2.2 HashSet集合存储数据的结构（哈希表）
什么是哈希表呢？
在JDK1.8之前，哈希表底层采用数组+链表实现，即使用链表处理冲突，同一hash值的链表都存储在一个链表里。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，如下图所示。
看到这张图就有人要问了，这个是怎么存储的呢？
为了方便大家的理解我们结合一个存储流程图来说明一下：
总而言之，JDK1.8引入红黑树大程度优化了HashMap的性能，那么对于我们来讲保证HashSet集合元素的唯一，其实就是根据对象的hashCode和equals方法来决定的。如果我们往集合中存放自定义的对象，那么保证其唯一，就必须复写hashCode和equals方法建立属于当前对象的比较方式。
2.3 HashSet存储自定义类型元素
给HashSet中存放自定义类型元素时，需要重写对象中的hashCode和equals方法，建立自己的比较方式，才能保证HashSet集合中的对象唯一
创建自定义Student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; return age == student.age && Objects.equals(name, student.name); } @Override public int hashCode() { return Objects.hash(name, age); } } public class HashSetDemo2 { public static void main(String[] args) { //创建集合对象 该集合中存储 Student类型对象 HashSet<Student> stuSet = new HashSet<Student>(); //存储 Student stu = new Student("于谦", 43); stuSet.add(stu); stuSet.add(new Student("郭德纲", 44)); stuSet.add(new Student("于谦", 43)); stuSet.add(new Student("郭麒麟", 23)); stuSet.add(stu); for (Student stu2 : stuSet) { System.out.println(stu2); } } } 执行结果： Student [name=郭德纲, age=44] Student [name=于谦, age=43] Student [name=郭麒麟, age=23]
2.3 LinkedHashSet
我们知道HashSet保证元素唯一，可是元素存放进去是没有顺序的，那么我们要保证有序，怎么办呢？
在HashSet下面有一个子类java.util.LinkedHashSet，它是链表和哈希表组合的一个数据存储结构。
代码演示如下：
public class LinkedHashSetDemo { public static void main(String[] args) { Set<String> set = new LinkedHashSet<String>(); set.add("bbb"); set.add("aaa"); set.add("abc"); set.add("bbc"); Iterator<String> it = set.iterator(); while (it.hasNext()) { System.out.println(it.next()); } } } 结果： bbb aaa abc bbc
1.9 可变参数
在JDK1.5之后，如果我们定义一个方法需要接受多个参数，并且多个参数类型一致，我们可以对其简化成如下格式：
修饰符 返回值类型 方法名(参数类型... 形参名){ }
其实这个书写完全等价与
修饰符 返回值类型 方法名(参数类型[] 形参名){ }
只是后面这种定义，在调用时必须传递数组，而前者可以直接传递数据即可。
JDK1.5以后。出现了简化操作。... 用在参数上，称之为可变参数。
同样是代表数组，但是在调用这个带有可变参数的方法时，不用创建数组(这就是简单之处)，直接将数组中的元素作为实际参数进行传递，其实编译成的class文件，将这些元素先封装到一个数组中，在进行传递。这些动作都在编译.class文件时，自动完成了。
代码演示：
public class ChangeArgs { public static void main(String[] args) { int[] arr = { 1, 4, 62, 431, 2 }; int sum = getSum(arr); System.out.println(sum); // 6 7 2 12 2121 // 求 这几个元素和 6 7 2 12 2121 int sum2 = getSum(6, 7, 2, 12, 2121); System.out.println(sum2); } /* * 完成数组 所有元素的求和 原始写法 public static int getSum(int[] arr){ int sum = 0; for(int a : arr){ sum += a; } return sum; } */ //可变参数写法 public static int getSum(int... arr) { int sum = 0; for (int a : arr) { sum += a; } return sum; } }
tips: 上述add方法在同一个类中，只能存在一个。因为会发生调用的不确定性
注意：如果在方法书写时，这个方法拥有多参数，参数中包含可变参数，可变参数一定要写在参数列表的末尾位置。
第五章 Collections
2.1 常用功能
java.utils.Collections是集合工具类，用来对集合进行操作。部分方法如下：
public static <T> boolean addAll(Collection<T> c, T... elements):往集合中添加一些元素。
public static void shuffle(List<?> list) 打乱顺序: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。
代码演示：
public class CollectionsDemo { public static void main(String[] args) { ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>(); //原来写法 //list.add(12); //list.add(14); //list.add(15); //list.add(1000); //采用工具类 完成 往集合中添加元素 Collections.addAll(list, 5, 222, 1，2); System.out.println(list); //排序方法 Collections.sort(list); System.out.println(list); } } 结果： [5, 222, 1, 2] [1, 2, 5, 222]
代码演示之后 ，发现我们的集合按照顺序进行了排列，可是这样的顺序是采用默认的顺序，如果想要指定顺序那该怎么办呢？
我们发现还有个方法没有讲，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。接下来讲解一下指定规则的排列。
2.2 Comparator比较器
我们还是先研究这个方法
public static <T> void sort(List<T> list):将集合中元素按照默认规则排序。 不过这次存储的是字符串类型。 public class CollectionsDemo2 { public static void main(String[] args) { ArrayList<String> list = new ArrayList<String>(); list.add("cba"); list.add("aba"); list.add("sba"); list.add("nba"); //排序方法 Collections.sort(list); System.out.println(list); } } 结果： [aba, cba, nba, sba]
