Java 常用工具類--集合

Java中的集合是工具類，可以存儲(chǔ)任意數(shù)量的具有共同屬性的對(duì)象。集合的長度是可以動(dòng)態(tài)改變的。
應(yīng)用場景:

  1. 無法預(yù)測存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的數(shù)量
  2. 同時(shí)存儲(chǔ)具有一對(duì)一關(guān)系的數(shù)據(jù)
  3. 需要進(jìn)行數(shù)據(jù)的增刪
  4. 解決數(shù)據(jù)重復(fù)問題

集合框架的體系結(jié)構(gòu)

1、Collection 存儲(chǔ)類的對(duì)象
2、Map 存儲(chǔ)鍵值對(duì)


image.png

ArrayList 長度動(dòng)態(tài)增長的數(shù)組 有序的，允許重復(fù)
LinkList 鏈表的內(nèi)容 有序的，允許重復(fù)
HashSet 無序的，不允許重復(fù)

一、List

  • List是元素有序并且可以重復(fù)的集合，稱為序列
  • List可以精確的控制每個(gè)元素的插入位置，或刪除某個(gè)位置的元素
  • List的兩個(gè)主要實(shí)現(xiàn)類是ArrayList和LinkedList

ArrayList

  • ArrayList底層是由數(shù)組實(shí)現(xiàn)的
  • 動(dòng)態(tài)增長，以滿足應(yīng)用程序的需求
  • 在列表尾部插入和刪除數(shù)據(jù)非常有效
  • 更適合查找和更新元素
  • ArrayList中的元素可以為null
package com.alan.set;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Date;
import java.util.List;

public class NoticeTest {

    public static void main(String[] args) {
        // 創(chuàng)建Notice對(duì)象，生成三條公告，Date類實(shí)例化
        Notice notice1 = new Notice(1, "歡迎來到我的小屋!", "管理員", new Date());
        Notice notice2 = new Notice(2, "請(qǐng)同學(xué)們按時(shí)提交作業(yè)！", "老師", new Date());
        Notice notice3 = new Notice(3, "考勤通知！", "老師", new Date());

        // 添加公告到List當(dāng)中
        List list = new ArrayList();
        list.add(notice1);
        list.add(notice2);
        list.add(notice3);

        // 打印輸出
        System.out.println("公告內(nèi)容為：");
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            // get(i)返回的是object對(duì)象，需要將其轉(zhuǎn)換到具體到子類，向下轉(zhuǎn)型，才能使用getTitle方法
            System.out.println(
                    i + 1 + ":" + ((Notice) list.get(i)).getTitle() + "創(chuàng)建時(shí)間：" + ((Notice) list.get(i)).getCreateTime());
        }

        // 在第一條公告后面添加一條新公告
        Notice notice4 = new Notice(4, "在線編輯器可以使用啦！", "管理員", new Date());
        list.add(1, notice4);
        // 打印輸出更新后的內(nèi)容
        System.out.println("************************************");
        System.out.println("更新后公告內(nèi)容為：");
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            // get(i)返回的是object對(duì)象，需要將其轉(zhuǎn)換到具體到子類，向下轉(zhuǎn)型，才能使用getTitle方法
            System.out.println(i + 1 + ":" + ((Notice) list.get(i)).getTitle());
        }

        // 刪除按時(shí)完成作業(yè)的公告
        // list.remove(2);
        list.remove(notice2);
        // 打印輸出更新后的內(nèi)容
        System.out.println("************************************");
        System.out.println("更新后公告內(nèi)容為：");
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            // get(i)返回的是object對(duì)象，需要將其轉(zhuǎn)換到具體到子類，向下轉(zhuǎn)型，才能使用getTitle方法
            System.out.println(i + 1 + ":" + ((Notice) list.get(i)).getTitle());
        }
        
        //將第二條公告改為：JAVA在線編輯器可以使用啦！
        //第一種方法 
        //((Notice) list.get(1)).setTitle("Java在線編輯器可以使用了");
        //第二種方法
        notice4.setTitle("Java在線編輯器可以使用了");
        list.set(1, notice4);
        // 打印輸出更新后的內(nèi)容
        System.out.println("************************************");
        System.out.println("更新后公告內(nèi)容為：");
        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            // get(i)返回的是object對(duì)象，需要將其轉(zhuǎn)換到具體到子類，向下轉(zhuǎn)型，才能使用getTitle方法
            System.out.println(i + 1 + ":" + ((Notice) list.get(i)).getTitle());
        }
    }

