- 第14章 集合
- 集合的理解和好處
- 陣列
- 集合
- 集合的框架體系
- Collection 介面和常用方法
- Collection 介面實現類的特點
- Collection 介面遍歷元素方式1-使用Iterator
- Collection 介面遍歷物件方式2-for 迴圈增強
- List 介面和常用方法
- List 介面基本介紹
- List 介面的常用方法
- List 介面課堂練習
- List 的三種遍歷方式[ArrayList, LinkedList,Vector]
- 實現類的課堂練習2
- ArrayList 底層結構和原始碼分析
- ArrayList 的注意事項
- ArrayList 的底層操作機制原始碼分析
- Vector 底層結構和原始碼剖析
- Vector 的基本介紹
- Vector 和 ArrayList 的比較
- LinkedList 底層結構
- LinkedList 的全面說明
- LinkedList 的底層操作機制
- LinkedList 的增刪改查案例
- ArrayList 和LinkedList 比較
- ArrayList 和LinkedList 的比較
- Set 介面和常用方法
- Set 介面基本介紹
- Set 介面的常用方法
- Set 介面的遍歷方式
- Set 介面的常用方法舉例
- Set 介面實現類-HashSet
- HashSet 的全面說明
- HashSet 案例說明
- HashSet 底層機制說明
- 例項測試
- HashSet 課堂練習1
- Set 介面實現類-LinkedHashSet
- LinkedHashSet 的全面說明
- LinkedHashSet 課後練習題
- Map 介面和常用方法
- [Map 介面實現類的特點[實用]](#map-介面實現類的特點實用)
- Map 介面常用方法
- Map 介面遍歷方法
- Map 介面課堂練習
- Map 介面實現類-HashMap
- HashMap 小結
- HashMap 底層機制及原始碼剖析
- Map 介面實現類-Hashtable
- HashTable 的基本介紹
- Hashtable 和HashMap 對比
- Map 介面實現類-Properties
- 基本介紹
- 基本使用
- 總結-開發中如何選擇集合實現類!
- TreeSet
- TreeMap
- Collections 工具類
- Collections 工具類介紹
- 排序操作（均為static 方法)
- 查詢、替換
- 本章作業
- 集合的理解和好處
第14章 集合
集合的理解和好處
前面我們儲存多個資料使用的是陣列，那麼陣列有不足的地方，我們分析一下
陣列
1)長度開始時必須指定，而且一旦指定，不能更改
2)儲存的必須為同一型別的元素
3)使用陣列進行增加/刪除元素比較麻煩
eg: 寫出Person陣列擴容示意程式碼。
Person[] pers = new Person[1]; //大小是1
per[0] = new Person();
//增加新的Person物件?
Person[] pers2 = new Person[pers.length+1];//新建立陣列
for(){} //複製pers陣列的元素到per2
pers2[pers2.length-1] = new Person()://新增新的物件
集合
1)可以動態儲存任意多個物件，使用比較方便
2)提供了一系列方便的操作物件的方法: add、remove、set、get 等
3)使用集合新增/刪除新元素簡潔了
集合的框架體系
Java 的集合類很多，主要分為兩大類，如圖!
- 集合主要是兩組(單列集合, 雙列集合)
- Collection 介面有兩個重要的子介面List Set , 他們的實現子類都是單列集合 （單列資料）
- Map 介面的實現子類是雙列集合，存放的K-V （雙列資料）
package com.hspedu.collection_;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class Collection_ {
@SuppressWarnings({"all"})
public static void main(String[] args) {
//Collection
//Map
ArrayList arrayList = new ArrayList();
arrayList.add("jack");
arrayList.add("tom");
HashMap hashMap = new HashMap();
hashMap.put("NO1", "北京");
hashMap.put("NO2", "上海");
}
}
Collection 介面和常用方法
Collection 介面實現類的特點
public interface Collection <E> extends lterable <E>
- collection實現子類可以存放多個元素，每個元素可以是Object
- 有些Collection的實現類,可以存放重複的元素,有些不可以
- 有些Collection的實現類，有些是有序的(List)，有些不是有序(Set)
- Collection介面沒有直接的實現子類，是透過它的子介面 Set 和 List 來實現的
package com.hspedu.collection_;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class CollectionMethod {
@SuppressWarnings({"all"})
public static void main(String[] args) {
List list = new ArrayList();
// add:新增單個元素
list.add("jack");
list.add(10);//list.add(new Integer(10)) 本質是物件
list.add(true);
System.out.println("list=" + list);
// remove:刪除指定元素
list.remove(0);//刪除第一個元素 返回boolen
list.remove(true);//指定刪除某個元素 返回該obj
System.out.println("list=" + list);
// contains:查詢元素是否存在
System.out.println(list.contains("jack"));//T
// size:獲取元素個數
System.out.println(list.size());//2
// isEmpty:判斷是否為空
System.out.println(list.isEmpty());//F
// clear:清空
list.clear();
System.out.println("list=" + list);
// addAll:新增多個元素
ArrayList list2 = new ArrayList();
list2.add("紅樓夢");
list2.add("三國演義");
list.addAll(list2);
System.out.println("list=" + list);
// containsAll:查詢多個元素是否都存在
System.out.println(list.containsAll(list2));//T
// removeAll：刪除多個元素
list.add("聊齋");
list2.add("時間是金");
list.removeAll(list2);
System.out.println("list=" + list);//[聊齋]
// 說明：以ArrayList實現類來演示.
}
}
Collection 介面遍歷元素方式1-使用Iterator
-
Iterator物件稱為迭代器，主要用於遍歷Collection集合中的元素。
-
所有實現了Collection介面的集合類都有一個iterator()方法，用以返回一個實現了lterator介面的物件,即可以返回一個迭代器。
-
Iterator的結構
迭代器的執行原理
lterator iterator = coll.iterator(); //得到一個集合的迭代器 //hasNext():判斷是否還有下一個元素 while(iterator.hasNext()){ //next()作用:1.下移2.將下移以後集合位置上的元素返回 System.out.println(iterator.next()); }lterator介面的方法
在呼叫iterator.next()方法之前必須要呼叫iterator.hasNext()進行檢測。若不呼叫，且下一條記錄無效，直接呼叫iterator.next()會丟擲NoSuchElementException 異常。
- Iterator 僅用於遍歷集合，Iterator 本身並不存放物件。
package com.hspedu.collection_;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;
public class CollectionIterator {
@SuppressWarnings({"all"})
public static void main(String[] args) {
Collection col = new ArrayList();
col.add(new Book("三國演義", "羅貫中", 10.1));
col.add(new Book("小李飛刀", "古龍", 5.1));
col.add(new Book("紅樓夢", "曹雪芹", 34.6));
//System.out.println("col=" + col);
//現在老師希望能夠遍歷 col集合
//1. 先得到 col 對應的 迭代器
Iterator iterator = col.iterator();
//2. 使用while迴圈遍歷
// while (iterator.hasNext()) {//判斷是否還有資料
// //返回下一個元素，型別是Object
// Object obj = iterator.next();
// System.out.println("obj=" + obj);
// }
//教大家一個快捷鍵，快速生成 while => itit
//顯示所有的快捷鍵的的快捷鍵 ctrl + j
while (iterator.hasNext()) {
Object obj = iterator.next();
System.out.println("obj=" + obj);
}
//3. 當退出while迴圈後 , 這時iterator迭代器，指向最後的元素
// iterator.next();// 此時如果再取則會報錯 NoSuchElementException
//4. 如果希望再次遍歷，需要重置我們的迭代器
iterator = col.iterator(); // 重置迭代器
System.out.println("===第二次遍歷===");
while (iterator.hasNext()) {
Object obj = iterator.next();
System.out.println("obj=" + obj);
}
}
}
class Book {
private String name;
private String author;
private double price;
public Book(String name, String author, double price) {
this.name = name;
this.author = author;
this.price = price;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getAuthor() {
return author;
}
public void setAuthor(String author) {
this.author = author;
}
public double getPrice() {
return price;
}
public void setPrice(double price) {
this.price = price;
}
@Override
public String toString() {
return "Book{" +
"name='" + name + '\'' +
", author='" + author + '\'' +
", price=" + price +
'}';
}
}
Collection 介面遍歷物件方式2-for 迴圈增強
增強for迴圈，可以代替iterator迭代器，特點：增強for就是簡化版的iterator,本質一樣。只能用於遍歷集合或陣列。
基本語法
for(元素型別 元素名:集合名或陣列名){
}
例項：
package com.hspedu.collection_;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
public class CollectionFor {
@SuppressWarnings({"all"})
public static void main(String[] args) {
Collection col = new ArrayList();
col.add(new Book("三國演義", "羅貫中", 10.1));
col.add(new Book("小李飛刀", "古龍", 5.1));
col.add(new Book("紅樓夢", "曹雪芹", 34.6));
//1. 使用增強for, 在Collection集合
//2. 增強for， 底層仍然是迭代器
//3. 增強for可以理解成就是簡化版本的 迭代器遍歷
//4. 快捷鍵方式 I
// for (Object book : col) {
// System.out.println("book=" + book);
// }
for (Object o : col) {
System.out.println("book=" + o);
}
//增強for，也可以直接在陣列使用
// int[] nums = {1, 8, 10, 90};
// for (int i : nums) {
// System.out.println("i=" + i);
// }
}
}
List 介面和常用方法
List 介面基本介紹
List 介面是 Collection介面的子介面
-
List集合類中元素有序(即新增順序和取出順序一致)、且可重複
-
List集合中的每個元素都有其對應的順序索引，即支援索引。
-
List容器中的元素都對應一個整數型的序號記載其在容器中的位置，可以根據序號存取容器中的元素。
-
JDK API中List介面的實現類有很多：
List 介面的常用方法
這部分方法是List獨有的，set用不了。
- void add(int index, Object ele):在index位置插入ele元素
- boolean addAll(int index, Collection eles):從index位置開始將eles中的所有元素新增進來
- Object get(int index):獲取指定index位置的元素
- int indexOf(Object obj):返回obj在集合中首次出現的位置
- int lastIndexOf(Object obj):返回obj在當前集合中末次出現的位置
- Object remove(int index):移除指定index位置的元素，並返回此元素
- Object set(int index, Object ele):設定指定index位置的元素為ele , 相當於是替換.
