文章目录
- 第三章 常用API第二部分
- 1. Object类
- 1.1 概述
- 1.2 toString方法
- 方法摘要
- 覆盖重写
- 1.3 equals方法
- 方法摘要
- 默认地址比较
- 对象内容比较
- 1.4 Objects类
- 2. 日期时间类
- 2.1 Date类
- 概述
- 常用方法
- 2.2 DateFormat类
- 构造方法
- 格式规则
- 常用方法
- format方法
- parse方法
- 2.3 练习
- 2.4 Calendar类
- 概念
- 获取方式
- 常用方法
- get/set方法
- add方法
- getTime方法
- 3. System类
- 3.1 currentTimeMillis方法
- 练习
- 3.2 arraycopy方法
- 练习
- 4. StringBuilder类
- 4.1 字符串拼接问题
- 4.2 StringBuilder概述
- 4.3 构造方法
- 4.4 常用方法
- append方法
- toString方法
- 5. 包装类
- 5.1 概述
- 5.2 装箱与拆箱
- 5.3自动装箱与自动拆箱
- 5.3 基本类型与字符串之间的转换
- 基本类型转换为String
- 第四章 集合
- 1. Collection集合
- 1.1 集合概述
- 1.2 集合框架
- 1.3 Collection 常用功能
- 2. Iterator迭代器
- 2.1 Iterator接口
- 2.2 迭代器的实现原理
- 2.3 增强for
- 练习1：遍历数组
- 练习2:遍历集合
- 3. 泛型
- 3.1 泛型概述
- 3.2 使用泛型的好处
- 3.3 泛型的定义与使用
- 定义和使用含有泛型的类
- 含有泛型的方法
- 含有泛型的接口
- 3.4 泛型通配符
- 通配符基本使用
- 通配符高级使用----受限泛型
- 4. 集合综合案例
- 4.1 案例介绍
- 4.2 案例分析
- 4.3 代码实现
- 5. 数据结构
- 5.1 数据结构有什么用？
- 5.2 常见的数据结构
- 栈
- 队列
- 数组
- 链表
- 红黑树
- 6. List集合
- 6.1 List接口介绍
- 6.2 List接口中常用方法
- 7. List的子类
- 7.1 ArrayList集合
- 7.2 LinkedList集合
- 8. Set接口
- 8.1 HashSet集合介绍
- 8.2 HashSet集合存储数据的结构（哈希表）
- 8.3 HashSet存储自定义类型元素
- 8.4 LinkedHashSet
- 8.5 可变参数
- 9. Collections
- 9.1 常用功能
- 9.2 Comparator比较器
- 9.3 简述Comparable和Comparator两个接口的区别。
- 9.4 练习
- 9.5 扩展
- 10. Map集合
- 10.1 概述
- 10.2 Map常用子类
- 10.3 Map接口中的常用方法
- 10.4 Map集合遍历键找值方式
- 10.5 Entry键值对对象
- 10.6 Map集合遍历键值对方式
- 10.7 HashMap存储自定义类型键值
- 10.8 LinkedHashMap
- 10.9 Map集合练习
- 11. 补充知识点
- 11.1 JDK9对集合添加的优化
- 11.2 Debug追踪
- 12. 模拟斗地主洗牌发牌
- 12.1 案例介绍
- 12.2 案例需求分析
- 12.3 实现代码步骤
第三章 常用API第二部分
1. Object类
1.1 概述
java.lang.Object类是Java语言中的根类，即所有类的父类。它中描述的所有方法子类都可以使用。在对象实例化的时候，最终找的父类就是Object。
如果一个类没有特别指定父类， 那么默认则继承自Object类。例如：
public class MyClass /*extends Object*/ {
// ...
}根据JDK源代码及Object类的API文档，Object类当中包含的方法有11个。今天我们主要学习其中的2个：
-
public String toString()：返回该对象的字符串表示。 -
public boolean equals(Object obj)：指示其他某个对象是否与此对象“相等”。
1.2 toString方法
方法摘要
-
public String toString()：返回该对象的字符串表示。
toString方法返回该对象的字符串表示，其实该字符串内容就是对象的类型+@+内存地址值。
由于toString方法返回的结果是内存地址，而在开发中，经常需要按照对象的属性得到相应的字符串表现形式，因此也需要重写它。
覆盖重写
如果不希望使用toString方法的默认行为，则可以对它进行覆盖重写。例如自定义的Person类：
public class Person {
private String name;
private int age;
@Override
public String toString() {
return "Person{" + "name='" + name + '\'' + ", age=" + age + '}';
}
// 省略构造器与Getter Setter
}在IntelliJ IDEA中，可以点击Code菜单中的Generate...，也可以使用快捷键alt+insert，点击toString()选项。选择需要包含的成员变量并确定。
小贴士： 在我们直接使用输出语句输出对象名的时候,其实通过该对象调用了其toString()方法。
import java.util.ArrayList;
import java.util.Random;
import java.util.Scanner;
/*
java.lang.Object
类 Object 是类层次结构的根(父)类。
每个类(Person,Student...)都使用 Object 作为超(父)类。
所有对象（包括数组）都实现这个类的方法。
*/
public class Demo01ToString{
public static void main(String[] args) {
/*
Person类默认继承了Object类,所以可以使用Object类中的toString方法
String toString() 返回该对象的字符串表示。
*/
Person p = new Person("张三",18);
String s = p.toString();
System.out.println(s);//com.itheima.demo01.Object.Person@75412c2f | abc | Person{name=张三 ,age=18}
//直接打印对象的名字,其实就是调用对象的toString p=p.toString();
System.out.println(p);//com.itheima.demo01.Object.Person@5f150435 | abc | Person{name=张三 ,age=18}
//看一个类是否重写了toString,直接打印这个类的对象即可,如果没有重写toString方法那么打印的是对象的地址值
Random r = new Random();
System.out.println(r);//java.util.Random@3f3afe78 没有重写toString方法
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println(sc);//java.util.Scanner[delimiters=\p{javaWhitespace}+.. 重写toString方法
ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(1);
list.add(2);
list.add(3);
System.out.println(list);//[1, 2, 3] 重写toString方法
}
}1.3 equals方法
import java.util.Objects;
public class Person {
private String name;
private int age;
public Person() {
}
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
/*
直接打印对象的地址值没有意义,需要重写Object类中的toString方法
打印对象的属性(name,age)
*/
/*@Override
public String toString() {
//return "abc";
return "Person{name="+name+" ,age="+age+"}";
}*/
/*@Override
public String toString() {
return "Person{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}*/
/*
Object类的equals方法,默认比较的是两个对象的地址值,没有意义
所以我们要重写equals方法,比较两个对象的属性(name,age)
问题:
隐含着一个多态
多态的弊端:无法使用子类特有的内容(属性和方法)
Object obj = p2 = new Person("古力娜扎",19);
解决:可以使用向下转型(强转)把obj类型转换为Person
*/
/*@Override
public boolean equals(Object obj) {
//增加一个判断,传递的参数obj如果是this本身,直接返回true,提高程序的效率
if(obj==this){
return true;
}
//增加一个判断,传递的参数obj如果是null,直接返回false,提高程序的效率
if(obj==null){
return false;
}
//增加一个判断,防止类型转换一次ClassCastException
if(obj instanceof Person){
//使用向下转型,把obj转换为Person类型
Person p = (Person)obj;
//比较两个对象的属性,一个对象是this(p1),一个对象是p(obj->p2)
boolean b = this.name.equals(p.name) && this.age==p.age;
return b;
}
//不是Person类型直接返回false
return false;
}*/
@Override
public boolean equals(Object o) {
if (this == o) return true;
//getClass() != o.getClass() 使用反射技术,判断o是否是Person类型 等效于 obj instanceof Person
if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
Person person = (Person) o;
return age == person.age &&
Objects.equals(name, person.name);
}
@Override
public int hashCode() {
return Objects.hash(name, age);
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
}方法摘要
-
public boolean equals(Object obj)：指示其他某个对象是否与此对象“相等”。
调用成员方法equals并指定参数为另一个对象，则可以判断这两个对象是否是相同的。这里的“相同”有默认和自定义两种方式。
默认地址比较
如果没有覆盖重写equals方法，那么Object类中默认进行==运算符的对象地址比较，只要不是同一个对象，结果必然为false。
对象内容比较
如果希望进行对象的内容比较，即所有或指定的部分成员变量相同就判定两个对象相同，则可以覆盖重写equals方法。例如：
import java.util.Objects;
public class Person {
private String name;
private int age;
@Override
public boolean equals(Object o) {
// 如果对象地址一样，则认为相同
if (this == o)
return true;
// 如果参数为空，或者类型信息不一样，则认为不同
if (o == null || getClass() != o.getClass())
return false;
// 转换为当前类型
Person person = (Person) o;
// 要求基本类型相等，并且将引用类型交给java.util.Objects类的equals静态方法取用结果
return age == person.age && Objects.equals(name, person.name);
}
}这段代码充分考虑了对象为空、类型一致等问题，但方法内容并不唯一。大多数IDE都可以自动生成equals方法的代码内容。在IntelliJ IDEA中，可以使用Code菜单中的Generate…选项，也可以使用快捷键alt+insert，并选择equals() and hashCode()进行自动代码生成。
tips：Object类当中的hashCode等其他方法，今后学习。
import java.util.ArrayList;
public class Demo02Equals {
public static void main(String[] args) {
/*
Person类默认继承了Object类,所以可以使用Object类的equals方法
boolean equals(Object obj) 指示其他某个对象是否与此对象“相等”。
equals方法源码:
public boolean equals(Object obj) {
return (this == obj);
}
参数:
Object obj:可以传递任意的对象
== 比较运算符,返回的是一个布尔值 true false
基本数据类型:比较的是值
引用数据类型:比价的是两个对象的地址值
this是谁?那个对象调用的方法,方法中的this就是那个对象;p1调用的equals方法所以this就是p1
obj是谁?传递过来的参数p2
this==obj -->p1==p2
*/
Person p1 = new Person("迪丽热巴",18);
//Person p2 = new Person("古力娜扎",19);
Person p2 = new Person("迪丽热巴",18);
System.out.println("p1:"+p1);//p1:com.itheima.demo01.Object.Person@58ceff1
System.out.println("p2:"+p2);//p2:com.itheima.demo01.Object.Person@7c30a502
//p1=p2;//把p2的地址值赋值给p1
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
boolean b = p1.equals(p1);
System.out.println(b);
}
}1.4 Objects类
在刚才IDEA自动重写equals代码中，使用到了java.util.Objects类
在JDK7添加了一个Objects工具类，它提供了一些方法来操作对象，它由一些静态的实用方法组成，这些方法是null-save（空指针安全的）或null-tolerant（容忍空指针的），用于计算对象的hashcode、返回对象的字符串表示形式、比较两个对象。
在比较两个对象的时候，Object的equals方法容易抛出空指针异常，而Objects类中的equals方法就优化了这个问题。方法如下：
-
public static boolean equals(Object a, Object b):判断两个对象是否相等。
源码：
public static boolean equals(Object a, Object b) {
return (a == b) || (a != null && a.equals(b));
}import java.util.Objects;
public class Demo03Objects {
public static void main(String[] args) {
String s1 = "abc";
//String s1 = null;
String s2 = "abc";
//boolean b = s1.equals(s2); // NullPointerException null是不能调用方法的,会抛出空指针异常
//System.out.println(b);
/*
Objects类的equals方法:对两个对象进行比较,防止空指针异常
public static boolean equals(Object a, Object b) {
return (a == b) || (a != null && a.equals(b));
}
*/
boolean b2 = Objects.equals(s1, s2);
System.out.println(b2);
}
}2. 日期时间类
2.1 Date类
概述
java.util.Date类 表示特定的瞬间，精确到毫秒。
继续查阅Date类的描述，发现Date拥有多个构造函数，只是部分已经过时，但是其中有未过时的构造函数可以把毫秒值转成日期对象。
-
public Date()：分配Date对象并初始化此对象，以表示分配它的时间（精确到毫秒）。 -
public Date(long date)：分配Date对象并初始化此对象，以表示自从标准基准时间（称为“历元（epoch）”，即1970年1月1日00:00:00 GMT）以来的指定毫秒数。
tips: 由于我们处于东八区，所以我们的基准时间为1970年1月1日8时0分0秒。
简单来说：使用无参构造，可以自动设置当前系统时间的毫秒时刻；指定long类型的构造参数，可以自定义毫秒时刻。例如：
import java.util.Date;
public class Demo01Date {
public static void main(String[] args) {
// 创建日期对象，把当前的时间
System.out.println(new Date()); // Tue Jan 16 14:37:35 CST 2018
// 创建日期对象，把当前的毫秒值转成日期对象
System.out.println(new Date(0L)); // Thu Jan 01 08:00:00 CST 1970
}
}tips:在使用println方法时，会自动调用Date类中的toString方法。Date类对Object类中的toString方法进行了覆盖重写，所以结果为指定格式的字符串。
常用方法
Date类中的多数方法已经过时，常用的方法有：
-
public long getTime()把日期对象转换成对应的时间毫秒值。
/*
java.util.Date:表示日期和时间的类
类 Date 表示特定的瞬间，精确到毫秒。
毫秒:千分之一秒 1000毫秒=1秒
特定的瞬间:一个时间点,一刹那时间
2088-08-08 09:55:33:333 瞬间
2088-08-08 09:55:33:334 瞬间
2088-08-08 09:55:33:334 瞬间
...
毫秒值的作用:可以对时间和日期进行计算
2099-01-03 到 2088-01-01 中间一共有多少天
可以日期转换为毫秒进行计算,计算完毕,在把毫秒转换为日期
把日期转换为毫秒:
当前的日期:2088-01-01
时间原点(0毫秒):1970 年 1 月 1 日 00:00:00(英国格林威治)
就是计算当前日期到时间原点之间一共经历了多少毫秒 (1611477797585L)
注意:
中国属于东八区,会把时间增加8个小时
1970 年 1 月 1 日 08:00:00
把毫秒转换为日期:
1 天 = 24 × 60 × 60 = 86400 秒 = 86400 x 1000 = 86400000毫秒
*/
public class Demo01Date {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(System.currentTimeMillis());//获取当前系统时间到1970 年 1 月 1 日 00:00:00经历了多少毫秒
}
}import java.util.Date;
public class Demo02Date {
public static void main(String[] args) {
demo03();
}
/*
long getTime() 把日期转换为毫秒值(相当于System.currentTimeMillis()方法)
返回自 1970 年 1 月 1 日 00:00:00 GMT 以来此 Date 对象表示的毫秒数。
*/
private static void demo03() {
Date date = new Date();
long time = date.getTime();
System.out.println(time);//1611478033182
}
/*
Date类的带参数构造方法
Date(long date) :传递毫秒值,把毫秒值转换为Date日期
*/
private static void demo02() {
Date date = new Date(0L);
System.out.println(date);// Thu Jan 01 08:00:00 CST 1970
date = new Date(1611478033182L);
System.out.println(date);// Sun Aug 08 09:39:00 CST 2088
}
/*
Date类的空参数构造方法
Date() 获取当前系统的日期和时间
*/
private static void demo01() {
Date date = new Date();
System.out.println(date);//Sun Aug 08 12:23:03 CST 2088
}
}2.2 DateFormat类
java.text.DateFormat 是日期/时间格式化子类的抽象类，我们通过这个类可以帮我们完成日期和文本之间的转换,也就是可以在Date对象与String对象之间进行来回转换。
- 格式化：按照指定的格式，从Date对象转换为String对象。
- 解析：按照指定的格式，从String对象转换为Date对象。
构造方法
由于DateFormat为抽象类，不能直接使用，所以需要常用的子类java.text.SimpleDateFormat。这个类需要一个模式（格式）来指定格式化或解析的标准。构造方法为：
-
public SimpleDateFormat(String pattern)：用给定的模式和默认语言环境的日期格式符号构造SimpleDateFormat。
参数pattern是一个字符串，代表日期时间的自定义格式。
格式规则
常用的格式规则为：
标识字母（区分大小写） | 含义 |
y | 年 |
M | 月 |
d | 日 |
H | 时 |
m | 分 |
s | 秒 |
备注：更详细的格式规则，可以参考SimpleDateFormat类的API文档0。
创建SimpleDateFormat对象的代码如：
import java.text.DateFormat;
import java.text.SimpleDateFormat;
public class Demo02SimpleDateFormat {
public static void main(String[] args) {
// 对应的日期格式如：2020-01-24 15:06:38
DateFormat format = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
}
}常用方法
DateFormat类的常用方法有：
-
public String format(Date date)：将Date对象格式化为字符串。 -
public Date parse(String source)：将字符串解析为Date对象。
format方法
使用format方法的代码为：
import java.text.DateFormat;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
/*
把Date对象转换成String
*/
public class Demo03DateFormatMethod {
public static void main(String[] args) {
Date date = new Date();
// 创建日期格式化对象,在获取格式化对象时可以指定风格
DateFormat df = new SimpleDateFormat("yyyy年MM月dd日");
String str = df.format(date);
System.out.println(str); // 2008年1月23日
}
}parse方法
使用parse方法的代码为：
import java.text.DateFormat;
import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
/*
把String转换成Date对象
*/
public class Demo04DateFormatMethod {
public static void main(String[] args) throws ParseException {
DateFormat df = new SimpleDateFormat("yyyy年MM月dd日");
String str = "2018年12月11日";
Date date = df.parse(str);
System.out.println(date); // Tue Dec 11 00:00:00 CST 2018
}
}2.3 练习
请使用日期时间相关的API，计算出一个人已经出生了多少天。
思路：
1.获取当前时间对应的毫秒值
2.获取自己出生日期对应的毫秒值
3.两个时间相减（当前时间– 出生日期）
代码实现：
public static void function() throws Exception {
System.out.println("请输入出生日期 格式 YYYY-MM-dd");
// 获取出生日期,键盘输入
String birthdayString = new Scanner(System.in).next();
// 将字符串日期,转成Date对象
// 创建SimpleDateFormat对象,写日期模式
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
// 调用方法parse,字符串转成日期对象
Date birthdayDate = sdf.parse(birthdayString);
// 获取今天的日期对象
Date todayDate = new Date();
// 将两个日期转成毫秒值,Date类的方法getTime
long birthdaySecond = birthdayDate.getTime();
long todaySecond = todayDate.getTime();
long secone = todaySecond-birthdaySecond;
if (secone < 0){
System.out.println("还没出生呢");
} else {
System.out.println(secone/1000/60/60/24);
}
}import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
/*
java.text.DateFormat:是日期/时间格式化子类的抽象类
作用:
格式化（也就是日期 -> 文本）、解析（文本-> 日期）
成员方法:
String format(Date date) 按照指定的模式,把Date日期,格式化为符合模式的字符串
Date parse(String source) 把符合模式的字符串,解析为Date日期
DateFormat类是一个抽象类,无法直接创建对象使用,可以使用DateFormat类的子类
java.text.SimpleDateFormat extends DateFormat
构造方法:
SimpleDateFormat(String pattern)
用给定的模式和默认语言环境的日期格式符号构造 SimpleDateFormat。
参数:
String pattern:传递指定的模式
模式:区分大小写的
y 年
M 月
d 日
H 时
m 分
s 秒
写对应的模式,会把模式替换为对应的日期和时间
"yyyy-MM-dd HH:mm:ss"
注意:
模式中的字母不能更改,连接模式的符号可以改变
"yyyy年MM月dd日 HH时mm分ss秒"
*/
public class Demo01DateFormat {
public static void main(String[] args) throws ParseException {
demo02();
}
/*
使用DateFormat类中的方法parse,把文本解析为日期
使用步骤:
1.创建SimpleDateFormat对象,构造方法中传递指定的模式
2.调用SimpleDateFormat对象中的方法parse,把符合构造方法中模式的字符串,解析为Date日期
注意:
public Date parse(String source) throws ParseException
parse方法声明了一个异常叫ParseException
如果字符串和构造方法的模式不一样,那么程序就会抛出此异常
调用一个抛出了异常的方法,就必须的处理这个异常,要么throws继续抛出这个异常,要么try catch自己处理
*/
private static void demo02() throws ParseException {
//1.创建SimpleDateFormat对象,构造方法中传递指定的模式
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy年MM月dd日 HH时mm分ss秒");
//2.调用SimpleDateFormat对象中的方法parse,把符合构造方法中模式的字符串,解析为Date日期
