[TOC] Collection中的常用幾個子類（List集合、Set集合） # list List的介紹。有序的 collection（也稱為序列）。此接口的用戶可以對列表中每個元素的插入位置進行精確地控制。用戶可以根據元素的整數索引（在列表中的位置）訪問元素，并搜索列表中的元素。與 set 不同，列表通常允許重復的元素 List接口： * 它是一個元素存取有序的集合。例如，存元素的順序是11、22、33。那么集合中，元素的存儲就是按照11、22、33的順序完成的）。 * 它是一個帶有索引的集合，通過索引就可以精確的操作集合中的元素（與數組的索引是一個道理）。 * 集合中可以有重復的元素，通過元素的equals方法，來比較是否為重復的元素。 List接口的常用子類有： * ArrayList集合 * LinkedList集合 ## list常用方法  * 增加元素方法 - add(Object e)：向集合末尾處，添加指定的元素 - add(int index, Object e)：向集合指定索引處，添加指定的元素，原有元素依次后移 * 刪除元素方法 - remove(Object e)：將指定元素對象，從集合中刪除，返回值為被刪除的元素 - remove(int index)：將指定索引處的元素，從集合中刪除，返回值為被刪除的元素 * 替換元素方法 - set(int index, Object e)：將指定索引處的元素，替換成指定的元素，返回值為替換前的元素 * 查詢元素方法 - get(int index)：獲取指定索引處的元素，并返回該元素 由于List集合擁有索引，因此List集合迭代方式除了使用迭代器之外，還可以使用索引進行迭代。 ~~~ for (int i = 0; i < list.size(); i++) { String str = list.get(i); System.out.println(str); } ~~~ ## Iterator的并發修改異常 在list集合迭代元素中，對元素進行判斷，一旦條件滿足就添加一個新元素。代碼如下 ~~~ //創建List集合 List<String> list = new ArrayList<String>(); //給集合中添加元素 list.add("abc1"); list.add("abc2"); list.add("abc3"); list.add("abc4"); //迭代集合，當有元素為"abc2"時，集合加入新元素"itcast" Iterator<String> it = list.iterator(); while(it.hasNext()){ String str = it.next(); //判斷取出的元素是否是"abc2"，是就添加一個新元素 if("abc2".equals(str)){ list.add("itcast");// 該操作會導致程序出錯 } } //打印容器中的元素 System.out.println(list); ~~~ 運行上述代碼發生了錯誤 java.util.ConcurrentModificationException這是什么原因呢？ 在迭代過程中，使用了集合的方法對元素進行操作。導致迭代器并不知道集合中的變化，容易引發數據的不確定性。 **并發修改異常解決辦法：在迭代時，不要使用集合的方法操作元素。 那么想要在迭代時對元素操作咋辦？通過ListIterator迭代器操作元素是可以的，ListIterator的出現，解決了使用Iterator迭代過程中可能會發生的錯誤情況** **如何解決 ** 第一： 使用普通for循環 第二(重點):使用listIterator -->是List 特有的，其他集合不能使用 ## 數據類型 棧 ： 手槍的彈夾 : 手槍的壓棧 ---> 喝酒 --->先進后出，后進先出 隊列 : 超市的購物，先排隊，先處理 ---> 喝酒 --->先進去，先出來，后進去，后出來 數組 : 查找快:因為底層有索引，并且是連續 增刪慢: 數組的長度的是固定的，當我們在進行增刪時，會創建一個新的數組，并且將老數組中的值拷貝到新數組中 鏈表： 查找慢（底層是鏈表，兩兩相連，依次往下找，直到找到為止） --->linkedList 采用二分法查找 增刪快 :原因在于他僅僅只需要改變相鄰元素的地址值 ## ArrayList集合 ArrayList集合數據存儲的結構是數組結構。元素增刪慢，查找快，由于日常開發中使用最多的功能為查詢數據、遍歷數據，所以ArrayList是最常用的集合。 許多程序員開發時非常隨意地使用ArrayList完成任何需求，并不嚴謹，這種用法是不提倡的。 ## LinkedList集合 LinkedList集合數據存儲的結構是鏈表結構。方便元素添加、刪除的集合。實際開發中對一個集合元素的添加與刪除經常涉及到首尾操作，而LinkedList提供了大量首尾操作的方法  LinkedList是List的子類，List中的方法LinkedList都是可以使用 ~~~ LinkedList<String> link = new LinkedList<String>(); //添加元素 link.addFirst("abc1"); link.addFirst("abc2"); link.addFirst("abc3"); //獲取元素 System.out.println(link.getFirst()); System.out.println(link.getLast()); //刪除元素 System.out.println(link.removeFirst()); System.out.println(link.removeLast()); while(!link.isEmpty()){ //判斷集合是否為空 System.out.println(link.pop()); //彈出集合中的棧頂元素 } ~~~ ## Vector集合 Vector集合數據存儲的結構是數組結構，為JDK中最早提供的集合。Vector中提供了一個獨特的取出方式，就是枚舉Enumeration，它其實就是早期的迭代器。此接口Enumeration的功能與 Iterator 接口的功能是類似的。Vector集合已被ArrayList替代。枚舉Enumeration已被迭代器Iterator替代。  Vector集合對ArrayList集合使用的對比  # Set接口 學習Collection接口時，記得Collection中可以存放重復元素，也可以不存放重復元素，那么我們知道List中是可以存放重復元素的。那么不重復元素給哪里存放呢？那就是Set接口，它里面的集合，所存儲的元素就是不重復的。 查閱Set集合的API介紹，通過元素的equals方法，來判斷是否為重復元素 ## HashSet 查閱HashSet集合的API介紹：此類實現Set接口，由哈希表支持（實際上是一個 HashMap集合）。HashSet集合不能保證的迭代順序與元素存儲順序相同。 HashSet集合，采用哈希表結構存儲數據，保證元素唯一性的方式依賴于：hashCode()與equals()方法。 ## HashSet集合存儲數據的結構(哈希表) 什么是哈希表呢？ 