- List subList(int fromIndex, int toIndex):返回從fromIndex到toIndex位置的子集合。（fromIndex <= subList < toIndex）
package com.hspedu.list_;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class ListMethod {
@SuppressWarnings({"all"})
public static void main(String[] args) {
List list = new ArrayList();
list.add("張三丰");
list.add("賈寶玉");
// void add(int index, Object ele):在index位置插入ele元素
//在index = 1的位置插入一個物件（index 從0開始）
list.add(1, "韓順平");
System.out.println("list=" + list);
// boolean addAll(int index, Collection eles):從index位置開始將eles中的所有元素新增進來
List list2 = new ArrayList();
list2.add("jack");
list2.add("tom");
list.addAll(1, list2);
System.out.println("list=" + list);
// Object get(int index):獲取指定index位置的元素
//說過
// int indexOf(Object obj):返回obj在集合中首次出現的位置
System.out.println(list.indexOf("tom"));//2
// int lastIndexOf(Object obj):返回obj在當前集合中末次出現的位置
list.add("韓順平");
System.out.println("list=" + list);
System.out.println(list.lastIndexOf("韓順平"));
// Object remove(int index):移除指定index位置的元素，並返回此元素
list.remove(0);
System.out.println("list=" + list);
// Object set(int index, Object ele):設定指定index位置的元素為ele , 相當於是替換.
list.set(1, "瑪麗");
System.out.println("list=" + list);
// List subList(int fromIndex, int toIndex):返回從fromIndex到toIndex位置的子集合
// 注意返回的子集合 fromIndex <= subList < toIndex
List returnlist = list.subList(0, 2);
System.out.println("returnlist=" + returnlist);
}
}
List 介面課堂練習
新增10個以上的元素(比如String "hello")，在2號位插入一個元素"韓順平教育”，獲得第5個元素，刪除第6個元素，修改第7個元素，在使用迭代器遍歷集合，要求:使用List的實現類ArrayList完成。
package com.hspedu.list_;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
public class ListExercise {
@SuppressWarnings({"all"})
public static void main(String[] args) {
/*
新增10個以上的元素(比如String "hello" )，在2號位插入一個元素"韓順平教育"，
獲得第5個元素，刪除第6個元素，修改第7個元素，在使用迭代器遍歷集合，
要求:使用List的實現類ArrayList完成。
*/
List list = new ArrayList();
for (int i = 0; i < 12; i++) {
list.add("hello" + i);
}
System.out.println("list=" + list);
//在2號位插入一個元素"韓順平教育"
list.add(1, "韓順平教育");
System.out.println("list=" + list);
//獲得第5個元素
System.out.println("第五個元素=" + list.get(4));
//刪除第6個元素
list.remove(5);
System.out.println("list=" + list);
//修改第7個元素
list.set(6, "三國演義");
System.out.println("list=" + list);
//在使用迭代器遍歷集合
Iterator iterator = list.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
Object obj = iterator.next();
System.out.println("obj=" + obj);
}
}
}
List 的三種遍歷方式[ArrayList, LinkedList,Vector]
package com.hspedu.list_;
import java.util.*;
public class ListFor {
@SuppressWarnings({"all"})
public static void main(String[] args) {
//List 介面的實現子類 Vector LinkedList
//List list = new ArrayList();
//List list = new Vector();
List list = new LinkedList();
list.add("jack");
list.add("tom");
list.add("魚香肉絲");
list.add("北京烤鴨子");
//遍歷
//1. 迭代器
Iterator iterator = list.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
Object obj = iterator.next();
System.out.println(obj);
}
System.out.println("=====增強for=====");
//2. 增強for
for (Object o : list) {
System.out.println("o=" + o);
}
System.out.println("=====普通for====");
//3. 使用普通for
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
System.out.println("物件=" + list.get(i));
}
}
}
實現類的課堂練習2
package com.hspedu.list_;
import java.util.ArrayList;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
import java.util.Vector;
@SuppressWarnings({"all"})
public class ListExercise02 {
public static void main(String[] args) {
//List list = new ArrayList();
List list = new LinkedList();
//List list = new Vector();
list.add(new Book("紅樓夢", "曹雪芹", 100));
list.add(new Book("西遊記", "吳承恩", 10));
list.add(new Book("水滸傳", "施耐庵", 19));
list.add(new Book("三國", "羅貫中", 80));
//list.add(new Book("西遊記", "吳承恩", 10));
//如何對集合進行排序
//遍歷
for (Object o : list) {
System.out.println(o);
}
//氣泡排序
sort(list);
System.out.println("==排序後==");
for (Object o : list) {
System.out.println(o);
}
}
//靜態方法
//價格要求是從小到大
public static void sort(List list) {
int listSize = list.size();
for (int i = 0; i < listSize - 1; i++) {
for (int j = 0; j < listSize - 1 - i; j++) {
//取出物件Book
Book book1 = (Book) list.get(j);
Book book2 = (Book) list.get(j + 1);
if (book1.getPrice() > book2.getPrice()) {//交換
list.set(j, book2);
list.set(j + 1, book1);
}
}
}
}
}
ArrayList 底層結構和原始碼分析
ArrayList 的注意事項
-
permits all elements, including null , ArrayList 可以加入null（空值）,並且可以是多個。
-
ArrayList是由陣列來實現資料儲存的[原始碼]
-
ArrayList基本等同於Vector，除了ArrayList是執行緒不安全(執行效率高)看原始碼。在多執行緒情況下，不建議使用ArrayList。
ArrayList 的底層操作機制原始碼分析
-
ArrayList中維護了一個Object型別的陣列elementData.
transient Object[] elementData; //transient表示瞬間,短暫的,表示該屬性不會被序列號 -
當建立ArrayList物件時，如果使用的是無參構造器，則初始elementData容量為0，第1次新增，則擴容elementData為10，如需要再次擴容，則擴容elementData為1.5倍。
-
如果使用的是指定大小的構造器，則初始elementData容量為指定大小，如果需要擴容,則直接擴容elementData為1.5倍。
建議:自己去debug一把ArrayList的建立和擴容的流程。
package com.hspedu.list_;
import java.util.ArrayList;
@SuppressWarnings({"all"})
public class ArrayListSource {
public static void main(String[] args) {
//Idea 預設情況下，Debug 顯示的資料是簡化後的，如果希望看到完整的資料需要做設定。
//使用無參構造器建立ArrayList物件
//ArrayList list = new ArrayList();
ArrayList list = new ArrayList(8);
//使用for給list集合新增 1-10資料
for (int i = 1; i <= 10; i++) {
list.add(i);
}
//使用for給list集合新增 11-15資料
for (int i = 11; i <= 15; i++) {
list.add(i);
}
list.add(100);
list.add(200);
list.add(null);
}
}
Idea 預設情況下，Debug 顯示的資料是簡化後的，如果希望看到完整的資料需要做設定。
Vector 底層結構和原始碼剖析
Vector 的基本介紹
- Vector類的定義說明
public class vector<E>extends AbstractList<E>
implements List<E>，RandomAccess，cloneable，Serializable
-
Vector底層也是一個物件陣列,
protected Object[] elementData; -
Vector是執行緒同步的，即執行緒安全, Vector類的操作方法帶有
synchronizedpublic synchronized E get(int index){
if (index >= elementCount)
throw new ArraylndexOutOfBoundsException(index);
return elementData(index);
}
- 在開發中，需要執行緒同步安全時，考慮使用Vector
package com.hspedu.list_;
import java.util.Vector;
@SuppressWarnings({"all"})
public class Vector_ {
public static void main(String[] args) {
//無參構造器
//有引數的構造
Vector vector = new Vector(8);
for (int i = 0; i < 10; i++) {
vector.add(i);
}
vector.add(100);
System.out.println("vector=" + vector);
//1. new Vector() 底層
/*
public Vector() {
this(10);
}
補充：如果是 Vector vector = new Vector(8);
走的方法:
public Vector(int initialCapacity) {
this(initialCapacity, 0);
}
2. vector.add(i)
2.1 //下面這個方法就新增資料到vector集合
public synchronized boolean add(E e) {
modCount++;
ensureCapacityHelper(elementCount + 1);
elementData[elementCount++] = e;
return true;
}
2.2 //確定是否需要擴容 條件 ： minCapacity - elementData.length>0
private void ensureCapacityHelper(int minCapacity) {
// overflow-conscious code
if (minCapacity - elementData.length > 0)
grow(minCapacity);
}
2.3 //如果 需要的陣列大小 不夠用，就擴容 , 擴容的演算法
//newCapacity = oldCapacity + ((capacityIncrement > 0) ?
// capacityIncrement : oldCapacity);
//就是擴容兩倍.
private void grow(int minCapacity) {
// overflow-conscious code
int oldCapacity = elementData.length;
int newCapacity = oldCapacity + ((capacityIncrement > 0) ?
capacityIncrement : oldCapacity);
if (newCapacity - minCapacity < 0)
newCapacity = minCapacity;
if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
}
*/
}
}
Vector 和 ArrayList 的比較
LinkedList 底層結構
LinkedList 的全面說明
- LinkedList底層實現了雙向連結串列和雙端佇列特點
- 可以新增任意元素(元素可以重複),包括null
- 執行緒不安全，沒有實現同步
LinkedList 的底層操作機制
- LinkedList底層維護了一個雙向連結串列.
