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day18-集合框架(Map/Collections/泛型/总结

day18-集合框架(Map/Collections/泛型/总结

作者: 苦笑男神 | 来源:发表于2017-02-08 12:01 被阅读43次

    18.01_Map集合概述和特点

    • public interface Map<K,V> 键值对
      • 将键映射到值的对象!一个映射不能包含重复的键!每个键最多只能映射到一个值。(通过查看HashMap的源码,发现Set集合的底层是依赖Map集合的)
    • Map接口和Collection接口的不同:
      • Map是双列的,Collection是单列的
      • Map的键唯一,Collection的子体系Set是唯一的
      • Map集合的数据结构(算法)只针对键有效,跟值无关;Collection集合的数据结构是针对元素有效

    18.02_Map集合的功能概述

    • a:添加功能
      • V put(K key,V value):添加元素。
        • 如果键是第一次存储,就直接存储元素,返回null
        • 如果键不是第一次存在,就用值把以前的值替换掉,返回以前的值
    • b:删除功能
      • void clear():移除所有的键值对元素
      • V remove(Object key):根据键删除键值对元素,并把值返回
    • c:判断功能
      • boolean containsKey(Object key):判断集合是否包含指定的键
      • boolean containsValue(Object value):判断集合是否包含指定的值
      • boolean isEmpty():判断集合是否为空
    • d:获取功能
      • Set<Map.Entry<K,V>> entrySet():获取所有的键值对象的集合
      • V get(Object key):根据键获取值
      • Set<K> keySet():获取集合中所有键的集合
      • Collection<V> values():获取集合中所有值的集合
    • e:长度功能
      • int size():返回集合中的键值对的个数

    18.03_Map集合的遍历之键找值

    • 1.获取所有键的集合
    • 2.遍历键的集合,获取到每一个键
    • 3.根据键找值
    Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
    map.put("第一个", 100);    // 自动装箱
    map.put("第二个", 300);
    map.put("第三个", 300);
    
    Set<String> set = map.keySet();  //获取所有的key
    //增强for循环遍历
    for (String key : set) {
        System.out.println(key + "-->" + map.get(key));
    }
    
    //迭代器遍历
    Iterator<String> it = set.iterator();
    while (it.hasNext()) {
        String key = it.next();
        System.out.println(key + "-->" + map.get(key));
    }
    

    18.04_Map集合的遍历之键值对对象找键和值

    • 1.获取所有键值对对象的集合
    • 2.遍历键值对对象的集合,获取到每一个键值对对象
    • 3.根据键值对对象找键和值
    Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
    map.put("第一个", 100); 
    map.put("第二个", 300);
    map.put("第三个", 300);
    // Map.Entry Entry是Map接口的内部接口,将键和值封装成Entry对象,并存储在Set集合中。
    Set<Map.Entry<String, Integer>> entry = map.entrySet();
    
    // 迭代器
    Iterator<Map.Entry<String, Integer>> it = entry.iterator();
    while (it.hasNext()) {
        Map.Entry<String, Integer> en = it.next();
        String key = en.getKey();
        Integer value = en.getValue();
        System.out.println(key + "-->" + value);
    }
    
    // foreach
    for (Map.Entry<String, Integer> en : entry) { //父类引用指向子类对象
        System.out.println(en.getKey() + "-->" + en.getValue());
    }
    
    • 内部接口例子
    interface Inter {
        interface Inter2 {  // 内部接口
            public void show();
        }
    }
     
    class Demo implements Inter.Inter2 {  // 实现接口的内部接口
        public void show() {}
    }
    

    18.05_HashMap集合键是Student值是String的案例

    // 键是Student  值是字符串,代表地址
    // 结论: 自定义类,需要重写 hashCode方法 和 equals 方法
    
    HashMap<Student, String> map = new HashMap<>();
    map.put(new Student("张三", 12), "北京");
    map.put(new Student("张三", 12), "北京");
    map.put(new Student("八戒", 358), "西天");
    
    System.out.println(map);  //此时,只有2个元素,张三 和 八戒
    
    // 快速生成 hashCode和equals
    // Shift + Alt + s 然后再  h
    

    18.06_LinkedHashMap的概述和使用

    • LinkedHashMap底层是链表实现的可以保证怎么存就怎么取
    LinkedHashMap<String, Integer> map = new LinkedHashMap<>();
    map.put("qq", 100);
    map.put("yy", 230);
    map.put("ww", 100);
    
    System.out.println(map);  // 存的顺序 和 取的顺序是一致的
    

    18.07_TreeMap集合键是Student值是String的案例

    方案一,不使用比较器

    TreeMap<Student, String> tm = new TreeMap<>();
    tm.put(new Student("张三", 21), "xxoo");
    tm.put(new Student("张三", 25), "xxoo");
    tm.put(new Student("赵六", 24), "xoxo");
    