哈希表底層使用的也是數組機制，數組中也存放對象，而這些對象往數組中存放時的位置比較特殊，當需要把這些對象給數組中存放時，那么會根據這些對象的特有數據結合相應的算法，計算出這個對象在數組中的位置，然后把這個對象存放在數組中。而這樣的數組就稱為哈希數組，即就是哈希表。 當向哈希表中存放元素時，需要根據元素的特有數據結合相應的算法，這個算法其實就是Object類中的hashCode方法。由于任何對象都是Object類的子類，所以任何對象有擁有這個方法。即就是在給哈希表中存放對象時，會調用對象的hashCode方法，算出對象在表中的存放位置，這里需要注意，如果兩個對象hashCode方法算出結果一樣，這樣現象稱為哈希沖突，這時會調用對象的equals方法，比較這兩個對象是不是同一個對象，如果equals方法返回的是true，那么就不會把第二個對象存放在哈希表中，如果返回的是false，就會把這個值存放在哈希表中。 總結：保證HashSet集合元素的唯一，其實就是根據對象的hashCode和equals方法來決定的。如果我們往集合中存放自定義的對象，那么保證其唯一，就必須復寫hashCode和equals方法建立屬于當前對象的比較方式。  ## HashSet存儲JavaAPI中的類型元素 給HashSet中存儲JavaAPI中提供的類型元素時，不需要重寫元素的hashCode和equals方法，因為這兩個方法，在JavaAPI的每個類中已經重寫完畢，如String類、Integer類等。 ~~~ //創建HashSet對象 HashSet<String> hs = new HashSet<String>(); //給集合中添加自定義對象 hs.add("zhangsan"); hs.add("lisi"); hs.add("wangwu"); hs.add("zhangsan"); //取出集合中的每個元素 Iterator<String> it = hs.iterator(); while(it.hasNext()){ String s = it.next(); System.out.println(s); } ~~~ 輸出結果如下，說明集合中不能存儲重復元素： wangwu lisi zhangsan ## HashSet存儲自定義類型元素 給HashSet中存放自定義類型元素時，需要重寫對象中的hashCode和equals方法，建立自己的比較方式，才能保證HashSet集合中的對象唯一 創建自定義對象Student ~~~ public class Student { private String name; private int age; public Student(String name, int age) { super(); 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 + "]"; } @Override public int hashCode() { final int prime = 31; int result = 1; result = prime * result + age; result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode()); return result; } @Override public boolean equals(Object obj) { if (this == obj) return true; if(!(obj instanceof Student)){ System.out.println("類型錯誤"); return false; } Student other = (Student) obj; return this.age == other.age && this.name.equals(other.name); } } ~~~ 創建HashSet集合，存儲Student對象。 ~~~ public class HashSetDemo { public static void main(String[] args) { //創建HashSet對象 HashSet hs = new HashSet(); //給集合中添加自定義對象 hs.add(new Student("zhangsan",21)); hs.add(new Student("lisi",22)); hs.add(new Student("wangwu",23)); hs.add(new Student("zhangsan",21)); //取出集合中的每個元素 Iterator it = hs.iterator(); while(it.hasNext()){ Student s = (Student)it.next(); System.out.println(s); } } } ~~~ 輸出結果如下，說明集合中不能存儲重復元素： ~~~ Student [name=lisi, age=22] Student [name=zhangsan, age=21] Student [name=wangwu, age=23] ~~~ ## LinkedHashSet 我們知道HashSet保證元素唯一，可是元素存放進去是沒有順序的，那么我們要保證有序，怎么辦呢？ 在HashSet下面有一個子類LinkedHashSet，它是鏈表和哈希表組合的一個數據存儲結構。 演示代碼如下： ~~~ 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 it = set.iterator(); while (it.hasNext()) { System.out.println(it.next()); } } } ~~~ 輸出結果如下，LinkedHashSet集合保證元素的存入和取出的順序： bbb aaa abc bbc # 判斷集合元素唯一的原理 ## ArrayList的contains方法判斷元素是否重復原理  ArrayList的contains方法會使用調用方法時，傳入的元素的equals方法依次與集合中的舊元素所比較，從而根據返回的布爾值判斷是否有重復元素。此時，當ArrayList存放自定義類型時，由于自定義類型在未重寫equals方法前，判斷是否重復的依據是地址值，所以如果想根據內容判斷是否為重復元素，需要重寫元素的equals方法。 ## HashSet的add/contains等方法判斷元素是否重復原理  Set集合不能存放重復元素，其添加方法在添加時會判斷是否有重復元素，有重復不添加，沒重復則添加。 HashSet集合由于是無序的，其判斷唯一的依據是元素類型的hashCode與equals方法的返回結果。規則如下： 先判斷新元素與集合內已經有的舊元素的HashCode值 * 如果不同，說明是不同元素，添加到集合。 * 如果相同，再判斷equals比較結果。返回true則相同元素；返回false則不同元素，添加到集合。 所以，使用HashSet存儲自定義類型，如果沒有重寫該類的hashCode與equals方法，則判斷重復時，使用的是地址值，如果想通過內容比較元素是否相同，需要重寫該元素類的hashcode與equals方法。