- LinkedList中維護了兩個屬性first和last分別指向首節點和尾節點
- 每個節點(Node物件)，裡面又維護了prev、next、item三個屬性，其中透過
prev指向前一個，透過next指向後一個節點。最終實現雙向連結串列. - 所以LinkedList的元素的新增和刪除，不是透過陣列完成的，相對來說效率較高。
- 模擬一個簡單的雙向連結串列
package com.hspedu.list_;
public class LinkedList01 {
public static void main(String[] args) {
//模擬一個簡單的雙向連結串列
Node jack = new Node("jack");
Node tom = new Node("tom");
Node hsp = new Node("老韓");
//連線三個結點，形成雙向連結串列
//jack -> tom -> hsp
jack.next = tom;
tom.next = hsp;
//hsp -> tom -> jack
hsp.pre = tom;
tom.pre = jack;
Node first = jack;//讓first引用指向jack,就是雙向連結串列的頭結點
Node last = hsp; //讓last引用指向hsp,就是雙向連結串列的尾結點
//演示，從頭到尾進行遍歷
System.out.println("===從頭到尾進行遍歷===");
while (true) {
if(first == null) {
break;
}
//輸出first 資訊
System.out.println(first);
first = first.next;
}
//演示，從尾到頭的遍歷
System.out.println("====從尾到頭的遍歷====");
while (true) {
if(last == null) {
break;
}
//輸出last 資訊
System.out.println(last);
last = last.pre;
}
//演示連結串列的新增物件/資料，是多麼的方便
//要求，是在 tom --------- 插入一個物件 smith
//1. 先建立一個 Node 結點，name 就是 smith
Node smith = new Node("smith");
//下面就把 smith 加入到雙向連結串列了
smith.next = hsp;
smith.pre = tom;
hsp.pre = smith;
tom.next = smith;
//讓first 再次指向jack
first = jack;//讓first引用指向jack,就是雙向連結串列的頭結點
System.out.println("===從頭到尾進行遍歷===");
while (true) {
if(first == null) {
break;
}
//輸出first 資訊
System.out.println(first);
first = first.next;
}
last = hsp; //讓last 重新指向最後一個結點
//演示，從尾到頭的遍歷
System.out.println("====從尾到頭的遍歷====");
while (true) {
if(last == null) {
break;
}
//輸出last 資訊
System.out.println(last);
last = last.pre;
}
}
}
//定義一個Node 類，Node 物件 表示雙向連結串列的一個結點
class Node {
public Object item; //真正存放資料
public Node next; //指向後一個結點
public Node pre; //指向前一個結點
public Node(Object name) {
this.item = name;
}
public String toString() {
return "Node name=" + item;
}
}
LinkedList 的增刪改查案例
package com.hspedu.list_;
import java.util.Iterator;
import java.util.LinkedList;
@SuppressWarnings({"all"})
public class LinkedListCRUD {
public static void main(String[] args) {
LinkedList linkedList = new LinkedList();
linkedList.add(1);
linkedList.add(2);
linkedList.add(3);
System.out.println("linkedList=" + linkedList);
//演示一個刪除結點的
linkedList.remove(); // 這裡預設刪除的是第一個結點
//linkedList.remove(2);
System.out.println("linkedList=" + linkedList);
//修改某個結點物件
linkedList.set(1, 999);
System.out.println("linkedList=" + linkedList);
//得到某個結點物件
//get(1) 是得到雙向連結串列的第二個物件
Object o = linkedList.get(1);
System.out.println(o);//999
//因為LinkedList 是 實現了List介面, 遍歷方式
System.out.println("===LinkeList遍歷迭代器====");
Iterator iterator = linkedList.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
Object next = iterator.next();
System.out.println("next=" + next);
}
System.out.println("===LinkeList遍歷增強for====");
for (Object o1 : linkedList) {
System.out.println("o1=" + o1);
}
System.out.println("===LinkeList遍歷普通for====");
for (int i = 0; i < linkedList.size(); i++) {
System.out.println(linkedList.get(i));
}
//原始碼閱讀.
/* 1. LinkedList linkedList = new LinkedList();
public LinkedList() {}
2. 這時 linkeList 的屬性 first = null last = null
3. 執行 新增
public boolean add(E e) {
linkLast(e);
return true;
}
4.將新的結點，加入到雙向連結串列的最後
void linkLast(E e) {
final Node<E> l = last;
final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null);
last = newNode;
if (l == null)
first = newNode;
else
l.next = newNode;
size++;
modCount++;
}
*/
/*
讀原始碼 linkedList.remove(); // 這裡預設刪除的是第一個結點
1. 執行 removeFirst
public E remove() {
return removeFirst();
}
2. 執行
public E removeFirst() {
final Node<E> f = first;
if (f == null)
throw new NoSuchElementException();
return unlinkFirst(f);
}
3. 執行 unlinkFirst, 將 f 指向的雙向連結串列的第一個結點拿掉
private E unlinkFirst(Node<E> f) {
// assert f == first && f != null;
final E element = f.item;
final Node<E> next = f.next;
f.item = null;
f.next = null; // help GC
first = next;
if (next == null)
last = null;
else
next.prev = null;
size--;
modCount++;
return element;
}
*/
}
}
ArrayList 和LinkedList 比較
ArrayList 和LinkedList 的比較
如何選擇ArrayList和LinkedList:
- 如果我們改查的操作多，選擇ArrayList
- 如果我們增刪的操作多，選擇LinkedList
- 一般來說，在程式中，80%-90%都是查詢，因此大部分情況下會選擇ArrayList
- 在一個專案中，根據業務靈活選擇，也可能這樣，一個模組使用的是ArrayList,另外一個模組是LinkedList,也就是說,要根據業務來進行選擇。
Set 介面和常用方法
Set 介面基本介紹
- 無序（新增和取出的順序不一致)，沒有索引
- 不允許重複元素,所以最多包含一個null
- JDK API中Set介面的實現類有:
Set 介面的常用方法
和List 介面一樣, Set 介面也是Collection 的子介面，因此，常用方法和Collection 介面一樣.
Set 介面的遍歷方式
同Collection的遍歷方式一樣，因為Set介面是Collection介面的子介面。
- 可以使用迭代器
- 增強for
- 不能使用索引的方式來獲取
Set 介面的常用方法舉例
package com.hspedu.set_;
import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;
import java.util.Set;
@SuppressWarnings({"all"})
public class SetMethod {
public static void main(String[] args) {
//1. 以Set 介面的實現類 HashSet 來講解Set 介面的方法
//2. set 介面的實現類的物件(Set介面物件), 不能存放重複的元素, 可以新增一個null
//3. set 介面物件存放資料是無序(即新增的順序和取出的順序不一致)
//4. 注意：取出的順序的順序雖然不是新增的順序，但是他的固定.
Set set = new HashSet();
set.add("john");
set.add("lucy");
set.add("john");//重複
set.add("jack");
set.add("hsp");
set.add("mary");
set.add(null);//
set.add(null);//再次新增null
for(int i = 0; i <10;i ++) {
System.out.println("set=" + set);
}
//遍歷
//方式1： 使用迭代器
System.out.println("=====使用迭代器====");
Iterator iterator = set.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
Object obj = iterator.next();
System.out.println("obj=" + obj);
}
set.remove(null);
//方式2: 增強for
System.out.println("=====增強for====");
for (Object o : set) {
System.out.println("o=" + o);
}
//set 介面物件，不能透過索引來獲取
}
}
Set 介面實現類-HashSet
HashSet 的全面說明
-
HashSet實現了Set介面
-
HashSet實際上是HashMap,看下原始碼
public Hashset() {
map = new HashMap<>();
}
-
可以存放null值，但是隻能有一個null
-
HashSet不保證元素是有序的,取決於hash後，再確定索引的結果。(即，不保證存放元素的順序和取出順序一致)
-
不能有重複元素/物件，在前面Set 介面使用已經講過。
package com.hspedu.set_;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
@SuppressWarnings({"all"})
public class HashSet_ {
public static void main(String[] args) {
//1. 構造器走的原始碼
/*
public HashSet() {
map = new HashMap<>();
}
2. HashSet 可以存放null ,但是隻能有一個null,即元素不能重複
*/
Set hashSet = new HashSet();
hashSet.add(null);
hashSet.add(null);
System.out.println("hashSet=" + hashSet);
}
}
HashSet 案例說明
package com.hspedu.set_;
import java.util.HashSet;
@SuppressWarnings({"all"})
public class HashSet01 {
public static void main(String[] args) {
HashSet set = new HashSet();
//說明
//1. 在執行add方法後，會返回一個boolean值
//2. 如果新增成功，返回 true, 否則返回false
//3. 可以透過 remove 指定刪除哪個物件
System.out.println(set.add("john"));//T
System.out.println(set.add("lucy"));//T
System.out.println(set.add("john"));//F
System.out.println(set.add("jack"));//T
System.out.println(set.add("Rose"));//T
set.remove("john");
System.out.println("set=" + set);//3個
//
set = new HashSet();
System.out.println("set=" + set);//0
//4 Hashset 不能新增相同的元素/資料?
set.add("lucy");//新增成功
set.add("lucy");//加入不了
set.add(new Dog("tom"));//OK 不同的物件
set.add(new Dog("tom"));//Ok
System.out.println("set=" + set);
//在加深一下. 非常經典的面試題.
//看原始碼，做分析， 先給小夥伴留一個坑，以後講完原始碼，你就瞭然
//去看他的原始碼，即 add 到底發生了什麼? => 底層機制.
set.add(new String("hsp"));//ok
set.add(new String("hsp"));//加入不了.
System.out.println("set=" + set);
}
}
class Dog { //定義了Dog類
private String name;
public Dog(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public String toString() {
return "Dog{" +
"name='" + name + '\'' +
'}';
}
}
HashSet 底層機制說明
package com.hspedu.set_;
@SuppressWarnings({"all"})
public class HashSetStructure {
public static void main(String[] args) {
//模擬一個HashSet的底層 (HashMap 的底層結構)
//1. 建立一個陣列，陣列的型別是 Node[]
//2. 有些人，直接把 Node[] 陣列稱為 表
Node[] table = new Node[16];
//3. 建立結點
Node john = new Node("john", null);
table[2] = john;
Node jack = new Node("jack", null);
john.next = jack;// 將jack 結點掛載到john
Node rose = new Node("Rose", null);
jack.next = rose;// 將rose 結點掛載到jack
Node lucy = new Node("lucy", null);
table[3] = lucy; // 把lucy 放到 table表的索引為3的位置.
