• 1.集合框架
  • 1.1 复习
  • 1.2 框架结构
• 2.Collection集合(java.util包)
  • 2.1 常用的方法(练熟、记住)
• 3.List集合(重中之重)
  • 3.1 基本概念
  • 3.2 常用的方法
• 4.泛型机制(重点)
  • 4.1 基本概念
  • 4.2 泛型的本质
• 5.Queue集合(重点)
  • 5.1 基本概念
  • 5.2 常用的方法
  • 5.3 练习：
• 6.Set集合(重点)
  • 6.1 基本概念
  • 6.2 常用的方法
  • 6.3 使用迭代器来访问集合中的所有元素[one, two]
  • 6.4 增强版的for循环遍历(for each结构)
• 7.Map集合(重点)
  • 7.1 基本概念
  • 7.2 常用的方法
  • 7.3 遍历Map集合
  • 7.4 Map集合的实际应用
  • 注意
  • 对比数组

核心类库D3：集合框架、Collection集合、List集合、泛型机制、Queue集合、Set集合、Map集合

1.集合框架

1.1 复习

1. 当需要在程序中记录单个数据内容时，则声明一个变量记录即可；
2. 当需要在程序中记录多个类型相同的数据内容时，则声明一个一维数组记录即可；
3. 当需要在程序中记录多个类型不同的数据内容时，则构造一个对象记录即可；
4. 当需要在程序中记录多个类型相同的对象时，则声明一个对象数组记录即可；
5. 当需要在程序中记录多个类型不同的对象时，则声明一个集合记录即可；

1.2 框架结构

1. 在Java语言中用于描述集合的顶层框架：Collection集合 和 Map集合。
2. 其中Collection集合中存取元素的基本单位是：单个元素。
3. 其中Map集合中存取元素的基本单位是：单对元素。
4. 在以后的开发中很少直接使用Collection集合，而是更多地使用Collection集合的子集合：List集合、Queue集合以及Set集合。

2.Collection集合(java.util包)

2.1 常用的方法(练熟、记住)

1. boolean add(E e)：向集合里添加对象，成功返回true，失败返回false
   当打印集合中的所有元素时,本质上就是调用各个元素对应类中的toString
2. bollean contains(Object obj)：查找集合中有没有参数传入的对象，有则返回true，没有则返回false
   • contains方法的工作原理是o==null ? e==null : o.equals(e)
   • 若参数对象为空,则只需要查找当前集合中是否有元素为null
   • 若参数对象不为空,则使用参数对象调用equals方法与集合中元素依次比较
   • 当Student类中没有重写equals方法时,调用继承的版本,比较地址,返回false
   • 当Student类中重写equals方法后,调用重写的版本,比较内容,返回true
   • Java官方写好的类Java官方已经重写了equals,所以比较的是内容,而我们自己写的类必须重写equals才能比较内容
3. bollean remove(Object obj):删除成功返回true，失败返回false
4. void clear()：全删，清空
5. int size():返回集合中元素的个数
   没有声明,直接用的变量肯定是成员变量

3.List集合(重中之重)

3.1 基本概念

1. java.util.List集合是Collection集合的子集合，元素有先后放入次序并且可以重复
2. 该集合的主要实现类有：ArrayList类、LinkedList类、Stack类以及Vector类。
3. 其中ArrayList类的底层是采用数组进行数据管理的，访问方便但增删不方便。
4. 其中LinkedList类的底层是采用链表进行数据管理的，增删方便但访问不方便。
5. 其中Stack类的底层是采用数组进行数据管理的，该类主要用于描述具有后进先出特性的数据结构，叫做栈(last in first out 简称为：LIFO)。
6. 其中Vector类的底层是采用数组进行数据管理的，与ArrayList类相比属于早期提供的类，支持线程安全，但效率比较低，以后的开发中首选ArrayList类。

3.2 常用的方法

1. void add(int index,E element)：向集合中指定位置添加元素
   • 有new的是放到堆区里,没有new的是放到常量池里
   • 集合里之所以能放各种类型的对象,是因为这些对象都被看做Object类型放入的,取出来的类型也是Object类型
2. boolean addAll(int index,Collection<?extends E>c)：向集合中添加所有元素
3. E get(int index)：从集合中获取指定位置元素
   • 你的数据类型是什么类型就要强转成什么类型,否则就会出现类型转换异常
4. E set(int index,E element)：修改指定位置的元素,返回被修改的元素
5. E remove(int index)：删除指定位置的元素,返回被删除的元素
6. subList(1,list):获取List子集合,子集和原List共用一个地址