    System.out.println(tm);  // 此时,如果自定义对象没有实现Comparable接口,就会报错
    
    // TreeMap 会自动排序,比较键,键对象就必须实现java.lang.Comparable接口
    
    // 自定义对象的 实现 compareTo 方法
    @Override
    public int compareTo(Student o) {
        int num = this.age - o.age; //以年龄为主要条件,姓名为次要条件
        return num == 0 ? this.name.compareTo(o.name) : num;
    }
    

    方案二,使用比较器

    Comparator<Student> comp = new Comparator<Student>() {
        @Override
        public int compare(Student o1, Student o2) {
            int num = o1.getAge() - o2.getAge();
            return num == 0 ? o1.getName().compareTo(o2.getName()) : num;
        }
    };
    
    TreeMap<Student, String> treeMap = new TreeMap<>(comp);
    treeMap.put(new Student("张三", 21), "xxoo");
    treeMap.put(new Student("张三", 25), "xxoo");
    
    System.out.println(treeMap);
    

    18.08_统计字符串中每个字符出现的次数

    • 需求:统计字符串中每个字符出现的次数
    String str = "aaaabbbcccccbcccca";
    char[] array = str.toCharArray();
    
    HashMap<Character, Integer> map = new HashMap<>();
    for (char c : array) {
      /*if (map.containsKey(c)) {
            map.put(c, map.get(c) + 1);
        } else {
            map.put(c, 1);
        }*/
         // 可以优化为三目运算符
         map.put(c, map.containsKey(c) ? (map.get(c) + 1) : 1);
    }
    
    System.out.println(map);
    

    18.09_集合嵌套之HashMap嵌套HashMap

    • 集合嵌套之HashMap嵌套HashMap
    // 双列集合--元素一
    HashMap<Student, String> map1 = new HashMap<>();
    map1.put(new Student("S1", 23), "北京");
    map1.put(new Student("S2", 23), "北京");
    
    // 双列集合--元素二
    HashMap<Student, String> map2 = new HashMap<>();
    map2.put(new Student("S5", 78), "郑州");
    map2.put(new Student("S8", 45), "天津");
    
    HashMap<Map<Student, String>, String> map = new HashMap<>();
    map.put(map1, "第一个元素");
    map.put(map2, "第二个元素");
    
    // 遍历 嵌套双列集合
    for (Map<Student, String> subMap : map.keySet()) {
        String s1 = map.get(subMap);
        System.out.println("----"+s1+"---");
        for (Student stu : subMap.keySet()) {
            System.out.println("   " + stu + "--->" + subMap.get(stu));
        }
    } 
    

    18.10_HashMap和Hashtable的区别

    • Hashtable是JDK1.0版本出现的,是线程安全的,效率低,HashMap是JDK1.2版本出现的,是线程不安全的,效率高
    • Hashtable不可以存储null键和null值,HashMap可以存储null键和null值
    • 底层都是哈希算法,都是双列集合
    HashMap<String, String> map = new HashMap<>();
    map.put(null, null);
    System.out.println(map);  // 没有问题。可以存储null键值
    
    Hashtable<String, String> tab = new Hashtable<>();
    tab.put(null, null);  //报错,NullPointerException
    

    18.11_Collections工具类的概述和常见方法讲解

    • 针对集合操作 的工具类, 类似 操作数组的工具类 Arrays
      ,其实对于这种工具类的学习,查看文档即可, 一般都是只有静态方法(私有了构造方法)。
    常用几个方法
    static <T> void sort(List<T> list)   排序List
    static <T> int binarySearch(List<?> list,T key)   二分查找List
    static <T> T max(Collection<?> coll)  获取List的最值
    static void reverse(List<?> list)  反转List元素
    static void shuffle(List<?> list)  随机排序List,类似:洗牌
    

    18.12_模拟斗地主洗牌和发牌

    • 模拟斗地主洗牌和发牌,牌没有排序
    //买一副扑克
    String[] num = {"A","2","3","4","5","6","7","8","9","10","J","Q","K"};
    String[] color = {"方片","梅花","红桃","黑桃"};
    
    ArrayList<String> poker = new ArrayList<>();
    // 拼接花色和数字
    for (String s1 : color) {
        for (String s2 : num) {
            poker.add(s1.concat(s2)); // concat连接两个字符串
        }
    }
    // 添加大小王
    poker.add("大王");
    poker.add("小王");
    // 洗牌
    Collections.shuffle(poker);
    // 发牌
    ArrayList<String> p1 = new ArrayList<>();
    ArrayList<String> p2 = new ArrayList<>();
    ArrayList<String> me = new ArrayList<>();
    ArrayList<String> dipai = new ArrayList<>();  //底牌,斗地主,要留3张
    
    for (int i = 0; i < poker.size(); i++) {
        if (i >= poker.size() - 3) { //将最后3张底牌存储在底牌集合里
            dipai.add(poker.get(i));  
        } else if ( i % 3 == 0) {   //这里的 i%3,应该好好理解一下
            p1.add(poker.get(i));
        } else if ( i % 3 == 1) {
            p2.add(poker.get(i));
        } else {
            me.add(poker.get(i));
        }
    }
    
