Set

今日內容

List集合

ArrayList

LinkedList

Set集合

HashSet

LinkedHashSet

TreeSet

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List集合

咱們掌握了Collection接口的使用後，再來看看Collection接口中的子類，他們都具有那些特性呢？

接下來，咱們一塊兒學習Collection中的經常使用幾個子類（List集合、Set集合）

List集合介紹

查閱API，看List的介紹。有序的 collection（也稱爲序列）。此接口的用戶能夠對列表中每一個元素的插入位置進行精確地控制。用戶能夠根據元素的整數索引（在列表中的位置）訪問元素，並搜索列表中的元素。與 set 不一樣，列表一般容許重複的元素

看完API,總結:

List接口:

• 它是一個元素存取有序的集合。例如，存元素的順序是十一、2二、33。那麼集合中，元素的存儲就是按照十一、2二、33的順序完成的）

• 它是一個帶有索引的集合，經過索引就能夠精確的操做集合中的元素（與數組的索引是一個道理）

• 集合中能夠有重複的元素，經過元素的equals方法，來比較是否爲重複的元素

List 接口的經常使用子類有:

• ArratList集合
• LinkedList集合

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List接口中經常使用的方法

• 增長元素的方法

  • add(Object e):向集合末尾處，添加指定的元素
  • add(int index, Object e)：向集合指定索引處，添加指定的元素，原有元素依次後移

• 刪除元素刪除

  • remove(Object e)：將指定元素對象，從集合中刪除，返回值爲被刪除的元素
  • remove(int index)：將指定索引處的元素，從集合中刪除，返回值爲被刪除的元素

• 替換元素的方法

  • set(int index, Object e)：將指定索引處的元素，替換成指定的元素，返回值爲替換前的元素

• 查詢元素的方法

  • get(int index)：獲取指定索引處的元素，並返回該元素

List<String> list = new ArrayList<String>(); //1,添加元素。 list.add("小紅"); list.add("小梅"); list.add("小強"); //2,插入元素。插入元素前的集合["小紅","小梅","小強"] list.add(1, "老王"); //插入元素後的集合["小紅","老王","小梅","小強"] //3,刪除元素。 list.remove(2);// 刪除元素後的集合["小紅","老王","小強"] //4,修改元素。 list.set(1, "隔壁老王");// 修改元素後的集合["小紅","隔壁老王","小強"] Iterator<String> it = list.iterator(); while (it.hasNext()) { String str = it.next(); System.out.println(str); } 

因爲List集合擁有索引，所以List集合迭代方式除了使用迭代器以外，還可使用索引進行迭代

for (int i = 0; i < list.size(); i++) { String str = list.get(i); System.out.println(str); } 

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Iterator的併發修改異常

在list集合迭代元素中，對元素進行判斷，一旦條件知足就添加一個新元素

public class IteratorDemo { //在list集合迭代元素中，對元素進行判斷，一旦條件知足就添加一個新元素 public static void main(String[] args) { //建立List集合 List<String> list = new ArrayList<String>(); //給集合中添加元素 list.add("abc1"); list.add("abc2"); list.add("abc3"); list.add("abc4"); //迭代集合，當有元素爲"abc2"時，集合加入新元素"aaa" Iterator<String> it = list.iterator(); while(it.hasNext()){ String str = it.next(); //判斷取出的元素是不是"abc2"，是就添加一個新元素 if("abc2".equals(str)){ list.add("aaa");// 該操做會致使程序出錯 } } //打印容器中的元素 System.out.println(list); } } 

運行上述代碼發生了錯誤 java.util.ConcurrentModificationException這是什麼緣由呢？ 在迭代過程當中，使用了集合的方法對元素進行操做。致使迭代器並不知道集合中的變化，容易引起數據的不肯定性

併發修改異常解決辦法：在迭代時，不要使用集合的方法操做元素

那麼想要在迭代時對元素操做咋辦？經過ListIterator迭代器操做元素是能夠的，ListIterator的出現，解決了使用Iterator迭代過程當中可能會發生的錯誤狀況

