集合框架
集合的繼承體系圖解
一、Collection
1:對象數組(掌握)
(1)數組既可以存儲基本數據類型，也可以存儲引用類型。它存儲引用類型的時候的數組就叫對象數組。
(2)案例：
用數組存儲5個學生對象，並遍歷數組。
2:集合(Collection)(掌握)
(1)集合的由來?
我們學習的是Java -- 面向對象 -- 操作很多對象 -- 存儲 -- 容器(數組和StringBuffer) -- 數組
而數組的長度固定，所以不適合做變化的需求，Java就提供了集合供我們使用。
(2)集合和數組的區別?
A:長度區別
數組固定
集合可變
B:內容區別
數組可以是基本類型，也可以是引用類型
集合只能是引用類型
C:元素內容
數組只能存儲同一種類型
集合可以存儲不同類型(其實集合一般存儲的也是同一種類型)
(3)集合的繼承體系結構?
由於需求不同，Java就提供了不同的集合類。這多個集合類的數據結構不同，但是它們都是要提供存儲和遍歷功能的，
我們把它們的共性不斷的向上提取，最終就形成了集合的繼承體系結構圖。
Collection
|--List
|--ArrayList
|--Vector
|--LinkedList
|--Set
|--HashSet
|--TreeSet
(4)Collection的功能概述(自己補齊)
A:添加功能
B:刪除功能
C:判斷功能
D:獲取功能
E:長度功能
F:交集(瞭解)
G:把集合轉數組(瞭解)
(5)Collection集合的遍歷
A:把集合轉數組(瞭解)
B:迭代器(集合專用方式)
(6)迭代器
A:是集合的獲取元素的方式。
B:是依賴於集合而存在的。
C:迭代器的原理和源碼。
a:爲什麼定義爲了一個接口而不是實現類?
b:看了看迭代器的內部類實現。
(7)Collection集合的案例(遍歷方式 迭代器)
集合的操作步驟：
A:創建集合對象
B:創建元素對象
C:把元素添加到集合
D:遍歷集合
A:存儲字符串並遍歷
import java.util.Collection;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
public class CollectionDemo {
public static void main(String[] args) {
//創建集合對象
Collection c = new ArrayList();
//創建並添加元素
c.add("hello");
c.add("world");
c.add("java");
//遍歷集合
Iterator it = c.iterator();
while(it.hasNext()) {
String s =(String) it.next();
System.out.println(s);
}
}
}
B:存儲自定義對象並遍歷
public class Student {
private String name;
private int age;
public Student(){}
public Student(String name,int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
//getXxx()/setXxx()
}
import java.util.Collection;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
public class StudentDemo {
public static void main(String[] args) {
//創建集合對象
Collection c = new ArrayList();
//創建學生對象
Student s1 = new Student("林青霞",27);
Student s2 = new Student("風清揚",30);
Student s3 = new Student("劉意",30);
Student s4 = new Student("武鑫",25);
Student s5 = new Student("劉曉曲",16);
//添加元素
c.add(s1);
c.add(s2);
c.add(s3);
c.add(s4);
c.add(s5);
//遍歷集合
Iterator it = c.iterator();
while(it.hasNext()) {
Student s = (Student)it.next();
System.out.println(s.getName()+"---"+s.getAge());
}
}
}
3:集合(List)(掌握)
(1)List是Collection的子接口
特點：有序(存儲順序和取出順序一致)，可重複。
(2)List的特有功能：(自己補齊)
A:添加功能
B:刪除功能
C:獲取功能
D:迭代器功能
E:修改功能
(3)List集合的特有遍歷功能
A:由size()和get()結合。
B:代碼演示
//創建集合對象
List list = new ArrayList();
//創建並添加元素
list.add("hello");
list.add("world");
list.add("java");
//遍歷集合
Iterator it = list.iterator();
while(it.hasNext()) {
String s =(String) it.next();
System.out.println(s);
}
System.out.println("----------");
for(int x=0; x<list.size(); x++) {
String s =(String) list.get(x);
System.out.println(s);
}
(4)列表迭代器的特有功能；(瞭解)
可以逆向遍歷，但是要先正向遍歷，所以無意義，基本不使用。
(5)併發修改異常
A:出現的現象
迭代器遍歷集合，集合修改集合元素
B:原因
迭代器是依賴於集合的，而集合的改變迭代器並不知道。
C:解決方案
a:迭代器遍歷，迭代器修改(ListIterator)
元素添加在剛纔迭代的位置
b:集合遍歷，集合修改(size()和get())
元素添加在集合的末尾
(6)常見數據結構
A:棧 先進後出
B:隊列 先進先出
C:數組 查詢快，增刪慢
D:鏈表 查詢慢，增刪快
(7)List的子類特點(面試題)
ArrayList
底層數據結構是數組，查詢快，增刪慢。
線程不安全，效率高。
Vector
底層數據結構是數組，查詢快，增刪慢。
線程安全，效率低。
LinkedList
底層數據結構是鏈表，查詢慢，增刪快。
線程不安全，效率高。
到底使用誰呢?看需求?