//Date parse(String source) 把符合模式的字符串,解析为Date日期
Date date = sdf.parse("2088年08月08日 15时51分54秒");
System.out.println(date);
}
/*
使用DateFormat类中的方法format,把日期格式化为文本
使用步骤:
1.创建SimpleDateFormat对象,构造方法中传递指定的模式
2.调用SimpleDateFormat对象中的方法format,按照构造方法中指定的模式,把Date日期格式化为符合模式的字符串(文本)
*/
private static void demo01() {
//1.创建SimpleDateFormat对象,构造方法中传递指定的模式
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy年MM月dd日 HH时mm分ss秒");
//2.调用SimpleDateFormat对象中的方法format,按照构造方法中指定的模式,把Date日期格式化为符合模式的字符串(文本)
//String format(Date date) 按照指定的模式,把Date日期,格式化为符合模式的字符串
Date date = new Date();
String d = sdf.format(date);
System.out.println(date);//Sun Aug 08 15:51:54 CST 2088
System.out.println(d);//2088年08月08日 15时51分54秒
}
}import java.text.ParseException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.Scanner;
/*
练习:
请使用日期时间相关的API，计算出一个人已经出生了多少天。
分析:
1.使用Scanner类中的方法next,获取出生日期
2.使用DateFormat类中的方法parse,把字符串的出生日期,解析为Date格式的出生日期
3.把Date格式的出生日期转换为毫秒值
4.获取当前的日期,转换为毫秒值
5.使用当前日期的毫秒值-出生日期的毫秒值
6.把毫秒差值转换为天(s/1000/60/60/24)
*/
public class Demo02Test {
public static void main(String[] args) throws ParseException {
//1.使用Scanner类中的方法next,获取出生日期
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入您的出生日期,格式:yyyy-MM-dd");
String birthdayDateString = sc.next();
//2.使用DateFormat类中的方法parse,把字符串的出生日期,解析为Date格式的出生日期
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
Date birthdayDate = sdf.parse(birthdayDateString);
//3.把Date格式的出生日期转换为毫秒值
long birthdayDateTime = birthdayDate.getTime();
//4.获取当前的日期,转换为毫秒值
long todayTime = new Date().getTime();
//5.使用当前日期的毫秒值-出生日期的毫秒值
long time = todayTime-birthdayDateTime;
//6.把毫秒差值转换为天(s/1000/60/60/24)
System.out.println(time/1000/60/60/24);
}
}
2.4 Calendar类
概念
日历我们都见过
java.util.Calendar是日历类，在Date后出现，替换掉了许多Date的方法。该类将所有可能用到的时间信息封装为静态成员变量，方便获取。日历类就是方便获取各个时间属性的。
获取方式
Calendar为抽象类，由于语言敏感性，Calendar类在创建对象时并非直接创建，而是通过静态方法创建，返回子类对象，如下：
Calendar静态方法
-
public static Calendar getInstance()：使用默认时区和语言环境获得一个日历
例如：
import java.util.Calendar;
public class Demo06CalendarInit {
public static void main(String[] args) {
Calendar cal = Calendar.getInstance();
}
}常用方法
根据Calendar类的API文档，常用方法有：
-
public int get(int field)：返回给定日历字段的值。 -
public void set(int field, int value)：将给定的日历字段设置为给定值。 -
public abstract void add(int field, int amount)：根据日历的规则，为给定的日历字段添加或减去指定的时间量。 -
public Date getTime()：返回一个表示此Calendar时间值（从历元到现在的毫秒偏移量）的Date对象。
Calendar类中提供很多成员常量，代表给定的日历字段：
字段值 | 含义 |
YEAR | 年 |
MONTH | 月（从0开始，可以+1使用） |
DAY_OF_MONTH | 月中的天（几号） |
HOUR | 时（12小时制） |
HOUR_OF_DAY | 时（24小时制） |
MINUTE | 分 |
SECOND | 秒 |
DAY_OF_WEEK | 周中的天（周几，周日为1，可以-1使用） |
get/set方法
get方法用来获取指定字段的值，set方法用来设置指定字段的值，代码使用演示：
import java.util.Calendar;
public class CalendarUtil {
public static void main(String[] args) {
// 创建Calendar对象
Calendar cal = Calendar.getInstance();
// 设置年
int year = cal.get(Calendar.YEAR);
// 设置月
int month = cal.get(Calendar.MONTH) + 1;
// 设置日
int dayOfMonth = cal.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);
System.out.print(year + "年" + month + "月" + dayOfMonth + "日");
}
}import java.util.Calendar;
public class Demo07CalendarMethod {
public static void main(String[] args) {
Calendar cal = Calendar.getInstance();
cal.set(Calendar.YEAR, 2020);
System.out.print(year + "年" + month + "月" + dayOfMonth + "日"); // 2020年1月17日
}
}add方法
add方法可以对指定日历字段的值进行加减操作，如果第二个参数为正数则加上偏移量，如果为负数则减去偏移量。代码如：
import java.util.Calendar;
public class Demo08CalendarMethod {
public static void main(String[] args) {
Calendar cal = Calendar.getInstance();
System.out.print(year + "年" + month + "月" + dayOfMonth + "日"); // 2018年1月17日
// 使用add方法
cal.add(Calendar.DAY_OF_MONTH, 2); // 加2天
cal.add(Calendar.YEAR, -3); // 减3年
System.out.print(year + "年" + month + "月" + dayOfMonth + "日"); // 2015年1月18日;
}
}getTime方法
Calendar中的getTime方法并不是获取毫秒时刻，而是拿到对应的Date对象。
import java.util.Calendar;
import java.util.Date;
public class Demo09CalendarMethod {
public static void main(String[] args) {
Calendar cal = Calendar.getInstance();
Date date = cal.getTime();
System.out.println(date); // Tue Jan 16 16:03:09 CST 2018
}
}小贴士：
西方星期的开始为周日，中国为周一。
在Calendar类中，月份的表示是以0-11代表1-12月。
日期是有大小关系的，时间靠后，时间越大。
import java.util.Calendar;
/*
java.util.Calendar类:日历类
Calendar类是一个抽象类,里边提供了很多操作日历字段的方法(YEAR、MONTH、DAY_OF_MONTH、HOUR )
Calendar类无法直接创建对象使用,里边有一个静态方法叫getInstance(),该方法返回了Calendar类的子类对象
static Calendar getInstance() 使用默认时区和语言环境获得一个日历。
*/
public class Demo01Calendar {
public static void main(String[] args) {
Calendar c = Calendar.getInstance();//多态
System.out.println(c);
}
}import java.util.Calendar;
import java.util.Date;
/*
Calendar类的常用成员方法:
public int get(int field)：返回给定日历字段的值。
public void set(int field, int value)：将给定的日历字段设置为给定值。
public abstract void add(int field, int amount)：根据日历的规则，为给定的日历字段添加或减去指定的时间量。
public Date getTime()：返回一个表示此Calendar时间值（从历元到现在的毫秒偏移量）的Date对象。
成员方法的参数:
int field:日历类的字段,可以使用Calendar类的静态成员变量获取
public static final int YEAR = 1; 年
public static final int MONTH = 2; 月
public static final int DATE = 5; 月中的某一天
public static final int DAY_OF_MONTH = 5;月中的某一天
public static final int HOUR = 10; 时
public static final int MINUTE = 12; 分
public static final int SECOND = 13; 秒
*/
public class Demo02Calendar {
public static void main(String[] args) {
demo04();
}
/*
public Date getTime()：返回一个表示此Calendar时间值（从历元到现在的毫秒偏移量）的Date对象。
把日历对象,转换为日期对象
*/
private static void demo04() {
//使用getInstance方法获取Calendar对象
Calendar c = Calendar.getInstance();
Date date = c.getTime();
System.out.println(date);
}
/*
public abstract void add(int field, int amount)：根据日历的规则，为给定的日历字段添加或减去指定的时间量。
把指定的字段增加/减少指定的值
参数:
int field:传递指定的日历字段(YEAR,MONTH...)
int amount:增加/减少指定的值
正数:增加
负数:减少
*/
private static void demo03() {
//使用getInstance方法获取Calendar对象
Calendar c = Calendar.getInstance();
//把年增加2年
c.add(Calendar.YEAR,2);
//把月份减少3个月
c.add(Calendar.MONTH,-3);
int year = c.get(Calendar.YEAR);
System.out.println(year);
int month = c.get(Calendar.MONTH);
System.out.println(month);//西方的月份0-11 东方:1-12
//int date = c.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);
int date = c.get(Calendar.DATE);
System.out.println(date);
}
/*
public void set(int field, int value)：将给定的日历字段设置为给定值。
参数:
int field:传递指定的日历字段(YEAR,MONTH...)
int value:给指定字段设置的值
*/
private static void demo02() {
//使用getInstance方法获取Calendar对象
Calendar c = Calendar.getInstance();
//设置年为9999
c.set(Calendar.YEAR,9999);
//设置月为9月
c.set(Calendar.MONTH,9);
//设置日9日
c.set(Calendar.DATE,9);
//同时设置年月日,可以使用set的重载方法
c.set(8888,8,8);
int year = c.get(Calendar.YEAR);
System.out.println(year);
int month = c.get(Calendar.MONTH);
System.out.println(month);//西方的月份0-11 东方:1-12
int date = c.get(Calendar.DATE);
System.out.println(date);
}
/*
public int get(int field)：返回给定日历字段的值。
参数:传递指定的日历字段(YEAR,MONTH...)
返回值:日历字段代表的具体的值
*/
private static void demo01() {
//使用getInstance方法获取Calendar对象
Calendar c = Calendar.getInstance();
int year = c.get(Calendar.YEAR);
System.out.println(year);
int month = c.get(Calendar.MONTH);
System.out.println(month);//西方的月份0-11 东方:1-12
//int date = c.get(Calendar.DAY_OF_MONTH);
int date = c.get(Calendar.DATE);
System.out.println(date);
}
}3. System类
java.lang.System类中提供了大量的静态方法，可以获取与系统相关的信息或系统级操作，在System类的API文档中，常用的方法有：
-
public static long currentTimeMillis()：返回以毫秒为单位的当前时间。 -
public static void arraycopy(Object src, int srcPos, Object dest, int destPos, int length)：将数组中指定的数据拷贝到另一个数组中。
3.1 currentTimeMillis方法
实际上，currentTimeMillis方法就是 获取当前系统时间与1970年01月01日00:00点之间的毫秒差值
import java.util.Date;
public class SystemDemo {
public static void main(String[] args) {
//获取当前时间毫秒值
System.out.println(System.currentTimeMillis()); // 1516090531144
}
}练习
验证for循环打印数字1-9999所需要使用的时间（毫秒）
public class SystemTest1 {
public static void main(String[] args) {
long start = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
System.out.println(i);
}
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("共耗时毫秒：" + (end - start));
}
}3.2 arraycopy方法
-
public static void arraycopy(Object src, int srcPos, Object dest, int destPos, int length)：将数组中指定的数据拷贝到另一个数组中。
数组的拷贝动作是系统级的，性能很高。System.arraycopy方法具有5个参数，含义分别为：
参数序号 | 参数名称 | 参数类型 | 参数含义 |
1 | src | Object | 源数组 |
2 | srcPos | int | 源数组索引起始位置 |
3 | dest | Object | 目标数组 |
4 | destPos | int | 目标数组索引起始位置 |
5 | length | int | 复制元素个数 |
练习
将src数组中前3个元素，复制到dest数组的前3个位置上复制元素前：src数组元素[1,2,3,4,5]，dest数组元素[6,7,8,9,10]复制元素后：src数组元素[1,2,3,4,5]，dest数组元素[1,2,3,9,10]
import java.util.Arrays;
public class Demo11SystemArrayCopy {
public static void main(String[] args) {
int[] src = new int[]{1,2,3,4,5};
int[] dest = new int[]{6,7,8,9,10};
System.arraycopy( src, 0, dest, 0, 3);
/*代码运行后：两个数组中的元素发生了变化
src数组元素[1,2,3,4,5]
dest数组元素[1,2,3,9,10]
*/
}
}import java.util.Arrays;
/*
java.lang.System类中提供了大量的静态方法，可以获取与系统相关的信息或系统级操作，在System类的API文档中，常用的方法有：
public static long currentTimeMillis()：返回以毫秒为单位的当前时间。
public static void arraycopy(Object src, int srcPos, Object dest, int destPos, int length)：将数组中指定的数据拷贝到另一个数组中。
*/
public class Demo01System {
public static void main(String[] args) {
demo02();
StringBuilder sb = new StringBuilder();
}
/*
public static void arraycopy(Object src, int srcPos, Object dest, int destPos, int length)：将数组中指定的数据拷贝到另一个数组中。
参数:
src - 源数组。
srcPos - 源数组中的起始位置(起始索引)。
dest - 目标数组。
destPos - 目标数据中的起始位置。
length - 要复制的数组元素的数量。
练习:
将src数组中前3个元素，复制到dest数组的前3个位置上
复制元素前：
src数组元素[1,2,3,4,5]，dest数组元素[6,7,8,9,10]
复制元素后：
src数组元素[1,2,3,4,5]，dest数组元素[1,2,3,9,10]
*/
private static void demo02() {
//定义源数组
int[] src = {1,2,3,4,5};
//定义目标数组
int[] dest = {6,7,8,9,10};
System.out.println("复制前:"+ Arrays.toString(dest));
//使用System类中的arraycopy把源数组的前3个元素复制到目标数组的前3个位置上
System.arraycopy(src,0,dest,0,3);
System.out.println("复制后:"+ Arrays.toString(dest));
}
/*
public static long currentTimeMillis()：返回以毫秒为单位的当前时间。
用来程序的效率
验证for循环打印数字1-9999所需要使用的时间（毫秒）
*/
private static void demo01() {
//程序执行前,获取一次毫秒值
long s = System.currentTimeMillis();
//执行for循环
for (int i = 1; i <=9999 ; i++) {
System.out.println(i);
}
//程序执行后,获取一次毫秒值
long e = System.currentTimeMillis();
System.out.println("程序共耗时:"+(e-s)+"毫秒");//程序共耗时:106毫秒
}
}4. StringBuilder类
4.1 字符串拼接问题
由于String类的对象内容不可改变，所以每当进行字符串拼接时，总是会在内存中创建一个新的对象。例如：
public class StringDemo {
public static void main(String[] args) {
String s = "Hello";
s += "World";
System.out.println(s);
}
}在API中对String类有这样的描述：字符串是常量，它们的值在创建后不能被更改。
根据这句话分析我们的代码，其实总共产生了三个字符串，即"Hello"、"World"和"HelloWorld"。引用变量s首先指向Hello对象，最终指向拼接出来的新字符串对象，即HelloWord 。
由此可知，如果对字符串进行拼接操作，每次拼接，都会构建一个新的String对象，既耗时，又浪费空间。为了解决这一问题，可以使用java.lang.StringBuilder类。
4.2 StringBuilder概述
查阅java.lang.StringBuilder的API，StringBuilder又称为可变字符序列，它是一个类似于 String 的字符串缓冲区，通过某些方法调用可以改变该序列的长度和内容。
原来StringBuilder是个字符串的缓冲区，即它是一个容器，容器中可以装很多字符串。并且能够对其中的字符串进行各种操作。
它的内部拥有一个数组用来存放字符串内容，进行字符串拼接时，直接在数组中加入新内容。StringBuilder会自动维护数组的扩容。原理如下图所示：(默认16字符空间，超过自动扩充)
4.3 构造方法
根据StringBuilder的API文档，常用构造方法有2个：
-
public StringBuilder()：构造一个空的StringBuilder容器。 -
public StringBuilder(String str)：构造一个StringBuilder容器，并将字符串添加进去。
public class StringBuilderDemo {
public static void main(String[] args) {
StringBuilder sb1 = new StringBuilder();
System.out.println(sb1); // (空白)
// 使用带参构造
StringBuilder sb2 = new StringBuilder("abc");
System.out.println(sb2); // abc
}
}4.4 常用方法
StringBuilder常用的方法有2个：
-
public StringBuilder append(...)：添加任意类型数据的字符串形式，并返回当前对象自身。 -
public String toString()：将当前StringBuilder对象转换为String对象。
append方法
append方法具有多种重载形式，可以接收任意类型的参数。任何数据作为参数都会将对应的字符串内容添加到StringBuilder中。例如：
public class Demo02StringBuilder {
public static void main(String[] args) {
//创建对象
StringBuilder builder = new StringBuilder();
//public StringBuilder append(任意类型)
StringBuilder builder2 = builder.append("hello");
//对比一下
System.out.println("builder:"+builder);
System.out.println("builder2:"+builder2);
System.out.println(builder == builder2); //true
// 可以添加 任何类型
builder.append("hello");
builder.append("world");
builder.append(true);
builder.append(100);
// 在我们开发中，会遇到调用一个方法后，返回一个对象的情况。然后使用返回的对象继续调用方法。
// 这种时候，我们就可以把代码现在一起，如append方法一样，代码如下
//链式编程
builder.append("hello").append("world").append(true).append(100);
System.out.println("builder:"+builder);
}
}备注：StringBuilder已经覆盖重写了Object当中的toString方法。
toString方法
通过toString方法，StringBuilder对象将会转换为不可变的String对象。如：
public class Demo16StringBuilder {
public static void main(String[] args) {
// 链式创建
StringBuilder sb = new StringBuilder("Hello").append("World").append("Java");
// 调用方法
String str = sb.toString();
System.out.println(str); // HelloWorldJava
}
}/*
java.lang.StringBuilder类:字符串缓冲区,可以提高字符串的效率
构造方法:
StringBuilder() 构造一个不带任何字符的字符串生成器，其初始容量为 16 个字符。
StringBuilder(String str) 构造一个字符串生成器，并初始化为指定的字符串内容。
*/
public class Demo01StringBuilder {
public static void main(String[] args) {
//空参数构造方法
StringBuilder bu1 = new StringBuilder();
System.out.println("bu1:"+bu1);//bu1:""
//带字符串的构造方法
StringBuilder bu2 = new StringBuilder("abc");
System.out.println("bu2:"+bu2);//bu2:abc
}
}/*
StringBuilder的常用方法:
public StringBuilder append(...)：添加任意类型数据的字符串形式，并返回当前对象自身。
*/
public class Demo02StringBuilder {
public static void main(String[] args) {
//创建StringBuilder对象
StringBuilder bu = new StringBuilder();
//使用append方法往StringBuilder中添加数据
//append方法返回的是this,调用方法的对象bu,this==bu
//StringBuilder bu2 = bu.append("abc");//把bu的地址赋值给了bu2
//System.out.println(bu);//"abc"
//System.out.println(bu2);//"abc"
//System.out.println(bu==bu2);//比较的是地址 true
//使用append方法无需接收返回值
// bu.append("abc");
// bu.append(1);
// bu.append(true);
// bu.append(8.8);
// bu.append('中');
// System.out.println(bu);//abc1true8.8中
/*
链式编程:方法返回值是一个对象,可以继续调用方法
*/
System.out.println("abc".toUpperCase().toLowerCase().toUpperCase().toLowerCase());
