equals方法 */ // 需求:使用HashSet集合存储学生对象 // 1.创建HashSet集合对象,限制集合元素类型为Student HashSet<Student> set = new HashSet<>(); // 2.创建学生对象 Student stu1 = new Student("张三",18); Student stu2 = new Student("李四",28); Student stu3 = new Student("王五",38); Student stu4 = new Student("赵六",48); Student stu5 = new Student("张三",18); // 3.把学生对象添加到集合中 set.add(stu1); set.add(stu2); set.add(stu3); set.add(stu4); set.add(stu5); // 4.循环遍历集合 for (Student stu : set) { System.out.println(stu); } } }
2.5 LinkedHashSet
-
概述: java.util.LinkedHashSet 是HashSet的一个子类，底层采用链表+哈希表
-
特点:
- 元素没有索引,元素唯一,元素存取顺序一致
- 存储结构采用的是哈希表+链表结构,由哈希表保证元素唯一,由链表保证元素存取顺序一致
- 如果集合中存储的是自定义类型的元素,那么就要求该元素所属的类要重写hashCode和equals方法
-
案例:
public class Test { public static void main(String[] args) { // 创建LinkedHashSet集合,限制集合元素的类型为String LinkedHashSet<String> set = new LinkedHashSet<>(); // 往集合中添加元素 set.add("nba"); set.add("cba"); set.add("bac"); set.add("abc"); set.add("nba"); // 打印集合 System.out.println("set:" + set); System.out.println("========"); // 1.创建LinkedHashSet集合对象,限制集合元素类型为Student LinkedHashSet<Student> set2 = new LinkedHashSet<>(); // 2.创建学生对象 Student stu1 = new Student("张三",18); Student stu2 = new Student("李四",28); Student stu3 = new Student("王五",38); Student stu4 = new Student("赵六",48); Student stu5 = new Student("张三",18); // 3.把学生对象添加到集合中 set2.add(stu1); set2.add(stu2); set2.add(stu3); set2.add(stu4); set2.add(stu5); // 4.循环遍历集合 for (Student stu : set2) { System.out.println(stu); } } }
2.6 TreeSet集合
-
概述: TreeSet集合是Set接口的一个实现类，底层依赖于TreeMap,是一种基于红黑树的实现
-
特点:
- 元素没有索引,元素唯一,可以对元素进行排序
- 存储结构采用的是红黑树结构,由红黑树保证元素唯一,由比较器来对元素进行排序
-
排序:
-
默认规则排序:
public TreeSet(); 创建TreeSet集合对象,该集合对象使用默认规则对元素进行排序-
默认规则是在元素所属的类中指定的
-
要求集合元素所属的类必须实现Comparable接口,重写compareTo方法,在compareTo方法中指定排序规则
-
案例1:
public class Test1 { public static void main(String[] args) { // 按照默认规则进行排序 // 创建TreeSet集合,限制集合元素的类型为Integer类型 TreeSet<Integer> set1 = new TreeSet<>(); // 往集合中添加元素 set1.add(500); set1.add(200); set1.add(400); set1.add(100); set1.add(300); // 打印集合 System.out.println("set1:"+set1);// set1:[100, 200, 300, 400, 500] } } -
案例2:
*/ public class Student implements Comparable<Student>{ int age; String name; public Student (String name,int age) { this.age = age; this.name = name; } @Override public String toString() { return "Student{" + "age=" + age + ", name='" + name + '\'' + '}'; } @Override public int compareTo(Student o) { // 升序: 前减后 // 降序: 后减前 // 前: this 后:参数o //return this.age - o.age; return o.age - this.age; } } public class Test1 { public static void main(String[] args) { // 按照默认规则进行排序 // 创建TreeSet集合,限制集合元素的类型为Student类型 TreeSet<Student> set2 = new TreeSet<>(); // 往集合中添加元素 set2.add(new Student("张三1",18)); set2.add(new Student("张三2",38)); set2.add(new Student("张三3",28)); set2.add(new Student("张三4",58)); set2.add(new Student("张三5",48)); // 循环遍历 for (Student stu : set2) { System.out.println(stu); } } }