}

二、Set

  • Set是元素?zé)o序并且不可以重復(fù)的集合，被稱為集。

HashSet

  • HashSet是Set的一個(gè)重要實(shí)現(xiàn)類，稱為哈希集。
  • HashSet中的元素?zé)o序并且不可以重復(fù)。
  • HashSet中只能有一個(gè)null元素。（因?yàn)椴辉试S重復(fù)
  • 具有良好的存取和查找性能（底層是HashMap）

集合中插入字符串案例

package com.alan.set;

import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;
import java.util.Set;

public class SetDemo1 {

    public static void main(String[] args) {
        // 存入顏色
        Set colorSet = new HashSet();
        colorSet.add("blue");
        colorSet.add("red");
        colorSet.add("black");
        colorSet.add("yellow");
        colorSet.add("white");
        
        //輸出
        System.out.println("集合中的元素為：");
        
        //將HashSet放到iterator中，賦值給迭代器接口
        Iterator it = colorSet.iterator();
        while(it.hasNext()) {
            System.out.print(it.next()+" ");
        }
        
        //在集合中插入一個(gè)單詞，set是無序的，只直筒add(Object)方法
        colorSet.add("white");
        it = colorSet.iterator();
        System.out.println("\n***********************");
        System.out.println("插入重復(fù)元素后的輸出結(jié)果為：");
        while(it.hasNext()) {
            System.out.print(it.next()+" ");
        }
        //插入失敗，但是不會(huì)報(bào)錯(cuò)
    }
}
image.png

HashSet 比較時(shí)，需要重寫hashCode 和 equals 方法

hashCode 就是查找數(shù)據(jù)在哪個(gè)桶里面，equals就是在一個(gè)具體的桶里面進(jìn)行比較。

  • Cat類
package com.alan.set;

public class Cat {
    
    //屬性：名字、年齡、品種
    private String name;
    private int month;
    private String species;
    
    //無參構(gòu)造
    public Cat() {
        
    }
    //帶參構(gòu)造
    public Cat(String name, int month, String species) {
        this.name = name;
        this.month = month;
        this.species = species;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getMonth() {
        return month;
    }
    public void setMonth(int month) {
        this.month = month;
    }
    public String getSpecies() {
        return species;
    }
    public void setSpecies(String species) {
        this.species = species;
    }
    
    //由于使用了HashSet這里重寫ToString方法
    @Override
    public String toString() {
        return "姓名：" + name + ", 年齡：" + month + ", 品種：" + species ;
    }
    
    @Override
    public int hashCode() {
        final int prime = 31;
        int result = 1;
        result = prime * result + month;
        result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());
        result = prime * result + ((species == null) ? 0 : species.hashCode());
        return result;
    }
    @Override
    public boolean equals(Object obj) {
        //首先比較傳入的對(duì)象與當(dāng)前對(duì)象引用是否相等，如相等返回
        if(this == obj)
            return true;
        //判斷obj是否為Cat類的對(duì)象
        if(obj.getClass()==Cat.class) {
            Cat cat = (Cat)obj;
            return cat.getName().equals(name)&&cat.getMonth()==month&&cat.getSpecies().equals(species);
        }else
            return false;
    }
    
    
    

}
  • Cattest
package com.alan.set;

import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;
import java.util.Set;

public class CatTest {

    public static void main(String[] args) {
        // 定義寵物貓對(duì)象
        Cat huahua = new Cat("花花", 12, "英國短毛貓");
        Cat fanfan = new Cat("凡凡", 3, "中華田園貓");

        // 加入
        Set<Cat> set = new HashSet<Cat>();
        set.add(huahua);
        set.add(fanfan);

        // 輸出對(duì)象
        Iterator<Cat> it = set.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            // 自動(dòng)調(diào)用ToString方法
            System.out.println((Cat) (it.next()));
        }

        System.out.println("**********************************");
        // 再添加一個(gè)與花花屬性一樣的貓
        Cat huahua1 = new Cat("花花", 12, "英國短毛貓");
        set.add(huahua1);
        it = set.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            // 自動(dòng)調(diào)用ToString方法
            System.out.println((Cat) (it.next()));
        }

        System.out.println("**********************************");
        // 重新插入一個(gè)新寵物貓
        Cat huahua2 = new Cat("花花二代", 2, "英國短毛貓");
        set.add(huahua2);
        System.out.println("添加花花二代后的寵物貓信息：");
        it = set.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            // 自動(dòng)調(diào)用ToString方法
            System.out.println((Cat) (it.next()));
        }