bu.append("abc").append(1).append(true).append(8.8).append('中');
System.out.println(bu);//abc1true8.8中
}
}/*
StringBuilder和String可以相互转换:
String->StringBuilder:可以使用StringBuilder的构造方法
StringBuilder(String str) 构造一个字符串生成器，并初始化为指定的字符串内容。
StringBuilder->String:可以使用StringBuilder中的toString方法
public String toString()：将当前StringBuilder对象转换为String对象。
*/
public class Demo03StringBuilder {
public static void main(String[] args) {
//String->StringBuilder
String str = "hello";
System.out.println("str:"+str);
StringBuilder bu = new StringBuilder(str);
//往StringBuilder中添加数据
bu.append("world");
System.out.println("bu:"+bu);
//StringBuilder->String
String s = bu.toString();
System.out.println("s:"+s);
}
}5. 包装类
5.1 概述
Java提供了两个类型系统，基本类型与引用类型，使用基本类型在于效率，然而很多情况，会创建对象使用，因为对象可以做更多的功能，如果想要我们的基本类型像对象一样操作，就可以使用基本类型对应的包装类，如下：
基本类型 | 对应的包装类（位于java.lang包中） |
byte | Byte |
short | Short |
int | Integer |
long | Long |
float | Float |
double | Double |
char | Character |
boolean | Boolean |
5.2 装箱与拆箱
基本类型与对应的包装类对象之间，来回转换的过程称为”装箱“与”拆箱“：
- 装箱：从基本类型转换为对应的包装类对象。
- 拆箱：从包装类对象转换为对应的基本类型。
用Integer与 int为例：
基本数值---->包装对象
Integer i = new Integer(4);//使用构造函数函数
Integer iii = Integer.valueOf(4);//使用包装类中的valueOf方法包装对象---->基本数值
int num = i.intValue();5.3自动装箱与自动拆箱
由于我们经常要做基本类型与包装类之间的转换，从Java 5（JDK 1.5）开始，基本类型与包装类的装箱、拆箱动作可以自动完成。例如：
Integer i = 4;//自动装箱。相当于Integer i = Integer.valueOf(4);
i = i + 5;//等号右边：将i对象转成基本数值(自动拆箱) i.intValue() + 5;
//加法运算完成后，再次装箱，把基本数值转成对象。5.3 基本类型与字符串之间的转换
基本类型转换为String
基本类型转换String总共有三种方式，查看课后资料可以得知，这里只讲最简单的一种方式：
基本类型直接与””相连接即可；如：34+""String转换成对应的基本类型
除了Character类之外，其他所有包装类都具有parseXxx静态方法可以将字符串参数转换为对应的基本类型：
-
public static byte parseByte(String s)：将字符串参数转换为对应的byte基本类型。 -
public static short parseShort(String s)：将字符串参数转换为对应的short基本类型。 -
public static int parseInt(String s)：将字符串参数转换为对应的int基本类型。 -
public static long parseLong(String s)：将字符串参数转换为对应的long基本类型。 -
public static float parseFloat(String s)：将字符串参数转换为对应的float基本类型。 -
public static double parseDouble(String s)：将字符串参数转换为对应的double基本类型。 -
public static boolean parseBoolean(String s)：将字符串参数转换为对应的boolean基本类型。
代码使用（仅以Integer类的静态方法parseXxx为例）如：
public class Demo18WrapperParse {
public static void main(String[] args) {
int num = Integer.parseInt("100");
}
}注意:如果字符串参数的内容无法正确转换为对应的基本类型，则会抛出
java.lang.NumberFormatException异常。
/*
装箱:把基本类型的数据,包装到包装类中(基本类型的数据->包装类)
构造方法:
Integer(int value) 构造一个新分配的 Integer 对象，它表示指定的 int 值。
Integer(String s) 构造一个新分配的 Integer 对象，它表示 String 参数所指示的 int 值。
传递的字符串,必须是基本类型的字符串,否则会抛出异常 "100" 正确 "a" 抛异常
静态方法:
static Integer valueOf(int i) 返回一个表示指定的 int 值的 Integer 实例。
static Integer valueOf(String s) 返回保存指定的 String 的值的 Integer 对象。
拆箱:在包装类中取出基本类型的数据(包装类->基本类型的数据)
成员方法:
int intValue() 以 int 类型返回该 Integer 的值。
*/
public class Demo01Integer {
public static void main(String[] args) {
//装箱:把基本类型的数据,包装到包装类中(基本类型的数据->包装类)
//构造方法
Integer in1 = new Integer(1);//方法上有横线,说明方法过时了
System.out.println(in1);//1 重写了toString方法
Integer in2 = new Integer("1");
System.out.println(in2);//1
//静态方法
Integer in3 = Integer.valueOf(1);
System.out.println(in3);
//Integer in4 = Integer.valueOf("a");//NumberFormatException数字格式化异常
Integer in4 = Integer.valueOf("1");
System.out.println(in4);
//拆箱:在包装类中取出基本类型的数据(包装类->基本类型的数据)
int i = in1.intValue();
System.out.println(i);
}
}import java.util.ArrayList;
/*
自动装箱与自动拆箱:基本类型的数据和包装类之间可以自动的相互转换
JDK1.5之后出现的新特性
*/
public class Demo02Ineger {
public static void main(String[] args) {
/*
自动装箱:直接把int类型的整数赋值包装类
Integer in = 1; 就相当于 Integer in = new Integer(1);
*/
Integer in = 1;
/*
自动拆箱:in是包装类,无法直接参与运算,可以自动转换为基本数据类型,在进行计算
in+2;就相当于 in.intVale() + 2 = 3
in = in.intVale() + 2 = 3 又是一个自动装箱
*/
in = in+2;
ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
/*
ArrayList集合无法直接存储整数,可以存储Integer包装类
*/
list.add(1); //-->自动装箱 list.add(new Integer(1));
int a = list.get(0); //-->自动拆箱 list.get(0).intValue();
}
}/*
基本类型与字符串类型之间的相互转换
基本类型->字符串(String)
1.基本类型的值+"" 最简单的方法(工作中常用)
2.包装类的静态方法toString(参数),不是Object类的toString() 重载
static String toString(int i) 返回一个表示指定整数的 String 对象。
3.String类的静态方法valueOf(参数)
static String valueOf(int i) 返回 int 参数的字符串表示形式。
字符串(String)->基本类型
使用包装类的静态方法parseXXX("字符串");
Integer类: static int parseInt(String s)
Double类: static double parseDouble(String s)
*/
public class Demo03Integer {
public static void main(String[] args) {
//基本类型->字符串(String)
int i1 = 100;
String s1 = i1 + "";
System.out.println(s1 + 200);//100200
String s2 = Integer.toString(100);
System.out.println(s2 + 200);//100200
String s3 = String.valueOf(100);
System.out.println(s3 + 200);//100200
//字符串(String)->基本类型
int i = Integer.parseInt(s1);
System.out.println(i - 10);
int a = Integer.parseInt("a");//NumberFormatException
System.out.println(a);
}
}第四章 集合
1. Collection集合
1.1 集合概述
- 集合：集合是java中提供的一种容器，可以用来存储多个数据。
集合和数组既然都是容器，它们有什么区别
- 数组的长度是固定的。集合的长度是可变的。
- 数组中存储的是同一类型的元素，可以存储基本数据类型值。集合存储的都是对象。而且对象的类型可以不一致。在开发中一般当对象多的时候，使用集合进行存储。
1.2 集合框架
JAVASE提供了满足各种需求的API，在使用这些API前，先了解其继承与接口操作架构，才能了解何时采用哪个类，以及类之间如何彼此合作，从而达到灵活应用。
集合按照其存储结构可以分为两大类，分别是单列集合java.util.Collection和双列集合java.util.Map。
- Collection：单列集合类的根接口，用于存储一系列符合某种规则的元素，它有两个重要的子接口，分别是
java.util.List和java.util.Set。其中，List的特点是元素有序、元素可重复。Set的特点是元素无序，而且不可重复。List接口的主要实现类有java.util.ArrayList和java.util.LinkedList，Set接口的主要实现类有java.util.HashSet和java.util.TreeSet。
从上面的描述可以看出JDK中提供了丰富的集合类库，为了便于初学者进行系统地学习，接下来通过一张图来描述整个集合类的继承体系。
其中，橙色框里填写的都是接口类型，而蓝色框里填写的都是具体的实现类。这几天将针对图中所列举的集合类进行逐一地讲解。
集合本身是一个工具，它存放在java.util包中。在Collection接口定义着单列集合框架中最最共性的内容。
1.3 Collection 常用功能
Collection是所有单列集合的父接口，因此在Collection中定义了单列集合(List和Set)通用的一些方法，这些方法可用于操作所有的单列集合。方法如下：
-
public boolean add(E e)： 把给定的对象添加到当前集合中 。 -
public void clear():清空集合中所有的元素。 -
public boolean remove(E e): 把给定的对象在当前集合中删除。 -
public boolean contains(E e): 判断当前集合中是否包含给定的对象。 -
public boolean isEmpty(): 判断当前集合是否为空。 -
public int size(): 返回集合中元素的个数。 -
public Object[] toArray(): 把集合中的元素，存储到数组中。
方法演示：
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
public class Demo1Collection {
public static void main(String[] args) {
// 创建集合对象
// 使用多态形式
Collection<String> coll = new ArrayList<String>();
// 使用方法
// 添加功能 boolean add(String s)
coll.add("小李广");
coll.add("扫地僧");
coll.add("石破天");
System.out.println(coll);
// boolean contains(E e) 判断o是否在集合中存在
System.out.println("判断 扫地僧 是否在集合中"+coll.contains("扫地僧"));
//boolean remove(E e) 删除在集合中的o元素
System.out.println("删除石破天："+coll.remove("石破天"));
System.out.println("操作之后集合中元素:"+coll);
// size() 集合中有几个元素
System.out.println("集合中有"+coll.size()+"个元素");
// Object[] toArray()转换成一个Object数组
Object[] objects = coll.toArray();
// 遍历数组
for (int i = 0; i < objects.length; i++) {
System.out.println(objects[i]);
}
// void clear() 清空集合
coll.clear();
System.out.println("集合中内容为："+coll);
// boolean isEmpty() 判断是否为空
System.out.println(coll.isEmpty());
}
}tips: 有关Collection中的方法可不止上面这些，其他方法可以自行查看API学习。
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.HashSet;
/*
java.util.Collection接口
所有单列集合的最顶层的接口,里边定义了所有单列集合共性的方法
任意的单列集合都可以使用Collection接口中的方法
共性的方法:
public boolean add(E e)： 把给定的对象添加到当前集合中 。
public void clear() :清空集合中所有的元素。
public boolean remove(E e): 把给定的对象在当前集合中删除。
public boolean contains(E e): 判断当前集合中是否包含给定的对象。
public boolean isEmpty(): 判断当前集合是否为空。
public int size(): 返回集合中元素的个数。
public Object[] toArray(): 把集合中的元素，存储到数组中。
*/
public class Demo01Collection {
public static void main(String[] args) {
//创建集合对象,可以使用多态
//Collection<String> coll = new ArrayList<>();
Collection<String> coll = new HashSet<>();
System.out.println(coll);//重写了toString方法 []
/*
public boolean add(E e)： 把给定的对象添加到当前集合中 。
返回值是一个boolean值,一般都返回true,所以可以不用接收
*/
boolean b1 = coll.add("张三");
System.out.println("b1:"+b1);//b1:true
System.out.println(coll);//[张三]
coll.add("李四");
coll.add("李四");
coll.add("赵六");
coll.add("田七");
System.out.println(coll);//[张三, 李四, 赵六, 田七]
/*
public boolean remove(E e): 把给定的对象在当前集合中删除。
返回值是一个boolean值,集合中存在元素,删除元素,返回true
集合中不存在元素,删除失败,返回false
*/
boolean b2 = coll.remove("赵六");
System.out.println("b2:"+b2);//b2:true
boolean b3 = coll.remove("赵四");
System.out.println("b3:"+b3);//b3:false
System.out.println(coll);//[张三, 李四, 田七]
/*
public boolean contains(E e): 判断当前集合中是否包含给定的对象。
包含返回true
不包含返回false
*/
boolean b4 = coll.contains("李四");
System.out.println("b4:"+b4);//b4:true
boolean b5 = coll.contains("赵四");
System.out.println("b5:"+b5);//b5:false
//public boolean isEmpty(): 判断当前集合是否为空。 集合为空返回true,集合不为空返回false
boolean b6 = coll.isEmpty();
System.out.println("b6:"+b6);//b6:false
//public int size(): 返回集合中元素的个数。
int size = coll.size();
System.out.println("size:"+size);//size:3
//public Object[] toArray(): 把集合中的元素，存储到数组中。
Object[] arr = coll.toArray();
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
System.out.println(arr[i]);
}
//public void clear() :清空集合中所有的元素。但是不删除集合,集合还存在
coll.clear();
System.out.println(coll);//[]
System.out.println(coll.isEmpty());//true
}
}2. Iterator迭代器
2.1 Iterator接口
在程序开发中，经常需要遍历集合中的所有元素。针对这种需求，JDK专门提供了一个接口java.util.Iterator。Iterator接口也是Java集合中的一员，但它与Collection、Map接口有所不同，Collection接口与Map接口主要用于存储元素，而Iterator主要用于迭代访问（即遍历）Collection中的元素，因此Iterator对象也被称为迭代器。
想要遍历Collection集合，那么就要获取该集合迭代器完成迭代操作，下面介绍一下获取迭代器的方法：
-
public Iterator iterator(): 获取集合对应的迭代器，用来遍历集合中的元素的。
下面介绍一下迭代的概念：
- 迭代：即Collection集合元素的通用获取方式。在取元素之前先要判断集合中有没有元素，如果有，就把这个元素取出来，继续在判断，如果还有就再取出出来。一直把集合中的所有元素全部取出。这种取出方式专业术语称为迭代。
Iterator接口的常用方法如下：
-
public E next():返回迭代的下一个元素。 -
public boolean hasNext():如果仍有元素可以迭代，则返回 true。
接下来我们通过案例学习如何使用Iterator迭代集合中元素：
public class IteratorDemo {
public static void main(String[] args) {
// 使用多态方式 创建对象
Collection<String> coll = new ArrayList<String>();
// 添加元素到集合
coll.add("串串星人");
coll.add("吐槽星人");
coll.add("汪星人");
//遍历
//使用迭代器 遍历 每个集合对象都有自己的迭代器
Iterator<String> it = coll.iterator();
// 泛型指的是 迭代出 元素的数据类型
while(it.hasNext()){ //判断是否有迭代元素
String s = it.next();//获取迭代出的元素
System.out.println(s);
}
}
}tips:：在进行集合元素取出时，如果集合中已经没有元素了，还继续使用迭代器的next方法，将会发生java.util.NoSuchElementException没有集合元素的错误。
2.2 迭代器的实现原理
我们在之前案例已经完成了Iterator遍历集合的整个过程。当遍历集合时，首先通过调用t集合的iterator()方法获得迭代器对象，然后使用hashNext()方法判断集合中是否存在下一个元素，如果存在，则调用next()方法将元素取出，否则说明已到达了集合末尾，停止遍历元素。
Iterator迭代器对象在遍历集合时，内部采用指针的方式来跟踪集合中的元素，为了让初学者能更好地理解迭代器的工作原理，接下来通过一个图例来演示Iterator对象迭代元素的过程：
在调用Iterator的next方法之前，迭代器的索引位于第一个元素之前，不指向任何元素，当第一次调用迭代器的next方法后，迭代器的索引会向后移动一位，指向第一个元素并将该元素返回，当再次调用next方法时，迭代器的索引会指向第二个元素并将该元素返回，依此类推，直到hasNext方法返回false，表示到达了集合的末尾，终止对元素的遍历。
2.3 增强for
增强for循环(也称for each循环)是JDK1.5以后出来的一个高级for循环，专门用来遍历数组和集合的。它的内部原理其实是个Iterator迭代器，所以在遍历的过程中，不能对集合中的元素进行增删操作。
格式：
for(元素的数据类型 变量 : Collection集合or数组){
//写操作代码
}它用于遍历Collection和数组。通常只进行遍历元素，不要在遍历的过程中对集合元素进行增删操作。
练习1：遍历数组
public class NBForDemo1 {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {3,5,6,87};
//使用增强for遍历数组
for(int a : arr){//a代表数组中的每个元素
System.out.println(a);
}
}
}练习2:遍历集合
public class NBFor {
public static void main(String[] args) {
Collection<String> coll = new ArrayList<String>();
coll.add("小河神");
coll.add("老河神");
coll.add("神婆");
//使用增强for遍历
for(String s :coll){//接收变量s代表 代表被遍历到的集合元素
System.out.println(s);
}
}
}tips: 新for循环必须有被遍历的目标。目标只能是Collection或者是数组。新式for仅仅作为遍历操作出现。
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;
/*
java.util.Iterator接口:迭代器(对集合进行遍历)
有两个常用的方法
boolean hasNext() 如果仍有元素可以迭代，则返回 true。
判断集合中还有没有下一个元素,有就返回true,没有就返回false
E next() 返回迭代的下一个元素。
取出集合中的下一个元素
Iterator迭代器,是一个接口,我们无法直接使用,需要使用Iterator接口的实现类对象,获取实现类的方式比较特殊
Collection接口中有一个方法,叫iterator(),这个方法返回的就是迭代器的实现类对象
Iterator<E> iterator() 返回在此 collection 的元素上进行迭代的迭代器。
迭代器的使用步骤(重点):
1.使用集合中的方法iterator()获取迭代器的实现类对象,使用Iterator接口接收(多态)
2.使用Iterator接口中的方法hasNext判断还有没有下一个元素
3.使用Iterator接口中的方法next取出集合中的下一个元素
*/
public class Demo01Iterator {
public static void main(String[] args) {
//创建一个集合对象
Collection<String> coll = new ArrayList<>();
//往集合中添加元素
coll.add("姚明");
coll.add("科比");
coll.add("麦迪");
coll.add("詹姆斯");
coll.add("艾弗森");
/*
1.使用集合中的方法iterator()获取迭代器的实现类对象,使用Iterator接口接收(多态)
注意:
Iterator<E>接口也是有泛型的,迭代器的泛型跟着集合走,集合是什么泛型,迭代器就是什么泛型
*/
//多态 接口 实现类对象
Iterator<String> it = coll.iterator();
/*
发现使用迭代器取出集合中元素的代码,是一个重复的过程
所以我们可以使用循环优化
不知道集合中有多少元素,使用while循环
循环结束的条件,hasNext方法返回false
*/
while(it.hasNext()){
String e = it.next();
System.out.println(e);
}
System.out.println("----------------------");
for(Iterator<String> it2 = coll.iterator();it2.hasNext();){
String e = it2.next();
System.out.println(e);
}
/* //2.使用Iterator接口中的方法hasNext判断还有没有下一个元素
boolean b = it.hasNext();
System.out.println(b);//true
//3.使用Iterator接口中的方法next取出集合中的下一个元素
String s = it.next();
System.out.println(s);//姚明
b = it.hasNext();
System.out.println(b);
s = it.next();
System.out.println(s);
b = it.hasNext();
System.out.println(b);
s = it.next();
System.out.println(s);
b = it.hasNext();
System.out.println(b);
s = it.next();
System.out.println(s);
b = it.hasNext();
System.out.println(b);
s = it.next();
System.out.println(s);
b = it.hasNext();
System.out.println(b);//没有元素,返回false
s = it.next();//没有元素,在取出元素会抛出NoSuchElementException没有元素异常
System.out.println(s);*/
}
}import java.util.ArrayList;
/*
增强for循环:底层使用的也是迭代器,使用for循环的格式,简化了迭代器的书写
是JDK1.5之后出现的新特性
Collection<E>extends Iterable<E>:所有的单列集合都可以使用增强for
public interface Iterable<T>实现这个接口允许对象成为 "foreach" 语句的目标。
增强for循环:用来遍历集合和数组
格式:
for(集合/数组的数据类型 变量名: 集合名/数组名){
sout(变量名);
}
*/
public class Demo02Foreach {
public static void main(String[] args) {
demo02();
}
//使用增强for循环遍历集合
private static void demo02() {
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
list.add("aaa");
list.add("bbb");
list.add("ccc");
list.add("ddd");
for(String s : list){
System.out.println(s);
}
}
//使用增强for循环遍历数组
private static void demo01() {
int[] arr = {1,2,3,4,5};
for(int i:arr){
System.out.println(i);
}
}
}3. 泛型
3.1 泛型概述
集合中可以存放任意对象