-
-
指定规则排序:
public TreeSet(Comparator<? super E> comparator); 创建TreeSet集合对象,该集合对象使用指定规则对元素进行排序public class Test2_指定规则排序 { public static void main(String[] args) { // 指定规则排序 // 创建TreeSet集合,限制集合元素的类型为Integer类型 TreeSet<Integer> set1 = new TreeSet<>(new Comparator<Integer>() { @Override public int compare(Integer o1, Integer o2) { // 升序: 前减后 // 降序: 后减前 // 前: 第一个参数o1,后:第二个参数: o2 return o2 - o1; } }); // 往集合中添加元素 set1.add(500); set1.add(200); set1.add(400); set1.add(100); set1.add(300); // 打印集合 System.out.println("set1:"+set1);// set1:[500, 400, 300, 200, 100] // 指定规则排序 // 创建TreeSet集合,限制集合元素的类型为Student类型 TreeSet<Student> set2 = new TreeSet<>(new Comparator<Student>() { @Override public int compare(Student o1, Student o2) { return o1.age - o2.age; } }); // 往集合中添加元素 set2.add(new Student("张三1",18)); set2.add(new Student("张三2",38)); set2.add(new Student("张三3",28)); set2.add(new Student("张三4",58)); set2.add(new Student("张三5",48)); // 循环遍历 for (Student stu : set2) { System.out.println(stu); } } }
-
第三章 Map集合
3.1 Map概述
-
概述: java.util.Map双列集合的顶层接口，用来存储具备映射关系对象的集合接口定义
-
单列集合: 以单个单个元素进行存储数据
-
双列集合: 以键值对的形式进行存储数据
-
特点:
- Map<K,V>,K用来限制键的类型,V用来限制值的类型
- Map集合以键值对的形式来存储数据
- Map集合的键是唯一的,值可以重复,但键如果重复,值就会覆盖
- Map集合是根据键来找值
-
实现类:
实现类都有的特点: 键是唯一的,值可以重复,但键如果重复,值就会覆盖 HashMap: 键值对存取顺序不一致 底层哈希表结构,由哈希表保证键唯一（保证键唯一需要重写hashcode和equales方法） LinkedHashMap:键值对存取顺序一致 底层哈希表+链表结构,由哈希表保证键唯一,由链表保证存取顺序一致 TreeMap: 可以对键进行排序,从而实现键值对排序 底层红黑树结构,由红黑树保证键唯一,由比较器对象对元素进行排序
3.2 Map的常用方法
-
public V put(K key, V value): 把指定的键与指定的值添加到Map集合中。 -
public V remove(Object key): 把指定的键 所对应的键值对元素 在Map集合中删除，返回被删除元素的值。 -
public V get(Object key)根据指定的键，在Map集合中获取对应的值。 -
public boolean containsKey(Object key):判断该集合中是否有此键 -
public boolean containsValue(Object value):判断该集合中是否有此值 -
public Set<K> keySet(): 获取Map集合中所有的键，存储到Set集合中。 -
public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet(): 获取到Map集合中所有的 键值对对象 的集合(Set集合)。
3.3 Map的遍历
-
方式1:键找值方式
-
获取Map集合的所有键—>keySet()方法
-
循环遍历所有的键
-
根据键找值—>get(K k)方法
-
案例:
public class Test1_键找值的方式 { public static void main(String[] args) { // 创建Map集合,限制键的类型String,值的类型String Map<String, String> map = new HashMap<>(); // 添加键值对 map.put("1", "张三"); map.put("2", "李四"); map.put("3", "王五"); map.put("4", "王五"); // - 获取Map集合的所有键 Set<String> keys = map.keySet(); // - 循环遍历所有的键 for (String key : keys) { // - 根据键找值 String value = map.get(key); System.out.println("key:"+key+",value:"+value); } } }
-
-
方式2:键值对对象方式
-
获取所有的键值对对象---->entrySet()方法
-
循环遍历所有的键值对对象
-
使用键值对对象获取键和值—>使用Entry接口的方法
-
Entry<K,V>接口:
- Entry接口是Map接口的成员内部接口,使用的方式是Map.Entry<K,V>
- Entry表示键值对对象,也就是说Entry是用来封装键值对的
- Entry接口里面的常用方法:
- K getKey(); 获取键值对对象封装的键
- V getValue(); 获取键值对对象封装的值
-
案例:
public class Test2_键值对对象的方式 { public static void main(String[] args) { // 创建Map集合,限制键的类型String,值的类型String Map<String, String> map = new HashMap<>(); // 添加键值对 map.put("1", "张三"); map.put("2", "李四"); map.put("3", "王五"); map.put("4", "王五"); // - 获取所有的键值对对象---->entrySet()方法 Set<Map.Entry<String, String>> set = map.entrySet(); // - 循环遍历所有的键值对对象 for (Map.Entry<String, String> entry : set) { // - 使用键值对对象获取键和值--->使用Entry接口的方法 String key = entry.getKey(); String value = entry.getValue(); System.out.println("key:"+key+",value:"+value); } } }
-
3.5 HashMap存储自定义类型
- 结论: 如果键是自定义类型的元素,要保证键唯一,那么该键所属的类需要重写hashCode和equals方法
练习：每位学生（姓名，年龄）都有自己的家庭住址。那么，既然有对应关系，则将学生对象和家庭住址存储到map集合中。学生作为键, 家庭住址作为值。
注意，学生姓名相同并且年龄相同视为同一名学生。
实现:
public class Student {
String name;
int age;
public Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "Student{" +
"name='" + name + '\'' +
", 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;
return age == student.age &&
Objects.equals(name, student.name);
}
@Override
public int hashCode() {
return Objects.hash(name, age);
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 创建HashMap集合,限制键的类型为Student,值的类型为String
HashMap<Student,String> map = new HashMap<>();
// 创建学生对象
Student stu1 = new Student("张三",18);
Student stu2 = new Student("李四",28);
Student stu3 = new Student("王五",38);
Student stu4 = new Student("赵六",48);
Student stu5 = new Student("张三",18);
// 添加学生对象到集合中
map.put(stu1,"深圳");
map.put(stu2,"北京");
map.put(stu3,"上海");
map.put(stu4,"广州");
map.put(stu5,"厦门");
// 遍历map集合,打印输出
Set<Student> keys = map.keySet();
for (Student key : keys) {
String value = map.get(key);
System.out.println(key+" = "+value);
}
}
}
3.6 LinkedHashMap
-
概述:LinkedHashMap是HashMap子类，底层由链表和哈希表组合,由哈希表保证键唯一,由链表保证键值对存取顺序一致
-
结论: 如果键是自定义类型的元素,要保证键唯一,那么该键所属的类需要重写hashCode和equals方法
-
代码:
public class Test { public static void main(String[] args) { // 创建LinkedHashMap集合,限制键的类型为Student,值的类型为String LinkedHashMap<Student,String> map = new LinkedHashMap<>(); // 创建学生对象 Student stu1 = new Student("张三",18); Student stu2 = new Student("李四",28); Student stu3 = new Student("王五",38); Student stu4 = new Student("赵六",48); Student stu5 = new Student("张三",18); // 添加学生对象到集合中 map.put(stu1,"深圳"); map.put(stu2,"北京"); map.put(stu3,"上海"); map.put(stu4,"广州"); map.put(stu5,"厦门"); // 遍历map集合,打印输出 Set<Student> keys = map.keySet(); for (Student key : keys) { String value = map.get(key); System.out.println(key+" = "+value); } } }
3.7 TreeMap集合
-
概述: TreeMap是Map实现类，底层由红黑树实现，可以对元素的键进行排序
-
构造方法:
-
public TreeMap();创建TreeMap集合对象,使用默认规则对键进行排序public class Test1_默认规则排序 { public static void main(String[] args) { // 创建TreeMap集合,限制键的类型为Integer,值的类型为String TreeMap<Integer, String> map = new TreeMap<>(); // 添加键值对 map.put(500, "深圳"); map.put(100, "北京"); map.put(400, "广州"); map.put(200, "上海"); map.put(300, "杭州"); // 遍历map集合,打印输出 Set<Integer> keys = map.keySet(); for (Integer key : keys) { String value = map.get(key); System.out.println(key + " = " + value); } // 结论: 如果键是自定义类型的元素,那么就要求键所属的类需要实现Comparable接口,重写compareTo方法,指定默认排序规则 } } -