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List 集合存儲數據的結構

List接口下有不少個集合，它們存儲元素所採用的結構方式是不一樣的，這樣就致使了這些集合有它們各自的特色，供給咱們在不一樣的環境下進行使用。數據存儲的經常使用結構有：堆棧、隊列、數組、鏈表。咱們分別來了解一下

• 堆棧，採用該結構的集合，對元素的存取有以下的特色
  • 先進後出（即，存進去的元素，要在後它後面的元素依次取出後，才能取出該元素）。例如，子彈壓進彈夾，先壓進去的子彈在下面，後壓進去的子彈在上面，當開槍時，先彈出上面的子彈，而後才能彈出下面的子彈
  • 棧的入口、出口的都是棧的頂端位置
  • 壓棧：就是存元素。即，把元素存儲到棧的頂端位置，棧中已有元素依次向棧底方向移動一個位置
  • 彈棧：就是取元素。即，把棧的頂端位置元素取出，棧中已有元素依次向棧頂方向移動一個位置 

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• 隊列，採用該結構的集合，對元素的存取有以下的特色
  • 先進先出（即，存進去的元素，要在後它前面的元素依次取出後，才能取出該元素）。例如，安檢。排成一列，每一個人依次檢查，只有前面的人所有檢查完畢後，才能排到當前的人進行檢查
  • 隊列的入口、出口各佔一側。例如，下圖中的左側爲入口，右側爲出口 

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• 數組，採用該結構的集合，對元素的存取有以下的特色
  • 查找元素快：經過索引，能夠快速訪問指定位置的元素
  • 增刪元素慢
    • 指定索引位置增長元素：須要建立一個新數組，將指定新元素存儲在指定索引位置，再把原數組元素根據索引，複製到新數組對應索引的位置
    • 指定索引位置刪除元素：須要建立一個新數組，把原數組元素根據索引，複製到新數組對應索引的位置，原數組中指定索引位置元素不復制到新數組中 

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• 鏈表，採用該結構的集合，對元素的存取有以下的特色
  • 多個節點之間，經過地址進行鏈接。例如，多我的手拉手，每一個人使用本身的右手拉住下我的的左手，依次類推，這樣多我的就連在一塊兒了
  • 查找元素慢：想查找某個元素，須要經過鏈接的節點，依次向後查找指定元素
  • 增刪元素快
    • 增長元素：操做如左圖，只須要修改鏈接下個元素的地址便可
    • 刪除元素：操做如右圖，只須要修改鏈接下個元素的地址便可 

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ArrayList集合

ArrayList集合數據存儲的結構是數組結構。元素增刪慢，查找快，因爲平常開發中使用最多的功能爲查詢數據、遍歷數據，因此ArrayList是最經常使用的集合

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LinkedList集合

LinkedList集合數據存儲的結構是鏈表結構。方便元素添加、刪除的集合。實際開發中對一個集合元素的添加與刪除常常涉及到首尾操做，而LinkedList提供了大量首尾操做的方法

LinkedList是List的子類，List中的方法LinkedList都是可使用，這裏就不作詳細介紹，咱們只須要了解LinkedList的特有方法便可。在開發時，LinkedList集合也能夠做爲堆棧，隊列的結構使用

LinkedList<String> link = new LinkedList<String>(); //添加元素 link.addFirst("abc1"); link.addFirst("abc2"); link.addFirst("abc3"); //獲取元素 System.out.println(link.getFirst()); System.out.println(link.getLast()); //刪除元素 System.out.println(link.removeFirst()); System.out.println(link.removeLast()); while(!link.isEmpty()){ //判斷集合是否爲空 System.out.println(link.pop()); //彈出集合中的棧頂元素 } 

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Vector集合

Vector集合數據存儲的結構是數組結構，爲JDK中最先提供的集合。Vector中提供了一個獨特的取出方式，就是枚舉Enumeration，它其實就是早期的迭代器。此接口Enumeration的功能與Iterator接口的功能是相似的。Vector集合已被ArrayList替代。枚舉Enumeration已被迭代器Iterator替代

