day06-集合
1.Set集合
1.1Set集合概述和特点【应用】
- Set集合的特点
- 元素存取无序
- 没有索引、只能通过迭代器或增强for循环遍历
- 不能存储重复元素
- Set集合的基本使用
1 | public class SetDemo { |
1.2哈希值【理解】
哈希值简介
是JDK根据对象的地址或者字符串或者数字算出来的int类型的数值
如何获取哈希值
Object类中的public int hashCode()：返回对象的哈希码值
哈希值的特点
- 同一个对象多次调用hashCode()方法返回的哈希值是相同的
- 默认情况下，不同对象的哈希值是不同的。而重写hashCode()方法，可以实现让不同对象的哈希值相同
获取哈希值的代码
- 学生类
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33public class Student {
private String name;
private int age;
public Student() {
}
public Student(String name, int age) {
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;
}
public int hashCode() {
return 0;
}
}- 测试类
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28public class HashDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建学生对象
Student s1 = new Student("林青霞",30);
//同一个对象多次调用hashCode()方法返回的哈希值是相同的
System.out.println(s1.hashCode()); //1060830840
System.out.println(s1.hashCode()); //1060830840
System.out.println("--------");
Student s2 = new Student("林青霞",30);
//默认情况下，不同对象的哈希值是不相同的
//通过方法重写，可以实现不同对象的哈希值是相同的
System.out.println(s2.hashCode()); //2137211482
System.out.println("--------");
System.out.println("hello".hashCode()); //99162322
System.out.println("world".hashCode()); //113318802
System.out.println("java".hashCode()); //3254818
System.out.println("world".hashCode()); //113318802
System.out.println("--------");
System.out.println("重地".hashCode()); //1179395
System.out.println("通话".hashCode()); //1179395
}
}
1.3HashSet集合概述和特点【应用】
HashSet集合的特点
- 底层数据结构是哈希表
- 对集合的迭代顺序不作任何保证，也就是说不保证存储和取出的元素顺序一致
- 没有带索引的方法，所以不能使用普通for循环遍历
- 由于是Set集合，所以是不包含重复元素的集合
HashSet集合的基本使用
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18public class HashSetDemo01 {
public static void main(String[] args) {
//创建集合对象
HashSet<String> hs = new HashSet<String>();
//添加元素
hs.add("hello");
hs.add("world");
hs.add("java");
hs.add("world");
//遍历
for(String s : hs) {
System.out.println(s);
}
}
}
1.4HashSet集合保证元素唯一性源码分析【理解】
HashSet集合保证元素唯一性的原理
1.根据对象的哈希值计算存储位置
如果当前位置没有元素则直接存入
如果当前位置有元素存在，则进入第二步
2.当前元素的元素和已经存在的元素比较哈希值
如果哈希值不同，则将当前元素进行存储
如果哈希值相同，则进入第三步
3.通过equals()方法比较两个元素的内容
如果内容不相同，则将当前元素进行存储
如果内容相同，则不存储当前元素
HashSet集合保证元素唯一性的图解
1.5常见数据结构之哈希表【理解】
1.6HashSet集合存储学生对象并遍历【应用】
案例需求
- 创建一个存储学生对象的集合，存储多个学生对象，使用程序实现在控制台遍历该集合
- 要求：学生对象的成员变量值相同，我们就认为是同一个对象
代码实现
学生类
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46public class Student {
private String name;
private int age;
public Student() {
}
public Student(String name, int age) {
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;
}
public boolean equals(Object o) {
if (this == o) return true;
if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
Student student = (Student) o;
if (age != student.age) return false;
return name != null ? name.equals(student.name) : student.name == null;
}
public int hashCode() {
int result = name != null ? name.hashCode() : 0;
result = 31 * result + age;
return result;
}
}测试类
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24public class HashSetDemo02 {
public static void main(String[] args) {
//创建HashSet集合对象
HashSet<Student> hs = new HashSet<Student>();
//创建学生对象
Student s1 = new Student("林青霞", 30);
Student s2 = new Student("张曼玉", 35);
Student s3 = new Student("王祖贤", 33);
Student s4 = new Student("王祖贤", 33);
//把学生添加到集合
hs.add(s1);
hs.add(s2);
hs.add(s3);
hs.add(s4);
//遍历集合(增强for)
for (Student s : hs) {
System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
}
}
}
1.7LinkedHashSet集合概述和特点【应用】
LinkedHashSet集合特点
- 哈希表和链表实现的Set接口，具有可预测的迭代次序
- 由链表保证元素有序，也就是说元素的存储和取出顺序是一致的
- 由哈希表保证元素唯一，也就是说没有重复的元素
LinkedHashSet集合基本使用
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18public class LinkedHashSetDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建集合对象
