第九章容器

数组就是一种容器,可以在其中放置对象或基本类型数据。

数组的优势:一种简单的线性序列,效率高,就是不灵活,容量需要事先定义好,不能随着需求的变化而扩容

1、泛型概念

泛型是jdk1.5以后增加的,可以帮助我们建立类型安全的集合。

泛型的本质就是“数据类型的参数化”,我们可以把泛型理解为数据类型的一个占位符(形式参数),即告诉编译器,在调用泛型时必须传入时间类型。

自定义泛型

我们 可以在类的声明出增加泛型列表,如<T,E,V>

字符可以是任何标识符,一般采用这3个字母。

class MyCollection<E>{//E表示泛型
    Object[] objs=new Object[5];
    public E get(int index){
        return (E) objs[index];
    }
    public void set(E e,int index){
        objs[index] =e;
    }
}

E代表占位符,表示传入的类型

public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
        MyCollection<String> mc=new MyCollection<String>();
        mc.set("aaa",0);
        mc.set("111",1);
        String b=mc.get(1);
        System.out.println(b);
    }
}
class MyCollection<E>{//E表示泛型
    Object[] objs=new Object[5];
    public E get(int index){
        return (E) objs[index];
    }
    public void set(E e,int index){
        objs[index] =e;
    }
}

容器中使用泛型

容器相关类型都定义了泛型,我们在开发和工作中,在使用容器时都要使用泛型,这样,容器的存储数据、读取数据时都避免了大量的类型判断,非常便捷。

泛型类的在集合中的使用

public static void main(String[] args) {
    //以下代码中List、Set、Map、Iterator都是与容器相关的接口
    List<String> lis=new ArrayList<String>();
    Set<Man> mans=new HashSet<Man>();
    Map<Integer,Man> maps=new HashMap<Integer, Man>();
    Iterator<Man> iterator=mans.iterator();
}

2、collection接口

collection表示一组对象,它是集中、收集的意思。Collection接口的两个子接口是List、Set接口。

常用方法

方法 说明
boolean add(Object obj) 添加一个元素
boolean addAll(Collection c) 添加一个集合的元素
void clear() 移除所有元素
boolean remove(Object o) 移除一个元素
boolean removeAll(Collection c) 移除一个集合的元素(是一个还是所有)
boolean contains(Object o) 判断集合中是否包含指定的元素
boolean containsAll(Collection c) 判断集合中是否包含指定的集合元素(是一个还是所有)
boolean isEmpty() 判断集合是否为空
int size() 元素的个数
boolean retainAll(Collection c) 两个集合都有的元素?思考元素去哪了,返回的boolean又是什么意思呢?
Object[] toArray() 把集合转换为数组
Iterator iterator() 获取迭代器,用于遍历所有元素
public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {

        Collection c=new ArrayList<>();
        c.add("aaa");
        c.add("bbb");
        c.addAll(c);
        System.out.println(c);
        c.remove("aaa");
        System.out.println(c);
        if(c.contains("aaa")){
            System.out.println("数组包含aaa");
        }
        if(c.contains("bbb")){
            System.out.println("数组包含bbb");
        }
        System.out.println("数组的个数是"+c.size());
    }
}

3、List接口

List是有序、可重复的容器

List接口常用的实现类有3个:ArrayList、LinkedList和Vector。

除了collection接口中的方法,List多了一些顺序(索引)有关的方法

方法 说明
void add(int index,Object element) 在指定位置插入元素,以前元素全部后移一位
Object set(int index,Object element) 修改指定位置的元素
Object get(int index) 返回指定位置的元素
Object remove 删除指定位置的元素,后面元素往前移动
int indexOf(Object o) 返回第一个匹配元素的索引,如果没有该元素,则返回-1
int lastIndexOf(Object o) 返回最后一个匹配元素的索引,如果没有该元素,则返回-1