• Vector常見的方法

• Enumeration枚舉常見的方法

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• Vector集合對ArrayList集合使用的對比

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Set接口

學習Collection接口時，記得Collection中能夠存放重複元素，也能夠不存放重複元素，那麼咱們知道List中是能夠存放重複元素的。那麼不重複元素給哪裏存放呢？那就是Set接口，它裏面的集合，所存儲的元素就是不重複的

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Set接口介紹

查閱Set集合的API介紹，經過元素的equals方法，來判斷是否爲重複元素

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HashSet 集合介紹

查閱HashSet集合的API介紹：此類實現Set接口，由哈希表支持（其實是一個 HashMap集合）。HashSet集合不能保證的迭代順序與元素存儲順序相同

HashSet集合，採用哈希表結構存儲數據，保證元素惟一性的方式依賴於：hashCode()與equals()方法

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HashSet 集合存儲數據的結構(哈希表)

什麼是哈希表呢?

哈希表底層使用的也是數組機制，數組中也存放對象，而這些對象往數組中存放時的位置比較特殊，當須要把這些對象給數組中存放時，那麼會根據這些對象的特有數據結合相應的算法，計算出這個對象在數組中的位置，而後把這個對象存放在數組中。而這樣的數組就稱爲哈希數組，即就是哈希表

當向哈希表中存放元素時，須要根據元素的特有數據結合相應的算法，這個算法其實就是Object類中的hashCode方法。因爲任何對象都是Object類的子類，因此任何對象有擁有這個方法。即就是在給哈希表中存放對象時，會調用對象的hashCode方法，算出對象在表中的存放位置，這裏須要注意，若是兩個對象hashCode方法算出結果同樣，這樣現象稱爲哈希衝突，這時會調用對象的equals方法，比較這兩個對象是否是同一個對象，若是equals方法返回的是true，那麼就不會把第二個對象存放在哈希表中，若是返回的是false，就會把這個值存放在哈希表中

總結：保證HashSet集合元素的惟一，其實就是根據對象的hashCode和equals方法來決定的。若是咱們往集合中存放自定義的對象，那麼保證其惟一，就必須複寫hashCode和equals方法創建屬於當前對象的比較方式

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HashSet存儲元素

給HashSet中存儲JavaAPI中提供的類型元素時，不須要重寫元素的hashCode和equals方法，由於這兩個方法，在JavaAPI的每一個類中已經重寫完畢，如String類、Integer類等

• 建立HashSet集合，存儲String對象

public class HashSetDemo { public static void main(String[] args) { //建立HashSet對象 HashSet<String> hs = new HashSet<String>(); //給集合中添加自定義對象 hs.add("zhangsan"); hs.add("lisi"); hs.add("wangwu"); hs.add("zhangsan"); //取出集合中的每一個元素 Iterator<String> it = hs.iterator(); while(it.hasNext()){ String s = it.next(); System.out.println(s); } } } // 輸出結果以下： wangwu 、lisi 、zhangsan,說明集合中不能存儲重複元素. 

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HashSet存儲自定義類型元素

給HashSet中存放自定義類型元素時，須要重寫對象中的hashCode和equals方法，創建本身的比較方式，才能保證HashSet集合中的對象惟一

• 建立自定義對象Student

public class Student { private String name; private int age; public Student(String name, int age) { super(); this.name = name; this.age = age; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public int getAge() { return age; } public void setAge(int age) { this.age = age; } @Override public String toString() { return "Student [name=" + name + ", age=" + age + "]"; } @Override public int hashCode() { return name.hashCode()+age; } @Override public boolean equals(Object obj) { if (this == obj){ return true;// 不容許存 } if(!(obj instanceof Student)){ System.out.println("類型錯誤"); return false; } Student other = (Student) obj; return this.age == other.age && this.name.equals(other.name); } } 

