Java基础语法_Day19

一、HashSet集合

Set接口的特点

Set体系的集合:
A:存入集合的顺序和取出集合的顺序不一致
B:没有索引
C:存入集合的元素没有重复

HashSet使用&唯一性原理

HashSet的使用
案例代码一:

   public class HashSetDemo2 {
  public static void main(String[] args) {
      //创建集合对象
      HashSet<Student> hs = new HashSet<Student>();
      //创建元素对象
      Student s = new Student("zhangsan",18);
      Student s2 = new Student("lisi",19);
      Student s3 = new Student("lisi",19);
      //添加元素对象
      hs.add(s);
      hs.add(s2);
      hs.add(s3);
      //遍历集合对象
      for (Student student : hs) {
          System.out.println(student);
      }        
  }        
}

HashSet唯一性原理
规则:新添加到HashSet集合的元素都会与集合中已有的元素一一比较
首先比较哈希值(每个元素都会调用hashCode()产生一个哈希值)
如果新添加的元素与集合中已有的元素的哈希值都不同,新添加的元素存入集合
如果新添加的元素与集合中已有的某个元素哈希值相同,此时还需要调用equals(Object obj)比较
如果equals(Object obj)方法返回true,说明新添加的元素与集合中已有的某个元素的属性值相同,那么新添加的元素不存入集合
如果equals(Object obj)方法返回false, 说明新添加的元素与集合中已有的元素的属性值都不同, 那么新添加的元素存入集合

案例代码二:

 package com.neuedu.demo;

import java.util.HashSet;

/*
* 使用HashSet存储自定义对象并遍历     
* 通过查看源码发现：
*             HashSet的add()方法，首先会使用当前集合中的每一个元素和新添加的元素进行hash值比较，
*             如果hash值不一样，则直接添加新的元素
*             如果hash值一样，比较地址值或者使用equals方法进行比较
*             比较结果一样，则认为是重复不添加
*             所有的比较结果都不一样则添加
*/
public class HashSetDemo2 {
  public static void main(String[] args) {
      //创建集合对象
      HashSet<Student> hs = new HashSet<Student>();
      //创建元素对象
      Student s = new Student("zhangsan",18);
      Student s2 = new Student("lisi",19);
      Student s3 = new Student("lisi",19);
      //添加元素对象
      hs.add(s);
      hs.add(s2);
      hs.add(s3);
      //遍历集合对象
      for (Student student : hs) {
          System.out.println(student);
      }
       
  }
       
}

class Student {
  String name;
  int age;
  
  public Student(String name,int age) {
      this.name = name;
      this.age = age;
  }

  @Override
  public String toString() {
      return "Student [name=" + name + ", age=" + age + "]";
  }

  @Override
  public boolean equals(Object obj) {
      //System.out.println("-------------------");
      Student s = (Student)obj;//向下转型，可以获取子类特有成员
      
      //比较年龄是否相等，如果不等则返回false
      if(this.age != s.age) {
          return false;
      }
      
      //比较姓名是否相等，如果不等则返回false
      if(!this.name.equals(s.name)) {
          return false;
      }
      
      //默认返回true，说明两个学生是相等的
      return true;
  }
  
  @Override
  public int hashCode() {
      return 1;
  }
}

hashCode方法优化:
如果让hashCode()方法返回一个固定值,那么每个新添加的元素都要调用equals(Object obj)方法比较,那么效率较低
只需要让不同属性的值的元素产生不同的哈希值,那么就可以不再调用equals方法比较提高效率

案例代码三:

package com.neuedu.demo;

public class Person {
  String name;
  int age;
  
  public Person(String name,int age) {
      this.name = name;
      this.age = age;
  }

  @Override
  public String toString() {
      return "Person [name=" + name + ", age=" + age + "]";
  }

  @Override
  public int hashCode() {
      final int prime = 31;
      int result = 1;
      result = prime * result + age;
      result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.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;
      Person other = (Person) obj;
      if (age != other.age)
          return false;
      if (name == null) {
          if (other.name != null)
              return false;
      } else if (!name.equals(other.name))
          return false;
      return true;
  }
  