LinkedHashSet<String> linkedHashSet = new LinkedHashSet<String>();
//添加元素
linkedHashSet.add("hello");
linkedHashSet.add("world");
linkedHashSet.add("java");
linkedHashSet.add("world");
//遍历集合
for(String s : linkedHashSet) {
System.out.println(s);
}
}
}
2.Set集合排序
2.1TreeSet集合概述和特点【应用】
TreeSet集合概述
- 元素有序，可以按照一定的规则进行排序，具体排序方式取决于构造方法
- TreeSet()：根据其元素的自然排序进行排序
- TreeSet(Comparator comparator) ：根据指定的比较器进行排序
- 没有带索引的方法，所以不能使用普通for循环遍历
- 由于是Set集合，所以不包含重复元素的集合
- 元素有序，可以按照一定的规则进行排序，具体排序方式取决于构造方法
TreeSet集合基本使用
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20public class TreeSetDemo01 {
public static void main(String[] args) {
//创建集合对象
TreeSet<Integer> ts = new TreeSet<Integer>();
//添加元素
ts.add(10);
ts.add(40);
ts.add(30);
ts.add(50);
ts.add(20);
ts.add(30);
//遍历集合
for(Integer i : ts) {
System.out.println(i);
}
}
}
2.2自然排序Comparable的使用【应用】
案例需求
- 存储学生对象并遍历，创建TreeSet集合使用无参构造方法
- 要求：按照年龄从小到大排序，年龄相同时，按照姓名的字母顺序排序
实现步骤
- 用TreeSet集合存储自定义对象，无参构造方法使用的是自然排序对元素进行排序的
- 自然排序，就是让元素所属的类实现Comparable接口，重写compareTo(T o)方法
- 重写方法时，一定要注意排序规则必须按照要求的主要条件和次要条件来写
代码实现
学生类
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41public class Student implements Comparable<Student> {
private String name;
private int age;
public Student() {
}
public Student(String name, int age) {
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;
}
public int compareTo(Student s) {
// return 0;
// return 1;
// return -1;
//按照年龄从小到大排序
int num = this.age - s.age;
// int num = s.age - this.age;
//年龄相同时，按照姓名的字母顺序排序
int num2 = num==0?this.name.compareTo(s.name):num;
return num2;
}
}测试类
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28public class TreeSetDemo02 {
public static void main(String[] args) {
//创建集合对象
TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>();
//创建学生对象
Student s1 = new Student("xishi", 29);
Student s2 = new Student("wangzhaojun", 28);
Student s3 = new Student("diaochan", 30);
Student s4 = new Student("yangyuhuan", 33);
Student s5 = new Student("linqingxia",33);
Student s6 = new Student("linqingxia",33);
//把学生添加到集合
ts.add(s1);
ts.add(s2);
ts.add(s3);
ts.add(s4);
ts.add(s5);
ts.add(s6);
//遍历集合
for (Student s : ts) {
System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
}
}
}
2.3比较器排序Comparator的使用【应用】
案例需求
- 存储学生对象并遍历，创建TreeSet集合使用带参构造方法
- 要求：按照年龄从小到大排序，年龄相同时，按照姓名的字母顺序排序
实现步骤
- 用TreeSet集合存储自定义对象，带参构造方法使用的是比较器排序对元素进行排序的
- 比较器排序，就是让集合构造方法接收Comparator的实现类对象，重写compare(T o1,T o2)方法
- 重写方法时，一定要注意排序规则必须按照要求的主要条件和次要条件来写
代码实现
学生类
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28public class Student {
private String name;
private int age;
public Student() {
}
public Student(String name, int age) {
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;
}
}测试类
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37public class TreeSetDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建集合对象
TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>(new Comparator<Student>() {
public int compare(Student s1, Student s2) {
//this.age - s.age
//s1,s2
int num = s1.getAge() - s2.getAge();
int num2 = num == 0 ? s1.getName().compareTo(s2.getName()) : num;
return num2;
}
});
//创建学生对象
Student s1 = new Student("xishi", 29);
Student s2 = new Student("wangzhaojun", 28);
Student s3 = new Student("diaochan", 30);
Student s4 = new Student("yangyuhuan", 33);
Student s5 = new Student("linqingxia",33);
Student s6 = new Student("linqingxia",33);
//把学生添加到集合
ts.add(s1);
ts.add(s2);
ts.add(s3);
ts.add(s4);
ts.add(s5);
ts.add(s6);
//遍历集合
for (Student s : ts) {
System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
}
}
}
2.4成绩排序案例【应用】
案例需求
- 用TreeSet集合存储多个学生信息(姓名，语文成绩，数学成绩)，并遍历该集合
- 要求：按照总分从高到低出现
代码实现
学生类
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42public class Student {
