# 集合框架 ## 什么是集合 Java中的集合是工具類，可以存儲任意數量的具有共同屬性的對象。 > 集合類存放于java.util包中。 集合類存放的都是對象的引用，而非對象本身，出于表達上的便利，我們稱集合中的對象就是指集合中對象的引用 > 在集合框架中，主要分為 Collection 和 Map 兩大接口。 > 在 Collection 中又分為 List （有序集合） 和 Set （無序集合）。List 和 Set 都是接口。 > 其中Collection存儲的是元素，Map存儲的key-value鍵值對。 > 集合框架存儲的元素可以是不定長的，即可以任意的添加，但是數組在定義的時候就確定了長度。實際開發中，對于同類型數據的結構，一般使用 Collection 結構會較多。 ## Collection  在Collection中，根據不同的數據結構是使用方法，分為Set（無序的數據集合，元素不可重復）、Queue（隊列）、List（有序的集合，元素可以重復）。 在Collection中的定義中Interface Collection\<E>，\<E>是一種泛型結構，意思是在使用Collection定義對象的時候，需要指定存儲的元素數據類型（強調：**在集合中存儲的數據元素必須都是引用數據類型**）。 ### List list中的內容是有序的并且可以重復的，我們也稱之為序列； list可以精確的控制每個元素的插入位置，或者刪除某個位置的元素； > 是實際開發中用的最多的一種數據結構，存儲的單個元素，使用**泛型**去強制約束 List 中存放的是一致的數據類型 > 在List接口中，最常用的實現類為ArrayList和LinkedList，其中ArrayList是運用最多的。 **語法** ~~~ List<E> list = new ArrayList<E>(); ~~~ **插入元素** add() **遍歷元素** * 通過元素索引下標方式 for 循環 * 通過 foreach 循環 * 通過迭代器 Iterator **刪除元素** 如果通過遍歷去查找相關元素進行刪除的時候，不要使用 list.remove(int index) 該方法，因為使用該方法，會動態的直接改變集合的元素結構，導致遍歷的不完整或者有錯誤。要使用迭代器遍歷集合，調用 Iterator.remove() 方法刪除。 ### Set 不詳細闡述，在遍歷的時候不能使用索引方式，只能通過迭代器和 foreach。 ## Map  類似的可以理解給集合元素中的值定義了一個 Key 鍵（遍歷），之后可以通過相關的方法快速的定位到具體的 Value 中。 Map中存儲是key-value鍵值對，在Map接口中，我們主要使用的實現類為HashMap。 在使用HashMap類的時候，插入的順序和最后遍歷出來的順序可以是有差異的，因為本身HashMap結構它是無序的。 通過map.put(key, value)方法進去數據的寫入，同樣的要注意使用泛型。（強調：**Map中的key鍵和value值的數據元素必須都是引用數據類型**）。 *** **語法** ~~~ Map<k,v> map= new HashMap<k,v>(); ~~~ Map集合中的一些注意點： * key必須是唯一的，不唯一，那么后面的value會把前面的value覆蓋 * 對于HashMap，key可以為空，value可以為空，也可以不為空 * HashTable的key和value不能為空 * properties的key和value必須為String類型的 **獲取某個 key 的 value** Value get(Key) **如何遍歷 Map 結構** 獲取 Map 的 Key 集合，通過遍歷 Key 集合，獲取 Value 值。 1. 獲取 key 集合：map.keySet()； 2. 遍歷 Key 集合：iterator； 3. 獲取 Value 值：get(key)； ## 開發注意事項 在實際開發中，List 一般使用 ArrayList 實現類去構建，Map 一般使用 HashMap 實現類去構建。 要掌握對于 List 和 Map 的添加元素、遍歷元素。 要認識集合框架中關于對象在內存中的存儲方法。 ## 本節課的代碼片段 **代碼運行內存圖**  Clazz.java ~~~ package com.ntqingniao.j96.bean; import java.util.List; public class Clazz { private String name; private String code; private List<Student> students; public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public String getCode() { return code; } public void setCode(String code) { this.code = code; } public List<Student> getStudents() { return students; } public void setStudents(List<Student> students) { this.students = students; } } ~~~ Clazz2.java ~~~ package com.ntqingniao.j96.bean; import java.util.Map; public class Clazz2 { private String name; private String code; private Map<String, Student> stus; public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public String getCode() { return code; } public void setCode(String code) { this.code = code; } public Map<String, Student> getStus() { return stus; } public void setStus(Map<String, Student> stus) { this.stus = stus; } } ~~~ Client.java ~~~ package com.ntqingniao.j96.bean; import java.util.ArrayList; import java.util.Iterator; import java.util.List; public class Client { public static void main(String[] args) { Student pxj = new Student("彭賢君", "001"); Student hjn = new Student("黃佳男", "002"); Clazz j96 = new Clazz(); j96.setName("Java96班"); j96.setCode("java96"); // Step1：學生類型的集合定義完成了 List<Student> stus = new ArrayList<Student>(); // Step2: 添加數據 stus.add(pxj); stus.add(hjn); // Step3: 追加一個新的學生 Student ljn = new Student("陸佳楠", "003"); stus.add(ljn); // Step4: 設置班級學生屬性 