，只要把对象存储集合后，那么这时他们都会被提升成Object类型。当我们在取出每一个对象，并且进行相应的操作，这时必须采用类型转换。
大家观察下面代码：
public class GenericDemo {
public static void main(String[] args) {
Collection coll = new ArrayList();
coll.add("abc");
coll.add("it666");
coll.add(5);//由于集合没有做任何限定，任何类型都可以给其中存放
Iterator it = coll.iterator();
while(it.hasNext()){
//需要打印每个字符串的长度,就要把迭代出来的对象转成String类型
String str = (String) it.next();
System.out.println(str.length());
}
}
}程序在运行时发生了问题java.lang.ClassCastException。 为什么会发生类型转换异常呢？ 我们来分析下：由于集合中什么类型的元素都可以存储。导致取出时强转引发运行时 ClassCastException。 怎么来解决这个问题呢？ Collection虽然可以存储各种对象，但实际上通常Collection只存储同一类型对象。例如都是存储字符串对象。因此在JDK5之后，新增了泛型(Generic)语法，让你在设计API时可以指定类或方法支持泛型，这样我们使用API的时候也变得更为简洁，并得到了编译时期的语法检查。
- 泛型：可以在类或方法中预支地使用未知的类型。
tips:一般在创建对象时，将未知的类型确定具体的类型。当没有指定泛型时，默认类型为Object类型。
3.2 使用泛型的好处
上一节只是讲解了泛型的引入，那么泛型带来了哪些好处呢？
- 将运行时期的ClassCastException，转移到了编译时期变成了编译失败。
- 避免了类型强转的麻烦。
通过我们如下代码体验一下：
public class GenericDemo2 {
public static void main(String[] args) {
Collection<String> list = new ArrayList<String>();
list.add("abc");
list.add("it666");
// list.add(5);//当集合明确类型后，存放类型不一致就会编译报错
// 集合已经明确具体存放的元素类型，那么在使用迭代器的时候，迭代器也同样会知道具体遍历元素类型
Iterator<String> it = list.iterator();
while(it.hasNext()){
String str = it.next();
//当使用Iterator<String>控制元素类型后，就不需要强转了。获取到的元素直接就是String类型
System.out.println(str.length());
}
}
}tips:泛型是数据类型的一部分，我们将类名与泛型合并一起看做数据类型。
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
public class Demo01Generic {
public static void main(String[] args) {
show02();
}
/*
创建集合对象,使用泛型
好处:
1.避免了类型转换的麻烦,存储的是什么类型,取出的就是什么类型
2.把运行期异常(代码运行之后会抛出的异常),提升到了编译期(写代码的时候会报错)
弊端:
泛型是什么类型,只能存储什么类型的数据
*/
private static void show02() {
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
list.add("abc");
//list.add(1);//add(java.lang.String)in ArrayList cannot be applied to (int)
//使用迭代器遍历list集合
Iterator<String> it = list.iterator();
while(it.hasNext()){
String s = it.next();
System.out.println(s+"->"+s.length());
}
}
/*
创建集合对象,不使用泛型
好处:
集合不使用泛型,默认的类型就是Object类型,可以存储任意类型的数据
弊端:
不安全,会引发异常
*/
private static void show01() {
ArrayList list = new ArrayList();
list.add("abc");
list.add(1);
//使用迭代器遍历list集合
//获取迭代器
Iterator it = list.iterator();
//使用迭代器中的方法hasNext和next遍历集合
while(it.hasNext()){
//取出元素也是Object类型
Object obj = it.next();
System.out.println(obj);
//想要使用String类特有的方法,length获取字符串的长度;不能使用 多态 Object obj = "abc";
//需要向下转型
//会抛出ClassCastException类型转换异常,不能把Integer类型转换为String类型
String s = (String)obj;
System.out.println(s.length());
}
}
}3.3 泛型的定义与使用
我们在集合中会大量使用到泛型，这里来完整地学习泛型知识。
泛型，用来灵活地将数据类型应用到不同的类、方法、接口当中。将数据类型作为参数进行传递。
定义和使用含有泛型的类
定义格式：
修饰符 class 类名<代表泛型的变量> { }例如，API中的ArrayList集合：
class ArrayList<E>{
public boolean add(E e){ }
public E get(int index){ }
....
}/*
定义一个含有泛型的类,模拟ArrayList集合
泛型是一个未知的数据类型,当我们不确定什么什么数据类型的时候,可以使用泛型
泛型可以接收任意的数据类型,可以使用Integer,String,Student...
创建对象的时候确定泛型的数据类型
*/
public class GenericClass<E> {
private E name;
public E getName() {
return name;
}
public void setName(E name) {
this.name = name;
}
}使用泛型： 即什么时候确定泛型。
在创建对象的时候确定泛型
例如，ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
此时，变量E的值就是String类型,那么我们的类型就可以理解为：
class ArrayList<String>{
public boolean add(String e){ }
public String get(int index){ }
...
}再例如，ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
此时，变量E的值就是Integer类型,那么我们的类型就可以理解为：
class ArrayList<Integer> {
public boolean add(Integer e) { }
public Integer get(int index) { }
...
}举例自定义泛型类
public class MyGenericClass<MVP> {
//没有MVP类型，在这里代表 未知的一种数据类型 未来传递什么就是什么类型
private MVP mvp;
public void setMVP(MVP mvp) {
this.mvp = mvp;
}
public MVP getMVP() {
return mvp;
}
}使用:
public class GenericClassDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建一个泛型为String的类
MyGenericClass<String> my = new MyGenericClass<String>();
// 调用setMVP
my.setMVP("大胡子登登");
// 调用getMVP
String mvp = my.getMVP();
System.out.println(mvp);
//创建一个泛型为Integer的类
MyGenericClass<Integer> my2 = new MyGenericClass<Integer>();
my2.setMVP(123);
Integer mvp2 = my2.getMVP();
}
}public class Demo02GenericClass {
public static void main(String[] args) {
//不写泛型默认为Object类型
GenericClass gc = new GenericClass();
gc.setName("只能是字符串");
Object obj = gc.getName();
//创建GenericClass对象,泛型使用Integer类型
GenericClass<Integer> gc2 = new GenericClass<>();
gc2.setName(1);
Integer name = gc2.getName();
System.out.println(name);
//创建GenericClass对象,泛型使用String类型
GenericClass<String> gc3 = new GenericClass<>();
gc3.setName("小明");
String name1 = gc3.getName();
System.out.println(name1);
}
}含有泛型的方法
定义格式：
修饰符 <代表泛型的变量> 返回值类型 方法名(参数){ }例如，
public class MyGenericMethod {
public <MVP> void show(MVP mvp) {
System.out.println(mvp.getClass());
}
public <MVP> MVP show2(MVP mvp) {
return mvp;
}
}/*
定义含有泛型的方法:泛型定义在方法的修饰符和返回值类型之间
格式:
修饰符 <泛型> 返回值类型 方法名(参数列表(使用泛型)){
方法体;
}
含有泛型的方法,在调用方法的时候确定泛型的数据类型
传递什么类型的参数,泛型就是什么类型
*/
public class GenericMethod {
//定义一个含有泛型的方法
public <M> void method01(M m){
System.out.println(m);
}
//定义一个含有泛型的静态方法
public static <S> void method02(S s){
System.out.println(s);
}
}使用格式：调用方法时，确定泛型的类型
public class GenericMethodDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建对象
MyGenericMethod mm = new MyGenericMethod();
// 演示看方法提示
mm.show("aaa");
mm.show(123);
mm.show(12.45);
}
}/*
测试含有泛型的方法
*/
public class Demo03GenericMethod {
public static void main(String[] args) {
//创建GenericMethod对象
GenericMethod gm = new GenericMethod();
/*
调用含有泛型的方法method01
传递什么类型,泛型就是什么类型
*/
gm.method01(10);
gm.method01("abc");
gm.method01(8.8);
gm.method01(true);
gm.method02("静态方法,不建议创建对象使用");
//静态方法,通过类名.方法名(参数)可以直接使用
GenericMethod.method02("静态方法");
GenericMethod.method02(1);
}
}含有泛型的接口
定义格式：
修饰符 interface接口名<代表泛型的变量> { }例如，
public interface MyGenericInterface<E>{
public abstract void add(E e);
public abstract E getE();
}/*
定义含有泛型的接口
*/
public interface GenericInterface<I> {
public abstract void method(I i);
}使用格式：
1、定义类时确定泛型的类型
例如
public class MyImp1 implements MyGenericInterface<String> {
@Override
public void add(String e) {
// 省略...
}
@Override
public String getE() {
return null;
}
}此时，泛型E的值就是String类型。
2、始终不确定泛型的类型，直到创建对象时，确定泛型的类型
例如
public class MyImp2<E> implements MyGenericInterface<E> {
@Override
public void add(E e) {
// 省略...
}
@Override
public E getE() {
return null;
}
}确定泛型：
/*
* 使用
*/
public class GenericInterface {
public static void main(String[] args) {
MyImp2<String> my = new MyImp2<String>();
my.add("aa");
}
}/*
含有泛型的接口,第一种使用方式:定义接口的实现类,实现接口,指定接口的泛型
public interface Iterator<E> {
E next();
}
Scanner类实现了Iterator接口,并指定接口的泛型为String,所以重写的next方法泛型默认就是String
public final class Scanner implements Iterator<String>{
public String next() {}
}
*/
public class GenericInterfaceImpl1 implements GenericInterface<String>{
@Override
public void method(String s) {
System.out.println(s);
}
}/*
含有泛型的接口第二种使用方式:接口使用什么泛型,实现类就使用什么泛型,类跟着接口走
就相当于定义了一个含有泛型的类,创建对象的时候确定泛型的类型
public interface List<E>{
boolean add(E e);
E get(int index);
}
public class ArrayList<E> implements List<E>{
public boolean add(E e) {}
public E get(int index) {}
}
*/
public class GenericInterfaceImpl2<I> implements GenericInterface<I> {
@Override
public void method(I i) {
System.out.println(i);
}
}3.4 泛型通配符
当使用泛型类或者接口时，传递的数据中，泛型类型不确定，可以通过通配符<?>表示。但是一旦使用泛型的通配符后，只能使用Object类中的共性方法，集合中元素自身方法无法使用。
通配符基本使用
泛型的通配符:不知道使用什么类型来接收的时候,此时可以使用?,?表示未知通配符。
此时只能接受数据,不能往该集合中存储数据。
举个例子大家理解使用即可：
public static void main(String[] args) {
Collection<Intger> list1 = new ArrayList<Integer>();
getElement(list1);
Collection<String> list2 = new ArrayList<String>();
getElement(list2);
}
public static void getElement(Collection<?> coll){}
//？代表可以接收任意类型tips:泛型不存在继承关系 Collection list = new ArrayList();这种是错误的。
通配符高级使用----受限泛型
之前设置泛型的时候，实际上是可以任意设置的，只要是类就可以设置。但是在JAVA的泛型中可以指定一个泛型的上限和下限。
泛型的上限：
- 格式：
类型名称 <? extends 类 > 对象名称 - 意义：
只能接收该类型及其子类
泛型的下限：
- 格式：
类型名称 <? super 类 > 对象名称 - 意义：
只能接收该类型及其父类型
比如：现已知Object类，String 类，Number类，Integer类，其中Number是Integer的父类
public static void main(String[] args) {
Collection<Integer> list1 = new ArrayList<Integer>();
Collection<String> list2 = new ArrayList<String>();
Collection<Number> list3 = new ArrayList<Number>();
Collection<Object> list4 = new ArrayList<Object>();
getElement(list1);
getElement(list2);//报错
getElement(list3);
getElement(list4);//报错
getElement2(list1);//报错
getElement2(list2);//报错
getElement2(list3);
getElement2(list4);
}
// 泛型的上限：此时的泛型?，必须是Number类型或者Number类型的子类
public static void getElement1(Collection<? extends Number> coll){}
// 泛型的下限：此时的泛型?，必须是Number类型或者Number类型的父类
public static void getElement2(Collection<? super Number> coll){}/*
测试含有泛型的接口
*/
public class Demo04GenericInterface {
public static void main(String[] args) {
//创建GenericInterfaceImpl1对象
GenericInterfaceImpl1 gi1 = new GenericInterfaceImpl1();
gi1.method("字符串");
//创建GenericInterfaceImpl2对象
GenericInterfaceImpl2<Integer> gi2 = new GenericInterfaceImpl2<>();
gi2.method(10);
GenericInterfaceImpl2<Double> gi3 = new GenericInterfaceImpl2<>();
gi3.method(8.8);
}
}/*
泛型的通配符:
?:代表任意的数据类型
使用方式:
不能创建对象使用
只能作为方法的参数使用
*/
public class Demo05Generic {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<Integer> list01 = new ArrayList<>();
list01.add(1);
list01.add(2);
ArrayList<String> list02 = new ArrayList<>();
list02.add("a");
list02.add("b");
printArray(list01);
printArray(list02);
//ArrayList<?> list03 = new ArrayList<?>();
}
/*
定义一个方法,能遍历所有类型的ArrayList集合
这时候我们不知道ArrayList集合使用什么数据类型,可以泛型的通配符?来接收数据类型
注意:
泛型没有继承概念的
*/
public static void printArray(ArrayList<?> list){
//使用迭代器遍历集合
Iterator<?> it = list.iterator();
while(it.hasNext()){
//it.next()方法,取出的元素是Object,可以接收任意的数据类型
Object o = it.next();
System.out.println(o);
}
}
}import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
/*
泛型的上限限定: ? extends E 代表使用的泛型只能是E类型的子类/本身
泛型的下限限定: ? super E 代表使用的泛型只能是E类型的父类/本身
*/
public class Demo06Generic {
public static void main(String[] args) {
Collection<Integer> list1 = new ArrayList<Integer>();
Collection<String> list2 = new ArrayList<String>();
Collection<Number> list3 = new ArrayList<Number>();
Collection<Object> list4 = new ArrayList<Object>();
getElement1(list1);
//getElement1(list2);//报错
getElement1(list3);
//getElement1(list4);//报错
//getElement2(list1);//报错
//getElement2(list2);//报错
getElement2(list3);
getElement2(list4);
/*
类与类之间的继承关系
Integer extends Number extends Object
String extends Object
*/
}
// 泛型的上限：此时的泛型?，必须是Number类型或者Number类型的子类
public static void getElement1(Collection<? extends Number> coll){}
// 泛型的下限：此时的泛型?，必须是Number类型或者Number类型的父类
public static void getElement2(Collection<? super Number> coll){}
}4. 集合综合案例
4.1 案例介绍
按照斗地主的规则，完成洗牌发牌的动作。
具体规则：
使用54张牌打乱顺序,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。
4.2 案例分析
- 准备牌：
牌可以设计为一个ArrayList,每个字符串为一张牌。
每张牌由花色数字两部分组成，我们可以使用花色集合与数字集合嵌套迭代完成每张牌的组装。
牌由Collections类的shuffle方法进行随机排序。 - 发牌
将每个人以及底牌设计为ArrayList,将最后3张牌直接存放于底牌，剩余牌通过对3取模依次发牌。 - 看牌
直接打印每个集合。
4.3 代码实现
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
public class Poker {
public static void main(String[] args) {
/*
* 1: 准备牌操作
*/
//1.1 创建牌盒 将来存储牌面的
ArrayList<String> pokerBox = new ArrayList<String>();
//1.2 创建花色集合
ArrayList<String> colors = new ArrayList<String>();
//1.3 创建数字集合
ArrayList<String> numbers = new ArrayList<String>();
//1.4 分别给花色 以及 数字集合添加元素
colors.add("♥");
colors.add("♦");
colors.add("♠");
colors.add("♣");
for(int i = 2;i<=10;i++){
numbers.add(i+"");
}
numbers.add("J");
numbers.add("Q");
numbers.add("K");
numbers.add("A");
//1.5 创造牌 拼接牌操作
// 拿出每一个花色 然后跟每一个数字 进行结合 存储到牌盒中
for (String color : colors) {
//color每一个花色
//遍历数字集合
for(String number : numbers){
//结合
String card = color+number;
//存储到牌盒中
pokerBox.add(card);
}
}
//1.6大王小王
pokerBox.add("小☺");
pokerBox.add("大☠");
// System.out.println(pokerBox);
//洗牌 是不是就是将 牌盒中 牌的索引打乱
// Collections类 工具类 都是 静态方法
// shuffer方法
/*
* static void shuffle(List<?> list)
* 使用默认随机源对指定列表进行置换。
*/
//2:洗牌
Collections.shuffle(pokerBox);
//3 发牌
//3.1 创建 三个 玩家集合 创建一个底牌集合
ArrayList<String> player1 = new ArrayList<String>();
ArrayList<String> player2 = new ArrayList<String>();
ArrayList<String> player3 = new ArrayList<String>();
ArrayList<String> dipai = new ArrayList<String>();
//遍历 牌盒 必须知道索引
for(int i = 0;i<pokerBox.size();i++){
//获取 牌面
String card = pokerBox.get(i);
//留出三张底牌 存到 底牌集合中
if(i>=51){//存到底牌集合中
dipai.add(card);
} else {
//玩家1 %3 ==0
if(i%3==0){
player1.add(card);
}else if(i%3==1){//玩家2
player2.add(card);
}else{//玩家3
player3.add(card);
}
}
}
//看看
System.out.println("令狐冲："+player1);
System.out.println("田伯光："+player2);
System.out.println("绿竹翁："+player3);
System.out.println("底牌："+dipai);
}
}import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
/*
斗地主综合案例:
1.准备牌
2.洗牌
3.发牌
4.看牌
*/
public class DouDiZhu {
public static void main(String[] args) {
//1.准备牌
//定义一个存储54张牌的ArrayList集合,泛型使用String
ArrayList<String> poker = new ArrayList<>();
//定义两个数组,一个数组存储牌的花色,一个数组存储牌的序号
String[] colors = {"♠","♥","♣","♦"};
String[] numbers = {"2","A","K","Q","J","10","9","8","7","6","5","4","3"};
//先把大王和小王存储到poker集合中
poker.add("大王");
poker.add("小王");
//循环嵌套遍历两个数组,组装52张牌
for(String number : numbers){
for (String color : colors) {
//System.out.println(color+number);
//把组装好的牌存储到poker集合中
poker.add(color+number);
}
}
//System.out.println(poker);
/*
2.洗牌
使用集合的工具类Collections中的方法
static void shuffle(List<?> list) 使用默认随机源对指定列表进行置换。
*/
Collections.shuffle(poker);
//System.out.println(poker);
/*
3.发牌
*/
//定义4个集合,存储玩家的牌和底牌
ArrayList<String> player01 = new ArrayList<>();
ArrayList<String> player02 = new ArrayList<>();
ArrayList<String> player03 = new ArrayList<>();
ArrayList<String> diPai = new ArrayList<>();
/*
遍历poker集合,获取每一张牌
使用poker集合的索引%3给3个玩家轮流发牌
剩余3张牌给底牌
注意:
先判断底牌(i>=51),否则牌就发没了
*/
for (int i = 0; i < poker.size() ; i++) {