  /*
  @Override
  public int hashCode() {
      
       * 我们发现当hashCode方法永远返回整数1时，所有对象的hash值都是一样的，
       * 有一些对象他的成员变量完全不同，但是他们还需要进行hash和equals方法的比较，
       * 如果我们可以让成员变量不同的对象，他们的hash值也不同，这就可以减少一部分equals方法的比较
       * 从而可以提高我们程序的效率
       * 
       * 可以尝试着让hashCode方法的返回值和对象的成员变量有关
       * 可以让hashCode方法返回所有成员变量之和，
       * 让基本数据类型直接想加，然后引用数据类型获取hashCode方法返回值后再相加（boolean不可以参与运算）
       * 
       
      //return age;
      return age + name.hashCode();
  }
  
  @Override
  public boolean equals(Object obj) {
      System.out.println("-------------");
      
      //提高效率
      if(this == obj) {
          return true;
      }
      
      //提高健壮性
      if(this.getClass() != obj.getClass()) {
          return false;
      }
      
      //向下转型
      Person p = (Person)obj;
      
      if(!this.name.equals(p.name)) {
          return false;
      }
      
      if(this.age != p.age) {
          return false;
      }
      
      return true;
      
  }*/ 
}

package com.neuedu.demo;

import java.util.HashSet;

public class HashSetDemo3 {
  public static void main(String[] args) {
      //创建集合对象
      HashSet<Person> hs = new HashSet<Person>();
      //创建元素对象
      Person p = new Person("zhangsan",18);
      Person p2 = new Person("lisi",18);
      Person p3 = new Person("lisi",18); 
      
      //添加元素对象
      hs.add(p);
      hs.add(p2);
      hs.add(p3);
      //遍历集合对象
      for (Person person : hs) {
          System.out.println(person);
      }
  }
}

Collections中的方法

案例代码四:

package com.neuedu.demo;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;

/*
* Collections：
* 面试题：Collection和Collections有什么区别？
*         Collection是集合体系的最顶层，包含了集合体系的共性
*         Collections是一个工具类，方法都是用于操作Collection
* 
*/
public class CollectionsDemo {
  public static void main(String[] args) {
      //static void swap(List list, int i, int j) :将指定列表中的两个索引进行位置互换
      List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
      list.add(1);
      list.add(4);
      Collections.swap(list, 0, 1);
      
      System.out.println(list);
  
  }

  private static void method6() {
      //static void  sort(List<T> list) :按照列表中元素的自然顺序进行排序
      List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
      list.add(1);
      list.add(4);
      list.add(3);
      list.add(2);
      
      Collections.sort(list);
      System.out.println(list);
  }

  private static void method5() {
      //static void shuffle(List list):傻否，随机置换  
      List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
      list.add(1);
      list.add(2);
      list.add(3);
      list.add(4);
      Collections.shuffle(list);
      System.out.println(list);
  }

  private static void method4() {
      //static void reverse(List list)  :反转
      List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
      list.add(1);
      list.add(2);
      list.add(3);
      list.add(4);
      
      Collections.reverse(list);
      System.out.println(list);
  }

  private static void method3() {
      //static void fill(List list, Object obj) :使用指定的对象填充指定列表的所有元素
      List<String> list = new ArrayList<String>();
      list.add("hello");
      list.add("world");
      list.add("java");
      System.out.println(list);
      
      Collections.fill(list, "android");
      
      System.out.println(list);
  }

  private static void method2() {
      //static void copy(List dest, List src) :是把源列表中的数据覆盖到目标列表
      //注意：目标列表的长度至少等于源列表的长度
      //创建源列表
      List<String> src = new ArrayList<String>();
      src.add("hello");
      src.add("world");
      src.add("java");
      
