1. Set集合

• Set集合的特点

  • 元素存取无序

  • 没有索引、只能通过迭代器或增强for循环遍历

  • 不能存储重复元素

HashSet:对集合的迭代顺序不作任何保证

• Set集合的基本使用

public class SetDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建集合对象
        Set<String> set = new HashSet<String>();
​
        //添加元素
        set.add("hello");
        set.add("world");
        set.add("java");
        //不包含重复元素的集合
        set.add("world");
​
        //遍历
        for(String s : set) {
            System.out.println(s);
        }
​
    }
}

 

1.2 哈希值

• 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

• 获取哈希值的代码

  • 学生类

    public class Student {
        private String name;
        private int age;
    ​
        public Student() {
        }
    ​
        public Student(String name, int age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
    ​
        public String getName() {
            return name;
        }
    ​
        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
    ​
        public int getAge() {
            return age;
        }
    ​
        public void setAge(int age) {
            this.age = age;
        }
    ​
        @Override
        public int hashCode() {
            return 0;
        }
    }

  • 测试类

  /*
      哈希值：
          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
  ​
      Object类中有一个方法可以获取对象的哈希值
          public int hashCode()：返回对象的哈希码值
   */
  public class HashDemo {
      public static void main(String[] args) {
          //创建学生对象
          Student s1 = new Student("林青霞",30);
  ​
          //同一个对象多次调用hashCode()方法返回的哈希值是相同的
          System.out.println(s1.hashCode()); //1060830840
          System.out.println(s1.hashCode()); //1060830840
          System.out.println("--------");
  ​
          Student s2 = new Student("林青霞",30);
  ​
          //默认情况下，不同对象的哈希值是不相同的
          //通过方法重写，可以实现不同对象的哈希值是相同的
          System.out.println(s2.hashCode()); //2137211482
          System.out.println("--------");
  ​
          System.out.println("hello".hashCode()); //99162322
          System.out.println("world".hashCode()); //113318802
          System.out.println("java".hashCode()); //3254818
  ​
          System.out.println("world".hashCode()); //113318802
          System.out.println("--------");
  ​
          System.out.println("重地".hashCode()); //1179395
          System.out.println("通话".hashCode()); //1179395
  ​
  ​
      }
  }

 

 

1.3 HashSet集合概述和特点

• HashSet集合的特点

  • 底层数据结构是哈希表

  • 对集合的迭代顺序不作任何保证，也就是说不保证存储和取出的元素顺序一致

  • 没有带索引的方法，所以不能使用普通for循环遍历

  • 由于是Set集合，所以是不包含重复元素的集合

• HashSet集合的基本使用

public class HashSetDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        //创建集合对象
        HashSet<String> hs = new HashSet<String>();
​
        //添加元素
        hs.add("hello");
        hs.add("world");
        hs.add("java");
​
        hs.add("world");
​
        //遍历
        for(String s : hs) {
            System.out.println(s);
        }
    }
}

 

 

1.4 HashSet集合保证元素唯一性源码分析

• HashSet集合保证元素唯一性的原理

  1. 根据对象的哈希值计算存储位置

     如果当前位置没有元素则直接存入

     如果当前位置有元素存在，则进入第二步

  2. 当前元素的元素和已经存在的元素比较哈希值

     如果哈希值不同，则将当前元素进行存储

     如果哈希值相同，则进入第三步

  3. .通过equals()方法比较两个元素的内容

     如果内容不相同，则将当前元素进行存储

     如果内容相同，则不存储当前元素

 

• HashSet集合保证元素唯一性的图解

 

HashSet集合存储元素：

• 要保证元素的唯一性，需要重写hashCode()和equals()

 

1.5 常见数据结构之哈希表

哈希表

• JDK8之前，底层采用数组+链表实现，可以说是一个元素为链表的数组

• JDK8以后，在长度比较长的时候，底层实现了优化

 

 

哈希表在存储元素的时候是如何保证唯一性的

 

1.6 HashSet集合存储学生对象并遍历

• 需求：
      创建一个存储学生对象的集合，存储3个学生对象，使用程序实现在控制台遍历该集合
      要求：学生对象的成员变量值相同，我们就认为是同一个对象

• 思路：
      1:定义学生类
      2:创建HashSet集合对象
      3:创建学生对象
      4:把学生添加到集合
      5:遍历集合(增强for)
      6:在学生类中重写hashCode()和equals()
      自动生成Ctrl+Ins