public TreeMap(Comparator<? super K> comparator);创建TreeMap集合对象,使用指定规则对键进行排序public class Test2_指定规则排序 { public static void main(String[] args) { // 指定规则排序: 降序 // 创建TreeMap集合,限制键的类型为Integer,值的类型为String TreeMap<Integer, String> map = new TreeMap<>(new Comparator<Integer>() { @Override public int compare(Integer o1, Integer o2) { return o2 - o1; } }); // 添加键值对 map.put(500, "深圳"); map.put(100, "北京"); map.put(400, "广州"); map.put(200, "上海"); map.put(300, "杭州"); // 遍历map集合,打印输出 Set<Integer> keys = map.keySet(); for (Integer key : keys) { String value = map.get(key); System.out.println(key + " = " + value); } } }
-
3.8 Map集合练习
需求
- 输入一个字符串,统计该字符串中每个字符出现次数。
分析
-
思路: 键唯一,如果键重复了,值就会覆盖
1.创建Map集合,限制键的类型为Character,值的类型为Integer
2.循环遍历字符串
3.在循环中,获取遍历出来的字符
4.在循环中,判断遍历出来的字符在Map集合中是否有相同的键
5.如果没有相同的键,那么遍历出来的字符作为键,值为1
6.如果有相同的键,那么就获取该键对应的值,然后+1,作为新的值,存储进去(覆盖了之前的值)
7.打印结果
实现
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 需求: 输入一个字符串,统计该字符串中每个字符出现次数。
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入一个字符串:");
String str = sc.nextLine();
// 1.创建Map集合,限制键的类型为Character,值的类型为Integer
HashMap<Character, Integer> map = new HashMap<>();
// 2.循环遍历字符串
for (int i = 0; i < str.length(); i++) {
// 3.在循环中,获取遍历出来的字符
char c = str.charAt(i);
// 4.在循环中,判断遍历出来的字符在Map集合中是否有相同的键
if (map.containsKey(c)) {
// 6.如果有相同的键,那么就获取该键对应的值,然后+1,作为新的值,存储进去(覆盖了之前的值)
Integer value = map.get(c);
value++;
map.put(c, value);
} else {
// 5.如果没有相同的键,那么遍历出来的字符作为键,值为1
map.put(c, 1);
}
}
// 7.打印结果
System.out.println(map);
}
}
第四章 集合的嵌套
- 总述：任何集合内部都可以存储其它任何集合
4.1 集合的嵌套
List嵌套List
public class Test1_List嵌套List {
public static void main(String[] args) {
// List嵌套List: List集合的元素类型是List
// 创建List集合,并存储元素
List<String> list1 = new ArrayList<>();
list1.add("张三");
list1.add("李四");
// 创建List集合,并存储元素
List<String> list2 = new ArrayList<>();
list2.add("王五");
list2.add("赵六");
// 需求: 定义一个List集合,存储以上2个集合
List<List<String>> list = new ArrayList<>();
list.add(list1);
list.add(list2);
// 循环遍历取出所有的姓名
for (List<String> nameList : list) {
for (String name : nameList) {
System.out.println("name:"+name);
}
}
}
}
List嵌套Map
public class Test2_List嵌套Map {
public static void main(String[] args) {
// List嵌套Map: List集合元素的类型是Map
// 创建Map集合,添加键值对
HashMap<String,String> map1 = new HashMap<>();
map1.put("001","德玛西亚");
map1.put("002","马尔扎哈");
// 创建Map集合,添加键值对
HashMap<String,String> map2 = new HashMap<>();
map2.put("001","无畏先锋");
map2.put("002","黑色玫瑰");
// 创建List集合,存储以上2个map集合
List<HashMap<String,String>> list = new ArrayList<>();
// 添加元素
list.add(map1);
list.add(map2);