//获取每一张牌
String p = poker.get(i);
//轮流发牌
if(i>=51){
//给底牌发牌
diPai.add(p);
}else if(i%3==0){
//给玩家1发牌
player01.add(p);
}else if(i%3==1){
//给玩家2发牌
player02.add(p);
}else if(i%3==2){
//给玩家3发牌
player03.add(p);
}
}
//4.看牌
System.out.println("刘德华:"+player01);
System.out.println("周润发:"+player02);
System.out.println("周星驰:"+player03);
System.out.println("底牌:"+diPai);
}
}5. 数据结构
5.1 数据结构有什么用？
当你用着java里面的容器类很爽的时候，你有没有想过，怎么ArrayList就像一个无
限扩充的数组，也好像链表之类的。好用吗？好用，这就是数据结构的用处，只不过你在不知不觉中使用了。
现实世界的存储，我们使用的工具和建模。每种数据结构有自己的优点和缺点，想想如果Google的数据用的是数组的存储，我们还能方便地查询到所需要的数据吗？而算法，在这么多的数据中如何做到最快的插入，查找，删除，也是在追求更快。
我们java是面向对象的语言，就好似自动档轿车，C语言好似手动档吉普。数据结构呢？是变速箱的工作原理。你完全可以不知道变速箱怎样工作，就把自动档的车子从 A点 开到 B点，而且未必就比懂得的人慢。写程序这件事，和开车一样，经验可以起到很大作用，但如果你不知道底层是怎么工作的，就永远只能开车，既不会修车，也不能造车。当然了，数据结构内容比较多，细细的学起来也是相对费功夫的，不可能达到一蹴而就。我们将常见的数据结构：堆栈、队列、数组、链表和红黑树 这几种给大家介绍一下，作为数据结构的入门，了解一下它们的特点即可。
5.2 常见的数据结构
数据存储的常用结构有：栈、队列、数组、链表和红黑树。我们分别来了解一下：
栈
- 栈：stack,又称堆栈，它是运算受限的线性表，其限制是仅允许在标的一端进行插入和删除操作，不允许在其他任何位置进行添加、查找、删除等操作。
简单的说：采用该结构的集合，对元素的存取有如下的特点
- 先进后出（即，存进去的元素，要在后它后面的元素依次取出后，才能取出该元素）。例如，子弹压进弹夹，先压进去的子弹在下面，后压进去的子弹在上面，当开枪时，先弹出上面的子弹，然后才能弹出下面的子弹。
- 栈的入口、出口的都是栈的顶端位置。
这里两个名词需要注意：
- 压栈：就是存元素。即，把元素存储到栈的顶端位置，栈中已有元素依次向栈底方向移动一个位置。
- 弹栈：就是取元素。即，把栈的顶端位置元素取出，栈中已有元素依次向栈顶方向移动一个位置。
队列
- 队列：queue,简称队，它同堆栈一样，也是一种运算受限的线性表，其限制是仅允许在表的一端进行插入，而在表的另一端进行删除。
简单的说，采用该结构的集合，对元素的存取有如下的特点：
- 先进先出（即，存进去的元素，要在后它前面的元素依次取出后，才能取出该元素）。例如，小火车过山洞，车头先进去，车尾后进去；车头先出来，车尾后出来。
- 队列的入口、出口各占一侧。例如，下图中的左侧为入口，右侧为出口。
数组
- 数组:Array,是有序的元素序列，数组是在内存中开辟一段连续的空间，并在此空间存放元素。就像是一排出租屋，有100个房间，从001到100每个房间都有固定编号，通过编号就可以快速找到租房子的人。
简单的说,采用该结构的集合，对元素的存取有如下的特点：
- 查找元素快：通过索引，可以快速访问指定位置的元素
- 增删元素慢
- 指定索引位置增加元素：需要创建一个新数组，将指定新元素存储在指定索引位置，再把原数组元素根据索引，复制到新数组对应索引的位置。
- 指定索引位置删除元素： 需要创建一个新数组，把原数组元素根据索引，复制到新数组对应索引的位置，原数组中指定索引位置元素不复制到新数组中。
链表
- 链表:linked list,由一系列结点node（链表中每一个元素称为结点）组成，结点可以在运行时i动态生成。每个结点包括两个部分：一个是存储数据元素的数据域，另一个是存储下一个结点地址的指针域。我们常说的链表结构有单向链表与双向链表，那么这里给大家介绍的是单向链表。
简单的说，采用该结构的集合，对元素的存取有如下的特点：
- 多个结点之间，通过地址进行连接。例如，多个人手拉手，每个人使用自己的右手拉住下个人的左手，依次类推，这样多个人就连在一起了。
- 查找元素慢：想查找某个元素，需要通过连接的节点，依次向后查找指定元素
- 增删元素快：
- 增加元素：只需要修改连接下个元素的地址即可。
- 删除元素：只需要修改连接下个元素的地址即可。
红黑树
- 二叉树：binary tree ,是每个结点不超过2的有序树（tree） 。
简单的理解，就是一种类似于我们生活中树的结构，只不过每个结点上都最多只能有两个子结点。
二叉树是每个节点最多有两个子树的树结构。顶上的叫根结点，两边被称作“左子树”和“右子树”。
如图：
我们要说的是二叉树的一种比较有意思的叫做红黑树，红黑树本身就是一颗二叉查找树，将节点插入后，该树仍然是一颗二叉查找树。也就意味着，树的键值仍然是有序的。
红黑树的约束:
- 节点可以是红色的或者黑色的
- 根节点是黑色的
- 叶子节点(特指空节点)是黑色的
- 每个红色节点的子节点都是黑色的
- 任何一个节点到其每一个叶子节点的所有路径上黑色节点数相同
红黑树的特点:
速度特别快,趋近平衡树,查找叶子元素最少和最多次数不多于二倍
6. List集合
我们掌握了Collection接口的使用后，再来看看Collection接口中的子类，他们都具备那些特性呢？
接下来，我们一起学习Collection中的常用几个子类（java.util.List集合、java.util.Set集合）。
6.1 List接口介绍
java.util.List接口继承自Collection接口，是单列集合的一个重要分支，习惯性地会将实现了List接口的对象称为List集合。在List集合中允许出现重复的元素，所有的元素是以一种线性方式进行存储的，在程序中可以通过索引来访问集合中的指定元素。另外，List集合还有一个特点就是元素有序，即元素的存入顺序和取出顺序一致。
看完API，我们总结一下：
List接口特点：
- 它是一个元素存取有序的集合。例如，存元素的顺序是11、22、33。那么集合中，元素的存储就是按照11、22、33的顺序完成的）。
- 它是一个带有索引的集合，通过索引就可以精确的操作集合中的元素（与数组的索引是一个道理）。
- 集合中可以有重复的元素，通过元素的equals方法，来比较是否为重复的元素。
tips:我们在基础班的时候已经学习过List接口的子类java.util.ArrayList类，该类中的方法都是来自List中定义。
6.2 List接口中常用方法
List作为Collection集合的子接口，不但继承了Collection接口中的全部方法，而且还增加了一些根据元素索引来操作集合的特有方法，如下：
-
public void add(int index, E element): 将指定的元素，添加到该集合中的指定位置上。 -
public E get(int index):返回集合中指定位置的元素。 -
public E remove(int index): 移除列表中指定位置的元素, 返回的是被移除的元素。 -
public E set(int index, E element):用指定元素替换集合中指定位置的元素,返回值的更新前的元素。
List集合特有的方法都是跟索引相关，我们在基础班都学习过，那么我们再来复习一遍吧：
public class ListDemo {
public static void main(String[] args) {
// 创建List集合对象
List<String> list = new ArrayList<String>();
// 往 尾部添加 指定元素
list.add("图图");
list.add("小美");
list.add("不高兴");
System.out.println(list);
// add(int index,String s) 往指定位置添加
list.add(1,"没头脑");
System.out.println(list);
// String remove(int index) 删除指定位置元素 返回被删除元素
// 删除索引位置为2的元素
System.out.println("删除索引位置为2的元素");
System.out.println(list.remove(2));
System.out.println(list);
// String set(int index,String s)
// 在指定位置 进行 元素替代（改）
// 修改指定位置元素
list.set(0, "三毛");
System.out.println(list);
// String get(int index) 获取指定位置元素
// 跟size() 方法一起用 来 遍历的
for(int i = 0;i<list.size();i++){
System.out.println(list.get(i));
}
//还可以使用增强for
for (String string : list) {
System.out.println(string);
}
}
}import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
/*
java.util.List接口 extends Collection接口
List接口的特点:
1.有序的集合,存储元素和取出元素的顺序是一致的(存储123 取出123)
2.有索引,包含了一些带索引的方法
3.允许存储重复的元素
List接口中带索引的方法(特有)
- public void add(int index, E element): 将指定的元素，添加到该集合中的指定位置上。
- public E get(int index):返回集合中指定位置的元素。
- public E remove(int index): 移除列表中指定位置的元素, 返回的是被移除的元素。
- public E set(int index, E element):用指定元素替换集合中指定位置的元素,返回值的更新前的元素。
注意:
操作索引的时候,一定要防止索引越界异常
IndexOutOfBoundsException:索引越界异常,集合会报
ArrayIndexOutOfBoundsException:数组索引越界异常
StringIndexOutOfBoundsException:字符串索引越界异常
*/
public class Demo01List {
public static void main(String[] args) {
//创建一个List集合对象,多态
List<String> list = new ArrayList<>();
//使用add方法往集合中添加元素
list.add("a");
list.add("b");
list.add("c");
list.add("d");
list.add("a");
//打印集合
System.out.println(list);//[a, b, c, d, a] 不是地址重写了toString
//public void add(int index, E element): 将指定的元素，添加到该集合中的指定位置上。
//在c和d之间添加一个it666
list.add(3,"it666");//[a, b, c, it666, d, a]
System.out.println(list);
//public E remove(int index): 移除列表中指定位置的元素, 返回的是被移除的元素。
//移除元素
String removeE = list.remove(2);
System.out.println("被移除的元素:"+removeE);//被移除的元素:c
System.out.println(list);//[a, b, it666, d, a]
//public E set(int index, E element):用指定元素替换集合中指定位置的元素,返回值的更新前的元素。
//把最后一个a,替换为A
String setE = list.set(4, "A");
System.out.println("被替换的元素:"+setE);//被替换的元素:a
System.out.println(list);//[a, b, it666, d, A]
//List集合遍历有3种方式
//使用普通的for循环
for(int i=0; i<list.size(); i++){
//public E get(int index):返回集合中指定位置的元素。
String s = list.get(i);
System.out.println(s);
}
System.out.println("-----------------");
//使用迭代器
Iterator<String> it = list.iterator();
while(it.hasNext()){
String s = it.next();
System.out.println(s);
}
System.out.println("-----------------");
//使用增强for
for (String s : list) {
System.out.println(s);
}
String r = list.get(5);//IndexOutOfBoundsException: Index 5 out-of-bounds for length 5
System.out.println(r);
}
}7. List的子类
7.1 ArrayList集合
java.util.ArrayList集合数据存储的结构是数组结构。元素增删慢，查找快，由于日常开发中使用最多的功能为查询数据、遍历数据，所以ArrayList是最常用的集合。
许多程序员开发时非常随意地使用ArrayList完成任何需求，并不严谨，这种用法是不提倡的。
7.2 LinkedList集合
java.util.LinkedList集合数据存储的结构是链表结构。方便元素添加、删除的集合。
LinkedList是一个双向链表，那么双向链表是什么样子的呢，我们用个图了解下
实际开发中对一个集合元素的添加与删除经常涉及到首尾操作，而LinkedList提供了大量首尾操作的方法。这些方法我们作为了解即可：
-
public void addFirst(E e):将指定元素插入此列表的开头。 -
public void addLast(E e):将指定元素添加到此列表的结尾。 -
public E getFirst():返回此列表的第一个元素。 -
public E getLast():返回此列表的最后一个元素。 -
public E removeFirst():移除并返回此列表的第一个元素。 -
public E removeLast():移除并返回此列表的最后一个元素。 -
public E pop():从此列表所表示的堆栈处弹出一个元素。 -
public void push(E e):将元素推入此列表所表示的堆栈。 -
public boolean isEmpty()：如果列表不包含元素，则返回true。
LinkedList是List的子类，List中的方法LinkedList都是可以使用，这里就不做详细介绍，我们只需要了解LinkedList的特有方法即可。在开发时，LinkedList集合也可以作为堆栈，队列的结构使用。（了解即可）
方法演示：
public class LinkedListDemo {
public static void main(String[] args) {
LinkedList<String> link = new LinkedList<String>();
//添加元素
link.addFirst("abc1");
link.addFirst("abc2");
link.addFirst("abc3");
System.out.println(link);
// 获取元素
System.out.println(link.getFirst());
System.out.println(link.getLast());
// 删除元素
System.out.println(link.removeFirst());
System.out.println(link.removeLast());
while (!link.isEmpty()) { //判断集合是否为空
System.out.println(link.pop()); //弹出集合中的栈顶元素
}
System.out.println(link);
}
}import java.util.LinkedList;
/*
java.util.LinkedList集合 implements List接口
LinkedList集合的特点:
1.底层是一个链表结构:查询慢,增删快
2.里边包含了大量操作首尾元素的方法
注意:使用LinkedList集合特有的方法,不能使用多态
- public void addFirst(E e):将指定元素插入此列表的开头。
- public void addLast(E e):将指定元素添加到此列表的结尾。
- public void push(E e):将元素推入此列表所表示的堆栈。
- public E getFirst():返回此列表的第一个元素。
- public E getLast():返回此列表的最后一个元素。
- public E removeFirst():移除并返回此列表的第一个元素。
- public E removeLast():移除并返回此列表的最后一个元素。
- public E pop():从此列表所表示的堆栈处弹出一个元素。
- public boolean isEmpty()：如果列表不包含元素，则返回true。
*/
public class Demo02LinkedList {
public static void main(String[] args) {
show03();
}
/*
- public E removeFirst():移除并返回此列表的第一个元素。
- public E removeLast():移除并返回此列表的最后一个元素。
- public E pop():从此列表所表示的堆栈处弹出一个元素。此方法相当于 removeFirst
*/
private static void show03() {
//创建LinkedList集合对象
LinkedList<String> linked = new LinkedList<>();
//使用add方法往集合中添加元素
linked.add("a");
linked.add("b");
linked.add("c");
System.out.println(linked);//[a, b, c]
//String first = linked.removeFirst();
String first = linked.pop();
System.out.println("被移除的第一个元素:"+first);
String last = linked.removeLast();
System.out.println("被移除的最后一个元素:"+last);
System.out.println(linked);//[b]
}
/*
- public E getFirst():返回此列表的第一个元素。
- public E getLast():返回此列表的最后一个元素。
*/
private static void show02() {
//创建LinkedList集合对象
LinkedList<String> linked = new LinkedList<>();
//使用add方法往集合中添加元素
linked.add("a");
linked.add("b");
linked.add("c");
//linked.clear();//清空集合中的元素 在获取集合中的元素会抛出NoSuchElementException
//public boolean isEmpty()：如果列表不包含元素，则返回true。
if(!linked.isEmpty()){
String first = linked.getFirst();
System.out.println(first);//a
String last = linked.getLast();
System.out.println(last);//c
}
}
/*
- public void addFirst(E e):将指定元素插入此列表的开头。
- public void addLast(E e):将指定元素添加到此列表的结尾。
- public void push(E e):将元素推入此列表所表示的堆栈。此方法等效于 addFirst(E)。
*/
private static void show01() {
//创建LinkedList集合对象
LinkedList<String> linked = new LinkedList<>();
//使用add方法往集合中添加元素
linked.add("a");
linked.add("b");
linked.add("c");
System.out.println(linked);//[a, b, c]
//public void addFirst(E e):将指定元素插入此列表的开头。
//linked.addFirst("www");
linked.push("www");
System.out.println(linked);//[www, a, b, c]
//public void addLast(E e):将指定元素添加到此列表的结尾。此方法等效于 add()
linked.addLast("com");
System.out.println(linked);//[www, a, b, c, com]
}
}8. Set接口
java.util.Set接口和java.util.List接口一样，同样继承自Collection接口，它与Collection接口中的方法基本一致，并没有对Collection接口进行功能上的扩充，只是比Collection接口更加严格了。与List接口不同的是，Set接口中元素无序，并且都会以某种规则保证存入的元素不出现重复。
Set集合有多个子类，这里我们介绍其中的java.util.HashSet、java.util.LinkedHashSet这两个集合。
tips:Set集合取出元素的方式可以采用：迭代器、增强for。
8.1 HashSet集合介绍
java.util.HashSet是Set接口的一个实现类，它所存储的元素是不可重复的，并且元素都是无序的(即存取顺序不一致)。java.util.HashSet底层的实现其实是一个java.util.HashMap支持，由于我们暂时还未学习，先做了解。
HashSet是根据对象的哈希值来确定元素在集合中的存储位置，因此具有良好的存取和查找性能。保证元素唯一性的方式依赖于：hashCode与equals方法。
我们先来使用一下Set集合存储，看下现象，再进行原理的讲解:
public class HashSetDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建 Set集合
HashSet<String> set = new HashSet<String>();
//添加元素
set.add(new String("cba"));
set.add("abc");
set.add("bac");
set.add("cba");
//遍历
for (String name : set) {
System.out.println(name);
}
}
}输出结果如下，说明集合中不能存储重复元素：
cba
abc
bactips:根据结果我们发现字符串"cba"只存储了一个，也就是说重复的元素set集合不存储。
import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;
import java.util.Set;
/*
java.util.Set接口 extends Collection接口
Set接口的特点:
1.不允许存储重复的元素
2.没有索引,没有带索引的方法,也不能使用普通的for循环遍历
java.util.HashSet集合 implements Set接口
HashSet特点:
1.不允许存储重复的元素
2.没有索引,没有带索引的方法,也不能使用普通的for循环遍历
3.是一个无序的集合,存储元素和取出元素的顺序有可能不一致
4.底层是一个哈希表结构(查询的速度非常的快)
*/
public class Demo01Set {
public static void main(String[] args) {
Set<Integer> set = new HashSet<>();
//使用add方法往集合中添加元素
set.add(1);
set.add(3);
set.add(2);
set.add(1);
//使用迭代器遍历set集合
Iterator<Integer> it = set.iterator();
while (it.hasNext()){
Integer n = it.next();
System.out.println(n);//1,2,3
}
//使用增强for遍历set集合
System.out.println("-----------------");
for (Integer i : set) {
System.out.println(i);
}
}
}/*
哈希值:是一个十进制的整数,由系统随机给出(就是对象的地址值,是一个逻辑地址,是模拟出来得到地址,不是数据实际存储的物理地址)
在Object类有一个方法,可以获取对象的哈希值
int hashCode() 返回该对象的哈希码值。
hashCode方法的源码:
public native int hashCode();
native:代表该方法调用的是本地操作系统的方法
*/
public class Demo01HashCode {
public static void main(String[] args) {
//Person类继承了Object类,所以可以使用Object类的hashCode方法
Person p1 = new Person();
int h1 = p1.hashCode();
System.out.println(h1);//1967205423 | 1
Person p2 = new Person();
int h2 = p2.hashCode();
System.out.println(h2);//42121758 | 1
/*
toString方法的源码:
return getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(hashCode());
*/
System.out.println(p1);//com.itheima.demo03.hashCode.Person@75412c2f
System.out.println(p2);//com.itheima.demo03.hashCode.Person@282ba1e
System.out.println(p1==p2);//false
/*
String类的哈希值
String类重写Obejct类的hashCode方法
*/
String s1 = new String("abc");
String s2 = new String("abc");
System.out.println(s1.hashCode());//96354
System.out.println(s2.hashCode());//96354
System.out.println("重地".hashCode());//1179395
System.out.println("通话".hashCode());//1179395
}
}import java.util.Objects;
public class Person {
private String name;
private int age;
public Person() {
}
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
@Override
public boolean equals(Object o) {
if (this == o) return true;
if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
Person person = (Person) o;
return age == person.age &&
Objects.equals(name, person.name);
}
@Override
public int hashCode() {
return Objects.hash(name, age);
}
@Override
public String toString() {
return "Person{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
}8.2 HashSet集合存储数据的结构（哈希表）
什么是哈希表呢？
在JDK1.8之前，哈希表底层采用数组+链表实现，即使用链表处理冲突，同一hash值的链表都存储在一个链表里。但是当位于一个桶中的元素较多，即hash值相等的元素较多时，通过key值依次查找的效率较低。而JDK1.8中，哈希表存储采用数组+链表+红黑树实现，当链表长度超过阈值（8）时，将链表转换为红黑树，这样大大减少了查找时间。
简单的来说，哈希表是由数组+链表+红黑树（JDK1.8增加了红黑树部分）实现的，如下图所示。
看到这张图就有人要问了，这个是怎么存储的呢？
为了方便大家的理解我们结合一个存储流程图来说明一下：
总而言之，JDK1.8引入红黑树大程度优化了HashMap的性能，那么对于我们来讲保证HashSet集合元素的唯一，其实就是根据对象的hashCode和equals方法来决定的。如果我们往集合中存放自定义的对象，那么保证其唯一，就必须复写hashCode和equals方法建立属于当前对象的比较方式。
import java.util.HashSet;
/*
Set集合不允许存储重复元素的原理
*/
public class Demo02HashSetSaveString {
