Java 类集初探

类集

• 类集：主要功能就是java数据结构的实现（java.util）
• 类集就是动态对象数组（链表也是动态数组）

collection 接口*

• collection是整个类集之中单值保存的最大 父接口 。即：每一次仅可以向集合中保存一个对象

public interface collection<e>
extends iterable<e>

• 在collection定义的常用操作方法

常用操作方法

• 向集合中保存数据

public  boolean add(e e);

• 追加一个集合

public boolean addall(collection<? extends e>c);

• 清空集合（根元素为null）

public void clear();

• 判断是否有指定的内容

public boolean contains(object o);

• 判断是否为空集合

public boolean isempty();

• 删除对象

public boolean remove(object o);

• 取得元素个数

public int size();

• 以对象数组保存集合

public object [] toarray();

• 为iterator接口实例化

public iterator<e> iterator();

contains() 和 remove() 一定要依靠 equals() 的支持；

list子接口

• list子接口是collection接口中最常用的子接口；
• list对collection接口进行了功能的扩充；

常用操作

• 取得索引编号的内容

public e get(int index);

• 修改索引的内容

public e set(int index , e element);

• 为lisiterator接口实例化对象

public listiterator<e> listiterator();

list属于接口，如果想使用接口进行操作，就必须存在子类；使用 arraylist 子类实现（和vector子类）

arraylist子类

    public static void main(string [] args) throws ioexception {
        list<string> all = new arraylist<string>();
        system.out.println("size:" + all.size() + "null:" + all.isempty());
        all.add("hello");
        all.add("hello");
        all.add("world");
        system.out.println("size:" + all.size() + "null:" + all.isempty());
        // collection接口定义了size()方法取得集合长度
        // list子接口增加了 get() 方法，可取取得所有的数据
        for (int x = 0 ; x < all.size() ; x++) {
            string str = all.get(x);
            system.out.println(str);
        }
    }
}

通过对arraylist()子类的使用分析在：list集合中所保存的数据是按照保存的顺序存放的，而且允许重复数据；list子接口有get()方法，可以获得集合中指定序列的内容

• 为collection接口实例化

public class testdemo {
    public static void main(string [] args) throws ioexception {
        collection<string> all = new arraylist<string>();
        system.out.println("size:" + all.size() + "null:" + all.isempty());
        all.add("hello");
        all.add("hello");
        all.add("world");
        system.out.println("size:" + all.size() + "null:" + all.isempty());
        object[] obj = all.toarray();//变为对象数组读取数据
        for (int x = 0 ; x < obj.length ; x ++) {
            system.out.println(obj[x].tostring());
        }
        /*for (int x = 0 ; x < all.size() ; x++) {
            string str = all.get(x);// 由于collection类中没有get()方法所以无法使用
            system.out.println(str);
        }*/
    }
}

• list保存对象

class book {
    private string title ; 
    private double price ;
    public book(string title , double price) {
        this.price = price;
        this.title = title;
    }
    @override
    public boolean equals(object obj) {
        if (this == obj) {
            return true ; 
        }
        if (obj == null) {
            return false;
        }
        if(!(obj instanceof book)) {
            return false ; 
        }
        book book = (book) obj;
        if (this.title.equals(book.title) && this.price == book.price){
            return true;
        }
        return false;
    }
    @override
    public string tostring() {
        return this.title + "\t" + this.price + "\n";
    }
}

public class testdemo {
    public static void main(string [] args) {
        list<book> all = new arraylist<book>();
        all.add(new book("java",11.1));
        all.add(new book("python",22.2));
        all.add(new book("c/c++",33.3));
        all.add(new book("php",44.4));
        // 切记：remove和contains方法需要在类中覆写equls()类
        all.remove(new book("php",44.4));
        system.out.println(all);
    }
}

vector子类（旧）

• 区别：

  vector子类采用同步处理，线程安全；而arraylist子类则采用非线程安全的异步处理机制。arraylist支持iterator、listiterator、foreach输出，而vector还支持enumeration。

总结：

• list中的数据保存顺序就是数据的添加顺序
• list集合中允许保存有重复的元素
• list子接口比collection扩充了get()、set()方法
• list大多使用arraylist子类进行操作

set 子接口

set子接口只是简单点额继承了collection接口，并没有效仿list接口对原接口的功能方法进行扩充。

• 常见子类：hashset、treeset

• 观察 hashset 子类：

public class testdemo {
    public static void main(string [] args) {
        set<string> all = new hashset<string>();
        all.add("hello");
        all.add("hello");//不保存重复的数据
        all.add("world");
        all.add("huawei");
        system.out.println(all + ">>>" + all.size());
    }
}