• 代码实现

  • 学生类

    public class Student {
        private String name;
        private int age;
    ​
        public Student() {
        }
    ​
        public Student(String name, int age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
    ​
        public String getName() {
            return name;
        }
    ​
        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
    ​
        public int getAge() {
            return age;
        }
    ​
        public void setAge(int age) {
            this.age = age;
        }
    ​
        @Override
        public boolean equals(Object o) {
            if (this == o) return true;
            if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
    ​
            Student student = (Student) o;
    ​
            if (age != student.age) return false;
            return name != null ? name.equals(student.name) : student.name == null;
        }
    ​
        @Override
        public int hashCode() {
            int result = name != null ? name.hashCode() : 0;
            result = 31 * result + age;
            return result;
        }
    }

  • 测试类

    public class HashSetDemo02 {
        public static void main(String[] args) {
            //创建HashSet集合对象
            HashSet<Student> hs = new HashSet<Student>();
    
            //创建学生对象
            Student s1 = new Student("冬冬", 23);
            Student s2 = new Student("栗子", 23);
            Student s3 = new Student("三号", 33);
    
            Student s4 = new Student("冬冬", 23);
    
            //把学生添加到集合
            hs.add(s1);
            hs.add(s2);
            hs.add(s3);
            hs.add(s4);
    
            //遍历集合(增强for)
            for (Student s : hs) {
                System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
            }
    
        }
    }

 

1.7 LinkedHashSet集合概述和特点

• LinkedHashSet集合特点

  • 哈希表和链表实现的Set接口，具有可预测的迭代次序

  • 由链表保证元素有序，也就是说元素的存储和取出顺序是一致的

  • 由哈希表保证元素唯一，也就是说没有重复的元素

• LinkedHashSet集合基本使用

  /*
      LinkedHashSet集合特点
          1:哈希表和链表实现的Set接口，具有可预测的迭代次序
          2:由链表保证元素有序，也就是说元素的存储和取出顺序是一致的
          3:由哈希表保证元素唯一，也就是说没有重复的元素
   */
  public class LinkedHashSetDemo {
      public static void main(String[] args) {
          //创建集合对象
          LinkedHashSet<String> linkedHashSet = new LinkedHashSet<String>();
  
          //添加元素
          linkedHashSet.add("hello");
          linkedHashSet.add("world");
          linkedHashSet.add("java");
  
          linkedHashSet.add("world");
  
          //遍历集合
          for(String s : linkedHashSet) {
              System.out.println(s);
          }
      }
  }

 

 

2. Set集合排序

2.1 TreeSet集合概述和特点

 

• TreeSet集合概述

  • 元素有序，这里指的有序不是按照元素的存储和取出的顺序。而是可以按照一定的规则进行排序，具体排序方式取决于构造方法

    • 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

  • 没有带索引的方法，所以不能使用普通for循环遍历

  • 由于是Set集合，所以不包含重复元素的集合

• TreeSet集合基本使用

  public class TreeSetDemo01 {
      public static void main(String[] args) {
          //创建集合对象
          TreeSet<Integer> ts = new TreeSet<Integer>();//所有基本类型存储的时候用的是它的包装类
  
          //添加元素
          ts.add(10);
          ts.add(40);
          ts.add(30);
          ts.add(50);
          ts.add(20);
  
          ts.add(30);
  
          //遍历集合
          for(Integer i : ts) {
              System.out.println(i);
          }
      }
  }

 

2.2 自然排序Comparable的使用

• 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

  • 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

  • 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

  • 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

• 代码实现

  • 学生类

    public class Student implements Comparable<Student> {
        private String name;
        private int age;
    
        public Student() {
        }
    
        public Student(String name, int age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
    
        public String getName() {
            return name;
        }
    
        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
    
        public int getAge() {
            return age;
        }
    
        public void setAge(int age) {
            this.age = age;
        }
    
        @Override
        public int compareTo(Student s) {
    //        return 0;
    //        return 1;
    //        return -1;
            //按照年龄从小到大排序
           int num = this.age - s.age;
    //        int num = s.age - this.age;
            //年龄相同时，按照姓名的字母顺序排序
           int num2 = num==0?this.name.compareTo(s.name):num;
            return num2;
        }
    }

  • 测试类

    /*
        存储学生对象并遍历，创建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
     */
    public class TreeSetDemo02 {
        public static void main(String[] args) {
            //创建集合对象
            TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>();
    
            //创建学生对象
            Student s1 = new Student("xishi", 29);
            Student s2 = new Student("wangzhaojun", 28);
            Student s3 = new Student("diaochan", 30);
            Student s4 = new Student("yangyuhuan", 33);
    