A:ArrayList,底层采用数组结构的实现的。(内存中连续空间)。jdk1.2
只实现了List接口,功能都是List接口中规定的。
优缺点:
优点:遍历访问元素,效率很高
缺点:插入或删除元素,效率相对低。
B:LinkedList,底层采用双向链表结构实现的。(元素在内存中不挨着,元素之间的指向)。jdk1.2
实现了List接口的同时,还实现了Deque接口,所以有这两个接口中的功能。
优缺点:
优点:插入或删除元素,效率很高。
缺点:遍历访问元素,效率相对低。
注意点:
如果一个集合,频繁的添加或删除元素,建议选择LinkedList。
如果一个集合,绝大多数的操作就是遍历查询,建议选择ArrayList。
如果要模拟栈,队列等结构,建议选择LinkedList。

C:Vector,是ArrayList的前身。也是数组的结构。古老的类。从jdk1.0的版本就有了。
线程安全,效率低,后来被ArrayList替代了。
ArrayList和LinkedList都是线程不安全的,效率高。Collections工具类,可以获取线程安全的集合。

public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list=new ArrayList<>();
        list.add("aaa");
        list.add("bbb");
        list.add("ccc");
        list.add(1,"eee");
        System.out.println(list);
        list.set(0,"arr");
        System.out.println(list);
        System.out.println(list.get(2));
        list.remove(1);
        System.out.println(list);
        System.out.println(list.indexOf("ccc"));
    }
}

数组长度是有限的,而ArrayList是可以存放任意数量的对象,长度不受限制。

4、Map接口

Map就是用来存储“键(key)----值(value)”对的。通过键来标识,所以键不能重复

Map接口的实现类有HashMap、TreeMap、HashTable、Properties等。

方法 说明
Object put(key,value) 存放键值对
Object get(key) 通过键对象查找得到值对象
Object remove(Object key) 删除键对象对应的键值对
boolean containsKey(Object key) Map容器中是否包含键对象
boolean containsValue(Object value) Map容器中是否包含值对象
int size() 包含键值对的数量
boolean isEmpty() Map是否为空
void putAll(Map m) 将m所有键值对存放到本map对象
void clear() 清空本map对象所有键值对
public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
        Map map=new HashMap();
        map.put("name","kk");
        map.put("age","18");
        System.out.println(map.get("age"));
        map.remove("name");
        System.out.println(map);
        if(map.containsKey("age")){
            System.out.println("包含了age");
        }
        map.put("addr","福州");
        System.out.println(map.size());
        if(!map.isEmpty()){
            System.out.println("map不为空");
        }else {
            System.out.println("map为空");
        }
    }
}
//可以使用泛型
Map<Integer,String> map=new HashMap<>();

注意:map中key是不能重复

public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
        Employee e1=new Employee(10001,"高娜",5000);
        Employee e2=new Employee(10005,"高键",6000);
        Map<Integer,Employee> map=new HashMap<>();
        map.put(1001,e1);
        map.put(1002,e2);
        System.out.println(map);
    }
}
class Employee{
    private int id;
    private String ename;
    private double aslary;

    public int getId() {
        return id;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }

    public String getEname() {
        return ename;
    }

    public void setEname(String ename) {
        this.ename = ename;
    }

    public double getAslary() {
        return aslary;
    }

    public void setAslary(double aslary) {
        this.aslary = aslary;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Employee{" +
                "id=" + id +
                ", ename='" + ename + '\'' +
                ", aslary=" + aslary +
                '}';
    }

    public Employee(int id, String ename, double aslary) {
        this.id = id;
        this.ename = ename;
        this.aslary = aslary;
    }
}