      //创建目标列表
      List<String> dest = new ArrayList<String>();
      dest.add("java");
      dest.add("java");
      dest.add("java");
      dest.add("java");
      Collections.copy(dest, src);
      System.out.println(dest);
  }

  private static void method() {
      //static int  binarySearch(List list, Object key) 使用二分查找法查找指定元素在指定列表的索引位置 
      List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
      list.add(1);
      list.add(2);
      list.add(3);
      list.add(4);
      
      int index = Collections.binarySearch(list, 4);
      System.out.println(index);
  }
}

斗地主案例

具体规则：

组装54张扑克牌

将54张牌顺序打乱

三个玩家参与游戏，三人交替摸牌，每人17张牌，最后三张留作底牌。

查看三人各自手中的牌、底牌

案例代码五:

package com.neuedu.demo;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;

/*
* 模拟斗地主发牌
* 码牌
* 洗牌
* 发牌
*/
public class CollectionsTest {
public static void main(String[] args) {
//码牌
String[] arr = {"黑桃","红桃","方片","梅花"};
String[] arr2 = {"A","2","3","4","5","6","7","8","9","10","J","Q","K"};
ArrayList<String> box = new ArrayList<String>();
//添加每张牌
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
//获取每一个花色
for (int j = 0; j < arr2.length; j++) {
//获取每一个数
box.add(arr[i] + arr2[j]);
}
}
box.add("大王");
box.add("小王");
//System.out.println(box.size());
//洗牌
Collections.shuffle(box);
//System.out.println(box);
//发牌
ArrayList<String> 林志玲 = new ArrayList<String>();
ArrayList<String> 林心如 = new ArrayList<String>();
ArrayList<String> 舒淇 = new ArrayList<String>();
//留三张底牌给地主
for (int i = 0; i < box.size() - 3; i++) {
/*
* i = 0;i % 3 = 0;
* i = 1;i % 3 = 1;
* i = 2;i % 3 = 2;
* i = 3;i % 3 = 0;
* i = 4;i % 4 = 1;
* i = 5;i % 5 = 2;
*/
if(i % 3 == 0) {
 林志玲.add(box.get(i));
}
else if(i % 3 == 1) {
 林心如.add(box.get(i));
}
else if(i % 3 == 2) {
 舒淇.add(box.get(i));
}
}
System.out.println("林志玲：" + 林志玲);
System.out.println("林心如：" + 林心如);
System.out.println("舒淇：" + 舒淇);
System.out.println("底牌：");
/* System.out.println(box.get(box.size() - 1));
System.out.println(box.get(box.size() - 2));
System.out.println(box.get(box.size() - 3));*/
for (int i = box.size() - 3; i < box.size(); i++) {
System.out.println(box.get(i));
}
}
}

二、HashMap集合

Map接口概述

我们通过查看Map接口描述，发现Map接口下的集合与Collection接口下的集合，它们存储数据的形式不同，如下图。

A:Collection中的集合，元素是孤立存在的（理解为单身），向集合中存储元素采用一个个元素的方式存储

B:Map中的集合，元素是成对存在的(理解为夫妻)。每个元素由键与值两部分组成，通过键可以找对所对应的值。

C:Collection中的集合称为单列集合，Map中的集合称为双列集合。
需要注意的是，Map中的集合不能包含重复的键，值可以重复；每个键只能对应一个值。

Map常用功能

A:映射功能：
V put(K key, V value) :以键=值的方式存入Map集合

B:获取功能：
V get(Object key):根据键获取值
int size():返回Map中键值对的个数

C:判断功能：
boolean containsKey(Object key):判断Map集合中是否包含键为key的键值对
boolean containsValue(Object value):判断Map集合中是否包含值为value键值对
boolean isEmpty():判断Map集合中是否没有任何键值对

D:删除功能：
void clear():清空Map集合中所有的键值对
V remove(Object key):根据键值删除Map中键值对

E:遍历功能：
Set<Map.Entry<K,V>> entrySet():将每个键值对封装到一个个Entry对象中,再把所有Entry的对象封装到Set集合中返回
Set<K> keySet() :将Map中所有的键装到Set集合中返回
Collection<V> values():返回集合中所有的value的值的集合