public static void main(String[] args) {
//创建HashSet集合对象
HashSet<String> set = new HashSet<>();
String s1 = new String("abc");
String s2 = new String("abc");
set.add(s1);
set.add(s2);
set.add("重地");
set.add("通话");
set.add("abc");
System.out.println(set);//[重地, 通话, abc]
}
}8.3 HashSet存储自定义类型元素
给HashSet中存放自定义类型元素时，需要重写对象中的hashCode和equals方法，建立自己的比较方式，才能保证HashSet集合中的对象唯一
创建自定义Student类
public class Student {
private String name;
private int age;
public Student() {
}
public Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
@Override
public boolean equals(Object o) {
if (this == o)
return true;
if (o == null || getClass() != o.getClass())
return false;
Student student = (Student) o;
return age == student.age &&
Objects.equals(name, student.name);
}
@Override
public int hashCode() {
return Objects.hash(name, age);
}
}public class HashSetDemo2 {
public static void main(String[] args) {
//创建集合对象 该集合中存储 Student类型对象
HashSet<Student> stuSet = new HashSet<Student>();
//存储
Student stu = new Student("于谦", 43);
stuSet.add(stu);
stuSet.add(new Student("郭德纲", 44));
stuSet.add(new Student("于谦", 43));
stuSet.add(new Student("郭麒麟", 23));
stuSet.add(stu);
for (Student stu2 : stuSet) {
System.out.println(stu2);
}
}
}
执行结果：
Student [name=郭德纲, age=44]
Student [name=于谦, age=43]
Student [name=郭麒麟, age=23]import java.util.HashSet;
/*
HashSet存储自定义类型元素
set集合报错元素唯一:
存储的元素(String,Integer,...Student,Person...),必须重写hashCode方法和equals方法
要求:
同名同年龄的人,视为同一个人,只能存储一次
*/
public class Demo03HashSetSavePerson {
public static void main(String[] args) {
//创建HashSet集合存储Person
HashSet<Person> set = new HashSet<>();
Person p1 = new Person("小美女",18);
Person p2 = new Person("小美女",18);
Person p3 = new Person("小美女",19);
System.out.println(p1.hashCode());//1967205423
System.out.println(p2.hashCode());//42121758
System.out.println(p1==p2);//false
System.out.println(p1.equals(p2));//false
set.add(p1);
set.add(p2);
set.add(p3);
System.out.println(set);
}
}import java.util.Objects;
public class Person {
private String name;
private int age;
public Person() {
}
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
@Override
public boolean equals(Object o) {
if (this == o) return true;
if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
Person person = (Person) o;
return age == person.age &&
Objects.equals(name, person.name);
}
@Override
public int hashCode() {
return Objects.hash(name, age);
}
@Override
public String toString() {
return "Person{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
}8.4 LinkedHashSet
我们知道HashSet保证元素唯一，可是元素存放进去是没有顺序的，那么我们要保证有序，怎么办呢？
在HashSet下面有一个子类java.util.LinkedHashSet，它是链表和哈希表组合的一个数据存储结构。
演示代码如下:
public class LinkedHashSetDemo {
public static void main(String[] args) {
Set<String> set = new LinkedHashSet<String>();
set.add("bbb");
set.add("aaa");
set.add("abc");
set.add("bbc");
Iterator<String> it = set.iterator();
while (it.hasNext()) {
System.out.println(it.next());
}
}
}
结果：
bbb
aaa
abc
bbcimport java.util.HashSet;
import java.util.LinkedHashSet;
/*
java.util.LinkedHashSet集合 extends HashSet集合
LinkedHashSet集合特点:
底层是一个哈希表(数组+链表/红黑树)+链表:多了一条链表(记录元素的存储顺序),保证元素有序
*/
public class Demo04LinkedHashSet {
public static void main(String[] args) {
HashSet<String> set = new HashSet<>();
set.add("www");
set.add("abc");
set.add("abc");
set.add("it666");
System.out.println(set);//[abc, www, it666] 无序,不允许重复
LinkedHashSet<String> linked = new LinkedHashSet<>();
linked.add("www");
linked.add("abc");
linked.add("abc");
linked.add("it666");
System.out.println(linked);//[www, abc, it666] 有序,不允许重复
}
}/*
可变参数:是JDK1.5之后出现的新特性
使用前提:
当方法的参数列表数据类型已经确定,但是参数的个数不确定,就可以使用可变参数.
使用格式:定义方法时使用
修饰符 返回值类型 方法名(数据类型...变量名){}
可变参数的原理:
可变参数底层就是一个数组,根据传递参数个数不同,会创建不同长度的数组,来存储这些参数
传递的参数个数,可以是0个(不传递),1,2...多个
*/
public class Demo01VarArgs {
public static void main(String[] args) {
//int i = add();
//int i = add(10);
int i = add(10,20);
//int i = add(10,20,30,40,50,60,70,80,90,100);
System.out.println(i);
method("abc",5.5,10,1,2,3,4);
}
/*
可变参数的注意事项
1.一个方法的参数列表,只能有一个可变参数
2.如果方法的参数有多个,那么可变参数必须写在参数列表的末尾
*/
/*public static void method(int...a,String...b){
}*/
/*public static void method(String b,double c,int d,int...a){
}*/
//可变参数的特殊(终极)写法
public static void method(Object...obj){
}
/*
定义计算(0-n)整数和的方法
已知:计算整数的和,数据类型已经确定int
但是参数的个数不确定,不知道要计算几个整数的和,就可以使用可变参数
add(); 就会创建一个长度为0的数组, new int[0]
add(10); 就会创建一个长度为1的数组,存储传递来过的参数 new int[]{10};
add(10,20); 就会创建一个长度为2的数组,存储传递来过的参数 new int[]{10,20};
add(10,20,30,40,50,60,70,80,90,100); 就会创建一个长度为2的数组,存储传递来过的参数 new int[]{10,20,30,40,50,60,70,80,90,100};
*/
public static int add(int...arr){
//System.out.println(arr);//[I@2ac1fdc4 底层是一个数组
//System.out.println(arr.length);//0,1,2,10
//定义一个初始化的变量,记录累加求和
int sum = 0;
//遍历数组,获取数组中的每一个元素
for (int i : arr) {
//累加求和
sum += i;
}
//把求和结果返回
return sum;
}
//定义一个方法,计算三个int类型整数的和
/*public static int add(int a,int b,int c){
return a+b+c;
}*/
//定义一个方法,计算两个int类型整数的和
/*public static int add(int a,int b){
return a+b;
}*/
}8.5 可变参数
在JDK1.5之后，如果我们定义一个方法需要接受多个参数，并且多个参数类型一致，我们可以对其简化成如下格式：
修饰符 返回值类型 方法名(参数类型... 形参名){ }其实这个书写完全等价与
修饰符 返回值类型 方法名(参数类型[] 形参名){ }只是后面这种定义，在调用时必须传递数组，而前者可以直接传递数据即可。
JDK1.5以后。出现了简化操作。… 用在参数上，称之为可变参数。
同样是代表数组，但是在调用这个带有可变参数的方法时，不用创建数组(这就是简单之处)，直接将数组中的元素作为实际参数进行传递，其实编译成的class文件，将这些元素先封装到一个数组中，在进行传递。这些动作都在编译.class文件时，自动完成了。
代码演示：
public class ChangeArgs {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = { 1, 4, 62, 431, 2 };
int sum = getSum(arr);
System.out.println(sum);
// 6 7 2 12 2121
// 求 这几个元素和 6 7 2 12 2121
int sum2 = getSum(6, 7, 2, 12, 2121);
System.out.println(sum2);
}
/*
* 完成数组 所有元素的求和 原始写法
public static int getSum(int[] arr){
int sum = 0;
for(int a : arr){
sum += a;
}
return sum;
}
*/
//可变参数写法
public static int getSum(int... arr) {
int sum = 0;
for (int a : arr) {
sum += a;
}
return sum;
}
}tips: 上述add方法在同一个类中，只能存在一个。因为会发生调用的不确定性
注意：如果在方法书写时，这个方法拥有多参数，参数中包含可变参数，可变参数一定要写在参数列表的末尾位置。
9. Collections
9.1 常用功能
-
java.utils.Collections是集合工具类，用来对集合进行操作。部分方法如下： -
public static <T> boolean addAll(Collection<T> c, T... elements):往集合中添加一些元素。 -
public static void shuffle(List<?> list) 打乱顺序:打乱集合顺序。 -
public static <T> void sort(List<T> list):将集合中元素按照默认规则排序。 -
public static <T> void sort(List<T> list，Comparator<? super T> ):将集合中元素按照指定规则排序。
代码演示：
public class CollectionsDemo {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
//原来写法
//list.add(12);
//list.add(14);
//list.add(15);
//list.add(1000);
//采用工具类 完成 往集合中添加元素
Collections.addAll(list, 5, 222, 1，2);
System.out.println(list);
//排序方法
Collections.sort(list);
System.out.println(list);
}
}
结果：
[5, 222, 1, 2]
[1, 2, 5, 222]import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
/*
- java.utils.Collections是集合工具类，用来对集合进行操作。部分方法如下：
- public static <T> boolean addAll(Collection<T> c, T... elements):往集合中添加一些元素。
- public static void shuffle(List<?> list) 打乱顺序:打乱集合顺序。
*/
public class Demo01Collections {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
//往集合中添加多个元素
/*list.add("a");
list.add("b");
list.add("c");
list.add("d");
list.add("e");*/
//public static <T> boolean addAll(Collection<T> c, T... elements):往集合中添加一些元素。
Collections.addAll(list,"a","b","c","d","e");
System.out.println(list);//[a, b, c, d, e]
//public static void shuffle(List<?> list) 打乱顺序:打乱集合顺序。
Collections.shuffle(list);
System.out.println(list);//[b, d, c, a, e], [b, d, c, a, e]
}
}代码演示之后 ，发现我们的集合按照顺序进行了排列，可是这样的顺序是采用默认的顺序，如果想要指定顺序那该怎么办呢？
我们发现还有个方法没有讲，public static <T> void sort(List<T> list，Comparator<? super T> ):将集合中元素按照指定规则排序。接下来讲解一下指定规则的排列。
9.2 Comparator比较器
我们还是先研究这个方法
public static <T> void sort(List<T> list):将集合中元素按照默认规则排序。
不过这次存储的是字符串类型。
public class CollectionsDemo2 {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
list.add("cba");
list.add("aba");
list.add("sba");
list.add("nba");
//排序方法
Collections.sort(list);
System.out.println(list);
}
}结果：
[aba, cba, nba, sba]public class Person implements Comparable<Person>{
private String name;
private int age;
public Person() {
}
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "Person{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
//重写排序的规则
@Override
public int compareTo(Person o) {
//return 0;//认为元素都是相同的
//自定义比较的规则,比较两个人的年龄(this,参数Person)
//return this.getAge() - o.getAge();//年龄升序排序
return o.getAge() - this.getAge();//年龄降序排序
}
}import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
/*
- java.utils.Collections是集合工具类，用来对集合进行操作。部分方法如下：
public static <T> void sort(List<T> list):将集合中元素按照默认规则排序。
注意:
sort(List<T> list)使用前提
被排序的集合里边存储的元素,必须实现Comparable,重写接口中的方法compareTo定义排序的规则
Comparable接口的排序规则:
自己(this)-参数:升序
*/
public class Demo02Sort {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<Integer> list01 = new ArrayList<>();
list01.add(1);
list01.add(3);
list01.add(2);
System.out.println(list01);//[1, 3, 2]
//public static <T> void sort(List<T> list):将集合中元素按照默认规则排序。
Collections.sort(list01);//默认是升序
System.out.println(list01);//[1, 2, 3]
ArrayList<String> list02 = new ArrayList<>();
list02.add("a");
list02.add("c");
list02.add("b");
System.out.println(list02);//[a, c, b]
Collections.sort(list02);
System.out.println(list02);//[a, b, c]
ArrayList<Person> list03 = new ArrayList<>();
list03.add(new Person("张三",18));
list03.add(new Person("李四",20));
list03.add(new Person("王五",15));
System.out.println(list03);//[Person{name='张三', age=18}, Person{name='李四', age=20}, Person{name='王五', age=15}]
Collections.sort(list03);
System.out.println(list03);
}
}我们使用的是默认的规则完成字符串的排序，那么默认规则是怎么定义出来的呢？
说到排序了，简单的说就是两个对象之间比较大小，那么在JAVA中提供了两种比较实现的方式，一种是比较死板的采用java.lang.Comparable接口去实现，一种是灵活的当我需要做排序的时候在去选择的java.util.Comparator接口完成。
那么我们采用的public static <T> void sort(List<T> list)这个方法完成的排序，实际上要求了被排序的类型需要实现Comparable接口完成比较的功能，在String类型上如下：
public final class String implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {String类实现了这个接口，并完成了比较规则的定义，但是这样就把这种规则写死了，那比如我想要字符串按照第一个字符降序排列，那么这样就要修改String的源代码，这是不可能的了，那么这个时候我们可以使用
public static <T> void sort(List<T> list，Comparator<? super T> )方法灵活的完成，这个里面就涉及到了Comparator这个接口，位于位于java.util包下，排序是comparator能实现的功能之一,该接口代表一个比较器，比较器具有可比性！顾名思义就是做排序的，通俗地讲需要比较两个对象谁排在前谁排在后，那么比较的方法就是：
public int compare(String o1, String o2)：比较其两个参数的顺序。
两个对象比较的结果有三种：大于，等于，小于。
如果要按照升序排序，
则o1 小于o2，返回（负数），相等返回0，01大于02返回（正数）
如果要按照降序排序
则o1 小于o2，返回（正数），相等返回0，01大于02返回（负数）
操作如下:
public class CollectionsDemo3 {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
list.add("cba");
list.add("aba");
list.add("sba");
list.add("nba");
//排序方法 按照第一个单词的降序
Collections.sort(list, new Comparator<String>() {
@Override
public int compare(String o1, String o2) {
return o2.charAt(0) - o1.charAt(0);
}
});
System.out.println(list);
}
}结果如下：
[sba, nba, cba, aba]9.3 简述Comparable和Comparator两个接口的区别。
Comparable：强行对实现它的每个类的对象进行整体排序。这种排序被称为类的自然排序，类的compareTo方法被称为它的自然比较方法。只能在类中实现compareTo()一次，不能经常修改类的代码实现自己想要的排序。实现此接口的对象列表（和数组）可以通过Collections.sort（和Arrays.sort）进行自动排序，对象可以用作有序映射中的键或有序集合中的元素，无需指定比较器。
Comparator强行对某个对象进行整体排序。可以将Comparator 传递给sort方法（如Collections.sort或 Arrays.sort），从而允许在排序顺序上实现精确控制。还可以使用Comparator来控制某些数据结构（如有序set或有序映射）的顺序，或者为那些没有自然顺序的对象collection提供排序。
public class Student {
private String name;
private int age;
public Student() {
}
public Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "Student{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
}import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.Comparator;
/*
- java.utils.Collections是集合工具类，用来对集合进行操作。部分方法如下：
public static <T> void sort(List<T> list，Comparator<? super T> ):将集合中元素按照指定规则排序。
Comparator和Comparable的区别
Comparable:自己(this)和别人(参数)比较,自己需要实现Comparable接口,重写比较的规则compareTo方法
Comparator:相当于找一个第三方的裁判,比较两个
Comparator的排序规则:
o1-o2:升序
*/
public class Demo03Sort {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<Integer> list01 = new ArrayList<>();
list01.add(1);
list01.add(3);
list01.add(2);
System.out.println(list01);//[1, 3, 2]
Collections.sort(list01, new Comparator<Integer>() {
//重写比较的规则
@Override
public int compare(Integer o1, Integer o2) {
//return o1-o2;//升序
return o2-o1;//降序
}
});
System.out.println(list01);
ArrayList<Student> list02 = new ArrayList<>();
list02.add(new Student("a迪丽热巴",18));
list02.add(new Student("古力娜扎",20));
list02.add(new Student("杨幂",17));
list02.add(new Student("b杨幂",18));
System.out.println(list02);
/*Collections.sort(list02, new Comparator<Student>() {
@Override
public int compare(Student o1, Student o2) {
//按照年龄升序排序
return o1.getAge()-o2.getAge();
}
});*/
//扩展:了解
Collections.sort(list02, new Comparator<Student>() {
@Override
public int compare(Student o1, Student o2) {
//按照年龄升序排序
int result = o1.getAge()-o2.getAge();
//如果两个人年龄相同,再使用姓名的第一个字比较
if(result==0){
result = o1.getName().charAt(0)-o2.getName().charAt(0);
}
return result;
}
});
System.out.println(list02);
}
}9.4 练习
创建一个学生类，存储到ArrayList集合中完成指定排序操作。
Student 初始类
public class Student{
private String name;
private int age;
public Student() {
}
public Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "Student{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
}测试类：
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
// 创建四个学生对象 存储到集合中
ArrayList<Student> list = new ArrayList<Student>();
list.add(new Student("rose",18));
list.add(new Student("jack",16));
list.add(new Student("abc",16));
list.add(new Student("ace",17));
list.add(new Student("mark",16));
/*
让学生 按照年龄排序 升序
*/
// Collections.sort(list);//要求 该list中元素类型 必须实现比较器Comparable接口
for (Student student : list) {
System.out.println(student);
}
}
}发现，当我们调用Collections.sort()方法的时候 程序报错了。
原因：如果想要集合中的元素完成排序，那么必须要实现比较器Comparable接口。
于是我们就完成了Student类的一个实现，如下：
public class Student implements Comparable<Student>{
....