• 建立HashSet集合，存儲Student對象

public class HashSetDemo { public static void main(String[] args) { //建立HashSet對象 HashSet hs = new HashSet(); //給集合中添加自定義對象 hs.add(new Student("zhangsan",21)); hs.add(new Student("lisi",22)); hs.add(new Student("wangwu",23)); hs.add(new Student("zhangsan",21)); //取出集合中的每一個元素 Iterator it = hs.iterator(); while(it.hasNext()){ Student s = (Student)it.next(); System.out.println(s); } } } // 輸出結果以下: Student[name=list , age = 21] Student[name=zhangsan , age = 21] Student[name=wangwu ,age = 23] // 說明集合中不能存儲重複的元素 

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LinkedHashSet介紹

咱們知道HashSet保證元素惟一，但是元素存放進去是沒有順序的，那麼咱們要保證有序，怎麼辦呢

在HashSet下面有一個子類LinkedHashSet，它是鏈表和哈希表組合的一個數據存儲結構

public class LinkedHashSetDemo { public static void main(String[] args) { Set<String> set = new LinkedHashSet<String>(); set.add("bbb"); set.add("aaa"); set.add("abc"); set.add("bbc"); Iterator it = set.iterator(); while (it.hasNext()) { System.out.println(it.next()); } } } 

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TreeSet 介紹

TreeSet 是一個有序的集合，它的做用是提供有序的Set集合

• 排序的方式
  • 天然排序
  • 比較器進行排序

• 天然排序

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• 自定義類天然排序

1.建立Person類實現Person implements Comparable<Person>

public class Person implements Comparable<Person> { private String name; private int 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; } public Person(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } public Person() { } @Override public int compareTo(Person o) { /* return -1; //-1表示放在紅黑樹的左邊,即逆序輸出 return 1; //1表示放在紅黑樹的右邊，即順序輸出 return 0; //表示元素相同，僅存放第一個元素 主要條件 姓名的長度,若是姓名長度小的就放在左子樹，不然放在右子樹 */ int i = this.name.length() - o.name.length(); //姓名的長度相同，不表明內容相同,若是按字典順序此 String 對象位於參數字符串以前，則比較結果爲一個負整數。 //若是按字典順序此 String 對象位於參數字符串以後，則比較結果爲一個正整數。 //若是這兩個字符串相等，則結果爲 0 int i2 = i == 0 ?this.name.compareTo(o.name) :i; //姓名的長度和內容相同，不表明年齡相同，因此還要判斷年齡 int i3 = i2 == 0 ? this.age - o.age: i2; return i3; } @Override public String toString() { return "Person [name=" + name + ", age=" + age + "]"; } } 

建立測試類

public static void main(String[] args) { Set<Person> s = new TreeSet<Person>(); s.add(new Person("a", 1)); s.add(new Person("c", 3)); s.add(new Person("b", 2)); System.out.println(s); } 

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• 比較器比較

建立Person不須要實現Comparable接口

public class Person { private String name; private int 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; } public Person(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } public Person() { } @Override public String toString() { return "Person [name=" + name + ", age=" + age + "]"; } } 

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自定義比較器MyComparator implements Comparator<Person>

public class MyComparator implements Comparator<Person>{ @Override public int compare(Person o1, Person o2) { int i = o1.getName().length() - o2.getName().length(); //姓名的長度相同，不表明內容相同,若是按字典順序此 String 對象位於參數字符串以前，則比較結果爲一個負整數。 //若是按字典順序此 String 對象位於參數字符串以後，則比較結果爲一個正整數。 //若是這兩個字符串相等，則結果爲 0 int i2 = i == 0 ? o1.getName().compareTo(o2.getName()):i; //姓名的長度和內容相同，不表明年齡相同，因此還要判斷年齡 int i3 = i2 == 0 ? o1.getAge() - o2.getAge():i2; return i3; } } 

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自定義測試類

public class Tests { public static void main(String[] args) { Set<Person> s = new TreeSet<Person>(new MyComparator()); s.add(new Person("a", 1)); s.add(new Person("c", 3)); s.add(new Person("b", 2)); System.out.println(s); } }