其中的Entry[] table 就是HashMap的核心数组结构,我们也称为“位桶数组”。

5、Set接口

set接口继承自collection,set接口中没有新增方法,方法和collection保持完全一致。我们在前面通过List学习的方法,在set中仍然适用。

set容器的特点:无序,不可重复。无序指的是set的元素没有索引,我们只能遍历不能查找。

set常用实现类有:hashset、Treeset等,我们一般使用hashset。

6、迭代器的使用-List、Set和Map

迭代器遍历list/set

public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
        //Set<String> list=new HashSet<>();
        List<String> list=new ArrayList<>();
        for(int i=0;i<5;i++){
            list.add("a"+i);
        }
        System.out.println(list);
        //获取迭代对象并进行遍历
        for(Iterator<String> iter=list.iterator();iter.hasNext();){
            String temp=iter.next();
            System.out.println(temp);
            //删除3结尾的字符串
            if(temp.endsWith("3")){
                iter.remove();
            }
            System.out.println(list);
        }
    }
}

遍历Map

public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
        Map<Integer,String> map=new HashMap<>();
        for(int i=0;i<5;i++){
            map.put(i,"a"+i);
        }

        System.out.println(map);
        Set<Map.Entry<Integer,String>> ss=map.entrySet();
        //获取迭代对象并进行遍历
        for(Iterator<Map.Entry<Integer,String>> iter=ss.iterator();iter.hasNext();){
            Map.Entry<Integer,String> temp=iter.next();
            System.out.println(temp);
        }
    }
}

我们也可以通过map的keySet()、valueSet()获取key和value的集合,从而遍历它们。

public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
        Map<Integer,String> map=new HashMap<>();
        for(int i=0;i<5;i++){
            map.put(i,"a"+i);
        }
        System.out.println(map);
        Set<Integer> ss=map.keySet();
        for(Iterator<Integer> itr=ss.iterator();itr.hasNext();){
            Integer key=itr.next();
            System.out.println(key+"---"+map.get(key));
        }
    }
}

7、collections工具类

类java.util.collections提供了一个操作Set、List和Map等集合的工具类,该工具类里面提供了大量方法对集合元素进行排序、查询和修改等操作,还提供了对集合对象实现同步控制等方法。

方法 说明
Reverse(List list) 反转指定列表中元素的顺序
Shuffle(List list) 使用默认随机源对指定列表进行置换
Sort(List list) 根据指定比较器产生的顺序对指定列表进行排序
Sort(list list,Comparator c) 根据指定比较器产生的顺序对指定列表进行排序
Swap(List list,int distance) 根据指定的距离轮换指定列表中的元素
public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list=new ArrayList<>();
        for(int i=0;i<5;i++){
            list.add("a"+i);
        }
        list.set(1,"a99");
        System.out.println(list);
        //进行排序
        Collections.sort(list);
        System.out.println(list);//[a0, a2, a3, a4, a99]
        //元素交换,打印交换后的集合
        Collections.swap(list,0,4);
        System.out.println(list);//[a99, a2, a3, a4, a0]
        //打印集合中最大的元素的角标
        System.out.println(Collections.max(list));
        //二分法查找,查找前必须排序,如果没有找到就返回负数
        Collections.sort(list);
        int a=Collections.binarySearch(list,"a88");
        if(a>0){
            System.out.printf("有这个数,位置在第%d位",a);
        }else {
            System.out.println("没有这个数");
        }
        //填充,也就是把集合中所有的元素替换成新的元素
        //Collections.fill(list,"a9");
        //System.out.println(list);//[a9, a9, a9, a9, a9]
        //同步
        Collections.synchronizedList(list);
        System.out.println(list);
        //shuffle随机
        Collections.shuffle(list);
        System.out.println(list);
    }
}

反转 reverseOrder

反转其实是将比较器进行反转,例如前面的例子中的按照字符串的长度的升序排序的,现在要变成降序了,我们就不用再去写多一个比较器了,可以直接用升序的这个比较器去反转,然后传入反转的这个比较器就可以了。

数组变集合:

数组变集合,需要注意的是:我们通过数组转换成的集合,不能对该集合做增删操作,因为数组的长度是固定的,所以不能对其做改变其结构的操作,增删就是对其的结构进行了改变,我们可以做get,contains等操作。

public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
        String[] a={"a1","a3","a5","a99"};
        System.out.println(a);
        List<String> list= Arrays.asList(a);
        System.out.println(list);
    }
}