private String name;
private int chinese;
private int math;
public Student() {
}
public Student(String name, int chinese, int math) {
this.name = name;
this.chinese = chinese;
this.math = math;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getChinese() {
return chinese;
}
public void setChinese(int chinese) {
this.chinese = chinese;
}
public int getMath() {
return math;
}
public void setMath(int math) {
this.math = math;
}
public int getSum() {
return this.chinese + this.math;
}
}测试类
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42public class TreeSetDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建TreeSet集合对象，通过比较器排序进行排序
TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>(new Comparator<Student>() {
public int compare(Student s1, Student s2) {
// int num = (s2.getChinese()+s2.getMath())-(s1.getChinese()+s1.getMath());
//主要条件
int num = s2.getSum() - s1.getSum();
//次要条件
int num2 = num == 0 ? s1.getChinese() - s2.getChinese() : num;
int num3 = num2 == 0 ? s1.getName().compareTo(s2.getName()) : num2;
return num3;
}
});
//创建学生对象
Student s1 = new Student("林青霞", 98, 100);
Student s2 = new Student("张曼玉", 95, 95);
Student s3 = new Student("王祖贤", 100, 93);
Student s4 = new Student("柳岩", 100, 97);
Student s5 = new Student("风清扬", 98, 98);
Student s6 = new Student("左冷禅", 97, 99);
// Student s7 = new Student("左冷禅", 97, 99);
Student s7 = new Student("赵云", 97, 99);
//把学生对象添加到集合
ts.add(s1);
ts.add(s2);
ts.add(s3);
ts.add(s4);
ts.add(s5);
ts.add(s6);
ts.add(s7);
//遍历集合
for (Student s : ts) {
System.out.println(s.getName() + "," + s.getChinese() + "," + s.getMath() + "," + s.getSum());
}
}
}
2.5不重复的随机数案例【应用】
案例需求
- 编写一个程序，获取10个1-20之间的随机数，要求随机数不能重复，并在控制台输出
代码实现
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22public class SetDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建Set集合对象
// Set<Integer> set = new HashSet<Integer>();
Set<Integer> set = new TreeSet<Integer>();
//创建随机数对象
Random r = new Random();
//判断集合的长度是不是小于10
while (set.size()<10) {
//产生一个随机数，添加到集合
int number = r.nextInt(20) + 1;
set.add(number);
}
//遍历集合
for(Integer i : set) {
System.out.println(i);
}
}
}
3.泛型
3.1泛型概述和好处【理解】
泛型概述
是JDK5中引入的特性，它提供了编译时类型安全检测机制，该机制允许在编译时检测到非法的类型
它的本质是参数化类型，也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数。一提到参数，最熟悉的就是定义方法时有形参，然后调用此方法时传递实参。那么参数化类型怎么理解呢？顾名思义，就是将类型由原来的具体的类型参数化，然后在使用/调用时传入具体的类型。这种参数类型可以用在类、方法和接口中，分别被称为泛型类、泛型方法、泛型接口
泛型定义格式
- <类型>：指定一种类型的格式。这里的类型可以看成是形参
- <类型1,类型2…>：指定多种类型的格式，多种类型之间用逗号隔开。这里的类型可以看成是形参
- 将来具体调用时候给定的类型可以看成是实参，并且实参的类型只能是引用数据类型
泛型的好处
- 把运行时期的问题提前到了编译期间
- 避免了强制类型转换
3.2泛型类【应用】
定义格式
1
修饰符 class 类名<类型> { }
示例代码
泛型类
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11public class Generic<T> {
private T t;
public T getT() {
return t;
}
public void setT(T t) {
this.t = t;
}
}测试类
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15public class GenericDemo {
public static void main(String[] args) {
Generic<String> g1 = new Generic<String>();
g1.setT("林青霞");
System.out.println(g1.getT());
Generic<Integer> g2 = new Generic<Integer>();
g2.setT(30);
System.out.println(g2.getT());
Generic<Boolean> g3 = new Generic<Boolean>();
g3.setT(true);
System.out.println(g3.getT());
}
}
3.3泛型方法【应用】
定义格式
1
修饰符 <类型> 返回值类型 方法名(类型 变量名) { }
示例代码
带有泛型方法的类
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5public class Generic {
public <T> void show(T t) {
System.out.println(t);
}
}测试类
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9public class GenericDemo {
public static void main(String[] args) {
Generic g = new Generic();
g.show("林青霞");
g.show(30);
g.show(true);
g.show(12.34);
}
}
3.4泛型接口【应用】
定义格式
1
修饰符 interface 接口名<类型> { }
示例代码
泛型接口
1
2
3public interface Generic<T> {