通过观察发现：set集合下没有重复的数据元素（set 子接口的特征）即：hashset 子类特征属于 无序排列

• 观察 treeset子类：

public class testdemo {
    public static void main(string [] args) {
        set<string> all = new treeset<string>();
        all.add("hello");
        all.add("hello");//不保存重复的数据
        all.add("world");
        all.add("array");
        system.out.println(all + ">>>" + all.size());
    }
}

分析得出：treeset子类没有重复数据，以及所保存的内容默认自动升序排序。

数据排序问题

class book implements comparable<book>{
    private string title ; 
    private double price ; 
    public book(string title , double price) {
        this.title = title;
        this.price = price;
    }
    @override
    public string tostring() {
        return this.title + "\t" + this.price;
    }
    /*
     * 集合本质上就是动态对象数组，而动态的对象数组排序使用的是比较器
     * 所以我们使用comparable比较器
     * 
     * 由于存在重复的元素，compareto会认为是同一个对象，（set子接口的特性）
     * 所以 set子接口的重复判读就是依靠comparable
     * 为此我们可以使用string的compareto方法进行同对象的比较
     */
    @override
    public int compareto(book o) {
        if (this.price > o.price) {
            return 1;   
        } else if(this.price < o.price) {
            return -1;
        } else {
            // 我们调用string类的compareto方法来比较
            return this.title.compareto(o.title);
        }
    }
}

public class testdemo {
    public static void main(string [] args) {
        set<book> all = new treeset<book>();
        all.add(new book("java",11.1));
        all.add(new book("java",11.1));     //信息完全重复
        all.add(new book("php",11.1));      //信息部分重复
        all.add(new book("python",33.3));   //信息完全不重复
        system.out.println(all);
    }
}

通过观察发现，comparable接口支持了treeset类的重复数据的判断，并不支持对hashset类的重复数据的判读

重复元素问题

通过上述的各段代码发现：comparable接口（比较器）只负责对treeset子类的重复元素的判断；（依靠comparto()方法，如若发现数据相同则判断为是同样的对象元素，则 return 0;）

如果要判断数据元素的重复，只能依靠object中的方法：

• 取得哈希码

public int hashcode();

• 对象比较

public boolean equals(object obj);

代码：

    @override
    public int hashcode() {
        final int prime = 31;
        int result = 1;
        long temp;
        temp = double.doubletolongbits(price);
        result = prime * result + (int) (temp ^ (temp >>> 32));
        result = prime * result + ((title == null) ? 0 : title.hashcode());
        return result;
    }


    @override
    public boolean equals(object obj) {
        if (this == obj)
            return true;
        if (obj == null)
            return false;
        if (getclass() != obj.getclass())
            return false;
        book other = (book) obj;
        if (double.doubletolongbits(price) != double.doubletolongbits(other.price))
            return false;
        if (title == null) {
            if (other.title != null)
                return false;
        } else if (!title.equals(other.title))
            return false;
        return true;
    }

• 总结：

  在不考虑排序问题情况下，判断元素是否重复，依靠object方法中的 hashcode() 和 equals()

总结：

• 在开发中，set子接口不建议首选，如果使用也是首选建议hashset类；
• comparable 比较器普遍应用于java理论中

集合输出

collection、list、set三个接口，list接口是最有利于输出操作的（arraylist子类），故此集合的输出：

iterator*：迭代输出

public interface iterator<e> {
    public boolean hasnext();
    public e next<e>();
} 

iterator是一个接口，如若取得接口的实例化需要依靠collection接口iterator()方法

public iterator<e> iterator();// java.util.collection

public class testdemo {
    public static void main(string [] args) {
        set<string> all = new hashset<string>();//set子接口
        all.add("mirror");
        all.add("wangyuyang");
        all.add("wangyuyang");
        iterator<string> iter = all.iterator();// 实例化接口
        while (iter.hasnext()) { //判断是否为空
            string str = iter.next();// 获取元素数据
            system.out.println(str);
        }
    }
}

set的特性会自动不保留重复数据，并无序输出

public class testdemo {
    public static void main(string [] args) {
        list<string> all = new arraylist<string>();//list子接口
        all.add("mirror");
        all.add("wangyuyang");
        all.add("wangyuyang");
        iterator<string> iter = all.iterator();// 实例化接口
        while (iter.hasnext()) { //判断是否为空
            string str = iter.next();// 获取元素数据
            system.out.println(str);
        }
    }
}

显示添加的所有元素并原样添加的顺序输出

• 集合的输出问题：

  在遇到集合的输出问题是，完全可以直接使用iterator接口进行输出

listiterator：双向迭代

• iterator本身只具备”由前向后“的输出，而 listlterator 子接口则支持双向迭代。

• 判断是否有前一个元素：（逆向）

public boolean haspreviout();