集合变数组:

集合变数组就简单啦。直接调用集合的toArray() 方法即可;

但有一点需要注意的是:我们在转换成数组的时候,还可以使用这个方法的重载方法,也就是传入一个指定数组。这里需要注意的是,如果集合的长度大于数组的长度,那么就会丢失数据,如果集合长度小于数组的长度,那么就会使后面的数据全部为空。

8、表格数据存储

1、每一行数据使用一个map

 整个表格使用一个list
public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
        Map<String,Object> row1=new HashMap<>();
        row1.put("id",10001);
        row1.put("name","高琪");
        row1.put("age","18");

        Map<String,Object> row2=new HashMap<>();
        row2.put("id",10002);
        row2.put("name","娜娜");
        row2.put("age","18");

        Map<String,Object> row3=new HashMap<>();
        row3.put("id",10003);
        row3.put("name","西西");
        row3.put("age","18");
        List<Map<String,Object>> table=new ArrayList<>();
        table.add(row1);
        table.add(row2);
        table.add(row3);
        for(Map<String,Object> row:table){
            Set<String> set=row.keySet();
            System.out.println(set);
            for (String key:set){
                System.out.printf(row.get(key)+"\t");
            }
            System.out.println();
        }
    }
}

2、使用ORM思想

ORM思想:对象关系映射

每一行数据使用一个:javabean对象

整个表格使用一个map/list

public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
        School sh1=new School(1,"清华大学","北京");
        School sh2=new School(1,"北京大学","北京");
        School sh3=new School(1,"复旦大学","上海");
        //使用list
        List<School> ls=new ArrayList<>();
        ls.add(sh1);
        ls.add(sh2);
        ls.add(sh3);
        System.out.println(ls);
        for(School s:ls){
            System.out.println(s);
        }
        //使用map
        Map<Integer,School> map=new HashMap<>();
        map.put(1,sh1);
        map.put(2,sh2);
        map.put(3,sh3);
        //有一个Map对象,这时候使用keySet()方法获取所有的key值
        Set<Integer> keyset=map.keySet();
        for (Integer key:keyset){
            System.out.println(key+"----"+map.get(key));
        }
    }
}
class School{
    private int id;
    String name;
    String address;

    public School() {
    }

    public School(int id, String name, String address) {
        this.id = id;
        this.name = name;
        this.address = address;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "School{" +
                "id=" + id +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", address='" + address + '\'' +
                '}';
    }

    public int getId() {
        return id;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public String getAddress() {
        return address;
    }

    public void setAddress(String address) {
        this.address = address;
    }
}

9、遍历方法总结

//遍历list:普通for循环
for(int i=0;i<list.size();i++){
    String temp=(String)list.get(i);
    System.out.println(temp);
}

//遍历list:增强for循环,使用泛型
for(String temp:list){
    System.out.println(temp);
}

//遍历list:使用Iterator迭代器1
for(Iterator itera=list.iterator();itera.hasNext();){
    String temp=(String)itera.next();
    System.out.println(temp);
}

//遍历list:使用Iterator迭代器2
Iterator itera=list.iterator();
for(itera.hasNext()){
    Object obj=itera.next();
    iter.remove();//如果遍历时,需要删除集合中的元素,建议使用这个方式
    System.out.println(obj);
}
//遍历Map方法:根据key获取对应的value
Map<Integer,String> map=new HashMap<>();
Set<Integer> keyset=map.Keyset();
for(Integer id:keyset){
    System.out.println(map.get(id).name);
}

//遍历map方法二:使用entryset
Set<Entry<Integer,Map>> ss=maps.entrySet();
for(Iterator iterator=ss.iterator();iterator.hasNext()){
    Entry e=(Entry)iterator.next();
    System.out.println(e.getKey()+"-----"+e.getValue());
}
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