        System.out.println("**********************************");
        // 在集合中查找花花的信息并輸出
        if (set.contains(huahua)) {
            System.out.println("花花找到了～～～");
            System.out.println(huahua);
        }

        System.out.println("**********************************");
        // 通過花花名字在集合中進(jìn)行查找

        boolean flag = false;
        Cat c = null;
        it = set.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            // 引入泛型后，不用強(qiáng)制轉(zhuǎn)型了。
            // c = (Cat) it.next();
            c = it.next();
            if (c.getName().equals("花花")) {
                flag = true;
                break;
            }
        }
        if (flag) {
            System.out.println("花花找到了～～～");
            System.out.println(c);
        } else {
            System.out.println("花花沒找到～～～");

        }
        
        System.out.println("**********************************");
        //刪除花花二代的信息并重新輸出
        //刪除一條信息
//      for(Cat cat:set) {
//          if("凡凡".equals(cat.getName())) {
//              set.remove(cat);
//              break;
//          }
//      }
        //刪除多條信息,添加臨時(shí)對(duì)象存儲(chǔ)，之后在set中統(tǒng)一刪除
        Set<Cat> setTemp = new HashSet<Cat> ();
        for(Cat cat:set) {
            if(cat.getMonth()<5) {
                setTemp.add(cat);
            }
        }
        set.removeAll(setTemp);
        for(Cat cat:set) {
            System.out.println(cat);
        }

    }

}

泛型

通過引入泛型，使對(duì)象有確定的類或者變量類型，不用強(qiáng)制轉(zhuǎn)型，有問題也會(huì)在編譯階段報(bào)錯(cuò)。jdk1.5后引入。

三、Map

  • Map中的數(shù)據(jù)是以鍵值對(duì)（key -value）的形式存儲(chǔ)的
  • key -value以Entry類型的對(duì)象實(shí)例存在
  • 可以通過key值快速地查找value
  • 一個(gè)映射不能包含重復(fù)的鍵

HashMap

  • 基于哈希表的Map接口的實(shí)現(xiàn)
  • 允許使用null鍵和null值
  • key值不允許重復(fù)
  • HashMap中的Entry對(duì)象是無序排列的
    Goods類
package com.alan.map;

public class Goods {
    
    //屬性：商品編號(hào)、商品名稱、商品價(jià)格
    private String id;
    private String name;
    private double price;
    
    
    //帶參構(gòu)造
    public Goods(String id, String name, double price) {
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.price = price;
    }
    
    
    public String getId() {
        return id;
    }
    public void setId(String id) {
        this.id = id;
    }
    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 "商品編號(hào):" + id + ", 商品名稱:" + name + ", 商品價(jià)格:" + price;
    }
    
}

GoodsTest

package com.alan.map;

import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import java.util.Scanner;

public class GoodsTest {

    public static void main(String[] args) {

        Scanner console = new Scanner(System.in);
        // 定義HashMap對(duì)象
        Map<String, Goods> goodsMap = new HashMap<String, Goods>();
        System.out.println("請(qǐng)輸入三條商品信息");
        int i = 0;
        while (i < 3) {
            System.out.println("請(qǐng)輸入第" + (i + 1) + "條");
            System.out.println("請(qǐng)輸入商品編號(hào)：");
            String goodsId = console.next();
            // 因?yàn)镠ashMap中的key值是唯一的，所以要判斷商品編號(hào)是否重復(fù)
            if (goodsMap.containsKey(goodsId)) {
                System.out.println("該商品編號(hào)已存在，請(qǐng)重新輸入");
                continue;
            }
            System.out.println("請(qǐng)輸入商品名稱：");
            String goodsName = console.next();
            System.out.println("請(qǐng)輸入商品價(jià)格：");
            double goodsPrice = 0;
            try {
                goodsPrice = console.nextDouble();
            } catch (Exception e) {
                System.out.println("商品價(jià)格的格式不正確，請(qǐng)輸入數(shù)值型數(shù)據(jù)！");
                console.next();
                continue;
            }
            // 定義商品對(duì)象賦值，同時(shí)將鍵值對(duì)放入goodsMap中
            Goods goods = new Goods(goodsId, goodsName, goodsPrice);
            goodsMap.put(goods.getId(), goods);
            i++;

        }

        // 遍歷Map,輸出商品信息
        System.out.println("商品的全部信息為：");
        Iterator<Goods> it = goodsMap.values().iterator();
        while (it.hasNext()) {
            System.out.println(it.next());
        }

    }

}
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