void show(T t);
}泛型接口实现类
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6public class GenericImpl<T> implements Generic<T> {
public void show(T t) {
System.out.println(t);
}
}测试类
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9public class GenericDemo {
public static void main(String[] args) {
Generic<String> g1 = new GenericImpl<String>();
g1.show("林青霞");
Generic<Integer> g2 = new GenericImpl<Integer>();
g2.show(30);
}
}
3.5类型通配符【应用】
类型通配符的作用
为了表示各种泛型List的父类，可以使用类型通配符
类型通配符的分类
- 类型通配符：<?>
- List<?>：表示元素类型未知的List，它的元素可以匹配任何的类型
- 这种带通配符的List仅表示它是各种泛型List的父类，并不能把元素添加到其中
- 类型通配符上限：<? extends 类型>
- List<? extends Number>：它表示的类型是Number或者其子类型
- 类型通配符下限：<? super 类型>
- List<? super Number>：它表示的类型是Number或者其父类型
- 类型通配符：<?>
类型通配符的基本使用
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21public class GenericDemo {
public static void main(String[] args) {
//类型通配符：<?>
List<?> list1 = new ArrayList<Object>();
List<?> list2 = new ArrayList<Number>();
List<?> list3 = new ArrayList<Integer>();
System.out.println("--------");
//类型通配符上限：<? extends 类型>
// List<? extends Number> list4 = new ArrayList<Object>();
List<? extends Number> list5 = new ArrayList<Number>();
List<? extends Number> list6 = new ArrayList<Integer>();
System.out.println("--------");
//类型通配符下限：<? super 类型>
List<? super Number> list7 = new ArrayList<Object>();
List<? super Number> list8 = new ArrayList<Number>();
// List<? super Number> list9 = new ArrayList<Integer>();
}
}
4.可变参数
4.1可变参数【应用】
可变参数介绍
可变参数又称参数个数可变，用作方法的形参出现，那么方法参数个数就是可变的了
可变参数定义格式
1
修饰符 返回值类型 方法名(数据类型… 变量名) { }
可变参数的注意事项
- 这里的变量其实是一个数组
- 如果一个方法有多个参数，包含可变参数，可变参数要放在最后
可变参数的基本使用
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24public class ArgsDemo01 {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(sum(10, 20));
System.out.println(sum(10, 20, 30));
System.out.println(sum(10, 20, 30, 40));
System.out.println(sum(10,20,30,40,50));
System.out.println(sum(10,20,30,40,50,60));
System.out.println(sum(10,20,30,40,50,60,70));
System.out.println(sum(10,20,30,40,50,60,70,80,90,100));
}
// public static int sum(int b,int... a) {
// return 0;
// }
public static int sum(int... a) {
int sum = 0;
for(int i : a) {
sum += i;
}
return sum;
}
}
4.2可变参数的使用【应用】
Arrays工具类中有一个静态方法：
- public static
List asList(T… a)：返回由指定数组支持的固定大小的列表 - 返回的集合不能做增删操作，可以做修改操作
- public static
List接口中有一个静态方法：
- public static
List of(E… elements)：返回包含任意数量元素的不可变列表 - 返回的集合不能做增删改操作
- public static
Set接口中有一个静态方法：
- public static
Set of(E… elements) ：返回一个包含任意数量元素的不可变集合 - 在给元素的时候，不能给重复的元素
- 返回的集合不能做增删操作，没有修改的方法
- public static
示例代码
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30public class ArgsDemo02 {
public static void main(String[] args) {
//public static <T> List<T> asList(T... a)：返回由指定数组支持的固定大小的列表
// List<String> list = Arrays.asList("hello", "world", "java");
//
//// list.add("javaee"); //UnsupportedOperationException
//// list.remove("world"); //UnsupportedOperationException
// list.set(1,"javaee");
//
// System.out.println(list);
//public static <E> List<E> of(E... elements)：返回包含任意数量元素的不可变列表
// List<String> list = List.of("hello", "world", "java", "world");
//
//// list.add("javaee");//UnsupportedOperationException
//// list.remove("java");//UnsupportedOperationException
//// list.set(1,"javaee");//UnsupportedOperationException
//
// System.out.println(list);
//public static <E> Set<E> of(E... elements) ：返回一个包含任意数量元素的不可变集合
// Set<String> set = Set.of("hello", "world", "java","world"); //IllegalArgumentException
//Set<String> set = Set.of("hello", "world", "java");
// set.add("javaee");//UnsupportedOperationException
// set.remove("world");//UnsupportedOperationException
//System.out.println(set);
}
}