集合

1.1 集合知识回顾
集合类的特点：提供一种存储空间可变的存储模式，存储的数据容量可以随时发生改变

1.2集合类体系结构

集合
--Collection（单列）
----List（可重复）
------ArrayList
------LinkedList
----Set（不可重复）
------HashSet
------TreeSet
--Map（双列）
----HashMap

Collection集合概述和使用
Collection集合概述：
是单例集合的顶层接口，它表示一组对象，这些对象也称为Collection集合的元素
JDK不提供此接口的任何直接实现，它提供更具体的子接口（如Set何List）实现

创建Collection集合的对象
多态的方式
具体的实现类ArrayList

Collection集合常用方法
boolean add(E e) 添加元素
boolean remove(Object o) 从集合中移除指定元素
void clear() 清空集合元素
boolean contains(Object o) 判断集合中是否存在指定的元素
boolean isEmpty() 判断集合是否为空
int size() 集合的长度，也就是集合中元素的个数

Collection集合的遍历
Iterator:迭代器，集合的专用遍历方式
Iterator<E> iterator():返回此集合中元素的迭代器，通过结合的iterator()方法得到
迭代器是通过结合的iterator()方法得到的，所以我们说它是依赖于集合而存在的

Iterator中的常用方法
E next():返回迭代中的下一个元素
boolean hasNext():如果迭代具有更多元素，则返回true

List集合概述和特点
List集合概述
有序集合（也称为序列），用户可以精准控制列表中每个元素的插入位置，用户也可以通过索引访问元素，并搜索索引
列表中的元素
与Set集合不同，列表通常允许重复的元素

List集合特点
有序：存储和取出的元素顺序一致
可重复：存储的元素可以重复

List集合特有方法
void add(int index,E element) 在此集合中的指定位置插入指定的元素
E remove(int index) 删除指定索引处的元素，返回被删除的元素
E set(int index,E element) 修改指定位置的元素，返回被修改的元素
E get(int index) 返回指定索引处的元素

并发修改异常
ConcurrentModificationException
产生原因:迭代器遍历的过程中，通过集合对象修改了集合中元素的长度，造成了迭代器获取元素中判断
预期修改值和实际修改值不一致
解决方案
用for循环遍历，然后用集合对象做对应的操作即可

ListIterator
ListIterator:列表迭代器
通过List集合的listIterator()方法得到，所以说他是List集合特有的迭代器
用于程序员沿任一方向遍历列表的列表迭代器，在迭代期间修改列表，并获取列表中迭代器的当前位置

ListIterator中的常用方法
E next() 返回迭代中的下一个元素
boolean hasNext() 如果迭代具有更多元素，则返回ture
E pervious() 返回列表中的上一个元素
boolean hasPrevious() 如果此列表迭代器在相反方向遍历列表时具有更多元素，则返回ture
void add(E e) 将指定元素插入列表

增强for循环
增强for：简化数组和Collection集合的遍历
实现Iterable接口的类允许其对象成为增强型for语句的目标
它是JDK5之后出现的，其内部原理是一个iterator迭代器
格式：

for(元素数据类型 变量名:数组或者Collection集合){
    //在此集合变量，该变量就是元素
}

常见数据结构
常见数据结构之栈
数据进入栈模式的过程称为：压/进栈
数据离开栈模式的过程称为：弹/出栈
栈是一种数据先进后出的模型
常见数据结构之队列
数据从后端进入队列模型的过程称为：入队列
数据从前端离开队列模型的过程称为：出队列
队列是一种数据先进先出的模型
常见数据结构之数组
查询数据通过索引定位，查询任意数据耗时相同，查询效率高
删除数据时，要将原始数据删除，同时后面每个数据前移，删除效率低
添加数据时，添加位置后的每个数据后移，再添加元素，添加效率极低
数组是一种查询快，增删慢的模型
常见数据结构之链表
链表是一种增删快的模式（对比数组）
链表是一种查询慢的模式（对比数组）

List集合子类特点
List集合常见子类：ArrayList、LinkedList
ArrayList：底层数据结构是数组，查询快，增删慢
LinkedList：底层数据结构是链表，查询慢，增删快

LinkedList集合的特有功能
public void addFirst(E e) 在该列表开头插入特点的元素
public void addLast(E e) 将指定的元素追加到此列表的末尾
public E getFirst(E e) 返回此列表的第一个元素
public E getLast(E e) 返回此列表的最后一个元素
public E removeFirst(E e) 从此列表中删除并返回第一个元素
public E removeLast(E e) 从此列表中删除并返回最后一个元素

Set
Set集合概述和特点
Set集合的特点
不包含重复元素的集合
没有带索引的方法，所以不能使用普通for循环遍历

哈希值
哈希值：是JDK根据对象的地址或字符串或者数字计算出来的int类型的数值
Object类中有一个方法可以获取对象的哈希值
public int hashCode():返回对象的哈希码值
对象的哈希值特点
同一个对象多次调用hashCode()方法返回的哈希值是相同的
默认情况下，不同对象的哈希值是不同的。而重写hashCode()方法，可以实现让不同对象的哈希值相同

HashSet集合概述和特点
HashSet集合特点
底层数据结构是哈希表
对集合的迭代顺序不作保证，也就是说不保证存储和取出的元素顺序一致
没有带索引的方法，所以不能使用普通的for循环遍历
由于是Set集合，所以是不包含重复的集合