我们使用的是默认的规则完成字符串的排序，那么默认规则是怎么定义出来的呢？
说到排序了，简单的说就是两个对象之间比较大小，那么在JAVA中提供了两种比较实现的方式，一种是比较死板的采用java.lang.Comparable接口去实现，一种是灵活的当我需要做排序的时候在去选择的java.util.Comparator接口完成。
那么我们采用的public static <T> void sort(List<T> list)这个方法完成的排序，实际上要求了被排序的类型需要实现Comparable接口完成比较的功能，在String类型上如下：
public final class String implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
String类实现了这个接口，并完成了比较规则的定义，但是这样就把这种规则写死了，那比如我想要字符串按照第一个字符降序排列，那么这样就要修改String的源代码，这是不可能的了，那么这个时候我们可以使用
public static <T> void sort(List<T> list，Comparator<? super T> )方法灵活的完成，这个里面就涉及到了Comparator这个接口，位于位于java.util包下，排序是comparator能实现的功能之一,该接口代表一个比较器，比较器具有可比性！顾名思义就是做排序的，通俗地讲需要比较两个对象谁排在前谁排在后，那么比较的方法就是：
public int compare(String o1, String o2)：比较其两个参数的顺序。
两个对象比较的结果有三种：大于，等于，小于。
如果要按照升序排序， 则o1 小于o2，返回（负数），相等返回0，01大于02返回（正数） 如果要按照降序排序 则o1 小于o2，返回（正数），相等返回0，01大于02返回（负数）
操作如下: public class CollectionsDemo3 { public static void main(String[] args) { ArrayList<String> list = new ArrayList<String>(); list.add("cba"); list.add("aba"); list.add("sba"); list.add("nba"); //排序方法 按照第一个单词的降序 Collections.sort(list, new Comparator<String>() { @Override public int compare(String o1, String o2) { return o2.charAt(0) - o1.charAt(0); } }); System.out.println(list); } } 结果如下： [sba, nba, cba, aba]
2.3 简述Comparable和Comparator两个接口的区别。
Comparable：强行对实现它的每个类的对象进行整体排序。这种排序被称为类的自然排序，类的compareTo方法被称为它的自然比较方法。只能在类中实现compareTo()一次，不能经常修改类的代码实现自己想要的排序。实现此接口的对象列表（和数组）可以通过Collections.sort（和Arrays.sort）进行自动排序，对象可以用作有序映射中的键或有序集合中的元素，无需指定比较器。
Comparator强行对某个对象进行整体排序。可以将Comparator 传递给sort方法（如Collections.sort或 Arrays.sort），从而允许在排序顺序上实现精确控制。还可以使用Comparator来控制某些数据结构（如有序set或有序映射）的顺序，或者为那些没有自然顺序的对象collection提供排序。
2.4 练习
创建一个学生类，存储到ArrayList集合中完成指定排序操作。
Student 初始类
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 String toString() { return "Student{" + "name='" + name + '\'' + ", age=" + age + '}'; } }
测试类：
publicclassDemo { publicstaticvoidmain(String[] args) { // 创建四个学生对象 存储到集合中ArrayList<Student>list=newArrayList<Student>(); list.add(newStudent("rose",18)); list.add(newStudent("jack",16)); list.add(newStudent("abc",16)); list.add(newStudent("ace",17)); list.add(newStudent("mark",16)); /*让学生 按照年龄排序 升序*/// Collections.sort(list);//要求 该list中元素类型 必须实现比较器Comparable接口for (Studentstudent : list) { System.out.println(student); } } }
发现，当我们调用Collections.sort()方法的时候 程序报错了。
原因：如果想要集合中的元素完成排序，那么必须要实现比较器Comparable接口。
于是我们就完成了Student类的一个实现，如下：
publicclassStudentimplementsComparable<Student>{ .... publicintcompareTo(Studento) { returnthis.age-o.age;//升序 } }
再次测试，代码就OK 了效果如下：
Student{name='jack', age=16}
Student{name='abc', age=16}
Student{name='mark', age=16}
Student{name='ace', age=17}
Student{name='rose', age=18}
2.5 扩展
如果在使用的时候，想要独立的定义规则去使用 可以采用Collections.sort(List list,Comparetor<T> c)方式，自己定义规则：
Collections.sort(list, newComparator<Student>() { publicintcompare(Studento1, Studento2) { returno2.getAge()-o1.getAge();//以学生的年龄降序 } }); 效果：Student{name='rose', age=18} Student{name='ace', age=17} Student{name='jack', age=16} Student{name='abc', age=16} Student{name='mark', age=16} 如果想要规则更多一些，可以参考下面代码：Collections.sort(list, newComparator<Student>() { publicintcompare(Studento1, Studento2) { // 年龄降序intresult=o2.getAge()-o1.getAge();//年龄降序if(result==0){//第一个规则判断完了 下一个规则 姓名的首字母 升序result=o1.getName().charAt(0)-o2.getName().charAt(0); } returnresult; } }); 效果如下：Student{name='rose', age=18} Student{name='ace', age=17} Student{name='abc', age=16} Student{name='jack', age=16} Student{name='mark', age=16}