j96.setStudents(stus); // for (int i = 0; i < j96.getStudents().size(); i++) { // Student stu = j96.getStudents().get(i); // if (stu.getName().equals("黃佳男")) { // stu.setCode("004"); // } // } // for (int i = 0; i < j96.getStudents().size(); i++) { // // 打印對象，如果沒有顯式的調用toString()方法，編譯器也會執行toString(); // System.out.println(j96.getStudents().get(i)); // } // // for (int i = 0; i < stus.size(); i++) { // System.out.println(stus.get(i)); // } // // for (Student stu : stus) { // System.out.println(stu); // } // // for (Student stu : stus) { // if (stu.getName().equals("黃佳男")) { // stu.setCode("005"); // } // } // for (int i = 0; i < j96.getStudents().size(); i++) { // Student stu = j96.getStudents().get(i); // System.out.println(stu.getName()); // if (stu.getName().equals("彭賢君")) { // j96.getStudents().remove(i); // 這樣的實現是有問題的 // System.out.println(j96.getStudents().size()); // } // } // // for (Student stu : stus) { // System.out.println(stu); // } // 使用迭代器遍歷 // Step1:創建迭代器 Iterator<Student> it = stus.iterator(); while (it.hasNext()) { Student stu = it.next(); System.out.println(stu); if (stu.getName().equals("黃佳男")) { it.remove(); } } System.out.println("處理完的結果======================"); it = stus.iterator(); while (it.hasNext()) { Student stu = it.next(); System.out.println(stu); } } } ~~~ Client2.java ~~~ package com.ntqingniao.j96.bean; import java.util.HashMap; import java.util.Iterator; import java.util.Map; import java.util.Set; public class Client2 { public static void main(String[] args) { Student pxj = new Student("彭賢君", "001"); Student hjn = new Student("黃佳男", "002"); Clazz2 j96 = new Clazz2(); j96.setName("Java96班"); j96.setCode("java96"); Map<String, Student> stus = new HashMap<String, Student>(); stus.put("001", pxj); stus.put("002", hjn); j96.setStus(stus); Student stu = stus.get("001"); System.out.println(stu.getName()); System.out.println(stus.containsKey("003")); // 遍歷Map // 第一步：獲取Map中的Key集合 Set<String> keySet = stus.keySet(); // 第二步：迭代Key集合 Iterator<String> keyIt = keySet.iterator(); while (keyIt.hasNext()) { String key = keyIt.next(); // 根據Key獲取Value Student value = stus.get(key); System.out.println(key + "=" + value); } } } ~~~ Client3.java ~~~ package com.ntqingniao.j96.bean; import java.util.ArrayList; import java.util.Collections; import java.util.List; public class Client3 { public static void main(String[] args) { Student pxj = new Student("彭賢君", "10", 20); Student hjn = new Student("黃佳男", "008",19); Student liuxiaowei = new Student("劉曉衛", "002",22); Student liuxiaowei2 = new Student("劉曉衛", "005",15); Student liuxiaowei3 = new Student("劉曉衛", "001",25); Student liuxiaowei4 = new Student("劉曉衛", "004",13); List<Student> stus = new ArrayList<Student>(); stus.add(pxj); stus.add(hjn); stus.add(liuxiaowei); stus.add(liuxiaowei2); stus.add(liuxiaowei3); stus.add(liuxiaowei4); Collections.sort(stus); for(Student stu : stus) { System.out.println(stu); } } } ~~~ Student.java ~~~ package com.ntqingniao.j96.bean; public class Student implements Comparable<Student>{ private String name; private String code; private int age; public Student(String name, String code) { super(); this.name = name; this.code = code; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public String getCode() { return code; } public void setCode(String code) { this.code = code; } public