案例代码四:

package com.neuedu.demo;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

/*
*     Map的常用功能：
*         映射功能：
*                 V put(K key, V value) 
*         获取功能：
*                 V get(Object key) 
*                 int size() 
*         判断功能：
*                 boolean containsKey(Object key) 
*             boolean containsValue(Object value) 
*             boolean isEmpty() 
* 
*         删除功能：
*                 void clear()  
*                 V remove(Object key)  
* 
*         遍历功能：
*                 Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() 
* 
* 
*             Set<K> keySet()  
*             Collection<V> values()   
*/
public class MapDemo2 {
  public static void main(String[] args) {
      //创建Map对象
      Map<String,String> map = new HashMap<String,String>();
      
      //V put(K key, V value) ：就是将key映射到value，如果key存在，则覆盖value，并将原来的value返回
      System.out.println(map.put("ITCAST001", "张三"));
      System.out.println(map.put("ITCAST002", "李四"));
      System.out.println(map.put("ITCAST001", "王五"));
      
      //void clear() : 清空所有的对应关系  
      //map.clear();
      
      //V remove(Object key) :根据指定的key删除对应关系，并返回key所对应的值，如果没有删除成功则返回null
      //System.out.println(map.remove("ITCAST005"));
      
      //boolean containsKey(Object key) : 判断指定key是否存在
      //System.out.println(map.containsKey("ITCAST003"));
      
      //boolean containsValue(Object value)：判断指定的value是否存在
      //System.out.println(map.containsValue("王五"));
      
      //boolean isEmpty() : 判断是否有对应关系
      //System.out.println(map.isEmpty());
      
      //int size() : 返回对应关系的个数
      //System.out.println(map.size());
      
      //V get(Object key) : 根据指定的key返回对应的value
      System.out.println(map.get("ITCAST002"));
      
      System.out.println(map);
  }
}

案例代码五:

package com.neuedu.demo;
import java.util.Collection;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Set;

/*
*     Set<K> keySet()  
*     Collection<V> values() 
*/
public class MapDemo3 {
  public static void main(String[] args) {
      //创建Map对象
      Map<String,String> map = new HashMap<String,String>();
      //添加映射关系
      map.put("ITCAST001", "张三");
      map.put("ITCAST002", "李四");
      map.put("ITCAST005", "李四");
      
      //Set<K> keySet() : 以Set的形式获返回所有的key
      Set<String> keys = map.keySet();
      for (String key : keys) {
          System.out.println(key);
      }
      System.out.println("-----------");
      
      //Collection<V> values() :
      Collection<String> values = map.values();
      for (String value : values) {
          System.out.println(value);
      }
  }
}

Map的两种遍历方式

利用keySet()方法遍历

package com.neuedu.demo;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Set;

/*
*     Map的第一种遍历方式：
*             首先召集所有的丈夫
*             遍历所有的丈夫
*             获取每一个丈夫
*             让每一个丈夫去找他自己的媳妇
*/
public class MapDemo4 {
  public static void main(String[] args) {
      //创建Map对象
      Map<String,String> map = new HashMap<String,String>();
      //添加映射关系
      map.put("谢婷疯", "张箔纸");
      map.put("陈关西", "钟欣桶");
      map.put("李亚碰", "王飞");
      //遍历Map对象
      
      //首先召集所有的丈夫
      Set<String> keys = map.keySet();
      //遍历所有的丈夫
      for (String key : keys) {
          //让每个丈夫去找他自己的媳妇就可以了
          String value = map.get(key);
          System.out.println("丈夫：" + key + "---" + "媳妇：" + value);
      }
      
  }
}

利用entrySet()方法遍历

package com.neuedu.demo;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Set;