4.泛型机制(重点)

4.1 基本概念

1. 通常情况下集合中可以存放不同类型的对象，是因为集合将这些对象全部看做Object类型放入的，当从集合中取出元素时也是Object类型的，为了表达该元素最真实的数据类型则需要进行强制类型转换，此时可能引发类型转换异常。
2. 为了避免上述错误的发生，从jdk1.5开始提出泛型机制，也就是在集合名称的右侧使用<数据类型>的方式明确要求该集合中可以存放元素的类型，若放入其他类型的元素则编译报错，如： `List lt1 = new LinkedList();`
3. 使用泛型机制就不用强转了
4. 菱形特性:后面那个里什么都没有`<>`,jdk1.7开始
5. 类名或接口名后面带<E>的表示支持泛型

4.2 泛型的本质

1. 泛型的本质就是参数化类型，也就是让数据类型作为参数传递
2. 其中集合中E作为形参负责占位，当使用集合时<>中的数据类型作为实参给E进行赋值操作，从而使得集合中所有的E都被替换为实参指定的类型。
3. 由于实参的传递支持各种各样广泛的类型，因此得名为”泛型机制”

   // 其中i表示形式参数，负责占位            其中E表示形式参数，负责占位  
   // int i = 2;                             E = String;  
   // int i = 5;                             E = Student;  
   public void show(int i) {                 public class List<E> {  
     ...                                        ...  
   }                                         }  
   // 其中2表示实际参数，用于给形参初始化    // 其中String表示实际参数  
   show(2);                                  List<String> lt1 = ...;  
   show(5);                                  List<Student> lt2 = ...;  
   

5.Queue集合(重点)

5.1 基本概念

1. java.util.Queue集合是Collection集合的子集合，与List集合属于平级关系。
2. 该集合主要用于描述具有先进先出特征的数据结构，叫做队列(first in first out，FIFO)。
3. 该集合的主要实现类有：LinkedList类，该类在增删方面有优势。

5.2 常用的方法

1. boolean offer(E e)：将一个对象添加至队尾，若添加成功则返回true
2. E poll()：从队首删除并返回一个元素
3. E peek()：返回队首的元素(但并不删除)

5.3 练习：

准备一个Queue集合，将数据11、22、33、44、55进行依次入队操作并打印，然后查看队首元素值并打印出来，再将队列中的所有元素依次出队并打印，最后打印队列中最终的所有元素。

6.Set集合(重点)

6.1 基本概念

1. java.util.Set集合是Collection集合的子集合，与List集合以及Queue集合属于平级
2. 该集合与List集合相比元素没有先后放入次序，并且不允许有重复的元素。
3. 该集合的主要实现类有：HashSet类 和 TreeSet类。
4. 其中HashSet类的底层是采用哈希表进行数据管理的。
5. 其中TreeSet类的底层是采用二叉树进行数据管理的。

6.2 常用的方法

1. 参考Collection集合中的方法即可；
2. Iterator iterator() - 用于获取当前集合中的迭代器对象，可以取出每个元素。
3. 其中Iterator是个接口类型，该接口的常用方法有：
   • boolean hasNext() - 用于判断集合中是否有可以访问的元素。
   • E next() - 用于获取集合中一个元素并指向下一个元素。
   • void remove() - 用于删除迭代器获取到的元素。
4. 注意：当使用迭代器迭代集合中的所有元素时，若使用集合中的remove方法来删除元素，则会出现ConcurrentModificationException并发修改异常，以后的开发中应该使用迭代器的remove方法来删除元素。
5. 思考：为啥要保证hashCode方法和equals方法的一致性？？？
   解析：只要equals方法相等则要求hashCode相同，而哈希码值相同时使用同一个哈希算法算出来的索引位置就相同，从而避免同一个元素所在索引位置不同引发的错误。

6.3 使用迭代器来访问集合中的所有元素[one, two]