• 取得前一个元素：（逆向）

public e previous();

• 实例listiterator接口的list方法：

public listiterator<e> listiterator();

public class testdemo {
    public static void main(string [] args) {
        list<string> all = new arraylist<string>();//set子接口
        all.add("a");
        all.add("b");
        all.add("c");
        system.out.println("正向迭代输出");
        listiterator<string> iter = all.listiterator();
        while (iter.hasnext()) { //判断是否为空
            string str = iter.next();// 获取元素数据
            system.out.println(str);
        }
        system.out.println("***********");
        system.out.println("逆向迭代输出");
        while(iter.hasprevious()) {
            system.out.println(iter.previous());
        }
    }
}

上例程序实现了双向迭代的功能；利用hasnet()方法判断是否为空，next()方法输出元素内容，实现正向迭代输出；利用listiterator接口中的hasprevious()和previous()方法来实现逆向迭代输出。

• 注意：

如果利用listiterator接口实现逆向迭代输出，就需要先进行正向迭代输出；也就是说在实现逆向迭代输出前必须实现正向迭代输出。

enumeration：枚举输出

enumeration 和 vector类同时发布的输出接口；早期的vector类定义的集合就需要enumeration 来输出。

• 接口定义

public interface enumberation<e>{
    public boolean hasmoreelements(); //判断是否有下一个元素
    public e nextelement(); // 获取当前元素内容
}

• 实例化 enumeration接口对象，只能依靠 vector子类

public enumeration<e> elements() // 取得enumeration接口对象

public class testdemo {
    public static void main(string [] args) {
        vector<string> all = new vector<string>();//set子接口
        all.add("a");
        all.add("b");
        all.add("c");
        enumeration<string> enu = all.elements();
        while(enu.hasmoreelements()) {
            system.out.println(new string(enu.nextelement()));
        }
    }
}

foreach 输出

public class testdemo {
    public static void main(string [] args) {
        list<string> all = new arraylist<string>();//set子接口
        all.add("a");
        all.add("b");
        all.add("c");
        for (string str : all) {
            system.out.println(str);
        }
    }
}

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map接口

collection每次都会保存一个对象，而map接口主要负责一对对象的信息。

主要操作方法

• 向集合中保存数据

public v put(k key , v value);

• 根据key查找value

public v get(object key);

• 将map结合转化为set集合

public set<map entry<k,v>> entryset();

• 取出所有key值

public set<k> keyset();

• 常用子类：
  • hashmap
  • hashtable

观察hashmap

public class testdemo {
    public static void main(string [] args) {
        map<string,integer> map = new hashmap<string,integer>();
        map.put("壹", 1);
        map.put("贰", 2);
        map.put("叁", 3);
        map.put("叁", 33);
        system.out.println(map);
    }
}

通过代码分析可以发现：hashmap实现的输出是无序的；发现的重复的key会进行覆盖，使用新的内容key的value覆盖原来的value

• get方法的应用

public class testdemo {
    public static void main(string [] args) {
        map<string,integer> map = new hashmap<string,integer>();
        map.put("壹", 1);
        map.put("贰", 2);
        map.put(null, 3);
        system.out.println(map.get("壹")); //返回 1
        system.out.println(map.get("陸"));//key不存在返回 null
        system.out.println(map.get(null));// 返回 3
    }
}

通过hashmap和get()方法的代码观察发现，map主要的目的是实现数据的信息的查找，collection主要的目的是实现信息数据的输出。

• 取得所有的key值：

public class testdemo {
    public static void main(string [] args) {
        map<string,integer> map = new hashmap<string,integer>();
        map.put("壹", 1);
        map.put("贰", 2);
        map.put("叁", 3);
        set<string> set = map.keyset();// 取得key
        iterator<string> iter = set.iterator();
        while(iter.hasnext()) {
            system.out.println(iter.next());//输出全部的key
        }
    }
}

观察hashtable

public class testdemo {
    public static void main(string [] args) {
        map<string,integer> map = new hashtable<string, integer>();
        map.put("壹", 1);
        map.put("贰", 2);
        map.put("叁", 3);
        system.out.println(map);
    }
}

通过设置key或value为null值来比较hashtable和hashmap两个子类之间区别：hashtable子类不允许存在null值，而hashmap允许key或value中为null值。*

iterator输出的问题（重点）

• 涉及到集合的输出，一定要使用iterator进行输出；而map接口中未定义返回iterator接口对象的方法，故此map数据使用iterator输出就需要将map集合转换为set集合。