分析：
要安全嗎?
要：Vector(即使要，也不使用這個，後面再說)
不要：ArrayList或者LinkedList
查詢多；ArrayList
增刪多：LinkedList
什麼都不知道，就用ArrayList。
(8)List集合的案例(遍歷方式 迭代器和普通for)
A:存儲字符串並遍歷
B:存儲自定義對象並遍歷
二、List
1:List的子類(掌握)
(1)List的子類特點
ArrayList:
底層數據結構是數組，查詢快，增刪慢
線程不安全，效率高
Vector:
底層數據結構是數組，查詢快，增刪慢
線程安全，效率低
LinkedList:
底層數據結構是鏈表，查詢慢，增刪快
線程不安全，效率高
(2)ArrayList
A:沒有特有功能需要學習
B:案例
a:ArrayList存儲字符串並遍歷
b:ArrayList存儲自定義對象並遍歷
(3)Vector
A:有特有功能
a:添加
public void addElement(E obj) -- add()
b:獲取
public E elementAt(int index) -- get()
public Enumeration<E> elements() -- iterator()
B:案例
a:Vector存儲字符串並遍歷
b:Vector存儲自定義對象並遍歷
(4)LinkedList
A:有特有功能
a:添加
addFirst()
addLast()
b:刪除
removeFirst()
removeLast()
c:獲取
getFirst()
getLast()
B:案例
a:LinkedList存儲字符串並遍歷
b:LinkedList存儲自定義對象並遍歷
(5)案例：
A:去除集合中的多個字符串的重複元素
如果字符串的內容相同，即爲重複元素
B:去除集合中的多個自定義對象的重複元素
如果自定義對象的成員變量值都相同，即爲重複元素
C:用LinkedList模擬一個棧數據結構的集合類，並測試。
你要定義一個集合類，只不過內部可以使用LinkedList來實現。
2:泛型(掌握)
(1)泛型概述
是一種把明確類型的工作推遲到創建對象或者調用方法的時候纔去明確的特殊的類型。
(2)格式：
<數據類型>
注意：該數據類型只能是引用類型。
(3)好處：
A:把運行時期的問題提前到了編譯期間
B:避免了強制類型轉換
C:優化了程序設計，解決了黃色警告線問題，讓程序更安全
(4)泛型的前世今生
A:泛型的由來
Object類型作爲任意類型的時候，在向下轉型的時候，會隱含一個轉型問題
B:泛型類
C:泛型方法
D:泛型接口
E:泛型高級通配符
?
? extends E
? super E
(5)我們在哪裏使用呢?
一般是在集合中使用。
3:增強for循環(掌握)
(1)是for循環的一種
(2)格式：
for(元素的數據類型 變量名 : 數組或者Collection集合的對象) {
使用該變量即可，該變量其實就是數組或者集合中的元素。
}
(3)好處：
簡化了數組和集合的遍歷
(4)弊端
增強for循環的目標不能爲null。建議在使用前，先判斷是否爲null。
4:靜態導入(瞭解)
(1)可以導入到方法級別的導入
(2)格式：
import static 包名....類名.方法名;
(3)注意事項：
A:方法必須是靜態的
B:如果多個類下有同名的方法，就不好區分了，還得加上前綴。
所以一般我們並不使用靜態導入，但是一定要能夠看懂。
5:可變參數(掌握)
(1)如果我們在寫方法的時候，參數個數不明確，就應該定義可變參數。
(2)格式：
修飾符 返回值類型 方法名(數據類型... 變量) {}
注意：
A:該變量其實是一個數組名
B:如果一個方法有多個參數，並且有可變參數，可變參數必須在最後
(3)Arrays工具類的一個方法
asList()把數組轉成集合。
注意：這個集合的長度不能改變。
三、Set
1:Set集合(理解)
(1)Set集合的特點
無序,唯一
(2)HashSet集合(掌握)
A:底層數據結構是哈希表(是一個元素爲鏈表的數組)
B:哈希表底層依賴兩個方法：hashCode()和equals()
執行順序：
首先比較哈希值是否相同
相同：繼續執行equals()方法
返回true：元素重複了，不添加
返回false：直接把元素添加到集合
不同：就直接把元素添加到集合
C:如何保證元素唯一性的呢?