1. 调用成员方法获取迭代器对象
   Iterator<String> it = s1.iterator();
2. 使用迭代器对象获取每个元素并打印

   //判断该迭代器指向的集合中是否拥有可以迭代/遍历的元素  
   System.out.println(it.hasNext()); // true  
   //获取一个元素并指向下一个位置  
   //与toString方法相比取出的是单个元素，更加灵活  
   System.out.println("获取到的元素是：" + it.next()); //one   
   while(it.hasNext()) {  
    System.out.println("获取到的元素是：" + it.next());  
   }  
   

6.4 增强版的for循环遍历(for each结构)

1. 语法格式

   for(元素类型 变量名 : 数组/集合的名称) {  
     循环体;  
   }  
   

2. 执行流程
   不断地从数组或集合中取出一个元素赋值给变量后执行循环体，直到所有元素取完为止

3. 总结：
   • 遍历Set集合中所有元素的方式有3种：toString方法、for each结构、迭代器
   • 遍历List集合中所有元素的方式有4种：除了上述3种外还有get方法。

7.Map集合(重点)

7.1 基本概念

1. java.util.Map<K,V>集合中存取元素的基本单位是：单对元素，具体类型参数如下：
   K - 此映射所维护的键(Key)的类型
   V - 映射值(Value)的类型
2. 该集合中不能包含重复的键；每个键最多只能映射到一个值。
3. 该集合的主要实现类有：HashMap类 和 TreeMap类。
4. 其中HashMap类的底层是采用哈希表进行数据管理的。
5. 其中TreeMap类的底层是采用二叉树进行数据管理的。

7.2 常用的方法

1. V put(K key,V value);将key-value对存入Map,若集合中已经包含该key,则替换该Key所对应的Value,返回值为该Key原来所对应的Value,若没有则返回null(增加和修改)
2. V get(Object key);返回与参数Key所对应的Value对象,如果不存在则返回null(修改)
3. boolean containsKey(K Key);查找键是否存在，存在即返回true,不存在即返回false
4. boolean containsValue(V Value);查找数据是否存在，存在即返回true,不存在即返回false
5. V remove(K Key);删除元素，不存在该元素则返回null,存在该元素则返回该元素本身

7.3 遍历Map集合

1. 方式1：toString方法
2. 方式2：enTrySet方法，以键值对为基本单位进行转换

   Set<Map.Entry<Integer,String>> s1 = m1.entrySet();  
   for(Map.Entry<Integer,String> me : s1) {  
    System.out.println(me);  
    me.getKey();  
    me.getValue();  
   }  
   

3. 方式3：keySet方法，以键为基本单位进行转换(常用)

   Set<Integer> s2 = m1.keySet();  
   for(Integer it : s2){  
    System.out.println(it+"="+m1.get(in));  
   }  
   

7.4 Map集合的实际应用

1. Map集合是面向对象查询优化的数据结构，在大数据量情况下有着优良的查询性能，经常用于根据key检索value的业务场景
2. 用户登陆数据缓冲：用户名是key，用户对象是value，在登录验证的时候根据用户名快速查询用户信息
3. 登录会话保持状态：在网站编程中，用户会话状态保持经常采用Map存储，可以快速在数以万计的信息中快速确定用户是否已经登录

注意

1. 一维数组的容量就是初始容量16
2. 加载因子75%,16*75%=12,就是索引下标位置里面,当有12个下标位置已经挂满了元素时,可以认为这个数组即将挂满,底层就会自动扩容

对比数组

作业：

1. 复习和练习List集合的常用方法并进行整理。
2. 查询java.util.Stack类，实现将11 22 33 44 55依次入栈再出栈。
   • push():入栈
   • peek():查栈顶元素
   • pop():出栈
3. 提示用户按照指定的格式输入生日信息，计算距离1970年1月1日的天数并打印出来
4. 复习和总结集合的所有内容，重点掌握Queue集合和Stack集合的代码。
5. 准备一个HashSet集合，实现生成10个1~20之间不重复的随机数放入集合并打印。
   集合中只能放引用类型数据
6. 声明一个List集合放入11、22、33、44、55，分别使用4种方式遍历。
7. 准备一个HashMap集合，统计字符串”123,456,789,123,456”中每个数字字符串出现的次数并打印出来。