• 在collection接口中，iterator得到的是一个collection完整的对象；而map则不同了，但是map.put()向集合中存一对数据的时候，会自动的封装为map.entry接口对象

public static interface map.entry<k,v>;//（等同于一个外部接口）

• map.entry接口操作方法
  • getkey()：获取key值
  • getvalue()：获取value值

在map中保存的实际上是被map.entry接口包装的一个对象，map.entry接口的对象包装的是：key和value值对数据元素。

• 如上述，iterator如取出输出的数据实取得是一个对象（collection接口中就是实质上取得collection的对象），而在map接口中，则是取出一个map.entry接口对象，然后在得出key和value。
• 在map定义了一种将map集合转为set的方法：

public set<map.entry<k,v>> entryset();

• 转为set集合后，就可以调用iterator输出。

• 利用map接口entryset()方法将map结合变为set集合 ——> 利用set结合中的iterator()方法将set进行iterator输出 ——> 每一次取出的set元素都是map.entrty接口对象，利用此对象进行key与value的取出

利用iterator实现map接口的输出 *

public class testdemo {
    public static void main(string [] args) {
        map<string,integer> map = new hashtable<string, integer>();
        map.put("壹", 1);
        map.put("贰", 2);
        map.put("叁", 3);
        // 将map集合变为set结合
        set<map.entry<string, integer>> set = map.entryset();
        // 将set集合实例化iterator接口对象
        iterator<map.entry<string, integer>> iter = set.iterator();
        while(iter.hasnext()) {
            // 因为iter内容保存的是map.entry接口的对象，所以利用map.entry对象将key和value取出
            map.entry<string, integer> men = iter.next();
            system.out.println(men.getkey() + "==" + men.getvalue());
        }
    }
}

map集合中的key

使用的map集合，key的类型可以自定义；那么这个自定义的类型必须覆写object类之中的hashcode() 和 equals()方法，因为只有依靠这两个方法，才可以判断是否元素重复。【首先的key类型是string，尽量不要使用自定义的对象类型去定义key；因为string类中默认了hashcode() 和 equals()】

class book{
    private string title ; 
    public book(string title) {
        this.title = title;
    }
    @override
    public string tostring() {
        return this.title;
    }
    @override
    public int hashcode() {
        final int prime = 31;
        int result = 1;
        result = prime * result + ((title == null) ? 0 : title.hashcode());
        return result;
    }
    @override
    public boolean equals(object obj) {
        if (this == obj)
            return true;
        if (obj == null)
            return false;
        if (getclass() != obj.getclass())
            return false;
        book other = (book) obj;
        if (title == null) {
            if (other.title != null)
                return false;
        } else if (!title.equals(other.title))
            return false;
        return true;
    }
    
}

public class testdemo {
    public static void main(string [] args) {
        map<book,string> map = new hashmap<book, string>();
        map.put(new book("java"),new string ("开发"));
        system.out.println(map.get(new book("java")));
    }
}

或者:

public class testdemo {
    public static void main(string [] args) {
        map<string,book> map = new hashmap<string, book>();
        map.put(new string ("开发"),new book("java"));
        system.out.println(map.get(new string("开发")));
    }
}

public class testdemo {
    public static void main(string [] args) {
        map<string,book> map = new hashmap<string, book>();
        map.put("开发",new book("java"));
        system.out.println(map.get("开发"));
    }
}

总结

• map集合保存数据更有利与查找，而collection保存数据是为了输出
• map使用iterator接口输出步骤：……
• hashmap可以保存null，hashtable不可以保存null。
• 可以不可以重复，一旦出现重复会覆盖原有内容（更新key的value值）

---

stack子类

stack 表示：栈操作；栈是一种先进后出的数据结构；而stack是vector的子类。

public class stack<e>
extends vector<e>

需要注意：stack虽是vector子类，可是不会使用vector方法。

stack栈操作：

• 入栈：

public e push(e item);

• 出栈：

public e pop();

• 实现入栈、出栈操作

public class testdemo {
    public static void main(string [] args) {
        stack<string> all = new stack<string>();
        all.push("a");
        all.push("b");
        all.push("c");
        all.push("d");
        system.out.println(all.pop());
        system.out.println(all.pop());
        system.out.println(all.pop());
        system.out.println(all.pop());
    }
}

如果栈中数据已经全部执行出栈而依旧继续执行出栈pop操作，则报错：空栈异常（栈中无数据则无法出栈执行操作）

properties子类

collections工具类

• 向集合中追加一组数据

public static <t> boolean addall(collection<e> c,……);

public class testdemo {
    public static void main(string [] args) {
        list<string> all = new arraylist<string>();
        collections.addall(all, "a","b","c","d");
        system.out.println(all);
    }
}

collections工具类是负责给集合操作接口collection提供辅助的操作方法