int getAge() { return age; } public void setAge(int age) { this.age = age; } public Student(String name, String code, int age) { super(); this.name = name; this.code = code; this.age = age; } @Override public String toString() { return "Student [name=" + name + ", code=" + code + ", age=" + age + "]"; } @Override public int compareTo(Student o) { if (this.age > o.age) { return 1; } else if (this.age == o.age) { return 0; } else { return -1; } } } ~~~ **撲克牌實例程序** > 由于出現花色特殊的字符，需要把Java文件的字符編碼定義為 UTF-8 Constants.java ~~~ package com.ntqingniao.j96.bean; public class Constants { public static String[] FOLLOWS = {"?","?","?","?"}; public static int[] NUMBERS = {2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14}; public static String[] NUMBERS_STR = {"2","3","4","5","6","7","8","9","10","J","Q","K","A"}; } ~~~ Poker.java ~~~ package com.ntqingniao.j96.bean; public class Poker { private String follow; private int number; public int compare(Poker p1, Poker p2) { return 0; } public Poker(String follow, int number) { super(); this.follow = follow; this.number = number; } public String getFollow() { return follow; } public void setFollow(String follow) { this.follow = follow; } public int getNumber() { return number; } public void setNumber(int number) { this.number = number; } @Override public String toString() { return this.getFollow() + Constants.NUMBERS_STR[this.getNumber()-2]; } } ~~~ Client4.java ~~~ package com.ntqingniao.j96.bean; import java.util.ArrayList; import java.util.Collections; import java.util.List; public class Client4 { public static void main(String[] args) { List<Poker> pokers = new ArrayList<Poker>(); for (String follow : Constants.FOLLOWS) { for (int number : Constants.NUMBERS) { Poker poker = new Poker(follow, number); pokers.add(poker); } } int i = 0; for (Poker poker : pokers) { System.out.print(poker + " "); i++; if (i % 13 == 0) { System.out.println(); } } System.out.println("==========洗牌=========="); for (int j = 0; j < 5; j++) { System.out.println("===========第" + (j + 1) + "副牌=========="); Collections.shuffle(pokers); i = 0; for (Poker poker : pokers) { System.out.print(poker + " "); i++; if (i % 13 == 0) { System.out.println(); } } } } } ~~~ ## 練習 定義一個方法listTest(ArrayList al, Integer s)，要求返回s在al里面第一次出現的索引，如果s沒出現過返回-1。 ~~~ public class Topic2 { public static void main(String[] args) { ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>(); arrayList.add(1); arrayList.add(2); arrayList.add(6); arrayList.add(4); arrayList.add(9); System.out.println("索引值為:"+listTest(arrayList,4)); } public static int listTest(ArrayList<Integer> al, Integer s){ for (int i = 0; i < al.size(); i++) { if (al.get(i)==s) return i; } return -1; } } ~~~ 一、現在有一個map集合如下： ~~~ Map map =?new?HashMap(); map.put(1,?"張三豐"); map.put(2,?"周芷若"); map.put(3,?"汪峰"); map.put(4,?"滅絕師太"); ~~~ 要求： 1. 遍歷集合，并將序號與對應人名打印。 2. 向該map集合中插入一個編碼為5姓名為李曉紅的信息 3. 移除該map中的編號為1的信息 4. 將map集合中編號為2的姓名信息修改為"周林" 有2個數組，第一個數組內容為：\[黑龍江省,浙江省,江西省,廣東省,福建省\]，第二個數組為：\[哈爾濱,杭州,南昌,廣州,福州\]，將第一個數組元素作為key，第二個數組元素作為value存儲到Map集合中。如{黑龍江省=哈爾濱, 浙江省=杭州, …}。 ~~~ String str1[] = {"黑龍江省","浙江省","江西省","廣東省","福建省"}; String str2[] = {"哈爾濱","杭州","南昌","廣州","福州"}; HashMap<String,String> map = new HashMap<>(); for (int i = 0; i < str1.length; i++) { for (int j = 0; j < str2.length; j++) { map.put(str1[i],str2[j]); } } ~~~