由hashCode()和equals()保證的
D:開發的時候，代碼非常的簡單，自動生成即可。
E:HashSet存儲字符串並遍歷
F:HashSet存儲自定義對象並遍歷(對象的成員變量值相同即爲同一個元素)
(3)TreeSet集合
A:底層數據結構是紅黑樹(是一個自平衡的二叉樹)
B:保證元素的排序方式
a:自然排序(元素具備比較性)
讓元素所屬的類實現Comparable接口
b:比較器排序(集合具備比較性)
讓集合構造方法接收Comparator的實現類對象
C:把我們講過的代碼看一遍即可
(4)案例：
A:獲取無重複的隨機數
B:鍵盤錄入學生按照總分從高到底輸出
2:Collection集合總結(掌握)
Collection
|--List 有序,可重複
|--ArrayList
底層數據結構是數組，查詢快，增刪慢。
線程不安全，效率高
|--Vector
底層數據結構是數組，查詢快，增刪慢。
線程安全，效率低
|--LinkedList
底層數據結構是鏈表，查詢慢，增刪快。
線程不安全，效率高
|--Set 無序,唯一
|--HashSet
底層數據結構是哈希表。
如何保證元素唯一性的呢?
依賴兩個方法：hashCode()和equals()
開發中自動生成這兩個方法即可
|--LinkedHashSet
底層數據結構是鏈表和哈希表
由鏈表保證元素有序
由哈希表保證元素唯一
|--TreeSet
底層數據結構是紅黑樹。
如何保證元素排序的呢?
自然排序
比較器排序
如何保證元素唯一性的呢?
根據比較的返回值是否是0來決定
3:針對Collection集合我們到底使用誰呢?(掌握)
唯一嗎?
是：Set
排序嗎?
是：TreeSet
否：HashSet
如果你知道是Set，但是不知道是哪個Set，就用HashSet。
否：List
要安全嗎?
是：Vector
否：ArrayList或者LinkedList
查詢多：ArrayList
增刪多：LinkedList
如果你知道是List，但是不知道是哪個List，就用ArrayList。
如果你知道是Collection集合，但是不知道使用誰，就用ArrayList。
如果你知道用集合，就用ArrayList。
4:在集合中常見的數據結構(掌握)
ArrayXxx:底層數據結構是數組，查詢快，增刪慢
LinkedXxx:底層數據結構是鏈表，查詢慢，增刪快
HashXxx:底層數據結構是哈希表。依賴兩個方法：hashCode()和equals()
TreeXxx:底層數據結構是二叉樹。兩種方式排序：自然排序和比較器排序
一、Map
1:Map(掌握)
(1)將鍵映射到值的對象。一個映射不能包含重複的鍵；每個鍵最多隻能映射到一個值。
(2)Map和Collection的區別?
A:Map 存儲的是鍵值對形式的元素，鍵唯一，值可以重複。夫妻對
B:Collection 存儲的是單獨出現的元素，子接口Set元素唯一，子接口List元素可重複。光棍
(3)Map接口功能概述
A:添加功能
B:刪除功能
C:判斷功能
D:獲取功能
E:長度功能
(4)Map集合的遍歷
A:鍵找值
a:獲取所有鍵的集合
b:遍歷鍵的集合,得到每一個鍵
c:根據鍵到集合中去找值
B:鍵值對對象找鍵和值
a:獲取所有的鍵值對對象的集合
b:遍歷鍵值對對象的集合，獲取每一個鍵值對對象
c:根據鍵值對對象去獲取鍵和值
代碼體現：
Map<String,String> hm = new HashMap<String,String>();
hm.put("it002","hello");
hm.put("it003","world");
hm.put("it001","java");
//方式1 鍵找值
Set<String> set = hm.keySet();
for(String key : set) {
String value = hm.get(key);
System.out.println(key+"---"+value);
}
//方式2 鍵值對對象找鍵和值
Set<Map.Entry<String,String>> set2 = hm.entrySet();
for(Map.Entry<String,String> me : set2) {
String key = me.getKey();
String value = me.getValue();
System.out.println(key+"---"+value);
}
(5)HashMap集合的練習
A:HashMap<String,String>
B:HashMap<Integer,String>
C:HashMap<String,Student>
D:HashMap<Student,String>
(6)TreeMap集合的練習
A:TreeMap<String,String>
B:TreeMap<Student,String>
(7)案例
A:統計一個字符串中每個字符出現的次數
B:集合的嵌套遍歷
a:HashMap嵌套HashMap
b:HashMap嵌套ArrayList
c:ArrayList嵌套HashMap
d:多層嵌套
2:Collections(理解)