            Student s5 = new Student("linqingxia",33);
            Student s6 = new Student("linqingxia",33);
    
            //把学生添加到集合
            ts.add(s1);
            ts.add(s2);
            ts.add(s3);
            ts.add(s4);
            ts.add(s5);
            ts.add(s6);
    
            //遍历集合
            for (Student s : ts) {
                System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
            }
        }
    }

 

2.3 比较器排序Comparator的使用

• 案例需求

  • 存储学生对象并遍历，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

• 代码实现

  • 学生类

    public class Student {
        private String name;
        private int age;
    
        public Student() {
        }
    
        public Student(String name, int age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
        }
    
        public String getName() {
            return name;
        }
    
        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
    
        public int getAge() {
            return age;
        }
    
        public void setAge(int age) {
            this.age = age;
        }
    }

  • 测试类

    public class TreeSetDemo {
        public static void main(String[] args) {
            //创建集合对象
            TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>(new Comparator<Student>() {
                @Override
                public int compare(Student s1, Student s2) {
                    //this.age - s.age
                    //s1,s2
                    int num = s1.getAge() - s2.getAge();
                    int num2 = num == 0 ? s1.getName().compareTo(s2.getName()) : num;
                    return num2;
                }
            });
    
            //创建学生对象
            Student s1 = new Student("xishi", 29);
            Student s2 = new Student("wangzhaojun", 28);
            Student s3 = new Student("diaochan", 30);
            Student s4 = new Student("yangyuhuan", 33);
    
            Student s5 = new Student("linqingxia", 33);
            Student s6 = new Student("linqingxia", 33);
    
            //把学生添加到集合
            ts.add(s1);
            ts.add(s2);
            ts.add(s3);
            ts.add(s4);
            ts.add(s5);
            ts.add(s6);
    
            //遍历集合
            for (Student s : ts) {
                System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
            }
        }
    }

 

 

2.4 成绩排序案例

需求：
    用TreeSet集合存储多个学生信息(姓名，语文成绩，数学成绩)，并遍历该集合
    要求：按照总分从高到低出现

思路：
    1:定义学生类
    2:创建TreeSet集合对象，通过比较器排序进行排序
    3:创建学生对象
    4:把学生对象添加到集合
    5:遍历集合

• 代码实现

  • 学生类

  • 测试类

    public class TreeSetDemo {
        public static void main(String[] args) {
            //创建TreeSet集合对象，通过比较器排序进行排序
            TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>(new Comparator<Student>() {
                @Override
                public int compare(Student s1, Student s2) {
    //                int num = (s2.getChinese()+s2.getMath())-(s1.getChinese()+s1.getMath());
                    //主要条件
                    int num = s2.getSum() - s1.getSum();
                    //次要条件
                    int num2 = num == 0 ? s1.getChinese() - s2.getChinese() : num;
                    int num3 = num2 == 0 ? s1.getName().compareTo(s2.getName()) : num2;
                    return num3;
                }
            });
    
            //创建学生对象
            Student s1 = new Student("林青霞", 98, 100);
            Student s2 = new Student("张曼玉", 95, 95);
            Student s3 = new Student("王祖贤", 100, 93);
            Student s4 = new Student("柳岩", 100, 97);
            Student s5 = new Student("风清扬", 98, 98);
    
            Student s6 = new Student("左冷禅", 97, 99);
    //        Student s7 = new Student("左冷禅", 97, 99);
            Student s7 = new Student("赵云", 97, 99);
    
            //把学生对象添加到集合
            ts.add(s1);
            ts.add(s2);
            ts.add(s3);
            ts.add(s4);
            ts.add(s5);
            ts.add(s6);
            ts.add(s7);
    
            //遍历集合
            for (Student s : ts) {
                System.out.println(s.getName() + "," + s.getChinese() + "," + s.getMath() + "," + s.getSum());
            }
        }
    }

 

 

2.5 不重复的随机数案例

 

• 需求：
      编写一个程序，获取10个1-20之间的随机数，要求随机数不能重复，并在控制台输出

• 思路：
      1:创建Set集合对象
      2:创建随机数对象
      3:判断集合的长度是不是小于10
          是：产生一个随机数，添加到集合
          回到3继续
      4:遍历集合

 

• 代码实现

  public class SetDemo {
      public static void main(String[] args) {
          //创建Set集合对象
  //        Set<Integer> set = new HashSet<Integer>();
          Set<Integer> set = new TreeSet<Integer>();
  
          //创建随机数对象
          Random r = new Random();
  
