java (2019.07.24)

java基础

作者：孙慧敏

0. Collection接口

Collection接口: List接口 + Set接口
（Collection 接口存储一组不唯一，无序的对象）

List接口：ArrayList集合类 + LinkedList集合类
（List 接口存储一组不唯一，有序（插入顺序）的对象）

Set接口：HashSet集合类 + TreeSet集合类
（Set 接口存储一组唯一，无序的对象） 

Map接口：HashMap集合类 + TreeMap集合类
（Map接口存储一组键值对象，提供key到value的映射） 

典型用法如下：
Iterator it = collection.iterator(); //获得一个迭代子
                while(it.hasNext()) {
        Object obj = it.next(); //得到下一个元素
        }

1. List接口

1.1 List接口特点

1.List的长度可变。 

2.List集合像一个数组，是有序的。保持了每个元素的插入顺序，输出的顺序就是插入的顺序。

3.可以插入多个null元素

4.ArrayList实现了长度可变的数组，在内存中分配连续的空间，遍历元素和随机访问元素的效率比较高

5.LinkedList采用链表存储方式，插入、删除元素时效率比较高

6.List可以通过index知道元素的位置，它允许元素的重复。ArrayList, LinkedList,  Vector可以实现List接口。

2. Set接口

2.1 Set接口特点

1.无序容器，你无法保证每个元素的存储顺序

2.TreeSet通过 Comparator  或者 Comparable 维护了一个排序顺序。

3.只允许一个 null 元素

4.Set集合是无序的，元素不允许重复。HashSet, LinkedHashSet,TreeSet 可以实现Set接口。

2.2 如何遍历Set集合？

方法1：通过迭代器Iterator实现遍历 

获取Iterator ：Collection 接口的iterator()方法

Iterator的方法：
    boolean hasNext(): 判断是否存在另一个可访问的元素

    Object next(): 返回要访问的下一个元素

方法2：增强型for循环

3. Map接口

3.1 Map接口特点

1. Map不是collection的子接口或者实现类。Map是一个接口。

2. Map 里你可以拥有随意个 null 值但最多只能有一个 null 键。

3. Map(interface):使用键值对(key-value),值(value)可以重复，键(key)不可以重复。HashMap, LinkedHashMap, HashTable, TreeMap可以实现Map接口。

4. HashMap对象的key、value值均可为null。

5. (HahTable对象的key、value值均不可为null。且两者的的key值均不能重复，若添加key相同的键值对，后面的value会自动覆盖前面的value，但不会报错。)

6.HashMap和HashTable的区别和联系
    6.1 HashMap是非线性安全，HashTable是线性安全的

    6.2 HashMap的键和值都允许为null，HashTable则不行

    6.3 因为线程安全问题，HashMap的效率较高

    6.4 HashMap不是同步的，HashTable是同步的。因此，HashMap更适合于单线程环境，HashTable更适合于多线程环境。

    6.5 一般现在不建议用HashTable,一是HashTable是遗留类，内部实现很多没优化和冗余，二是即使在多线程环境下，现在也有ConcurrentHashMap替代。

遍历Map集合方法

方法1：通过迭代器Iterator实现遍历 
方法2：增强型for循环
方法3：键值对

4. 泛型

如何解决以下强制类型转换时容易出现的异常问题

1.List的get(int index)方法获取元素
2.Map的get(Object key)方法获取元素
3.Iterator的next()方法获取元素

通过泛型

JDK5.0使用泛型改写了集合框架中的所有接口和类

将对象的类型作为参数，指定到其他类或者方法上，从而保证类型转换的安全性和稳定性。

泛型的本质是参数化类型。

泛型集合可以约束集合内的元素类型 

典型泛型集合ArrayList<E>、HashMap<K,V>                             <E>、<K,V>表示该泛型集合中的元素类型

泛型集合中的数据不再转换为Object

除了指定了集合中的元素类型外，泛型集合和之前学习的集合的用法完全一样

5. Collections算法类

Java集合框架将针对不同数据结构算法的实现都保存在工具类中

Collections类定义了一系列用于操作集合的静态方法

Collections类常用方法

Collections和Collection不同，前者是集合的操作类，后者是集合接口

Collections提供的常用静态方法
    sort():排序
    binarySearch()：查找
    max()\min():查找最大\最小值

Collections排序

Collections类可以对集合进行排序、查找和替换操作

实现一个类的对象之间比较大小，该类要实现Comparable接口

重写compareTo()方法

6. 总结

1.Collection 、List 、Set 、Map接口的联系和区别

Collection是最基本的集合接口，声明了适用于JAVA集合（只包括Set和List）的通用方法。Map接口并不是Collection接口的子接口，但是它仍然被看作是Collection框架的一部分

list,map,set的区别

list,map,set的区别 (首先假定小猪都是同一个细胞克隆出来的) 
    List = 排成一长队的小猪
    Set = 一群小猪贴上号，然后赶到一个猪圈里
    Map = 放在一个个，有房间号的屋子里面的一群小猪 


Hashset 它不保证集合的迭代顺序；特别是它不保证该顺序恒久不变。 
LinkedHashSet定义了迭代顺序，即按照将元素插入到集合中的顺序（插入顺序）进行迭代。

7.例题

    编写java程序，创建学员studen提那家一些学员对象，对象类，并添加姓名，年龄，性别等字段，创建3个arraylist<T>，指定T为student类，每个arraylist<T>中添加一些学员对象，再创建Hashmap<K,V>对象，以年及名称为键，指定为string类型，指定value类型为arraylist<student>，值为存放学员的arraylist<T>对象，然后从Hashmap<K,V>对象中获取某个班级的学院信息并输出。

package com.java_high.utility_class_test;
/*
 * Studentl类，
 */
public class Student {
    private String name;
    private String sex;
    private int age;
    public Student(String name,String sex,int age) {
        this.name = name;
        this.sex = sex;
        this.age = age;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public String getSex() {
        return sex;
    }
    public void setSex(String sex) {
        this.sex = sex;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
}

package com.java_high.utility_class_test;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.Scanner;
/*
 * 主程序
 * 暂时只给了一个ArrayList赋值
 * 
 */
public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        /*
         * 创建3个ArrayList集合，指定类型为student类
         */
        ArrayList<Student> list1 = new ArrayList<Student>();
        ArrayList<Student> list2 = new ArrayList<Student>();
        ArrayList<Student> list3 = new ArrayList<Student>();
        Student st1 = new Student("张三丰", "男",7);
        Student st2 = new Student("杨过","男",9);
        Student st3 = new Student("郭靖","女",8);
        list1.add(st1);
        list1.add(st2);
        list1.add(st3);
        /*
         * HashMap集合
         */
        HashMap<String,ArrayList<Student>> map = new HashMap<String,ArrayList<Student>>();
        map.put("三年级一班", list1);
        map.put("四年级一班", list2);
        map.put("五年级一班", list3);
        System.out.println("输入班级名称：");
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        String grade = sc.next();
        /*
         * 将输入的字符串和HashMap集合的key值进行比较
         * 定义一个ArrayList集合来接收key对应的value值
         * 使用增强for循环进行输出
         */
        if(map.containsKey(grade)) {
            System.out.println(grade+"学生列表：");
            ArrayList<Student> list = map.get(grade);       
            for(Student re:list) {
                System.out.println(re.getName()+"   "+re.getSex()+"   "+re.getAge());
            }
        }
    }
}