// 取出元素的键值对
// 循环遍历list集合,得到map集合对象
for (HashMap<String, String> map : list) {
// System.out.println(map);
// 循环遍历map集合
Set<String> keys = map.keySet();
for (String key : keys) {
String value = map.get(key);
System.out.println(key +" = " + value);
}
}
}
}
Map嵌套Map
public class Test3_Map嵌套Map {
public static void main(String[] args) {
// Map嵌套Map: Map集合中存储Map集合
// 创建Map集合,添加键值对
HashMap<String, String> map1 = new HashMap<>();
map1.put("001", "德玛西亚");
map1.put("002", "马尔扎哈");
// 创建Map集合,添加键值对
HashMap<String, String> map2 = new HashMap<>();
map2.put("001", "无畏先锋");
map2.put("002", "黑色玫瑰");
// 创建Map集合,存储以上2个Map集合
Map<String, HashMap<String, String>> map = new HashMap<>();
map.put("1", map1);
map.put("2", map2);
// 获取所有的键值对
// 获取map集合所有的键
Set<String> keys = map.keySet();
// 循环遍历所有的键
for (String key : keys) {
// 根据键找值
HashMap<String, String> valueMap = (HashMap<String, String>) map.get(key);// map1,map2
// 获取valueMap的所有键
Set<String> keys2 = valueMap.keySet();
for (String key2 : keys2) {
String value2 = valueMap.get(key2);
System.out.println(key2 + " = " + value2);
}
}
}
}
第五章 模拟斗地主洗牌发牌
需求
按照斗地主的规则，完成洗牌发牌的动作。
具体规则：
- 组装54张扑克牌
- 54张牌顺序打乱
- 三个玩家参与游戏，三人交替摸牌，每人17张牌，最后三张留作底牌。
- 查看三人各自手中的牌（按照牌的大小排序）、底牌
规则：手中扑克牌从大到小的摆放顺序：大王,小王,2,A,K,Q,J,10,9,8,7,6,5,4,3
分析
实现
public class Test {
public static void main(String[] args) {
// 造牌:
// 1.创建Map集合,限制键的类型为Integer,值的类型为String
HashMap<Integer, String> pokerBox = new HashMap<>();
// 2.创建花色集合,存储4个花色
ArrayList<String> colors = new ArrayList<>();
colors.add("♥");
colors.add("♠");
colors.add("♣");
colors.add("♦");
// 3.创建牌面值集合,存储13个牌面值
ArrayList<String> numbers = new ArrayList<>();
Collections.addAll(numbers, "2", "A", "K", "Q", "J", "10", "9", "8", "7", "6", "5", "4", "3");
// 4.定义一个int类型的标记,初始值为0
int mark = 0;
// 5.标记作为键,大王作为值,存储到map集合中
// 6.标记+1
pokerBox.put(mark++, "大王");
// 7.标记作为键,小王作为值,存储到map集合中
// 8.标记+1
pokerBox.put(mark++, "小王");
// 9.牌面值集合和花色集合循环嵌套,生成54张牌,添加到map集合中
for (String number : numbers) {
for (String color : colors) {
String pai = color + number;
pokerBox.put(mark++, pai);
}
}
System.out.println("pokerBox:" + pokerBox);
System.out.println("pokerBox:" + pokerBox.size());
// 洗牌:
// 1.获取Map集合的所有键(标记)-->Set集合
Set<Integer> keys = pokerBox.keySet();
// 2.把Set集合转换为List集合
ArrayList<Integer> marks = new ArrayList<>();
marks.addAll(keys);
// 3.打乱所有的键的顺序
Collections.shuffle(marks);
System.out.println("marks:" + marks);
System.out.println("marks:" + marks.size());
// 发牌:
// 1.创建4个集合,分别表示玩家1,玩家2,玩家3,底牌的牌的标记
ArrayList<Integer> play1Mark = new ArrayList<>();
ArrayList<Integer> play2Mark = new ArrayList<>();
ArrayList<Integer> play3Mark = new ArrayList<>();
ArrayList<Integer> diPaiMark = new ArrayList<>();
// 2.循环遍历打乱顺序之后的所有标记
for (int i = 0; i < marks.size(); i++) {
// 取出标记