System.out.println("table=" + table);
}
}
class Node { //結點, 儲存資料, 可以指向下一個結點，從而形成連結串列
Object item; //存放資料
Node next; // 指向下一個結點
public Node(Object item, Node next) {
this.item = item;
this.next = next;
}
}
分析底層實現：
- HashSet底層是 HashMap
- 新增一個元素時，先得到hash值-會轉成->索引值
- 找到儲存資料表table，看這個索引位置是否已經存放的有元素
- 如果沒有，直接加入
- 如果有，呼叫equals比較，如果相同，就放棄新增,如果不相同，則新增到最後
- 在Java8中,如果一條連結串列的元素個數到達 TREEIFY_THRESHOLD(預設是8)，並且table的大小>=MIN TREEIFY CAPACITY(預設64),就會進行樹化(紅黑樹)，否則仍然會採用陣列擴容機制。
package com.hspedu.set_;
import java.util.HashSet;
@SuppressWarnings({"all"})
public class HashSetSource {
public static void main(String[] args) {
HashSet hashSet = new HashSet();
hashSet.add("java");//到此位置，第1次add分析完畢.
hashSet.add("php");//到此位置，第2次add分析完畢
hashSet.add("java");
System.out.println("set=" + hashSet);
/*
對HashSet 的原始碼解讀
1. 執行 HashSet()
public HashSet() {
map = new HashMap<>();
}
2. 執行 add()
public boolean add(E e) {//e = "java"
return map.put(e, PRESENT)==null;// (static) PRESENT = new Object();
}
3.執行 put() , 該方法會執行 hash(key) 得到key對應的hash值 演算法：h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16) 可見這個hash的值並不是hashcode，而是做了一定的處理 >>> 16.
public V put(K key, V value) {//key = "java" value = PRESENT 共享
return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}
4.執行 putVal !!!!!!!!!!!!!!!!!
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
boolean evict) {
Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i; //定義了輔助變數
//table 就是 HashMap 的一個陣列，型別是 Node[] （前面我們也模擬過）
//if 語句表示如果當前table 是null, 或者 大小=0
//就是第一次擴容，到16個空間.
if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
n = (tab = resize()).length;
//(1)根據key，得到hash 去計算該key應該存放到table表的哪個索引位置並把這個位置的物件，賦給 p
//(2)判斷 p 是否為null
//(2.1) 如果 p 為null, 表示還沒有存放元素, 就建立一個 Node (key="java",value=PRESENT)
//(2.2) 就放在該位置 tab[i] = newNode(hash, key, value, null)
if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
tab[i] = newNode(hash, key, value, null); // 這個null類似與模擬節點的null，其後面還沒有掛載節點
else {
//一個開發技巧提示： 在需要區域性變數(輔助變數)時候，在建立
Node<K,V> e; K k; //
//如果當前索引位置對應的連結串列的第一個元素和準備新增的key的hash值一樣
//並且滿足 下面兩個條件之一:
// (1) 準備加入的key 和 p 指向的Node 結點的 key 是同一個物件
// (2) p 指向的Node 結點的 key 的equals() 和準備加入的key比較後相同
//就不能加入
if (p.hash == hash &&
((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
e = p;
//再判斷 p 是不是一顆紅黑樹,
//如果是一顆紅黑樹，就呼叫 putTreeVal , 來進行新增
else if (p instanceof TreeNode)
e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
else {//如果table對應索引位置，已經是一個連結串列, 就使用for迴圈比較
//(1) 依次和該連結串列的每一個元素比較後，都不相同, 則加入到該連結串列的最後
// 注意在把元素新增到連結串列後，立即判斷 該連結串列是否已經達到8個結點
// , 就呼叫 treeifyBin() 對當前這個連結串列進行樹化(轉成紅黑樹)
// 注意，在轉成紅黑樹時，要進行判斷, 判斷條件
// if (tab == null || (n = tab.length) < MIN_TREEIFY_CAPACITY(64))
// resize();
// 如果上面條件成立，先table擴容.
// 只有上面條件不成立時，才進行轉成紅黑樹
//(2) 依次和該連結串列的每一個元素比較過程中，如果有相同情況,就直接break
for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
if ((e = p.next) == null) {
p.next = newNode(hash, key, value, null);
if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD(8) - 1) // -1 for 1st
treeifyBin(tab, hash);
break;
}
if (e.hash == hash &&
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
break;
p = e;
}
}
if (e != null) { // existing mapping for key
V oldValue = e.value;
if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
e.value = value;
afterNodeAccess(e);
return oldValue;
}
}
++modCount;
//size 就是我們每加入一個結點Node(k,v,h,next), size++
if (++size > threshold)
resize();//擴容
afterNodeInsertion(evict);
return null;
}
*/
}
}
- HashSet底層是HashMap,第一次新增時,table陣列擴容到16，臨界值(threshold)是16* 載入因子 (loadFactor)是0.75 = 12
- 如果table陣列使用到了臨界值12,就會擴容到16* 2=32,新的臨界值就是32*0.75 =24.依次類推
例項測試
package com.hspedu.set_;
import java.util.HashSet;
import java.util.Objects;
@SuppressWarnings({"all"})
public class HashSetIncrement {
public static void main(String[] args) {
/*
HashSet底層是HashMap, 第一次新增時，table 陣列擴容到 16，
臨界值(threshold)是 16*載入因子(loadFactor)是0.75 = 12
如果table 陣列使用到了臨界值 12,就會擴容到 16 * 2 = 32,
新的臨界值就是 32*0.75 = 24, 依次類推
*/
HashSet hashSet = new HashSet();
// for(int i = 1; i <= 100; i++) {
// hashSet.add(i);//1,2,3,4,5...100
// }
/*
在Java8中, 如果一條連結串列的元素個數到達 TREEIFY_THRESHOLD(預設是 8 )，
並且table的大小 >= MIN_TREEIFY_CAPACITY(預設64),就會進行樹化(紅黑樹),
否則仍然採用陣列擴容機制
*/
// for(int i = 1; i <= 12; i++) {
// hashSet.add(new A(i));//
// }
/*
當我們向hashset增加一個元素，-> Node -> 加入table , 就算是增加了一個size++
*/
for(int i = 1; i <= 7; i++) {//在table的某一條連結串列上新增了 7個A物件
hashSet.add(new A(i));//
}
for(int i = 1; i <= 7; i++) {//在table的另外一條連結串列上新增了 7個B物件
hashSet.add(new B(i));//
}
}
}
class B {
private int n;
public B(int n) {
this.n = n;
}
@Override
public int hashCode() {
return 200;
}
}
class A {
private int n;
public A(int n) {
this.n = n;
}
@Override
public int hashCode() {
return 100;
}
}
HashSet 課堂練習1
定義一個Employee類,該類包含:private成員屬性name.age
要求:
1.建立3個Employee物件放入 HashSet中
2.當name和age的值相同時，認為是相同員工,不能新增到HashSet集合中
package com.hspedu.set_;
import java.util.HashSet;
import java.util.LinkedHashSet;
import java.util.Objects;
import java.util.Set;
@SuppressWarnings({"all"})
public class HashSetExercise {
public static void main(String[] args) {
/**
定義一個Employee類，該類包含：private成員屬性name,age 要求:
建立3個Employee 物件放入 HashSet中
當 name和age的值相同時，認為是相同員工, 不能新增到HashSet集合中
*/
HashSet hashSet = new HashSet();
hashSet.add(new Employee("milan", 18));//ok
hashSet.add(new Employee("smith", 28));//ok
hashSet.add(new Employee("milan", 18));//加入不成功.
//回答,加入了幾個? 3個
System.out.println("hashSet=" + hashSet);
}
}
//建立Employee
class Employee {
private String name;
private int age;
public Employee(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;
}
@Override
public String toString() {
return "Employee{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
//如果name 和 age 值相同，則返回相同的hash值
@Override
public boolean equals(Object o) {
if (this == o) return true;
if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
Employee employee = (Employee) o;
return age == employee.age &&
Objects.equals(name, employee.name);
}
@Override
public int hashCode() {
return Objects.hash(name, age);
}
}
Set 介面實現類-LinkedHashSet
LinkedHashSet 的全面說明
- LinkedHashSet 是 HashSet的子類
- LinkedHashSet 底層是一個 LinkedHashMap，底層維護了一個陣列+雙向連結串列
- LinkedHashSet根據元素的hashCode值來決定元素的儲存位置,同時使
用連結串列維護元素的次序(圖),這使得元素看起來是以插入順序儲存的。 - LinkedHashSet不允許添重複元素
package com.hspedu.set_;
import java.util.LinkedHashSet;
import java.util.Set;
@SuppressWarnings({"all"})
public class LinkedHashSetSource {
public static void main(String[] args) {
//分析一下LinkedHashSet的底層機制
Set set = new LinkedHashSet();
set.add(new String("AA"));
set.add(456);
set.add(456);
set.add(new Customer("劉", 1001));
set.add(123);
set.add("HSP");
System.out.println("set=" + set);
//1. LinkedHashSet 加入順序和取出元素/資料的順序一致
//2. LinkedHashSet 底層維護的是一個LinkedHashMap(是HashMap的子類)
//3. LinkedHashSet 底層結構 (陣列table+雙向連結串列)
//4. 新增第一次時，直接將 陣列table 擴容到 16 ,存放的結點型別是 LinkedHashMap$Entry
//5. 陣列是 HashMap$Node[] 存放的元素/資料是 LinkedHashMap$Entry型別
/*
//繼承關係是在內部類完成.