          //判断集合的长度是不是小于10
          while (set.size()<10) {
              //产生一个随机数，添加到集合
              int number = r.nextInt(20) + 1;
              set.add(number);
          }
  
          //遍历集合
          for(Integer i : set) {
              System.out.println(i);
          }
      }
  }

 

3. 泛型

3.1 泛型概述和好处

• 泛型概述

  是JDK5中引入的特性，它提供了编译时类型安全检测机制，该机制允许在编译时检测到非法的类型 它的本质是参数化类型，也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数。一提到参数，最熟悉的就是定义方 法时有形参，然后调用此方法时传递实参。那么参数化类型怎么理解呢？顾名思义，就是将类型由原来的具 体的类型参数化，然后在使用/调用时传入具体的类型。这种参数类型可以用在类、方法和接口中，分别被称 为泛型类、泛型方法、泛型接口

• 泛型定义格式

  • <类型>：指定一种类型的格式。这里的类型可以看成是形参

  • <类型1,类型2…>：指定多种类型的格式，多种类型之间用逗号隔开。这里的类型可以看成是形参

  • 将来具体调用时候给定的类型可以看成是实参，并且实参的类型只能是引用数据类型

• 泛型的好处

  • 把运行时期的问题提前到了编译期间

  • 避免了强制类型转换

  • 类的成员变量数据类型可以在创建对象的时候再去指定

3.2 泛型类

• 定义格式

  修饰符 class 类名<类型> { }

  都是语义化的，T代表类型、E代表元素、K代表键、V代表值

• 示例代码

  • 泛型类

    public class Generic<T> {
        private T t;
    
        public T getT() {
            return t;
        }
    
        public void setT(T t) {
            this.t = t;
        }
    }

  • 测试类

    public class GenericDemo {
        public static void main(String[] args) {
            Generic<String> g1 = new Generic<String>();
            g1.setT("林青霞");
            System.out.println(g1.getT());
    
            Generic<Integer> g2 = new Generic<Integer>();
            g2.setT(30);
            System.out.println(g2.getT());
    
            Generic<Boolean> g3 = new Generic<Boolean>();
            g3.setT(true);
            System.out.println(g3.getT());
        }
    }

 

3.3 泛型方法

• 定义格式

修饰符 <类型> 返回值类型 方法名(类型 变量名) { }

 

• 示例代码

  • 带有泛型方法的类

    public class Generic {
        public <T> void show(T t) {
            System.out.println(t);
        }
    }

  • 测试类

    /*
        测试类
     */
    public class GenericDemo {
        public static void main(String[] args) {
            Generic g = new Generic();
            g.show("林青霞");
            g.show(30);
            g.show(true);
            g.show(12.34);
        }
    }

 

3.4 泛型接口

• 定义格式

修饰符 interface 接口名<类型> { }

 

• 示例代码

  • 泛型接口

  public interface Generic<T> {
      void show(T t);
  }

 

• 泛型接口实现类

  public class GenericImpl<T> implements Generic<T> {
      @Override
      public void show(T t) {
          System.out.println(t);
      }
  }

• 测试类

  /*
      测试类
   */
  public class GenericDemo {
      public static void main(String[] args) {
          Generic<String> g1 = new GenericImpl<String>();
          g1.show("林青霞");
  
          Generic<Integer> g2 = new GenericImpl<Integer>();
          g2.show(30);
      }
  }

3.5 类型通配符

类型通配符：<?>
    List<?>：表示元素类型未知的List，它的元素可以匹配任何的类型
    这种带通配符的List仅表示它是各种泛型List的父类，并不能把元素添加到其中

类型通配符上限：<? extends 类型>
    List<? extends Number>：它表示的类型是Number或者其子类型

类型通配符下限：<? super 类型>
    List<? super Number>：它表示的类型是Number或者其父类型

• 代码演示

public class GenericDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //类型通配符：<?>
        List<?> list1 = new ArrayList<Object>();
        List<?> list2 = new ArrayList<Number>();
        List<?> list3 = new ArrayList<Integer>();
        System.out.println("--------");

        //类型通配符上限：<? extends 类型>
//        List<? extends Number> list4 = new ArrayList<Object>();
        List<? extends Number> list5 = new ArrayList<Number>();
        List<? extends Number> list6 = new ArrayList<Integer>();
        System.out.println("--------");

        //类型通配符下限：<? super 类型>
        List<? super Number> list7 = new ArrayList<Object>();
        List<? super Number> list8 = new ArrayList<Number>();
//        List<? super Number> list9 = new ArrayList<Integer>();

    }
}

 

4. 可变参数

4.1 可变参数