Integer mk = marks.get(i);
// 3.在循环中,判断遍历出来的标记
if (i >= 51) {
// 4.如果该标记的索引>=51, 该标记给底牌
diPaiMark.add(mk);
} else if (i % 3 == 0) {
// 4.如果该标记的索引%3==0,该标记给玩家1
play1Mark.add(mk);
} else if (i % 3 == 1) {
// 4.如果该标记的索引%3==1,该标记给玩家2
play2Mark.add(mk);
} else if (i % 3 == 2) {
// 4.如果该标记的索引%3==2,该标记给玩家3
play3Mark.add(mk);
}
}
System.out.println("mark1:"+play1Mark);
System.out.println("mark2:"+play2Mark);
System.out.println("mark3:"+play3Mark);
System.out.println("mark4:"+diPaiMark);
// 5.对标记进行升序排序
Collections.sort(play1Mark);
Collections.sort(play2Mark);
Collections.sort(play3Mark);
Collections.sort(diPaiMark);
System.out.println("mark1:"+play1Mark);
System.out.println("mark2:"+play2Mark);
System.out.println("mark3:"+play3Mark);
System.out.println("mark4:"+diPaiMark);
// 6.创建4个集合,分别表示玩家1,玩家2,玩家3,底牌的牌
ArrayList<String> play1 = new ArrayList<>();
ArrayList<String> play2 = new ArrayList<>();
ArrayList<String> play3 = new ArrayList<>();
ArrayList<String> diPai = new ArrayList<>();
// 7.根据排序之后的标记去取牌
for (Integer mk : play1Mark) {
// 根据标记取牌
String pai = pokerBox.get(mk);
play1.add(pai);
}
for (Integer mk : play2Mark) {
// 根据标记取牌
String pai = pokerBox.get(mk);
play2.add(pai);
}
for (Integer mk : play3Mark) {
// 根据标记取牌
String pai = pokerBox.get(mk);
play3.add(pai);
}
for (Integer mk : diPaiMark) {
// 根据标记取牌
String pai = pokerBox.get(mk);
diPai.add(pai);
}
// 8.展示牌
System.out.println("玩家1:"+play1+",数量:"+play1.size());
System.out.println("玩家2:"+play2+",数量:"+play2.size());
System.out.println("玩家3:"+play3+",数量:"+play3.size());
System.out.println("底牌:"+diPai);
}
}
总结
1.Collections工具类的三个方法
2.可变参数
3.所有Set集合的特点
4.HashSet\HashMap集合保证元素唯一的原理
5.所有Map集合的特点
6.Map集合的常用方法
7.TreeMap的使用
8.HashSet,HashMap存储自定义类型的元素或者键
- 能够使用集合工具类
public static void shuffle(List<?> list) :打乱集合顺序。
public static <T> void sort(List<T> list):将集合中元素按照默认规则排序。
public static <T> void sort(List<T> list，Comparator<? super T> ):将集合中元素按照指定规则排序
public static <T> boolean addAll(Collection<T> c, T... elements) :往集合中添加一些元素。
- 能够使用Comparator比较器进行排序
- 能够使用可变参数
格式:参数类型... 形参名
注意事项:
一个方法只能有一个可变参数
如果方法中有多个参数，可变参数要放到最后。
- 能够说出Set集合的特点
元素唯一,元素无索引
- 能够说出哈希表的特点
哈希表可以保证元素唯一,哈希表底层由数组+链表+红黑树组成
- 使用HashSet集合存储自定义元素
该元素所属的类必须重写hashCode和equals方法
- 能够说出Map集合特点
键唯一,值可以重复,键重复了,值就可以覆盖,根据键找值
- 使用Map集合添加方法保存数据
public V put(K key, V value): 把指定的键与指定的值添加到Map集合中。
public V remove(Object key): 把指定的键所对应的键值对元素在Map集合中删除，返回被删除元素的值。
public V get(Object key) 根据指定的键，在Map集合中获取对应的值。
public Set<K> keySet(): 获取Map集合中所有的键，存储到Set集合中。
public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet(): 获取到Map集合中所有的键值对对象的集合(Set集合)。
public boolean containKey(Object key):判断该集合中是否有此键。
- 使用”键找值”的方式遍历Map集合
获取所有的键
循环遍历所有的键
根据键找值
- 使用”键值对”的方式遍历Map集合
获取所有的键值对对象
循环遍历所有的键值对对象
根据键值对对象获取键和获取值
- 能够使用HashMap存储自定义键值对的数据
键所属的类必须重写hashCode和equals方法