static class Entry<K,V> extends HashMap.Node<K,V> {
Entry<K,V> before, after;
Entry(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
super(hash, key, value, next);
}
}
*/
}
}
class Customer {
private String name;
private int no;
public Customer(String name, int no) {
this.name = name;
this.no = no;
}
}
說明
-
在LinkedHastSet中維護了一個hash表和雙向連結串列( LinkedHashSet有 head和tail)
-
每一個節點有before和after屬性,這樣可以形成雙向連結串列
-
在新增一個元素時，先求hash值，在求索引,確定該元素在table 的位置,然後將新增的元素加入到雙向連結串列(如果已經存在，不新增[原則和hashset一樣])
tail.next = newElement //示意程式碼 newElement.pre = tail tail = newEelment; -
這樣的話，我們遍歷LinkedHashSet 也能確保插入順序和遍歷順序一致
LinkedHashSet 課後練習題
Car類(屬性:name,price)，如果name和price一樣，則認為是相同元素，就不能新增。
package com.hspedu.set_;
import java.util.LinkedHashSet;
import java.util.Objects;
@SuppressWarnings({"all"})
public class LinkedHashSetExercise {
public static void main(String[] args) {
LinkedHashSet linkedHashSet = new LinkedHashSet();
linkedHashSet.add(new Car("奧拓", 1000));//OK
linkedHashSet.add(new Car("奧迪", 300000));//OK
linkedHashSet.add(new Car("法拉利", 10000000));//OK
linkedHashSet.add(new Car("奧迪", 300000));//加入不了
linkedHashSet.add(new Car("保時捷", 70000000));//OK
linkedHashSet.add(new Car("奧迪", 300000));//加入不了
System.out.println("linkedHashSet=" + linkedHashSet);
}
}
/**
* Car 類(屬性:name,price)， 如果 name 和 price 一樣，
* 則認為是相同元素，就不能新增。 5min
*/
class Car {
private String name;
private double price;
public Car(String name, double price) {
this.name = name;
this.price = price;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public double getPrice() {
return price;
}
public void setPrice(double price) {
this.price = price;
}
@Override
public String toString() {
return "\nCar{" +
"name='" + name + '\'' +
", price=" + price +
'}';
}
//重寫equals 方法 和 hashCode
//當 name 和 price 相同時， 就返回相同的 hashCode 值, equals返回t
@Override
public boolean equals(Object o) {
if (this == o) return true;
if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
Car car = (Car) o;
return Double.compare(car.price, price) == 0 &&
Objects.equals(name, car.name);
}
@Override
public int hashCode() {
return Objects.hash(name, price);
}
}
Map 介面和常用方法
Map 介面實現類的特點[實用]
注意:這裡講的是JDK8的Map介面特點
- Map與Collection並列存在。用於儲存具有對映關係的資料:Key-Value
- Map 中的key和value可以是任何引用型別的資料，會封裝到HashMap$Node物件中。
- Map中的key不允許重複，原因和HashSet一樣，前面分析過原始碼.
- Map 中的value可以重複。
- Map 的key可以為null, value也可以為null，注意key為nul，只能有一個，value為null ,可以多個:.
- 常用String類作為Map的key
- key 和 value之間存在單向一對一關係，即透過指定的 key總能找到對應的value
package com.hspedu.map_;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
@SuppressWarnings({"all"})
public class Map_ {
public static void main(String[] args) {
//Map 介面實現類的特點, 使用實現類HashMap
//1. Map與Collection並列存在。用於儲存具有對映關係的資料:Key-Value(雙列元素)
//2. Map 中的 key 和 value 可以是任何引用型別的資料，會封裝到HashMap$Node 物件中
//3. Map 中的 key 不允許重複，原因和HashSet 一樣，前面分析過原始碼.
//4. Map 中的 value 可以重複
//5. Map 的key 可以為 null, value 也可以為null ，注意 key 為null,
// 只能有一個，value 為null ,可以多個
//6. 常用String類作為Map的 key
//7. key 和 value 之間存在單向一對一關係，即透過指定的 key 總能找到對應的 value
Map map = new HashMap();
map.put("no1", "韓順平");//k-v
map.put("no2", "張無忌");//k-v
map.put("no1", "張三丰");//當有相同的k , 就等價於替換.
map.put("no3", "張三丰");//k-v
map.put(null, null); //k-v
map.put(null, "abc"); //等價替換
map.put("no4", null); //k-v
map.put("no5", null); //k-v
map.put(1, "趙敏");//k-v
map.put(new Object(), "金毛獅王");//k-v
// 透過get 方法，傳入 key ,會返回對應的value
System.out.println(map.get("no2"));//張無忌
System.out.println("map=" + map);
}
}
-
Map存放資料的key-value示意圖,一對k-v是放在一個
HashMap$Node中的，有因為Node實現了Entry 介面，有些書上也說一對 k-v 就是一個Entry(如圖)。但是本質上Entry還是指向HashMap$Node中的元素，並不是複製版儲存。
package com.hspedu.map_;
import java.util.Collection;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
@SuppressWarnings({"all"})
public class MapSource_ {
public static void main(String[] args) {
Map map = new HashMap();
map.put("no1", "韓順平");//k-v
map.put("no2", "張無忌");//k-v
map.put(new Car(), new Person());//k-v
//老韓解讀
//1. k-v 最後是 HashMap$Node node = newNode(hash, key, value, null)
//2. k-v 為了方便程式設計師的遍歷，還會 建立 EntrySet 集合 ，該集合存放的元素的型別 Entry, 而一個Entry
// 物件就有k,v EntrySet<Entry<K,V>> 即： transient Set<Map.Entry<K,V>> entrySet;
//3. entrySet 中， 定義的型別是 Map.Entry ，但是實際上存放的還是 HashMap$Node
// 這時因為 static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V>
//4. 當把 HashMap$Node 物件 存放到 entrySet 就方便我們的遍歷, 因為 Map.Entry 提供了重要方法
// K getKey(); V getValue();
Set set = map.entrySet();
System.out.println(set.getClass());// HashMap$EntrySet
for (Object obj : set) {
//System.out.println(obj.getClass()); //HashMap$Node
//為了從 HashMap$Node 取出k-v
//1. 先做一個向下轉型
Map.Entry entry = (Map.Entry) obj;
System.out.println(entry.getKey() + "-" + entry.getValue() );
}
Set set1 = map.keySet();
System.out.println(set1.getClass());
Collection values = map.values();
System.out.println(values.getClass());
}
}
class Car {
}
class Person{
}
Map 介面常用方法
package com.hspedu.map_;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
@SuppressWarnings({"all"})
public class MapMethod {
public static void main(String[] args) {
//演示map介面常用方法
Map map = new HashMap();
map.put("fh", new Book("", 100));//OK
map.put("fh", "bnd");//替換-> 一會分析原始碼
map.put("fgd", "mr");//OK
map.put("sgfh", "mr");//OK
map.put("vcbhhd", null);//OK
map.put(null, "dfhdfg");//OK
map.put("lh", "gct");//OK
map.put("hsp", "hspd");
System.out.println("map=" + map);
// remove:根據鍵刪除對映關係
map.remove(null);
System.out.println("map=" + map);
// get：根據鍵獲取值
Object val = map.get("lh");
System.out.println("val=" + val);
// size:獲取元素個數
System.out.println("k-v=" + map.size());
// isEmpty:判斷個數是否為0
System.out.println(map.isEmpty());//F
// clear:清除k-v
//map.clear();
System.out.println("map=" + map);
// containsKey:查詢鍵是否存在
System.out.println("結果=" + map.containsKey("hsp"));//T
}
}
class Book {
private String name;
private int num;
public Book(String name, int num) {
this.name = name;
this.num = num;
}
}
Map 介面遍歷方法
Map遍歷的示意圖(比List，和Set複雜點但是基本原理一樣)
- containsKey:查詢鍵是否存在
- keySet:獲取所有的鍵
- entrySet:獲取所有關係k-v
- values:獲取所有的值
package com.hspedu.map_;
import java.util.*;
@SuppressWarnings({"all"})
public class MapFor {
public static void main(String[] args) {
Map map = new HashMap();
map.put("鄧超", "孫儷");
map.put("王寶強", "馬蓉");
map.put("宋喆", "馬蓉");
map.put("劉令博", null);
map.put(null, "劉亦菲");
map.put("鹿晗", "關曉彤");
//第一組: 先取出 所有的Key , 透過Key 取出對應的Value
Set keyset = map.keySet();
//(1) 增強for
System.out.println("-----第一種方式-------");
for (Object key : keyset) {
System.out.println(key + "-" + map.get(key));
}
//(2) 迭代器
System.out.println("----第二種方式--------");
Iterator iterator = keyset.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
Object key = iterator.next();
System.out.println(key + "-" + map.get(key));
}
//第二組: 把所有的values取出
Collection values = map.values();
//這裡可以使用所有的Collections使用的遍歷方法
//(1) 增強for
System.out.println("---取出所有的value 增強for----");
for (Object value : values) {
System.out.println(value);
}
//(2) 迭代器
System.out.println("---取出所有的value 迭代器----");
Iterator iterator2 = values.iterator();
while (iterator2.hasNext()) {
Object value = iterator2.next();
System.out.println(value);
}
//第三組: 透過EntrySet 來獲取 k-v
Set entrySet = map.entrySet();// EntrySet<Map.Entry<K,V>>
//(1) 增強for
System.out.println("----使用EntrySet 的 for增強(第3種)----");
for (Object entry : entrySet) {
//將entry 轉成 Map.Entry
Map.Entry m = (Map.Entry) entry;
System.out.println(m.getKey() + "-" + m.getValue());
}
//(2) 迭代器
System.out.println("----使用EntrySet 的 迭代器(第4種)----");
Iterator iterator3 = entrySet.iterator();
while (iterator3.hasNext()) {
Object entry = iterator3.next();
//System.out.println(next.getClass());//HashMap$Node -實現-> Map.Entry (getKey,getValue)
//向下轉型 Map.Entry
Map.Entry m = (Map.Entry) entry;
System.out.println(m.getKey() + "-" + m.getValue());
}
}
}
Map 介面課堂練習
使用HashMap新增3個員工物件，要求
鍵:員工id
值:員工物件
並遍歷顯示工資>18000的員工(遍歷方式最少兩種)
員工類:姓名、工資、員工id
package com.hspedu.map_;
import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
@SuppressWarnings({"all"})
public class MapExercise {
public static void main(String[] args) {
//完成程式碼
Map hashMap = new HashMap();
//新增物件
hashMap.put(1, new Emp("jack", 300000, 1));
hashMap.put(2, new Emp("tom", 21000, 2));
hashMap.put(3, new Emp("milan", 12000, 3));
//遍歷2種方式
//並遍歷顯示工資>18000的員工(遍歷方式最少兩種)
//1. 使用keySet -> 增強for
Set keySet = hashMap.keySet();
System.out.println("====第一種遍歷方式====");
for (Object key : keySet) {
//先獲取value
Emp emp = (Emp) hashMap.get(key);
if(emp.getSal() >18000) {
System.out.println(emp);
}
}
//2. 使用EntrySet -> 迭代器
Set entrySet = hashMap.entrySet();
System.out.println("======迭代器======");
Iterator iterator = entrySet.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
// 真正的執行型別是Node，可以getClass看一下
Map.Entry entry = (Map.Entry)iterator.next();
//透過entry 取得key 和 value
Emp emp = (Emp) entry.getValue();
if(emp.getSal() > 18000) {
System.out.println(emp);
}
}
}
}
/**
* 使用HashMap新增3個員工物件，要求
* 鍵：員工id
* 值：員工物件
* 並遍歷顯示工資>18000的員工(遍歷方式最少兩種)
* 員工類：姓名、工資、員工id
*/
class Emp {
private String name;
private double sal;
private int id;
public Emp(String name, double sal, int id) {
this.name = name;
this.sal = sal;
this.id = id;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public double getSal() {
return sal;
}
public void setSal(double sal) {
this.sal = sal;
}
public int getId() {
return id;
}
public void setId(int id) {
this.id = id;
}
@Override
public String toString() {
return "Emp{" +
"name='" + name + '\'' +
", sal=" + sal +
", id=" + id +
'}';
}
}
Map 介面實現類-HashMap
HashMap 小結
- Map介面的常用實現類:HashMap、Hashtable和Properties。
- HashMap是 Map 介面使用頻率最高的實現類。
- HashMap 是以key-val對的方式來儲存資料(HashMap$Node型別)[案例Entry ]
- key不能重複，但是值可以重複,允許使用null鍵和null值。
- 如果新增相同的key，則會覆蓋原來的key-val ,等同於修改.(key不會替換，val會替換)
- 與HashSet一樣，不保證對映的順序，因為底層是以hash表的方式來儲存的. (jdk8的hashMap底層陣列+連結串列+紅黑樹)
- HashMap沒有實現同步，因此是執行緒不安全的,方法沒有做同步互斥的操作,沒有synchronized
HashMap 底層機制及原始碼剖析
- HashMap底層維護了Node型別的陣列table，預設為null
- 當建立物件時，將載入因子(Ioadfactor)初始化為0.75.
