Java集合进阶（上）

集合

集合在Java开发中应用极为广泛，它其实就是一些常用的数据结构的包装类，分为单列集合（Collecton接口类，例如LinkdeList集合）和双列集合（Map接口类，例如HashMap集合)两种

Collection

Collecion集合体系结构与方法

体系结构

⭐List接口类集合：有序（取出），可重复（集合值），有索引，就是可变数组和链表一类

⭐Set接口类集合：无序，不可重复，无索引，类似于高中数学中的集合

API 

Collection通用遍历方法

❀迭代器遍历

什么是迭代器？

迭代器就是一个指向起始地址的指针，循环移动该指针获取其值可以遍历集合

如何遍历集合？

先要了解迭代器的三个方法

遍历代码

public class iterator {
    public static void main(String[] args) {
        //构造集合并加入元素
        Collection<String> list=new ArrayList<>();
        list.add("123");
        list.add("456");
        list.add("789");
        list.add("0");

        //迭代器遍历
        Iterator<String> iterator=list.iterator();      //获取迭代器对象
        while(iterator.hasNext()){            //循环条件，即迭代器指向存在元素
            String element=iterator.next();         //获取迭代器指向的元素，并指针后移一位
            //iterator.remove();                 //要删除可用
            System.out.println(element);
        }
        
    }
}

迭代器注意点

总结 

增强for遍历

话不多说直接代码理解

for (String element : list) {
    System.out.println(element);
}

Lambda表达式遍历 （忘记lambda表达式可见Lambda表达式的应用）

list.forEach( element -> System.out.println(element));

Collection集合总结

List集合

List集合是是Collection的第一个子类

API

 List遍历

列表迭代器

列表迭代器是List在Collection继承下独有的方法，不同于普通迭代器，列表迭代器可以增加元素，还可以前移迭代器 

代码示例

List<String> list1=new ArrayList<>();
ListIterator<String> stringListIterator = list1.listIterator();    //获取列表迭代器
while(stringListIterator.hasNext()){
    stringListIterator.remove();         //删除元素
    stringListIterator.add("123");           //添加元素
    System.out.println(stringListIterator.next());     
}

ArrayList

作为List的实现类，ArrayList其实就是可变数组，在数组的基础上增加了扩容机制

代码实现可见 动态数组的实现

LinkedList 

LinkedList是List的另一个实现类，其本质是双向链表，在Java中应用极其多

代码实现可见双向链表的实现（Java）-CSDN博客

泛型

为了统一集合中元素的数据类型，泛型出现了！！！

简单来说就是用字母 T 来定义一个不确定数据类型的模板，T代表的是 任意类型

不过Java中的泛型为伪泛型，只在编译时检查元素是否符合集合泛型类型，集合里面元素一律按Object储存，取出元素时会自动强转为泛型指定类型

用<    >的就是泛型，List集合就是泛型接口

代码示例 

List<String> list1=new ArrayList<>();

泛型类，方法与接口

同C++中泛型一样，    看得懂就行（除非你要当造轮子的大佬）❀ ，不写代码示例偷懒咯

Set集合

Set集合是Collection接口的第二个子类，类似为高中数学中的集合，无序，不可重复，无索引

遍历方法及API

同Collection，偷懒❀

HashSet

本质为数组+链表+红黑树（也是哈希表的组成）

无序（入取），不重复，无索引

底层原理

HashSet集合的底层数据结构是什么

⭐JDK8之前：数组+链表

⭐JDK8之后：数组+链表+红黑树

HashSet添加元素过程

⭐先获取HashCode值，再确定元素添加位置，再直接尾插链表

HashSet为什么存取顺序不同

⭐HashSet存元素时按照HashCode，取元素时从数组左遍历到右边

HashSet为什么无索引

⭐多种数据结构组合，难以确定索引

HashSet利用什么机制去重的 

⭐重写HashCode与equals方法，哈希碰撞发生概率小

LinkedHashSet

继承了HashSet，并使用双向链表使元素拥有顺序

 TreeSet

本质为红黑树，会为元素自动排序（可自定义规则）

TreeSet的排序规则 

TreeSet自定义排序规则

为了解决自定义类的排序规则问题，Java提供了多种自定义排序规则方法

⭐方法一：实现Comparable 接口

实现Comparable接口后重写排序方法

代码示例

public class Student implements Comparable<Student>{           //实现泛型接口并指定数据类型

    private String name;
    private int age;
    public Student() {
    }
    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    //规范2
    //姓名属性的获取(get)
    public String getName() {
        return name;
    }
    //姓名属性的更改(set)
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    //年龄属性的获取(get)
    public int getAge() {
        return age;
    }
    //年龄属性的改变(set)
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    public String toString() {
        return "Student{name = " + name + ", age = " + age + "}";
    }

    //重写规则方法
    @Override
    public int compareTo(Student o) {          //o代表treeSet已有元素
        return this.age-o.age;                         //定义比较规则
    }
}

自定义比较规则：this.age-o.age 代表升序排列，反之o.age-this.age代表降序排列，就是C++的比较器原理

this.age-o.age:   当插入元素时，会将插入元素与集合内每一个元素进行compareTo比较得到return值，当return值(即this.age-o.age)为正数时代表当前元素排在已有元素右边，最大值的return值一定全为正（即this.age   >   o.age)，故最大值排最右边，显然为升序排序(个人理解，表达能力不行，谅解❀，形成自己的理解是最好的）

⭐方法二：构造时指定排序

原理一样，这个直接使用带比较规则的构造函数即可，直接看代码示例

TreeSet<String> treeSet=new TreeSet<>((add,exist) -> {
    return add.length()-exist.length();
});

TreeSet总结 

 Collection总结