(1)是針對集合進行操作的工具類
(2)面試題：Collection和Collections的區別
A:Collection 是單列集合的頂層接口，有兩個子接口List和Set
B:Collections 是針對集合進行操作的工具類，可以對集合進行排序和查找等
(3)常見的幾個小方法：
A:public static <T> void sort(List<T> list)
B:public static <T> int binarySearch(List<?> list,T key)
C:public static <T> T max(Collection<?> coll)
D:public static void reverse(List<?> list)
E:public static void shuffle(List<?> list)
(4)案例
A:ArrayList集合存儲自定義對象的排序
B:模擬鬥地主洗牌和發牌
C:模擬鬥地主洗牌和發牌並對牌進行排序
傳智播客
北京校區 1000
普通班
就業班
長沙校區 2000
普通班
就業班
Map和collection比較
1:集合
Collection(單列集合)
List(有序,可重複)
ArrayList
底層數據結構是數組,查詢快,增刪慢
線程不安全,效率高
Vector
底層數據結構是數組,查詢快,增刪慢
線程安全,效率低
LinkedList
底層數據結構是鏈表,查詢慢,增刪快
線程不安全,效率高
Set(無序,唯一)
HashSet
底層數據結構是哈希表。
哈希表依賴兩個方法：hashCode()和equals()
執行順序：
首先判斷hashCode()值是否相同
是：繼續執行equals(),看其返回值
是true:說明元素重複，不添加
是false:就直接添加到集合
否：就直接添加到集合
最終：
自動生成hashCode()和equals()即可
LinkedHashSet
底層數據結構由鏈表和哈希表組成。
由鏈表保證元素有序。
由哈希表保證元素唯一。
TreeSet
底層數據結構是紅黑樹。(是一種自平衡的二叉樹)
如何保證元素唯一性呢?
根據比較的返回值是否是0來決定
如何保證元素的排序呢?
兩種方式
自然排序(元素具備比較性)
讓元素所屬的類實現Comparable接口
比較器排序(集合具備比較性)
讓集合接收一個Comparator的實現類對象
Map(雙列集合)
A:Map集合的數據結構僅僅針對鍵有效，與值無關。
B:存儲的是鍵值對形式的元素，鍵唯一，值可重複。
HashMap
底層數據結構是哈希表。線程不安全，效率高
哈希表依賴兩個方法：hashCode()和equals()
執行順序：
首先判斷hashCode()值是否相同
是：繼續執行equals(),看其返回值
是true:說明元素重複，不添加
是false:就直接添加到集合
否：就直接添加到集合
最終：
自動生成hashCode()和equals()即可
LinkedHashMap
底層數據結構由鏈表和哈希表組成。
由鏈表保證元素有序。
由哈希表保證元素唯一。
Hashtable
底層數據結構是哈希表。線程安全，效率低
哈希表依賴兩個方法：hashCode()和equals()
執行順序：
首先判斷hashCode()值是否相同
是：繼續執行equals(),看其返回值
是true:說明元素重複，不添加
是false:就直接添加到集合
否：就直接添加到集合
最終：
自動生成hashCode()和equals()即可
TreeMap
底層數據結構是紅黑樹。(是一種自平衡的二叉樹)
如何保證元素唯一性呢?
根據比較的返回值是否是0來決定
如何保證元素的排序呢?
兩種方式
自然排序(元素具備比較性)
讓元素所屬的類實現Comparable接口
比較器排序(集合具備比較性)
讓集合接收一個Comparator的實現類對象
2:到底使用那種集合
看需求。
是否是鍵值對象形式:
是：Map
鍵是否需要排序:
是：TreeMap
否：HashMap
不知道，就使用HashMap。
否：Collection
元素是否唯一:
是：Set
元素是否需要排序:
是：TreeSet
否：HashSet
不知道，就使用HashSet
否：List
要安全嗎:
是：Vector
否：ArrayList或者LinkedList
增刪多：LinkedList
查詢多：ArrayList
不知道，就使用ArrayList
不知道，就使用ArrayList
3:集合的常見方法及遍歷方式
Collection:
add()
remove()
contains()
iterator()
size()
遍歷：
增強for
迭代器
|--List
get()
遍歷：
普通for
|--Set
Map:
put()
remove()
containskey(),containsValue()
keySet()
get()
value()
entrySet()
size()
遍歷：
根據鍵找值
根據鍵值對對象分別找鍵和值
4:ArrayList,LinkedList,HashSet,HashMap(掌握)
存儲字符串和自定義對象數據並遍歷
5:集合的嵌套遍歷(理解)