HashSet集合存储元素
要保证元素唯一性，需要重写hashCode()和equals()方法

常见数据结构之哈希表
哈希表
JDK8之前，底层采用数组+链表实现，可以说是一个元素为链表的数组
JDK8之后，在长度比较长的时候，底层实现了优化

LinkedHashSet集合概述和特点

LinkedHashSet特点
哈希表和链表实现的Set接口，具有可预测的迭代次序
由链表保证元素的有序，也就是说元素的存储和取出顺序是一致的
由哈希表保证元素唯一，也就是说没用重复的元素

TreeSet集合概述和特点
TreeSet集合特点
元素有序，这里的顺序不是指存储和取出的顺序，而是按照一定的规则进行排序，具体排序方式取决于构造方法
TreeSet():根据其元素的自然排序进行排序
TreeSet(Comparator):根据指定的比较器进行排序
没有带索引的方法，所以不能使用普通for循环遍历
由于是Set集合，所以不包含重复的集合

自然排序Comparable的使用
就是让元素所属的类实现Comparable接口，重新comparaTo(T o)方法
重写方法时，一定要注意排序规则要求的主要条件和次要条件来写

比较器排序Comparator的使用
用TreeSet集合存储自定义对象，带参构造方法使用的是比较器排序的元素进行排序的
比较器排序，就是让集合构造方法接收Comparator的实现类对象，重写compareTo(T o1,T o2)方法
重写方法时，一定要注意排序规则要求的主要条件和次要条件来写

重写的compareTo方法中
返回0：新元素不会添加进来
返回1：会升序排列
返回-1：会降序排列

泛型
泛型概述
泛型：是JDK5中引入的特性，它提供了编译时类型安全检查机制，该机制允许在编译的时候检测到非法的类型
它的本质是参数化类型，也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数
一提到参数，最熟悉的就是定义方法时有形参，然后调用此方法时传递实参。那么参数化类型怎么理解呢？
顾名思义，就是将类型由原来的具体的类型参数化，然后在使用/调用时传入具体的类型
这种参数类型可以用在类、方法和接口中，分别被称为泛型类、泛型方法、泛型接口

泛型定义格式
<类型>:指定一种类型的格式。这里的类型可以看成形参
<类型1，类型2>:指定多种类型的格式，多种类型之间用逗号隔开。这里的类型可以看成形参
将来具体调用时候给定的类型可以看成实参，并且实参的类型只能是引用类型

泛型的好处
把运行时期的问题提前到了编译时期
避免类强制类型转换（比如：未指定类型集合遍历，默认得到的是Object类型，要拿到具体的对象就需要强转）

泛型类
泛型类的定义格式：
格式：修饰符 class 类名<类型>{}
范例：public class Generic<T>{}
此次T可以随便写为任意标识，常见的如T、E、K、V等形式的参数常用语表示泛型

泛型方法
泛型方法的定义格式：
格式：修饰符<类型> 返回值类型 方法名(类型 变量名)
范例：public<T> void show(T t){}

泛型接口
泛型方法的定义格式：
格式：修饰符 interface 接口名<类型>{ }
范例：public interface Generic<T>{}

类型通配符
类型通配符：<?>
List<?>：表示元素类型未知的List,它的元素可以匹配任何类型
这种带通配符的List仅表示它是各种泛型List的父类，并不能把元素添加到其中
类型通配符上限：<? extends 类型>
List<? extends Number>：它表示的类型是Number或者其子类型
类型通配符下限：<? super 类型>
List<? super Number>：它表示的类型是Number或者其父类型

可变参数
可变参数又称参数个数可变，用作方法的形参出现，那么方法参数个数就是可变的了
格式：修饰符 返回值类型 方法名（数据类型... 变量名）{}
范例：public static int sum(int... a){}

可变参数的注意事项
这里的变量其实是一个数组
如果一个方法有多个参数，包含可变参数，可变参数要放在最后

可变参数的使用

Arrays工具类中有一个静态方法：
public static<T> List<T> asList(T... a) 返回由指定数组支持的固定大小的列表
返回的集合不能做增删操作，可以做修改操作
List接口中有一个静态方法：
public static<E> List<E> of(E... elements) 返回包含任意数量元素的不可变列表
返回的集合不能做增删改操作
Set接口中有一个静态方法：
public static<E> Set<E> of(E... elements) 返回包含任意数量元素的不可变集合
在给元素的时候，不能给重复的元素
返回的集合不能做增删改操作，没有修改的方法

Map
Map集合的概述和使用
Map集合的概述
Interface Map<K,V> K:键的类型；V:值得类型
将键映射到值的对象；不能包含重复的键；每个键可以映射到最多一个值
举例：学生的学号和姓名
itheima001 张三
itheima002 李四
itheima003 王祖贤

创建Map集合的对象
多态的方式
具体的实现类HashMap

Map集合的基本功能
V put(K key,V value) 添加元素
V remove(Object key) 根据键删除键值得元素
void clear() 移除所有键值对的元素
boolean containsKey(Object key) 判定集合是否包含指定的键
boolean containsValue(Object value) 判定集合是否包含指定的值
boolean isEmpty() 判断集合是否为空
int size() 集合的长度，也就是集合中键值对的个数

Map集合的获取功能
V get(Object key) 根据键获取值
Set<K> keySet() 获取所有键的集合
Collection<V> values() 获取所有值的集合
Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() 获取所有键值对的对象集合

Collections
Collections的概述和使用
Collections类的概述
是针对集合操作的工具类

Collections类的常用方法
public static<T extends Comparable<? super T>> void sort(List<T> list) 将指定的类别升序排了
public statci void reserse(List<?> list) 反转指定列表中元素的顺序
public static void shuffle(List<?> list) 使用默认的随机源随机排列指定的列表