- 當新增key-val時，透過key的雜湊值得到在table的索引。然後判斷該索引處是否有元素,如果沒有元素直接新增。如果該索引處有元素，繼續判斷該元素的key和準備加入的key相是否等,如果相等，則直接替換val;如果不相等需要判斷是樹結構還是連結串列結構，做出相應處理。如果新增時發現容量不夠，則需要擴容。
- 第1次新增，則需要擴容table容量為16，臨界值(threshold)為12 (16*0.75)
- 以後再擴容，則需要擴容table容量為原來的2倍(32)，臨界值為原來的2倍,即24,依次類推.
- 在Java8中,如果一條連結串列的元素個數超過 TREEIFY_THRESHOLD(預設是8)，並且table的大小>= MIN TREEIFY CAPACITY(預設64),就會進行樹化(紅黑樹)
package com.hspedu.map_;
import java.util.HashMap;
@SuppressWarnings({"all"})
public class HashMapSource1 {
public static void main(String[] args) {
HashMap map = new HashMap();
map.put("java", 10);//ok
map.put("php", 10);//ok
map.put("java", 20);//替換value
System.out.println("map=" + map);//
/*解讀HashMap的原始碼+圖解
1. 執行構造器 new HashMap()
初始化載入因子 loadfactor = 0.75
HashMap$Node[] table = null
2. 執行put 呼叫 hash方法，計算 key的 hash值 (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16)
public V put(K key, V value) {//K = "java" value = 10
return putVal(hash(key), key, value, false, true);
}
3. 執行 putVal
final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
boolean evict) {
Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;//輔助變數
//如果底層的table 陣列為null, 或者 length =0 , 就擴容到16
if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
n = (tab = resize()).length;
//取出hash值對應的table的索引位置的Node, 如果為null, 就直接把加入的k-v
//, 建立成一個 Node ,加入該位置即可
if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
else {
Node<K,V> e; K k;//輔助變數
// 如果table的索引位置的key的hash相同和新的key的hash值相同，
// 並 滿足(table現有的結點的key和準備新增的key是同一個物件 || equals返回真)
// 就認為不能加入新的k-v
if (p.hash == hash &&
((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
e = p;
else if (p instanceof TreeNode)//如果當前的table的已有的Node 是紅黑樹，就按照紅黑樹的方式處理
e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
else {
//如果找到的結點，後面是連結串列，就迴圈比較
for (int binCount = 0; ; ++binCount) {//死迴圈
if ((e = p.next) == null) {//如果整個連結串列，沒有和他相同,就加到該連結串列的最後
p.next = newNode(hash, key, value, null);
//加入後，判斷當前連結串列的個數，是否已經到8個，到8個，後
//就呼叫 treeifyBin 方法進行紅黑樹的轉換
if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
treeifyBin(tab, hash);
break;
}
if (e.hash == hash && //如果在迴圈比較過程中，發現有相同,就break,就只是替換value
((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
break;
p = e;
}
}
if (e != null) { // existing mapping for key
V oldValue = e.value;
if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
e.value = value; //替換，key對應value
afterNodeAccess(e);
return oldValue;
}
}
++modCount;//每增加一個Node ,就size++
if (++size > threshold[12-24-48])//如size > 臨界值，就擴容
resize();
afterNodeInsertion(evict);
return null;
}
5. 關於樹化(轉成紅黑樹)
//如果table 為null ,或者大小還沒有到 64，暫時不樹化，而是進行擴容.
//否則才會真正的樹化 -> 剪枝
final void treeifyBin(Node<K,V>[] tab, int hash) {
int n, index; Node<K,V> e;
if (tab == null || (n = tab.length) < MIN_TREEIFY_CAPACITY)
resize();
}
*/
}
}
模擬HashMap觸發擴容、樹化情況,並Debug 驗證.
package com.hspedu.map_;
import java.util.HashMap;
import java.util.Objects;
@SuppressWarnings({"all"})
public class HashMapSource2 {
public static void main(String[] args) {
HashMap hashMap = new HashMap();
for(int i = 1; i <= 12; i++) {
hashMap.put(i, "hello");
}
hashMap.put("aaa", "bbb");
System.out.println("hashMap=" + hashMap);//12個 k-v
//佈置一個任務，自己設計程式碼去驗證，table 的擴容
//0 -> 16(12) -> 32(24) -> 64(64*0.75=48)-> 128 (96) ->
//自己設計程式，驗證-》 增強自己閱讀原始碼能力. 看別人程式碼.
}
}
class A {
private int num;
public A(int num) {
this.num = num;
}
//所有的A物件的hashCode都是100
// @Override
// public int hashCode() {
// return 100;
// }
@Override
public String toString() {
return "\nA{" +
"num=" + num +
'}';
}
}
Map 介面實現類-Hashtable
HashTable 的基本介紹
-
存放的元素是鍵值對:即K-V
-
hashtable的鍵和值都不能為null，否則會丟擲NullPointerException
-
hashTable使用方法基本上和HashMap一樣
-
hashTable是執行緒安全的(synchronized), hashMap是執行緒不安全的
package com.hspedu.map_;
import java.util.Hashtable;
@SuppressWarnings({"all"})
public class HashTableExercise {
public static void main(String[] args) {
Hashtable table = new Hashtable();//ok
table.put("john", 100); //ok
//table.put(null, 100); //異常 NullPointerException
//table.put("john", null);//異常 NullPointerException
table.put("lucy", 100);//ok
table.put("lic", 100);//ok
table.put("lic", 88);//替換
table.put("hello1", 1);
table.put("hello2", 1);
table.put("hello3", 1);
table.put("hello4", 1);
table.put("hello5", 1);
table.put("hello6", 1);
System.out.println(table);
//簡單說明一下Hashtable的底層
//1. 底層有陣列 Hashtable$Entry[] 初始化大小為 11
//2. 臨界值 threshold 8 = 11 * 0.75
//3. 擴容:
//4. 執行 方法 addEntry(hash, key, value, index); 新增K-V 封裝到Entry
//5. 當 if (count >= threshold) 滿足時，就進行擴容
//5. 按照 int newCapacity = (oldCapacity << 1) + 1; 的大小擴容. 兩倍加一
}
}
Hashtable 和HashMap 對比
Map 介面實現類-Properties
基本介紹
- Properties類繼承自 Hashtable 類並且實現了Map介面，也是使用一種鍵值對的形式來儲存資料。
- 他的使用特點和Hashtable類似。
- Properties還可以用於從xxx.properties檔案中，載入資料到Properties類物件, 並進行讀取和修改。
- 說明:工作後 xxx.properties檔案通常作為配置檔案，這個知識點在IO流舉例,有興趣可先看文章。cnblogs.com/xudong-bupt/p/3758136.html
基本使用
package com.hspedu.map_;
import java.util.Properties;
@SuppressWarnings({"all"})
public class Properties_ {
public static void main(String[] args) {
//1. Properties 繼承 Hashtable
//2. 可以透過 k-v 存放資料，當然key 和 value 不能為 null
//增加
Properties properties = new Properties();
//properties.put(null, "abc");//丟擲 空指標異常
//properties.put("abc", null); //丟擲 空指標異常
properties.put("john", 100);//k-v
properties.put("lucy", 100);
properties.put("lic", 100);
properties.put("lic", 88);//如果有相同的key ， value被替換
System.out.println("properties=" + properties);
//透過k 獲取對應值
System.out.println(properties.get("lic"));//88
System.out.println(properties.getProperty("lic"));
//刪除
properties.remove("lic");
System.out.println("properties=" + properties);
//修改
properties.put("john", "約翰");
System.out.println("properties=" + properties);
}
}
總結-開發中如何選擇集合實現類!
