JAVA學習第三篇：集合框架

1，集合框架是java提供的方便用戶存儲數據工具，通過使用集合框架，開發者可以省去大量的時間在基礎的數據結構設計上，從而提高開發效率

2，集合框架分爲Collection 和 Map，其中Collection包括Set，List，Queue。並且所以的Collection類都可以通過Iterator進行迭代。Map保存的是key-value，在Map中key是不能重複的，value是可重複的。所以利用代碼的重用性，Map將所有的value置爲空就是Set， key不能重用，但value可以重複，這就是List。Map實現的子類有HashMap

3，Set詳解

Set中不能包含相同元素，在此處的相同元素通過equals()方法判斷。所以在元素重寫equals()方法時，開發者需要特別的小心。

3.1 HashSet是Set的實現類，HashSet判斷元素的相等是通過equals()和hashCode()判斷，既equals()相等且hashCode()相等，則元素相等。當元素相等時，HashSet將拒絕加入該元素。在HashSet中元素的排列順序是根據hashCode()返回值決定的。如

class A {
   @Override
   public boolean equals(Object obj) {
       return true;
   }
}

class B {
   @Override
   public int hashCode() {
       return 100;
   }
}

class C{
   @Override
   public int hashCode() {
       return 2000;
   }
   @Override
   public boolean equals(Object obj) {
       return true;
   }
}

public static void main(String[] args) {

        A a1=new A();
       A a2=new A();
       B b1=new B();
       B b2=new B();
       C c1=new C();
       C c2=new C();

       HashSet books=new HashSet<>();
       books.add(a1);
       books.add(a2);
       books.add(b1);
       books.add(b2);
       books.add(c1);
       books.add(c2);
       System.out.println(books);

}

在main方法中，books集合增加了多個元素，其中A重載了equals()方法，因爲HashSet判斷兩個元素相等是通過equals()和hashCode()判斷，所以，一個equals()返回true不會導致下一個元素不能加入。從而，兩個A都被加入books。同理B只重載了hashCode()方法而沒有重載equals()方法，所以兩個B 都加入進來了。而C類因爲重載了兩個方法，並且返回值固定，equals()返回true，hashCode()返回2000，所以HashSet認爲這兩個C相同，只能加入一個C，最後結果是

[com.collection.A@7852e922, com.collection.C@7d0, com.collection.B@64, com.collection.B@64, com.collection.A@4e25154f]

3.2 LinkedHashSet繼承自HashSet，同樣，LinkedHashSet判斷兩個元素相等需要equals()和hashCode()兩個方法，但是元素排序時是根據插入順序決定的，先插入的在前，後插入的在後。如

       LinkedHashSet notes=new LinkedHashSet<>();
       notes.add(a1);
       notes.add(a2);
       notes.add(b1);
       notes.add(b2);
       notes.add(c1);
       notes.add(c2);
       System.out.println(notes);

同HashSet一樣，notes將加入兩個A，兩個B，一個C，它加入的順序如下

[com.collection.A@7852e922, com.collection.A@4e25154f, com.collection.B@64, com.collection.B@64, com.collection.C@7d0]

對比HashSet，a2插入在第二個。由此可見，LinkedHashSet的順序就是插入順序。

3.3 TreeSet 繼承Set，在TreeSet中的所有元素都將被排好序，從大到小升序排列，是一棵紅黑樹。如

        TreeSet trees=new TreeSet<>();
       trees.add(2);
       trees.add(6);
       trees.add(1);
       trees.add(4);
       trees.add(4);
       trees.add(10);
       System.out.println(trees);

將輸出

[1, 2, 4, 6, 10]

其中重複的4被忽略。在TreeSet中有幾實用方法，first()返回第一個元素，last()返回最後一個元素，headSet(5)返回小於5的元素且不包括5，tailSet(5) 返回大於5的元素幷包括5，subSet(1,3)返回[1,3)的元素。

3.4 EnumSet直接繼承Set，但是無法直接new出來，他的初始化方法包括以下幾個

        enum e{
                 a,b,c,d
        }

        EnumSet seasons=EnumSet.allOf(e.class);
       System.out.println(seasons);
       seasons=EnumSet.noneOf(e.class);
       seasons.add(e.b);
       seasons.add(e.c);
       System.out.println(seasons);
       seasons=EnumSet.of(e.a,e.a);
       System.out.println(seasons);

4. List詳解

在List中，允許重複元素，在元素插入的過程中，List會給每個插入的元素設置索引，通過該索引List可以很快的找到該元素

4.1 ArrayList 繼承List，他通過動態的分配內存而增加元素。如下

        ArrayList books=new ArrayList<>();
       books.add("b1");
       books.add("b2");
       books.add("b3");
       books.add("b4");
       books.add("b5");
       books.add("b6");
       books.add("b7");
       System.out.println(books);

最終的結果是

[b1, b2, b3, b4, b5, b6, b7]

該打印順序與插入順序一致。同時ArrayList提供了一些可用的方法，如

books.add(1,"insert before b2");
System.out.println(books);

// [b1, insert before b2, b2, b3, b4, b5, b6, b7]

books.remove(2);
System.out.println(books);

