笔记16-集合-阿里云开发者社区

1.Set集合

1.1Set集合概述和特点【应用】

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

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【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

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

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
    }
}

1.3HashSet集合概述和特点【应用】

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);
        }
    }
}

1.4HashSet集合保证元素唯一性源码分析【理解】

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

1.5常见数据结构之哈希表【理解】

1.6HashSet集合存储学生对象并遍历【应用】

案例需求

创建一个存储学生对象的集合，存储多个学生对象，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

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("林青霞", 30);
        Student s2 = new Student("张曼玉", 35);
        Student s3 = new Student("王祖贤", 33);
        Student s4 = new Student("王祖贤", 33);
        //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());
        }
    }
}

1.7LinkedHashSet集合概述和特点【应用】

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

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

2.1TreeSet集合概述和特点【应用】

TreeSet集合概述

元素有序，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>();
        //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【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

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

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【应用】

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【应用】

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

代码实现

学生类

public class Student {
    private String name;
    private int chinese;
    private int math;
    public Student() {
    }
    public Student(String name, int chinese, int math) {
        this.name = name;
        this.chinese = chinese;
        this.math = math;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getChinese() {
        return chinese;
    }
    public void setChinese(int chinese) {
        this.chinese = chinese;
    }
    public int getMath() {
        return math;
    }
    public void setMath(int math) {
        this.math = math;
    }
    public int getSum() {
        return this.chinese + this.math;
    }
}

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【应用】

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

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);
        }
    }
}

2.5不重复的随机数案例【应用】

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

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【理解】

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

3.2泛型类【应用】

定义格式

修饰符 class 类名<类型> {  }

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【应用】

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

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【应用】

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

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【应用】

类型通配符的作用

为了表示各种泛型List的父类，可以使用类型通配符

类型通配符的分类

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

类型通配符的基本使用

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【应用】

可变参数介绍
可变参数又称参数个数可变，用作方法的形参出现，那么方法参数个数就是可变的了
可变参数定义格式

修饰符 返回值类型 方法名(数据类型… 变量名) {  }

可变参数的注意事项

这里的变量其实是一个数组
如果一个方法有多个参数，包含可变参数，可变参数要放在最后

可变参数的基本使用

public class ArgsDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(sum(10, 20));
        System.out.println(sum(10, 20, 30));
        System.out.println(sum(10, 20, 30, 40));
        System.out.println(sum(10,20,30,40,50));
        System.out.println(sum(10,20,30,40,50,60));
        System.out.println(sum(10,20,30,40,50,60,70));
        System.out.println(sum(10,20,30,40,50,60,70,80,90,100));
    }
//    public static int sum(int b,int... a) {
//        return 0;
//    }
    public static int sum(int... a) {
        int sum = 0;
        for(int i : a) {
            sum += i;
        }
        return sum;
    }
}

4.2可变参数的使用【应用】

Arrays工具类中有一个静态方法：

public static List asList(T… a)：返回由指定数组支持的固定大小的列表

返回的集合不能做增删操作，可以做修改操作

List接口中有一个静态方法：

public static List of(E… elements)：返回包含任意数量元素的不可变列表

返回的集合不能做增删改操作

Set接口中有一个静态方法：

public static Set of(E… elements) ：返回一个包含任意数量元素的不可变集合

在给元素的时候，不能给重复的元素

返回的集合不能做增删操作，没有修改的方法

示例代码

public class ArgsDemo02 {
    public static void main(String[] args) {
        //public static <T> List<T> asList(T... a)：返回由指定数组支持的固定大小的列表
//        List<String> list = Arrays.asList("hello", "world", "java");
//
        list.add("javaee"); //UnsupportedOperationException
        list.remove("world"); //UnsupportedOperationException
//        list.set(1,"javaee");
//
//        System.out.println(list);
        //public static <E> List<E> of(E... elements)：返回包含任意数量元素的不可变列表
//        List<String> list = List.of("hello", "world", "java", "world");
//
        list.add("javaee");//UnsupportedOperationException
        list.remove("java");//UnsupportedOperationException
        list.set(1,"javaee");//UnsupportedOperationException
//
//        System.out.println(list);
        //public static <E> Set<E> of(E... elements) ：返回一个包含任意数量元素的不可变集合
//        Set<String> set = Set.of("hello", "world", "java","world"); //IllegalArgumentException
        //Set<String> set = Set.of("hello", "world", "java");
//        set.add("javaee");//UnsupportedOperationException
//        set.remove("world");//UnsupportedOperationException
        //System.out.println(set);
    }
}

笔记16-集合

1.Set集合

1.1Set集合概述和特点【应用】

1.2哈希值【理解】

1.3HashSet集合概述和特点【应用】

1.4HashSet集合保证元素唯一性源码分析【理解】

1.5常见数据结构之哈希表【理解】

1.6HashSet集合存储学生对象并遍历【应用】

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2.Set集合排序

2.1TreeSet集合概述和特点【应用】

2.2自然排序Comparable的使用【应用】

2.3比较器排序Comparator的使用【应用】

2.4成绩排序案例【应用】

2.5不重复的随机数案例【应用】

2.5不重复的随机数案例【应用】

3.泛型

3.1泛型概述和好处【理解】

3.2泛型类【应用】

3.3泛型方法【应用】

3.4泛型接口【应用】

3.5类型通配符【应用】

4.可变参数

4.1可变参数【应用】

4.2可变参数的使用【应用】

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