在開發中，選擇什麼集合實現類，主要取決於業務操作特點，然後根據集合實現類特性進行選擇,分析如下:
-
先判斷儲存的型別(一組物件[單列]或一組鍵值對[雙列])
-
一組物件[單列]:Collection介面
允許重複:List- 增刪多:LinkedList[底層維護了一個雙向連結串列]
- 改查多: ArrayList[底層維護Object型別的可變陣列]
不允許重複:Set
- 無序:HashSet[底層是HashMap，維護了一個雜湊表即(陣列+連結串列+紅黑樹)
- 排序:TreeSet
- 插入和取出順序一致:LinkedHashSet .維護陣列+雙向連結串列
-
一組鍵值對[雙列]:Map
- 鍵無序;HashMap [底層是;雜湊表 jdk7:陣列+連結串列,jdk8:陣列+連結串列+紅黑
- 鍵排序: TreeMap
- 鍵插入和取出順序一致:LinkedHashMap
- 讀取檔案Properties
TreeSet
package com.hspedu.set_;
import java.util.Comparator;
import java.util.TreeSet;
@SuppressWarnings({"all"})
public class TreeSet_ {
public static void main(String[] args) {
//1. 當我們使用無參構造器，建立TreeSet時，仍然是無序的
//2. 希望新增的元素，按照字串大小來排序
//3. 使用TreeSet 提供的一個構造器，可以傳入一個比較器(匿名內部類)並指定排序規則
//4. 簡單看看原始碼
/*
1. 構造器把傳入的比較器物件，賦給了 TreeSet的底層的 TreeMap 的屬性 this.comparator
public TreeMap(Comparator<? super K> comparator) {
this.comparator = comparator;
}
2. 在 呼叫 treeSet.add("tom"), 在底層會執行到
if (cpr != null) {//cpr 就是我們的匿名內部類(物件)
do {
parent = t;
//動態繫結到我們的匿名內部類(物件)compare
cmp = cpr.compare(key, t.key);
if (cmp < 0)
t = t.left;
else if (cmp > 0)
t = t.right;
else //如果相等，即返回0,這個Key就沒有加入
return t.setValue(value);
} while (t != null);
}
*/
// TreeSet treeSet = new TreeSet();
TreeSet treeSet = new TreeSet(new Comparator() {
@Override
public int compare(Object o1, Object o2) {
//下面 呼叫String的 compareTo方法進行字串大小比較
//return ((String) o2).compareTo((String) o1);
//如果要求加入的元素，按照長度大小排序
return ((String) o1).length() - ((String) o2).length();
}
});
//新增資料.
treeSet.add("jack");
treeSet.add("tom");// 3
treeSet.add("sp");
treeSet.add("a");
treeSet.add("abc");// 長度為3，加不進去
System.out.println("treeSet=" + treeSet);
}
}
TreeMap
package com.hspedu.map_;
import java.util.Comparator;
import java.util.TreeMap;
@SuppressWarnings({"all"})
public class TreeMap_ {
public static void main(String[] args) {
//使用預設的構造器，建立TreeMap, 是無序的(也沒有排序)
/*
要求：按照傳入的 k(String) 的大小進行排序
*/
// TreeMap treeMap = new TreeMap();
TreeMap treeMap = new TreeMap(new Comparator() {
@Override
public int compare(Object o1, Object o2) {
//按照傳入的 k(String) 的大小進行排序
//按照K(String) 的長度大小排序
//return ((String) o2).compareTo((String) o1);
return ((String) o2).length() - ((String) o1).length();
}
});
treeMap.put("jack", "傑克");
treeMap.put("tom", "湯姆");
treeMap.put("kristina", "克瑞斯提諾");
treeMap.put("smith", "斯密斯");
treeMap.put("hsp", "韓順平");//加入不了
System.out.println("treemap=" + treeMap);
/*
解讀原始碼：
1. 構造器. 把傳入的實現了 Comparator介面的匿名內部類(物件)，傳給給TreeMap的comparator
public TreeMap(Comparator<? super K> comparator) {
this.comparator = comparator;
}
2. 呼叫put方法
2.1 第一次新增, 把k-v 封裝到 Entry物件，放入root
Entry<K,V> t = root;
if (t == null) {
compare(key, key); // type (and possibly null) check
root = new Entry<>(key, value, null);
size = 1;
modCount++;
return null;
}
2.2 以後新增
Comparator<? super K> cpr = comparator;
if (cpr != null) {
do { //遍歷所有的key , 給當前key找到適當位置
parent = t;
cmp = cpr.compare(key, t.key);//動態繫結到我們的匿名內部類的compare
if (cmp < 0)
t = t.left;
else if (cmp > 0)
t = t.right;
else //如果遍歷過程中，發現準備新增Key 和當前已有的Key 相等，就不新增
return t.setValue(value);
} while (t != null);
}
*/
}
}
Collections 工具類
Collections 工具類介紹
- Collections是一個操作 Set、List 和 Map等集合的工具類。
- Collections中提供了一系列靜態的方法對集合元素進行排序、查詢和修改等操作。
排序操作（均為static 方法)
- reverse(List):反轉List中元素的順序
- shuffle(List):對List集合元素進行隨機排序
- sort(List):根據元素的自然順序對指定List集合元素按升序排序
- sort(List,Comparator):根據指定的Comparator產生的順序對List 集合元素進行排序
- swap(List，int，int):將指定 list集合中的i處元素和j處元素進行交換
查詢、替換
- Object max(Collection):根據元素的自然順序,返回給定集合中的最大元素。
- Object max(Collection,Comparator):根據Comparator指定的順序，
返回給定集合中的最大元素。 - Object min(Collection)
- Object min(Collection,Comparator)
- int frequency(Collection,Object):返回指定集合中指定元素的出現次數。
- void copy(List dest,List src):將src中的內容複製到dest中。
- boolean replaceAll(List list,Object oldVal,Object newVal):使用新值
替換List 物件的所有舊值。
package com.hspedu.collections_;
import java.util.*;
@SuppressWarnings({"all"})
public class Collections_ {
public static void main(String[] args) {
//建立ArrayList 集合，用於測試.
List list = new ArrayList();
list.add("tom");
list.add("smith");
list.add("king");
list.add("milan");
list.add("tom");
// reverse(List)：反轉 List 中元素的順序
Collections.reverse(list);
System.out.println("list=" + list);
// shuffle(List)：對 List 集合元素進行隨機排序
// for (int i = 0; i < 5; i++) {
// Collections.shuffle(list);
// System.out.println("list=" + list);
// }
// sort(List)：根據元素的自然順序對指定 List 集合元素按升序排序
Collections.sort(list);
System.out.println("自然排序後");
System.out.println("list=" + list);
// sort(List，Comparator)：根據指定的 Comparator 產生的順序對 List 集合元素進行排序
//我們希望按照 字串的長度大小排序
Collections.sort(list, new Comparator() {
@Override
public int compare(Object o1, Object o2) {
//可以加入校驗程式碼.
return ((String) o2).length() - ((String) o1).length();
}
});
System.out.println("字串長度大小排序=" + list);
// swap(List，int， int)：將指定 list 集合中的 i 處元素和 j 處元素進行交換
//比如
Collections.swap(list, 0, 1);
System.out.println("交換後的情況");
System.out.println("list=" + list);
//Object max(Collection)：根據元素的自然順序，返回給定集合中的最大元素
System.out.println("自然順序最大元素=" + Collections.max(list));
//Object max(Collection，Comparator)：根據 Comparator 指定的順序，返回給定集合中的最大元素
//比如，我們要返回長度最大的元素
Object maxObject = Collections.max(list, new Comparator() {
@Override
public int compare(Object o1, Object o2) {
return ((String)o1).length() - ((String)o2).length();
}
});
System.out.println("長度最大的元素=" + maxObject);
//Object min(Collection)
//Object min(Collection，Comparator)
//上面的兩個方法，參考max即可
//int frequency(Collection，Object)：返回指定集合中指定元素的出現次數
System.out.println("tom出現的次數=" + Collections.frequency(list, "tom"));
//void copy(List dest,List src)：將src中的內容複製到dest中
ArrayList dest = new ArrayList();
//為了完成一個完整複製，我們需要先給dest 賦值，大小和list.size()一樣
for(int i = 0; i < list.size(); i++) {
dest.add("");
}
//複製
Collections.copy(dest, list);
System.out.println("dest=" + dest);
//boolean replaceAll(List list，Object oldVal，Object newVal)：使用新值替換 List 物件的所有舊值
//如果list中，有tom 就替換成 湯姆
Collections.replaceAll(list, "tom", "湯姆");
System.out.println("list替換後=" + list);
}
}
本章作業
1.程式設計題 按要求實現:
(1) 封裝一個新聞類，包含標題和內容屬性，提供get、set方法，重寫toString方法，列印物件時只列印標題;
(2) 只提供一個帶引數的構造器，例項化物件時，只初始化標題;並且例項化兩個物件:新聞一:新冠確診病例超千萬，數百萬印度教信徒赴恆河“聖浴”引民眾擔憂
新聞二:男子突然想起2個月前釣的魚還在網兜裡，撈起一看趕緊放生
(3) 將新聞物件新增到ArrayList集合中，並且進行倒序遍歷;
(4) 在遍歷集合過程中，對新聞標題進行處理，超過15字的只保留前15個，然後在後邊加“…."