/*
*     Map的第二种遍历方式：
*         通过结婚证对象来获取丈夫和媳妇
* 
*  class 结婚证<K,V> {
*     K 丈夫;
*     V 媳妇;
*  
*     public 结婚证(K 丈夫，V 媳妇) {
*         this.丈夫 = 丈夫;
*         this.媳妇 = 媳妇;
*     }
*  
*  
*     public K get丈夫() {
*         return 丈夫;
*     }
*  
*     public V get媳妇() {
*         return 媳妇;
*     }
*  }
*  
*  
*  class Entry<K,V> {
*     K key;
*     V value;
*  
*     public Entry(K key，V value) {
*         this.key = key;
*         this.value = value;
*     }
*  
*  
*     public K getKey() {
*         return key;
*     }
*  
*     public V getValue() {
*         return value;
*     }
*  }
*  
*  Set<Map.Entry<K,V>> entrySet()  
* 
*/
public class MapDemo5 {
  public static void main(String[] args) {
      //创建Map对象
      Map<String,String> map = new HashMap<String,String>();
      //添加映射关系
      map.put("尹志平", "小龙女");
      map.put("令狐冲", "东方菇凉");
      map.put("玄慈", "叶二娘");
      //获取所有的结婚证对象
      Set<Map.Entry<String,String>> entrys = map.entrySet();
      //遍历包含了结婚证对象的集合
      for (Map.Entry<String, String> entry : entrys) {
          //获取每个单独的结婚证对象
          //通过结婚证对象获取丈夫和媳妇
          String key = entry.getKey();
          String value = entry.getValue();
          System.out.println("丈夫：" + key + "---" + "媳妇:" + value);
      }
      
  }
}

练习:
A:以key为学号字符串,value为学生姓名存入HashMap集合,分别以两种方式遍历集合
案例代码一:

package com.neuedu.demo;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Set;

/*
* 
* 使用HashMap存储数据并遍历（字符串作为key）
* 
*/
public class HashMapDemo {
  public static void main(String[] args) {
      //创建Map对象
      HashMap<String,String> hm = new HashMap<String,String>();
      //添加映射关系
      hm.put("ITCAST001", "张三");
      hm.put("ITCAST002", "李四");
      hm.put("ITCAST003", "王五");
      hm.put("ITCAST003", "赵六");
      //遍历Map对象
      
      //方式1 获取所有的key，通过key来获取value
      Set<String> keys = hm.keySet();
      for (String key : keys) {
          String value = hm.get(key);
          System.out.println(key + "=" + value);
      }
      
      System.out.println("------------------");
      
      //方式2：获取所有的结婚证对象，然后通过结婚证对象获取丈夫和媳妇
      Set<Map.Entry<String, String>> entrys = hm.entrySet();
      for (Map.Entry<String, String> entry : entrys) {
          String key = entry.getKey();
          String value = entry.getValue();
          System.out.println(key + "=" + value);
      }
  }
}

B: 定义一个学生类,学生类中有name和age两个属性,创建三个学生对象,分别对name和age赋值,然后以key为学生对象,value为学生的学号的方式存入HashMap集合,利用两种方式遍历这个Map

案例代码二:

package com.neuedu.demo;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Map.Entry;
import java.util.Set;
/*
* 
* 使用HashMap存储数据并遍历（自定义对象作为key）
* 
*/
public class HashMapDemo2 {
  public static void main(String[] args) {
      //创建Map对象
      HashMap<Student,String> hm = new HashMap<Student,String>();
      //创建key对象
      Student s = new Student("zhangsan",18);
      Student s2 = new Student("lisi",20);
      Student s3 = new Student("lisi",20);
      
      //添加映射关系
      hm.put(s, "ITCAST001");
      hm.put(s2, "ITCAST002");
      hm.put(s3, "ITCAST002");
      
      //遍历Map对象
      //方式1： 获取所有的key，通过key来获取value
      Set<Student> keys = hm.keySet();
      for (Student key : keys) {
          String value = hm.get(key);
          System.out.println(key + "=" + value);
      }
      System.out.println("-----");
      
      //方式2：获取所有结婚证对象，通过结婚证对象获取丈夫和媳妇
      Set<Map.Entry<Student, String>> entrys = hm.entrySet();
      for (Entry<Student, String> entry : entrys) {
          Student key = entry.getKey();
          String value = entry.getValue();
          
          System.out.println(key + "=" + value);
      }
      
  }
}

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Java基础语法_Day19

一、HashSet集合

二、HashMap集合

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