    // 看牌
    System.out.println(me);
    System.out.println(dipai);
    

    18.13_模拟斗地主洗牌和发牌并对牌进行排序的原理图解

    斗地主.png

    18.14_模拟斗地主洗牌和发牌并对牌进行排序的代码实现

    //买一副扑克
    String[] num = {"3","4","5","6","7","8","9","10","J","Q","K","A","2"};
    String[] color = {"方片","梅花","红桃","黑桃"};
    
    HashMap<Integer, String> map = new HashMap<>(); //存储索引和扑克牌
    ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>(); //存储索引,为了方便洗牌
    
    // 拼接扑克牌
    int index = 0;
    for (String s1 : num) {
        for (String s2 : color) {
            map.put(index, s2.concat(s1));
            list.add(index);
            index++ ;
        }
    }
    map.put(index, "小王");  list.add(index);  //添加大王和小王 以及对应的索引
    map.put(++index, "大王");  list.add(index);
    
    // 洗牌,就是洗索引
    Collections.shuffle(list);
    // 发牌 (就是发索引,TreeSet能自动排序)
    TreeSet<Integer> p1 = new TreeSet<>();
    TreeSet<Integer> p2 = new TreeSet<>();
    TreeSet<Integer> me = new TreeSet<>();
    TreeSet<Integer> dipai = new TreeSet<>();  //底牌
    
    for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
        if (i >= list.size() - 3) {
            dipai.add(list.get(i));  //ArrayList有索引,Set没有索引
        } else if ( i % 3 == 0) {
            p1.add(list.get(i));
        } else if ( i % 3 == 1) {
            p2.add(list.get(i));
        } else {
            me.add(list.get(i));
        }
    }
    
    // 看牌自己的牌 (这里可以封装一个专门看牌的方法)
    for (Integer i : me) {
        System.out.print(map.get(i) + " "); //按照索引,从Map里面取出来对应的牌面值
    }
    

    18.15_泛型高级---泛型固定边界

    • ? super E 固定下边界
    • ? extends E 固定上边界
    • 本质都是 父类指向子类对象
    集合接口: Collection<E>
    方法:
    boolean addAll(Collection<? extends E> c) 
    这里用到了 泛型固定上边界,意思是 addAll() 方法传入 Collection 以及子类 都可以。
    
    
    双列集合: TreeMap<K,V>
    构造方法:
    TreeMap(Comparator<? super K> comparator) 
    例子(注意比较器泛型的类型和TreeSet泛型的类型):
    TreeSet<Son> set = new TreeSet<>(new Comparator<Father>() {
        @Override
        public int compare(Father o1, Father o2) {
            int num = o1.getAge() - o2.getAge();
            return num == 0 ? o1.getName().compareTo(o2.getName()) : num;
        }
    });
    
    set.add(new Son("SS1", 21));
    set.add(new Son("SS2", 31));
    set.add(new Son("SS3", 41));
    System.out.println(set);
    

    18.16_四天集合总结

    /**
     * Collection
     *      List(存取有序,有索引,可以重复)
     *          ArrayList
     *              底层是数组实现的,线程不安全,查找和修改快,增和删比较慢
     *          LinkedList
     *              底层是链表实现的,线程不安全,增和删比较快,查找和修改比较慢
     *          Vector
     *              底层是数组实现的,线程安全的,无论增删改查都慢
     *          如果查找和修改多,用ArrayList
     *          如果增和删多,用LinkedList
     *          如果都多,用ArrayList
     *      Set(存取无序,无索引,不可以重复)
     *          HashSet
     *              底层是哈希算法实现
     *              LinkedHashSet
     *                  底层是链表实现,但是也是可以保证元素唯一,和HashSet原理一样
     *          TreeSet
     *              底层是二叉树算法实现
     *          一般在开发的时候不需要对存储的元素排序,所以在开发的时候大多用HashSet,HashSet的效率比较高
     *          TreeSet在面试的时候比较多,问你有几种排序方式,和几种排序方式的区别
     * Map
     *      HashMap
     *          底层是哈希算法,针对键
     *          LinkedHashMap
     *              底层是链表,针对键
     *      TreeMap
     *          底层是二叉树算法,针对键
     *      开发中用HashMap比较多
     */
    

    END。
    我是小侯爷。
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