// [b1, insert before b2, b3, b4, b5, b6, b7]

       books.set(4, "replace b5");
       System.out.println(books);

// [b1, insert before b2, b3, b4, replace b5, b6, b7]

System.out.println(books.subList(0, 4));

// [b1, insert before b2, b3, b4]

4.2 Stack繼承Vector，而Vector繼承List，在Stack中，元素遵循後進先出的原則，具體如下

        Stack stack=new Stack<>();
       stack.push("s1");
       stack.push("s2");
       stack.push("s3");
       stack.push("s4");
       System.out.println(stack);

// [s1, s2, s3, s4]

System.out.println(stack.peek());

// s4

System.out.println(stack);

// [s1, s2, s3, s4]

System.out.println(stack.pop());

// s4

System.out.println(stack);

//[s1, s2, s3]

peek()方法返回棧頂元素，但並不彈出。而pop()方法返回並彈出棧頂元素。

4.3 LinkedList是繼承List，是一個雙向的隊列。初始化如下；

        LinkedList dequeue = new LinkedList<>();
       dequeue.offer("d1");
       dequeue.push("d2");
       dequeue.offerFirst("d0");
       dequeue.offerLast("d3");
       System.out.println(dequeue);

輸出

[d0, d2, d1, d3]

在目前的研究中發現，offerFirst()和push()實現同樣功能，offerLast()和offer()實現相同功能。

5 Queue詳解

隊列是一種先進先出的數據結構，不允許隨機訪問元素

5.1 PriorityQueue繼承Queue。具體使用如下

        PriorityQueue queue=new PriorityQueue<>();
       queue.add("q1");
       queue.add("q2");
       queue.add("q3");
       queue.add("q4");
       queue.add("q5");
       System.out.println(queue);

// [q1, q2, q3, q4, q5]

System.out.println(queue.poll());

//q1

System.out.println(queue);

//[q2, q4, q3, q5]

poll()方法將隊首元素出隊列，並且在隊列中刪除該元素。

5.2 ArrayQueue基於數組的隊列，所以隨機訪問快，具體如下

        ArrayDeque stack=new ArrayDeque<>();
       stack.push(1);
       stack.push(2);
       stack.push(4);
       stack.push(3);
       System.out.println(stack);

// [3, 4, 2, 1]

System.out.println(stack.peek());

//3

System.out.println(stack);

//[3, 4, 2, 1]
System.out.println(stack.pop());

//3

System.out.println(stack);

//[4, 2, 1]

6 迭代Collection

每一種Collection的實現類都有iterator()方法，通過該方法可以迭代該集合，如；

        ArrayList a=new ArrayList<>();
       a.add(1);
       a.add(2);
       Iterator iterator= a.iterator();
       while(iterator.hasNext()) {
           System.out.println(iterator.next());
       }

最終輸出1，2

7 Map實現的子類

7.1 HashMap 和HashTable，這兩個子類通過equals()和hashCode()方法一起判斷元素是否相等。

class MapA {
   int count;

   public MapA(int count) {
       this.count = count;
   }

   @Override
   public int hashCode() {
       // TODO Auto-generated method stub
       return count;
   }

   @Override
   public boolean equals(Object obj) {
       // TODO Auto-generated method stub
       return true;
   }

}

class MapB{

   @Override
   public boolean equals(Object obj) {
       // TODO Auto-generated method stub
       return true;
   }

}

main方法如下；

        MapA a = new MapA(100);
       MapA a2 = new MapA(100);
       HashMap map = new HashMap<>();
       map.put(a, "1");
       map.put(a2, "2");
       System.out.println(map);

       MapB b=new MapB();
       MapB b2=new MapB();
       Hashtable taHashtable=new Hashtable<>();
       taHashtable.put(b, "1");
       taHashtable.put(b2, "2");
       System.out.println(taHashtable);

輸出

{com.collection.MapA@64=2}
{com.collection.MapB@4e25154f=2, com.collection.MapB@7852e922=1}

此處原理和HashSet一樣。

7.2 LinkedHashMap是Map的鏈式存儲方式。能夠快速的增加和刪除元素。

        LinkedHashMap linkedHashMap=new LinkedHashMap<>();
       linkedHashMap.put("a", 100);
       linkedHashMap.put("b", 89);
       for(Object key:linkedHashMap.keySet()) {
           System.out.println(key+"-->"+linkedHashMap.get(key));
       }

輸出如下

a-->100
b-->89

7.3 Properties，該對象可以用來讀寫配置文件，如

        Properties properties=new Properties();
       properties.setProperty("username", "wudi");
       properties.setProperty("password", "123456");
       System.out.println(properties);
       try {
           properties.store(new FileOutputStream("test.txt"), "suit yourself");
       } catch (IOException e) {
           // TODO Auto-generated catch block
           e.printStackTrace();
       }

控制檯輸出

{password=123456, username=wudi}

刷新工程項目後，在src下會多一個test.txt文件。如下圖

其中test.txt文件如下

一般我們看見的xml文件，也可以直接使用Properties進行讀寫

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