(5)在控制檯列印遍歷出經過處理的新聞標題;
package com.hspedu.homework;
import java.util.ArrayList;
@SuppressWarnings({"all"})
public class Homework01 {
public static void main(String[] args) {
ArrayList arrayList = new ArrayList();
arrayList.add(new News("新冠確診病例超千萬，數百萬印度教信徒赴恆河\"聖浴\"引民眾擔憂"));
arrayList.add(new News("男子突然想起2個月前釣的魚還在網兜裡，撈起一看趕緊放生"));
int size = arrayList.size();
for (int i = size - 1; i >= 0; i--) {
//System.out.println(arrayList.get(i));
News news = (News)arrayList.get(i);
System.out.println(processTitle(news.getTitle()));
}
}
//專門寫一個方法，處理現實新聞標題 process處理
public static String processTitle(String title) {
if(title == null) {
return "";
}
if(title.length() > 15) {
return title.substring(0, 15) + "..."; //[0,15)
} else {
return title;
}
}
}
/**
* 按要求實現：
* (1) 封裝一個新聞類，包含標題和內容屬性，提供get、set方法，重寫toString方法，列印物件時只列印標題；
* (2) 只提供一個帶引數的構造器，例項化物件時，只初始化標題；並且例項化兩個物件：
* 新聞一：新冠確診病例超千萬，數百萬印度教信徒赴恆河“聖浴”引民眾擔憂
* 新聞二：男子突然想起2個月前釣的魚還在網兜裡，撈起一看趕緊放生
* (3) 將新聞物件新增到ArrayList集合中，並且進行倒序遍歷；
* (4) 在遍歷集合過程中，對新聞標題進行處理，超過15字的只保留前15個，然後在後邊加“…”
* (5) 在控制檯列印遍歷出經過處理的新聞標題；
*/
class News {
private String title;
private String content;
public News(String title) {
this.title = title;
}
public String getTitle() {
return title;
}
public void setTitle(String title) {
this.title = title;
}
public String getContent() {
return content;
}
public void setContent(String content) {
this.content = content;
}
@Override
public String toString() {
return "News{" +
"title='" + title + '\'' +
'}';
}
}
2.程式設計題
使用ArrayList完成對物件Car {name, price}的各種操作
1.add:新增單個元素
2.remove:刪除指定元素
3.contains:查詢元素是否存在
4.size:獲取元素個數
5.isEmpty:判斷是否為空6.clear:清空
7.addAll:新增多個元素
8.containsAl:查詢多個元素是否都存在
9.removeAll:刪除多個元素
使用增強for和迭代器來遍歷所有的car，需要重寫Car的toString方法
package com.hspedu.homework;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
@SuppressWarnings({"all"})
public class Homework02 {
public static void main(String[] args) {
ArrayList arrayList = new ArrayList();
Car car = new Car("寶馬", 400000);
Car car2 = new Car("賓利",5000000);
//1.add:新增單個元素
arrayList.add(car);
arrayList.add(car2);
System.out.println(arrayList);
//* 2.remove:刪除指定元素
arrayList.remove(car);
System.out.println(arrayList);
//* 3.contains:查詢元素是否存在
System.out.println(arrayList.contains(car));//F
//* 4.size:獲取元素個數
System.out.println(arrayList.size());//1
//* 5.isEmpty:判斷是否為空
System.out.println(arrayList.isEmpty());//F
//* 6.clear:清空
//System.out.println(arrayList.clear(););
//* 7.addAll:新增多個元素
System.out.println(arrayList);
arrayList.addAll(arrayList);//2個賓利
System.out.println(arrayList);
//* 8.containsAll:查詢多個元素是否都存在
arrayList.containsAll(arrayList);//T
//* 9.removeAll：刪除多個元素
//arrayList.removeAll(arrayList); //相當於清空
//* 使用增強for和 迭代器來遍歷所有的car , 需要重寫 Car 的toString方法
for (Object o : arrayList) {
System.out.println(o);//
}
System.out.println("===迭代器===");
Iterator iterator = arrayList.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
Object next = iterator.next();
System.out.println(next);
}
}
}
/**
* 使用ArrayList 完成對 物件 Car {name, price} 的各種操作
* 1.add:新增單個元素
* 2.remove:刪除指定元素
* 3.contains:查詢元素是否存在
* 4.size:獲取元素個數
* 5.isEmpty:判斷是否為空
* 6.clear:清空
* 7.addAll:新增多個元素
* 8.containsAll:查詢多個元素是否都存在
* 9.removeAll：刪除多個元素
* 使用增強for和 迭代器來遍歷所有的car , 需要重寫 Car 的toString方法
*/
class Car {
private String name;
private double price;
public Car(String name, double price) {
this.name = name;
this.price = price;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public double getPrice() {
return price;
}
public void setPrice(double price) {
this.price = price;
}
@Override
public String toString() {
return "Car{" +
"name='" + name + '\'' +
", price=" + price +
'}';
}
}
3.程式設計題，按要求完成下列任務
- 使用HashMap類例項化一個Map型別的物件m，鍵(String)和值(int)分別用於儲存員工的姓名和工資，存入資料如下:jack—650元; tom—1200元; smith——2900元;
- 將jack的工資更改為2600元
- 為所有員工工資加薪100元;
- 遍歷集合中所有的員工
- 遍壓售合聽有的工諮
package com.hspedu.homework;
import java.util.*;
@SuppressWarnings({"all"})
public class Homework03 {
public static void main(String[] args) {
Map m = new HashMap();
m.put("jack", 650);//int->Integer
m.put("tom", 1200);//int->Integer
m.put("smith", 2900);//int->Integer
System.out.println(m);
m.put("jack", 2600);//替換，更新
System.out.println(m);
//為所有員工工資加薪100元；
//keySet
Set keySet = m.keySet();
for (Object key : keySet) {
//更新
m.put(key, (Integer)m.get(key) + 100);
}
System.out.println(m);
System.out.println("=============遍歷=============");
//遍歷 EntrySet
Set entrySet = m.entrySet();
//迭代器
Iterator iterator = entrySet.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
Map.Entry entry = (Map.Entry)iterator.next();
System.out.println(entry.getKey() + "-" + entry.getValue());
}
System.out.println("====遍歷所有的工資====");
Collection values = m.values();
for (Object value : values) {
System.out.println("工資=" + value);
}
}
}
/**
* 按要求完成下列任務
* 1）使用HashMap類例項化一個Map型別的物件m，鍵（String）和值（int）分別用於儲存員工的姓名和工資，
* 存入資料如下： jack—650元；tom—1200元；smith——2900元；
* 2）將jack的工資更改為2600元
* 3）為所有員工工資加薪100元；
* 4）遍歷集合中所有的員工
* 5）遍歷集合中所有的工資
*/
4.簡答題
試分析HashSet和TreeSet分別如何實現去重的
(1) HashSet的去重機制:hashCode() + equals() ,底層先透過存入物件,進行運算得到一個hash值，透過hash值得到對應的索引，如果發現table索引所在的位置,沒有資料，就直接存放如果有資料，就進行equals比較[遍歷比較]，如果比較後，不相同，就加入，否則就不加入。
(2)TreeSet的去重機制:如果你傳入了一個Comparator匿名物件，就使用實現的compare去重，如果方法返回0，就認為是相同的元素/資料，就不新增，如果你沒有傳入一個Comparator匿名物件,則以你新增的物件實現的Compareable介面的compareTo去重。
5.程式碼分析題
下面程式碼執行會不會丟擲異常，並從原始碼層面說明原因。[考察讀原始碼＋介面程式設計+動態繫結]
TreeSet treeSet = new TreeSet();
treeSet.add(new Person());
package com.hspedu.homework;
import java.util.TreeSet;
@SuppressWarnings({"all"})
public class Homework05 {
public static void main(String[] args) {
TreeSet treeSet = new TreeSet();
//分析原始碼
//add 方法，因為 TreeSet() 構造器沒有傳入Comparator介面的匿名內部類
//所以在底層 Comparable<? super K> k = (Comparable<? super K>) key;
//即 把 Perosn轉成 Comparable型別
treeSet.add(new Person());//ClassCastException.
treeSet.add(new Person());//ClassCastException.
System.out.println(treeSet);
}
}
class Person implements Comparable{
@Override
public int compareTo(Object o) {
return 0; // 重寫，永遠都是0，此時就只能加一個物件
}
}
6.下面的程式碼輸出什麼?這道題很有意思,稍不注意就掉進陷阱.
已知: Person類按照id和name重寫了hashCode和equals方法（id和name相同的話就認定為同一個物件）, 問下面程式碼輸出什麼?
package com.hspedu.homework;
import java.util.HashSet;
import java.util.Objects;
@SuppressWarnings({"all"})
public class Homework06 {
public static void main(String[] args) {
HashSet set = new HashSet();//ok
Person p1 = new Person(1001,"AA");//ok
Person p2 = new Person(1002,"BB");//ok
set.add(p1);//ok
set.add(p2);//ok
p1.name = "CC"; // 修改了原p1的name為CC
set.remove(p1); // 可能刪除失敗，這裡刪除p1按照當前的1001和CC計算hash，那麼這對應的位置與原p1不同
System.out.println(set);// 2
set.add(new Person(1001,"CC")); // 可以新增成功，新增到本來要刪除的p1（實際刪除失敗）的位置
System.out.println(set);// 3
set.add(new Person(1001,"AA")); // 可以新增，因為原p1已經修改了
System.out.println(set);// 4
}
}
class Person {
public String name;
public int id;
public Person(int id, String name) {
this.name = name;
this.id = id;
}
@Override
public boolean equals(Object o) {
if (this == o) return true;
if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
Person person = (Person) o;
return id == person.id &&
Objects.equals(name, person.name);
}
@Override
public int hashCode() {
return Objects.hash(name, id);
}
@Override
public String toString() {
return "Person{" +
"name='" + name + '\'' +
", id=" + id +
'}';
}
}
7.試寫出Vector和ArrayList的比較?