@Override
public int compareTo(Student o) {
return this.age-o.age;//升序
}
}再次测试，代码就OK 了效果如下：
Student{name='jack', age=16}
Student{name='abc', age=16}
Student{name='mark', age=16}
Student{name='ace', age=17}
Student{name='rose', age=18}9.5 扩展
如果在使用的时候，想要独立的定义规则去使用 可以采用Collections.sort(List list,Comparetor c)方式，自己定义规则：
Collections.sort(list, new Comparator<Student>() {
@Override
public int compare(Student o1, Student o2) {
return o2.getAge()-o1.getAge();//以学生的年龄降序
}
});效果：
Student{name='rose', age=18}
Student{name='ace', age=17}
Student{name='jack', age=16}
Student{name='abc', age=16}
Student{name='mark', age=16}如果想要规则更多一些，可以参考下面代码：
Collections.sort(list, new Comparator<Student>() {
@Override
public int compare(Student o1, Student o2) {
// 年龄降序
int result = o2.getAge()-o1.getAge();//年龄降序
if(result==0){//第一个规则判断完了 下一个规则 姓名的首字母 升序
result = o1.getName().charAt(0)-o2.getName().charAt(0);
}
return result;
}
});效果如下：
Student{name='rose', age=18}
Student{name='ace', age=17}
Student{name='abc', age=16}
Student{name='jack', age=16}
Student{name='mark', age=16}10. Map集合
10.1 概述
现实生活中，我们常会看到这样的一种集合：IP地址与主机名，身份证号与个人，系统用户名与系统用户对象等，这种一一对应的关系，就叫做映射。Java提供了专门的集合类用来存放这种对象关系的对象，即java.util.Map接口。
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。
-
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。 -
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。 -
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。
10.2 Map常用子类
通过查看Map接口描述，看到Map有多个子类，这里我们主要讲解常用的HashMap集合、LinkedHashMap集合。
- HashMap<K,V>：存储数据采用的哈希表结构，元素的存取顺序不能保证一致。由于要保证键的唯一、不重复，需要重写键的hashCode()方法、equals()方法。
- LinkedHashMap<K,V>：HashMap下有个子类LinkedHashMap，存储数据采用的哈希表结构+链表结构。通过链表结构可以保证元素的存取顺序一致；通过哈希表结构可以保证的键的唯一、不重复，需要重写键的hashCode()方法、equals()方法。
tips：Map接口中的集合都有两个泛型变量<K,V>,在使用时，要为两个泛型变量赋予数据类型。两个泛型变量<K,V>的数据类型可以相同，也可以不同。
10.3 Map接口中的常用方法
Map接口中定义了很多方法，常用的如下：
-
public V put(K key, V value): 把指定的键与指定的值添加到Map集合中。 -
public V remove(Object key): 把指定的键 所对应的键值对元素 在Map集合中删除，返回被删除元素的值。 -
public V get(Object key)根据指定的键，在Map集合中获取对应的值。 -
boolean containsKey(Object key)判断集合中是否包含指定的键。 -
public Set<K> keySet(): 获取Map集合中所有的键，存储到Set集合中。 -
public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet(): 获取到Map集合中所有的键值对对象的集合(Set集合)。
Map接口的方法演示
public class MapDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建 map对象
HashMap<String, String> map = new HashMap<String, String>();
//添加元素到集合
map.put("黄晓明", "杨颖");
map.put("文章", "马伊琍");
map.put("邓超", "孙俪");
System.out.println(map);
//String remove(String key)
System.out.println(map.remove("邓超"));
System.out.println(map);
// 想要查看 黄晓明的媳妇 是谁
System.out.println(map.get("黄晓明"));
System.out.println(map.get("邓超"));
}
}tips:
使用put方法时，若指定的键(key)在集合中没有，则没有这个键对应的值，返回null，并把指定的键值添加到集合中；
若指定的键(key)在集合中存在，则返回值为集合中键对应的值（该值为替换前的值），并把指定键所对应的值，替换成指定的新值。
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
/*
java.util.Map<k,v>集合
Map集合的特点:
1.Map集合是一个双列集合,一个元素包含两个值(一个key,一个value)
2.Map集合中的元素,key和value的数据类型可以相同,也可以不同
3.Map集合中的元素,key是不允许重复的,value是可以重复的
4.Map集合中的元素,key和value是一一对应
java.util.HashMap<k,v>集合 implements Map<k,v>接口
HashMap集合的特点:
1.HashMap集合底层是哈希表:查询的速度特别的快
JDK1.8之前:数组+单向链表
JDK1.8之后:数组+单向链表|红黑树(链表的长度超过8):提高查询的速度
2.hashMap集合是一个无序的集合,存储元素和取出元素的顺序有可能不一致
java.util.LinkedHashMap<k,v>集合 extends HashMap<k,v>集合
LinkedHashMap的特点:
1.LinkedHashMap集合底层是哈希表+链表(保证迭代的顺序)
2.LinkedHashMap集合是一个有序的集合,存储元素和取出元素的顺序是一致的
*/
public class Demo01Map {
public static void main(String[] args) {
show04();
}
/*
boolean containsKey(Object key) 判断集合中是否包含指定的键。
包含返回true,不包含返回false
*/
private static void show04() {
//创建Map集合对象
Map<String,Integer> map = new HashMap<>();
map.put("赵丽颖",168);
map.put("杨颖",165);
map.put("林志玲",178);
boolean b1 = map.containsKey("赵丽颖");
System.out.println("b1:"+b1);//b1:true
boolean b2 = map.containsKey("赵颖");
System.out.println("b2:"+b2);//b2:false
}
/*
public V get(Object key) 根据指定的键，在Map集合中获取对应的值。
返回值:
key存在,返回对应的value值
key不存在,返回null
*/
private static void show03() {
//创建Map集合对象
Map<String,Integer> map = new HashMap<>();
map.put("赵丽颖",168);
map.put("杨颖",165);
map.put("林志玲",178);
Integer v1 = map.get("杨颖");
System.out.println("v1:"+v1);//v1:165
Integer v2 = map.get("迪丽热巴");
System.out.println("v2:"+v2);//v2:null
}
/*
public V remove(Object key): 把指定的键 所对应的键值对元素 在Map集合中删除，返回被删除元素的值。
返回值:V
key存在,v返回被删除的值
key不存在,v返回null
*/
private static void show02() {
//创建Map集合对象
Map<String,Integer> map = new HashMap<>();
map.put("赵丽颖",168);
map.put("杨颖",165);
map.put("林志玲",178);
System.out.println(map);//{林志玲=178, 赵丽颖=168, 杨颖=165}
Integer v1 = map.remove("林志玲");
System.out.println("v1:"+v1);//v1:178
System.out.println(map);//{赵丽颖=168, 杨颖=165}
//int v2 = map.remove("林志颖");//自动拆箱 NullPointerException
Integer v2 = map.remove("林志颖");
System.out.println("v2:"+v2);//v2:null
System.out.println(map);//{赵丽颖=168, 杨颖=165}
}
/*
public V put(K key, V value): 把指定的键与指定的值添加到Map集合中。
返回值:v
存储键值对的时候,key不重复,返回值V是null
存储键值对的时候,key重复,会使用新的value替换map中重复的value,返回被替换的value值
*/
private static void show01() {
//创建Map集合对象,多态
Map<String,String> map = new HashMap<>();
String v1 = map.put("李晨", "范冰冰1");
System.out.println("v1:"+v1);//v1:null
String v2 = map.put("李晨", "范冰冰2");
System.out.println("v2:"+v2);//v2:范冰冰1
System.out.println(map);//{李晨=范冰冰2}
map.put("冷锋","龙小云");
map.put("杨过","小龙女");
map.put("尹志平","小龙女");
System.out.println(map);//{杨过=小龙女, 尹志平=小龙女, 李晨=范冰冰2, 冷锋=龙小云}
}
}10.4 Map集合遍历键找值方式
键找值方式：即通过元素中的键，获取键所对应的值
分析步骤：
- 获取Map中所有的键，由于键是唯一的，所以返回一个Set集合存储所有的键。方法提示:
keyset() - 遍历键的Set集合，得到每一个键。
- 根据键，获取键所对应的值。方法提示:
get(K key)
代码演示：
public class MapDemo01 {
public static void main(String[] args) {
//创建Map集合对象
HashMap<String, String> map = new HashMap<String,String>();
//添加元素到集合
map.put("胡歌", "霍建华");
map.put("郭德纲", "于谦");
map.put("薛之谦", "大张伟");
//获取所有的键 获取键集
Set<String> keys = map.keySet();
// 遍历键集 得到 每一个键
for (String key : keys) {
//key 就是键
//获取对应值
String value = map.get(key);
System.out.println(key+"的CP是："+value);
}
}
}遍历图解：
import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
/*
Map集合的第一种遍历方式:通过键找值的方式
Map集合中的方法:
Set<K> keySet() 返回此映射中包含的键的 Set 视图。
实现步骤:
1.使用Map集合中的方法keySet(),把Map集合所有的key取出来,存储到一个Set集合中
2.遍历set集合,获取Map集合中的每一个key
3.通过Map集合中的方法get(key),通过key找到value
*/
public class Demo02KeySet {
public static void main(String[] args) {
//创建Map集合对象
Map<String,Integer> map = new HashMap<>();
map.put("赵丽颖",168);
map.put("杨颖",165);
map.put("林志玲",178);
//1.使用Map集合中的方法keySet(),把Map集合所有的key取出来,存储到一个Set集合中
Set<String> set = map.keySet();
//2.遍历set集合,获取Map集合中的每一个key
//使用迭代器遍历Set集合
Iterator<String> it = set.iterator();
while (it.hasNext()){
String key = it.next();
//3.通过Map集合中的方法get(key),通过key找到value
Integer value = map.get(key);
System.out.println(key+"="+value);
}
System.out.println("-------------------");
//使用增强for遍历Set集合
for(String key : set){
//3.通过Map集合中的方法get(key),通过key找到value
Integer value = map.get(key);
System.out.println(key+"="+value);
}
System.out.println("-------------------");
//使用增强for遍历Set集合
for(String key : map.keySet()){
//3.通过Map集合中的方法get(key),通过key找到value
Integer value = map.get(key);
System.out.println(key+"="+value);
}
}
}10.5 Entry键值对对象
我们已经知道，Map中存放的是两种对象，一种称为key(键)，一种称为value(值)，它们在在Map中是一一对应关系，这一对对象又称做Map中的一个Entry(项)。Entry将键值对的对应关系封装成了对象。即键值对对象，这样我们在遍历Map集合时，就可以从每一个键值对（Entry）对象中获取对应的键与对应的值。
既然Entry表示了一对键和值，那么也同样提供了获取对应键和对应值得方法：
-
public K getKey()：获取Entry对象中的键。 -
public V getValue()：获取Entry对象中的值。
在Map集合中也提供了获取所有Entry对象的方法：
-
public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet(): 获取到Map集合中所有的键值对对象的集合(Set集合)。
import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
/*
Map集合遍历的第二种方式:使用Entry对象遍历
Map集合中的方法:
Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() 返回此映射中包含的映射关系的 Set 视图。
实现步骤:
1.使用Map集合中的方法entrySet(),把Map集合中多个Entry对象取出来,存储到一个Set集合中
2.遍历Set集合,获取每一个Entry对象
3.使用Entry对象中的方法getKey()和getValue()获取键与值
*/
public class Demo03EntrySet {
public static void main(String[] args) {
//创建Map集合对象
Map<String,Integer> map = new HashMap<>();
map.put("赵丽颖",168);
map.put("杨颖",165);
map.put("林志玲",178);
//1.使用Map集合中的方法entrySet(),把Map集合中多个Entry对象取出来,存储到一个Set集合中
Set<Map.Entry<String, Integer>> set = map.entrySet();
//2.遍历Set集合,获取每一个Entry对象
//使用迭代器遍历Set集合
Iterator<Map.Entry<String, Integer>> it = set.iterator();
while(it.hasNext()){
Map.Entry<String, Integer> entry = it.next();
//3.使用Entry对象中的方法getKey()和getValue()获取键与值
String key = entry.getKey();
Integer value = entry.getValue();
System.out.println(key+"="+value);
}
System.out.println("-----------------------");
for(Map.Entry<String,Integer> entry:set){
//3.使用Entry对象中的方法getKey()和getValue()获取键与值
String key = entry.getKey();
Integer value = entry.getValue();
System.out.println(key+"="+value);
}
}
}10.6 Map集合遍历键值对方式
键值对方式：即通过集合中每个键值对(Entry)对象，获取键值对(Entry)对象中的键与值。
操作步骤与图解：
- 获取Map集合中，所有的键值对(Entry)对象，以Set集合形式返回。方法提示:
entrySet()。 - 遍历包含键值对(Entry)对象的Set集合，得到每一个键值对(Entry)对象。
- 通过键值对(Entry)对象，获取Entry对象中的键与值。 方法提示:
getkey() getValue()
public class MapDemo02 {
public static void main(String[] args) {
// 创建Map集合对象
HashMap<String, String> map = new HashMap<String,String>();
// 添加元素到集合
map.put("胡歌", "霍建华");
map.put("郭德纲", "于谦");
map.put("薛之谦", "大张伟");
// 获取 所有的 entry对象 entrySet
Set<Entry<String,String>> entrySet = map.entrySet();
// 遍历得到每一个entry对象
for (Entry<String, String> entry : entrySet) {
// 解析
String key = entry.getKey();
String value = entry.getValue();
System.out.println(key+"的CP是:"+value);
}
}
}遍历图解：
tips：Map集合不能直接使用迭代器或者foreach进行遍历。但是转成Set之后就可以使用了。
10.7 HashMap存储自定义类型键值
练习：每位学生（姓名，年龄）都有自己的家庭住址。那么，既然有对应关系，则将学生对象和家庭住址存储到map集合中。学生作为键, 家庭住址作为值。
注意，学生姓名相同并且年龄相同视为同一名学生。
编写学生类：
public class Student {
private String name;
private int age;
public Student() {
}
public Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
@Override
public boolean equals(Object o) {
if (this == o)
return true;
if (o == null || getClass() != o.getClass())
return false;
Student student = (Student) o;
return age == student.age && Objects.equals(name, student.name);
}
@Override
public int hashCode() {
return Objects.hash(name, age);
}
}编写测试类：
public class HashMapTest {
public static void main(String[] args) {
//1,创建Hashmap集合对象。
Map<Student,String>map = new HashMap<Student,String>();
//2,添加元素。
map.put(newStudent("lisi",28), "上海");
map.put(newStudent("wangwu",22), "北京");
map.put(newStudent("zhaoliu",24), "成都");
map.put(newStudent("zhouqi",25), "广州");
map.put(newStudent("wangwu",22), "南京");
//3,取出元素。键找值方式
Set<Student>keySet = map.keySet();
for(Student key: keySet){
Stringvalue = map.get(key);
System.out.println(key.toString()+"....."+value);
}
}
}- 当给HashMap中存放自定义对象时，如果自定义对象作为key存在，这时要保证对象唯一，必须复写对象的hashCode和equals方法(如果忘记，请回顾HashSet存放自定义对象)。
- 如果要保证map中存放的key和取出的顺序一致，可以使用
java.util.LinkedHashMap集合来存放。
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
/*
HashMap存储自定义类型键值
Map集合保证key是唯一的:
作为key的元素,必须重写hashCode方法和equals方法,以保证key唯一
*/
public class Demo01HashMapSavePerson {
public static void main(String[] args) {
show02();
}
/*
HashMap存储自定义类型键值
key:Person类型
Person类就必须重写hashCode方法和equals方法,以保证key唯一
value:String类型
可以重复
*/
private static void show02() {
//创建HashMap集合
HashMap<Person,String> map = new HashMap<>();
//往集合中添加元素
map.put(new Person("女王",18),"英国");
map.put(new Person("秦始皇",18),"秦国");
map.put(new Person("普京",30),"俄罗斯");
map.put(new Person("女王",18),"毛里求斯");
//使用entrySet和增强for遍历Map集合
Set<Map.Entry<Person, String>> set = map.entrySet();
for (Map.Entry<Person, String> entry : set) {
Person key = entry.getKey();
String value = entry.getValue();
System.out.println(key+"-->"+value);
}
}
/*
HashMap存储自定义类型键值
key:String类型
String类重写hashCode方法和equals方法,可以保证key唯一
value:Person类型
value可以重复(同名同年龄的人视为同一个)
*/
private static void show01() {
//创建HashMap集合
HashMap<String,Person> map = new HashMap<>();
//往集合中添加元素
map.put("北京",new Person("张三",18));
map.put("上海",new Person("李四",19));
map.put("广州",new Person("王五",20));
map.put("北京",new Person("赵六",18));
//使用keySet加增强for遍历Map集合
Set<String> set = map.keySet();
for (String key : set) {
Person value = map.get(key);
System.out.println(key+"-->"+value);
}
}
}import java.util.Objects;
public class Person {
private String name;
private int age;
public Person() {
}
public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "Person{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
@Override
public boolean equals(Object o) {
if (this == o) return true;
if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
Person person = (Person) o;
return age == person.age &&
Objects.equals(name, person.name);
}
@Override
public int hashCode() {
return Objects.hash(name, age);
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
}10.8 LinkedHashMap
我们知道HashMap保证成对元素唯一，并且查询速度很快，可是成对元素存放进去是没有顺序的，那么我们要保证有序，还要速度快怎么办呢？
在HashMap下面有一个子类LinkedHashMap，它是链表和哈希表组合的一个数据存储结构。
public class LinkedHashMapDemo {
public static void main(String[] args) {
LinkedHashMap<String, String> map = new LinkedHashMap<String, String>();
map.put("邓超", "孙俪");
map.put("李晨", "范冰冰");
map.put("刘德华", "朱丽倩");
Set<Entry<String, String>> entrySet = map.entrySet();
for (Entry<String, String> entry : entrySet) {
System.out.println(entry.getKey() + " " + entry.getValue());
}
}
}结果:
邓超 孙俪
李晨 范冰冰
刘德华 朱丽倩import java.util.HashMap;
import java.util.LinkedHashMap;
/*
java.util.LinkedHashMap<K,V> entends HashMap<K,V>
Map 接口的哈希表和链接列表实现，具有可预知的迭代顺序。
底层原理:
哈希表+链表(记录元素的顺序)
*/
public class Demo01LinkedHashMap {
public static void main(String[] args) {
HashMap<String,String> map = new HashMap<>();
map.put("a","a");
map.put("c","c");
map.put("b","b");
map.put("a","d");
System.out.println(map);// key不允许重复,无序 {a=d, b=b, c=c}
LinkedHashMap<String,String> linked = new LinkedHashMap<>();
linked.put("a","a");
linked.put("c","c");
linked.put("b","b");
linked.put("a","d");
System.out.println(linked);// key不允许重复,有序 {a=d, c=c, b=b}
}
}import java.util.HashMap;
import java.util.Hashtable;
/*
java.util.Hashtable<K,V>集合 implements Map<K,V>接口
Hashtable:底层也是一个哈希表,是一个线程安全的集合,是单线程集合,速度慢
HashMap:底层是一个哈希表,是一个线程不安全的集合,是多线程的集合,速度快
HashMap集合(之前学的所有的集合):可以存储null值,null键
Hashtable集合,不能存储null值,null键
Hashtable和Vector集合一样,在jdk1.2版本之后被更先进的集合(HashMap,ArrayList)取代了
Hashtable的子类Properties依然活跃在历史舞台
Properties集合是一个唯一和IO流相结合的集合
*/
public class Demo02Hashtable {
public static void main(String[] args) {
HashMap<String,String> map = new HashMap<>();
map.put(null,"a");
map.put("b",null);
map.put(null,null);
System.out.println(map);//{null=null, b=null}
Hashtable<String,String> table = new Hashtable<>();
//table.put(null,"a");//NullPointerException
//table.put("b",null);//NullPointerException
table.put(null,null);//NullPointerException
}
}10.9 Map集合练习
需求：
计算一个字符串中每个字符出现次数。
分析：
- 获取一个字符串对象
- 创建一个Map集合，键代表字符，值代表次数。
- 遍历字符串得到每个字符。
- 判断Map中是否有该键。
- 如果没有，第一次出现，存储次数为1；如果有，则说明已经出现过，获取到对应的值进行++，再次存储。
- 打印最终结果
代码：
public class MapTest {
public static void main(String[] args) {
//友情提示
System.out.println("请录入一个字符串:");
String line = new Scanner(System.in).nextLine();
// 定义 每个字符出现次数的方法
findChar(line);
}
private static void findChar(String line) {
//1:创建一个集合 存储 字符 以及其出现的次数
HashMap<Character, Integer> map = new HashMap<Character, Integer>();
//2:遍历字符串
for (int i = 0; i < line.length(); i++) {
char c = line.charAt(i);
//判断 该字符 是否在键集中
if (!map.containsKey(c)) {//说明这个字符没有出现过
//那就是第一次
map.put(c, 1);
} else {
//先获取之前的次数
Integer count = map.get(c);
//count++;
//再次存入 更新
map.put(c, ++count);
}
}
System.out.println(map);
}
}import java.util.HashMap;
import java.util.Scanner;
/*
练习:
计算一个字符串中每个字符出现次数
分析:
1.使用Scanner获取用户输入的字符串
2.创建Map集合,key是字符串中的字符,value是字符的个数
3.遍历字符串,获取每一个字符
4.使用获取到的字符,去Map集合判断key是否存在
key存在:
通过字符(key),获取value(字符个数)
value++
put(key,value)把新的value存储到Map集合中
key不存在:
put(key,1)
5.遍历Map集合,输出结果
*/
public class Demo03MapTest {
public static void main(String[] args) {
//1.使用Scanner获取用户输入的字符串
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入一个字符串:");
String str = sc.next();
//2.创建Map集合,key是字符串中的字符,value是字符的个数
HashMap<Character,Integer> map = new HashMap<>();
//3.遍历字符串,获取每一个字符
for(char c :str.toCharArray()){
//4.使用获取到的字符,去Map集合判断key是否存在
if(map.containsKey(c)){
//key存在
Integer value = map.get(c);
value++;
map.put(c,value);
}else{
//key不存在
map.put(c,1);
}
}
//5.遍历Map集合,输出结果
for(Character key :map.keySet()){
Integer value = map.get(key);
System.out.println(key+"="+value);
}
}
}11. 补充知识点
11.1 JDK9对集合添加的优化
通常，我们在代码中创建一个集合（例如，List 或 Set ），并直接用一些元素填充它。 实例化集合，几个 add方法 调用，使得代码重复。
public class Demo01 {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("abc");
list.add("def");
list.add("ghi");
System.out.println(list);
}
}Java 9，添加了几种集合工厂方法,更方便创建少量元素的集合、map实例。新的List、Set、Map的静态工厂方法可以更方便地创建集合的不可变实例。
例子：
public class HelloJDK9 {
public static void main(String[] args) {
Set<String> str1=Set.of("a","b","c");
//str1.add("c");这里编译的时候不会错，但是执行的时候会报错，因为是不可变的集合
System.out.println(str1);
Map<String,Integer> str2=Map.of("a",1,"b",2);
System.out.println(str2);
List<String> str3=List.of("a","b");
System.out.println(str3);
}
}需要注意以下两点：
1:of()方法只是Map，List，Set这三个接口的静态方法，其父类接口和子类实现并没有这类方法，比如 HashSet，ArrayList等待；
2:返回的集合是不可变的；
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
/*
JDK9的新特性:
List接口,Set接口,Map接口:里边增加了一个静态的方法of,可以给集合一次性添加多个元素
static <E> List<E> of(E... elements)
使用前提:
当集合中存储的元素的个数已经确定了,不在改变时使用
注意:
1.of方法只适用于List接口,Set接口,Map接口,不适用于接接口的实现类
2.of方法的返回值是一个不能改变的集合,集合不能再使用add,put方法添加元素,会抛出异常
3.Set接口和Map接口在调用of方法的时候,不能有重复的元素,否则会抛出异常
*/
public class Demo01JDK9 {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = List.of("a", "b", "a", "c", "d");
System.out.println(list);//[a, b, a, c, d]
//list.add("w");//UnsupportedOperationException:不支持操作异常
//Set<String> set = Set.of("a", "b", "a", "c", "d");//IllegalArgumentException:非法参数异常,有重复的元素
Set<String> set = Set.of("a", "b", "c", "d");
System.out.println(set);
//set.add("w");//UnsupportedOperationException:不支持操作异常
//Map<String, Integer> map = Map.of("张三", 18, "李四", 19, "王五", 20,"张三",19);IllegalArgumentException:非法参数异常,有重复的元素
Map<String, Integer> map = Map.of("张三", 18, "李四", 19, "王五", 20);
System.out.println(map);//{王五=20, 李四=19, 张三=18}
//map.put("赵四",30);//UnsupportedOperationException:不支持操作异常
}
}11.2 Debug追踪
使用IDEA的断点调试功能，查看程序的运行过程
- 在有效代码行，点击行号右边的空白区域，设置断点，程序执行到断点将停止，我们可以手动来运行程序
- 点击Debug运行模式
- 程序停止在断点上不再执行，而IDEA最下方打开了Debug调试窗口
- Debug调试窗口介绍
- 快捷键F8，代码向下执行一行,第九行执行完毕，执行到第10行（第10行还未执行）
- 切换到控制台面板，控制台显示 请录入一个字符串： 并且等待键盘录入
- 快捷键F8，程序继续向后执行，执行键盘录入操作，在控制台录入数据 ababcea
回车之后效果：
调试界面效果：
- 此时到达findChar方法，快捷键F7，进入方法findChar
- 快捷键F8 接续执行，创建了map对象，变量区域显示
- 快捷键F8 接续执行，进入到循环中，循环变量i为 0,F8再继续执行，就获取到变量c赋值为字符‘a’ 字节值97
- 快捷键F8 接续执行，进入到判断语句中，因为该字符 不在Map集合键集中，再按F8执行，进入该判断中
12. 快捷键F8 接续执行，循环结束，进入下次循环，此时map中已经添加一对儿元素
- 快捷键F8 接续执行，进入下次循环，再继续上面的操作，我们就可以看到代码每次是如何执行的了
- 如果不想继续debug,那么可以使用快捷键F9,程序正常执行到结束，程序结果在控制台显示
/*
Debug调试程序:
可以让代码逐行执行,查看代码执行的过程,调试程序中出现的bug
使用方式:
在行号的右边,鼠标左键单击,添加断点(每个方法的第一行,哪里有bug添加到哪里)
右键,选择Debug执行程序
程序就会停留在添加的第一个断点处
执行程序:
f8:逐行执行程序
f7:进入到方法中
shift+f8:跳出方法
f9:跳到下一个断点,如果没有下一个断点,那么就结束程序
ctrl+f2:退出debug模式,停止程序
Console:切换到控制台
*/
public class Demo01Debug {
public static void main(String[] args) {
/*int a = 10;
int b = 20;
int sum = a + b;
System.out.println(sum);*/
/*for (int i = 0; i <3 ; i++) {
System.out.println(i);
}*/
print();
}
private static void print() {
System.out.println("HelloWorld");
System.out.println("HelloWorld");
System.out.println("HelloWorld");
System.out.println("HelloWorld");
System.out.println("HelloWorld");
}
}12. 模拟斗地主洗牌发牌
12.1 案例介绍
按照斗地主的规则，完成洗牌发牌的动作。
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（按照牌的大小排序）、底牌
规则：手中扑克牌从大到小的摆放顺序：大王,小王,2,A,K,Q,J,10,9,8,7,6,5,4,3
12.2 案例需求分析
- 准备牌：
完成数字与纸牌的映射关系：
使用双列Map(HashMap)集合，完成一个数字与字符串纸牌的对应关系(相当于一个字典)。
- 洗牌：
通过数字完成洗牌发牌
- 发牌：
将每个人以及底牌设计为ArrayList,将最后3张牌直接存放于底牌，剩余牌通过对3取模依次发牌。
存放的过程中要求数字大小与斗地主规则的大小对应。
将代表不同纸牌的数字分配给不同的玩家与底牌。
- 看牌：
通过Map集合找到对应字符展示。
通过查询纸牌与数字的对应关系，由数字转成纸牌字符串再进行展示。
12.3 实现代码步骤
public class Poker {
public static void main(String[] args) {
/*
* 1组装54张扑克牌
*/
// 1.1 创建Map集合存储
HashMap<Integer, String> pokerMap = new HashMap<Integer, String>();
// 1.2 创建 花色集合 与 数字集合
ArrayList<String> colors = new ArrayList<String>();
ArrayList<String> numbers = new ArrayList<String>();
// 1.3 存储 花色 与数字
Collections.addAll(colors, "♦", "♣", "♥", "♠");
Collections.addAll(numbers, "2", "A", "K", "Q", "J", "10", "9", "8", "7", "6", "5", "4", "3");
// 设置 存储编号变量
int count = 1;
pokerMap.put(count++, "大王");
pokerMap.put(count++, "小王");
// 1.4 创建牌 存储到map集合中
for (String number : numbers) {
for (String color : colors) {
String card = color + number;
pokerMap.put(count++, card);
}
}
/*
* 2 将54张牌顺序打乱
*/
// 取出编号 集合
Set<Integer> numberSet = pokerMap.keySet();
// 因为要将编号打乱顺序 所以 应该先进行转换到 list集合中
ArrayList<Integer> numberList = new ArrayList<Integer>();
numberList.addAll(numberSet);
// 打乱顺序
Collections.shuffle(numberList);
// 3 完成三个玩家交替摸牌，每人17张牌，最后三张留作底牌
// 3.1 发牌的编号
// 创建三个玩家编号集合 和一个 底牌编号集合
ArrayList<Integer> noP1 = new ArrayList<Integer>();
ArrayList<Integer> noP2 = new ArrayList<Integer>();
ArrayList<Integer> noP3 = new ArrayList<Integer>();
ArrayList<Integer> dipaiNo = new ArrayList<Integer>();
// 3.2发牌的编号
for (int i = 0; i < numberList.size(); i++) {
// 获取该编号
Integer no = numberList.get(i);
// 发牌
// 留出底牌
if (i >= 51) {
dipaiNo.add(no);
} else {
if (i % 3 == 0) {
noP1.add(no);
} else if (i % 3 == 1) {
noP2.add(no);
} else {
noP3.add(no);
}
}
}
// 4 查看三人各自手中的牌（按照牌的大小排序）、底牌
// 4.1 对手中编号进行排序
Collections.sort(noP1);
Collections.sort(noP2);
Collections.sort(noP3);
Collections.sort(dipaiNo);
// 4.2 进行牌面的转换
// 创建三个玩家牌面集合 以及底牌牌面集合
ArrayList<String> player1 = new ArrayList<String>();
ArrayList<String> player2 = new ArrayList<String>();
ArrayList<String> player3 = new ArrayList<String>();
ArrayList<String> dipai = new ArrayList<String>();
// 4.3转换
for (Integer i : noP1) {
// 4.4 根据编号找到 牌面 pokerMap
String card = pokerMap.get(i);
// 添加到对应的 牌面集合中
player1.add(card);
}
for (Integer i : noP2) {
String card = pokerMap.get(i);
player2.add(card);
}
for (Integer i : noP3) {
String card = pokerMap.get(i);
player3.add(card);
}
for (Integer i : dipaiNo) {
String card = pokerMap.get(i);
dipai.add(card);
}
//4.5 查看
System.out.println("令狐冲："+player1);
System.out.println("石破天："+player2);
System.out.println("鸠摩智："+player3);
System.out.println("底牌："+dipai);
}
}import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
/*
斗地主综合案例:有序版本
1.准备牌
2.洗牌
3.发牌
4.排序
5.看牌
*/
public class DouDiZhu {
public static void main(String[] args) {
//1.准备牌
//创建一个Map集合,存储牌的索引和组装好的牌
HashMap<Integer,String> poker = new HashMap<>();
//创建一个List集合,存储牌的索引
ArrayList<Integer> pokerIndex = new ArrayList<>();
//定义两个集合,存储花色和牌的序号
List<String> colors = List.of("♠", "♥", "♣", "♦");
List<String> numbers = List.of("2", "A", "K", "Q", "J", "10", "9", "8", "7", "6", "5", "4", "3");
//把大王和小王存储到集合中
//定义一个牌的索引
int index = 0;
poker.put(index,"大王");
pokerIndex.add(index);
index++;
poker.put(index,"小王");
pokerIndex.add(index);
index++;
//循环嵌套遍历两个集合,组装52张牌,存储到集合中
for (String number : numbers) {
for (String color : colors) {
poker.put(index,color+number);
pokerIndex.add(index);
index++;
}
}
//System.out.println(poker);
//System.out.println(pokerIndex);
/*
2.洗牌
使用Collections中的方法shuffle(List)
*/
Collections.shuffle(pokerIndex);
//System.out.println(pokerIndex);
/*
3.发牌
*/
//定义4个集合,存储玩家牌的索引,和底牌的索引
ArrayList<Integer> player01 = new ArrayList<>();
ArrayList<Integer> player02 = new ArrayList<>();
ArrayList<Integer> player03 = new ArrayList<>();
ArrayList<Integer> diPai = new ArrayList<>();
//遍历存储牌索引的List集合,获取每一个牌的索引
for (int i = 0; i <pokerIndex.size() ; i++) {
Integer in = pokerIndex.get(i);
//先判断底牌
if(i>=51){
//给底牌发牌
diPai.add(in);
}else if(i%3==0){
//给玩家1发牌
player01.add(in);
}else if(i%3==1){
//给玩家2发牌
player02.add(in);
}else if(i%3==2){
//给玩家3发牌
player03.add(in);
}
}
/*
4.排序
使用Collections中的方法sort(List)
默认是升序排序
*/
Collections.sort(player01);
Collections.sort(player02);
Collections.sort(player03);
Collections.sort(diPai);
/*
5.看牌
调用看牌的方法
*/
lookPoker("刘德华",poker,player01);
lookPoker("周润发",poker,player02);
lookPoker("周星驰",poker,player03);
lookPoker("底牌",poker,diPai);
}
/*
定义一个看牌的方法,提高代码的复用性
参数:
String name:玩家名称
HashMap<Integer,String> poker:存储牌的poker集合
ArrayList<Integer> list:存储玩家和底牌的List集合
查表法:
遍历玩家或者底牌集合,获取牌的索引
使用牌的索引,去Map集合中,找到对应的牌
*/
public static void lookPoker(String name,HashMap<Integer,String> poker,ArrayList<Integer> list){
//输出玩家名称,不换行
System.out.print(name+":");
//遍历玩家或者底牌集合,获取牌的索引
for (Integer key : list) {
//使用牌的索引,去Map集合中,找到对应的牌
String value = poker.get(key);
System.out.print(value+" ");
}
System.out.println();//打印完每一个玩家的牌,换行
}
}
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