java----集合（List、set）

java.util.Collection 是一个集合接口（集合类的一个顶级接口）。它提供了对集合对象进行基本操作的通用接口方法。Collection接口在Java 类库中有很多具体的实现。Collection接口的意义是为各种具体的集合提供了最大化的统一操作方式，其直接继承接口有List与Set。Map没有继承Collection接口，Map提供key到value的映射。 

List特点：元素有放入顺序，元素可重复 ，Set特点：元素无放入顺序，元素不可重（注意：元素虽然无放入顺序，但是元素在set中的位置是有该元素的HashCode决定的，其位置其实是固定的）

Map接口：

　　存储一组对象(key,value),可以通过key来取值；

Set接口

　　使用集合方法存储单个数据,去重

List接口

　　可以添加重复的元素

 ArrayList：

ArrayList实现基于数组的，ArraysList是动态的数组。(数组的查询效率是最快的，就是功能比较弱.)

ArrayList中有一个listIterator()，可以从后往前迭代

为了方法动态数组的重复扩充,如果已知数据的大小多大，可以给ArrayList设置大小；

ArrayList 不适合 删除和插入操作

适合单线程使用，多线程不安全；

以一次添加数据是；扩展的容量为10；之后扩展算法：原数组大小+原数组大小的一半；（创建ArrayList的时候还没有开始扩容）

list的add方法里面维持了一个size（数组索引），每次add的时候这个size都会自增。如果使用 list.add(index,Object)，其中的index必须小于等于list.size()

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Test {
    public static void main(String[] args){
    	arraylist();
    }
    public static void arraylist(){
    	//可以添加任何对象,在开发中不建议使用
    	List list1 = new ArrayList();
    	list1.add("sdf");
    	list1.add("233");
    	list1.add(233);
    	int size1 = list1.size();
    	for(int i=0;i<size1;i++){
    		System.out.println(list1.get(i));
    	}
    	System.out.println(Integer.MAX_VALUE);
    	//只能添加字符串类型的;
    	List<String> list2 = new ArrayList<>();//后面可以省略String
    	list2.add("sdf");
    	list2.add("233");
    	list2.add("343");
    	list2.remove(1);     //通过索引删除
    	list2.remove("343"); //通过对象删除
    	int size2 = list2.size();
    	for(int i=0;i<size2;i++){
    		System.out.println(list2.get(i));
    	}
    }
}

 遍历　　

方式1；
for (int i = 0; i < personList.toArray().length; i++) {
            System.out.println(personList.toArray()[i]);
        }
方式2；
for (int i = 0; i < personList.size(); i++) {
            System.out.println(personList.get(i));
        }
方式3；
for(Person p:personList){
            System.out.println(p);
        }
方式4；
personList.forEach((p)->System.out.println(p));
    }

快速打印

		List<String> list = new ArrayList<String>();
		list.add("a");
		list.add("b");
		list.add("c");
		System.out.println(Arrays.toString(list.toArray())); //将集合转成数组

扩充知识CopyOnWriteArrayList（并发安全）

　　我知道Vector是增删改查方法都加了synchronized，保证同步，但是每个方法执行的时候都要去获得锁，性能就会大大下降，而CopyOnWriteArrayList 只是在增删改上加锁，但是读不加锁，在读方面的性能就好于Vector，CopyOnWriteArrayList支持读多写少的并发情况。

 Vector：

基于数组，线程安全，调用add方法是，内部采用synchronize；

如果需要扩充时，如果增量（初始化的时候可以赋值）为0时（默认）；如果扩充为原来大小的两倍；如果增量大于0（自己设置），扩充为原来的大小+增量；

import java.util.Vector;

public class Test {
    public static void main(String[] args){
    	vector();
    }
    public static void vector(){
    	Vector<String> v = new Vector<>();
    	v.add("33");
    	v.add("333");
    	v.add("3333");
    	
    	int size = v.size();
    	for(int i=0;i<size;i++){
    		System.out.println(v.get(i));
    	}
    }
}

　　

 LinkedList：

采用双向链表，可以向头插入数据，或者向尾插入数据，但是不能像中间插入数据；

适合数据的插入和删除

import java.util.LinkedList;
public class Test {
    public static void main(String[] args){
    	linkedlist();
    }
    public static void linkedlist(){
    	LinkedList<String> Link = new LinkedList<>();
    	Link.add("33");
    	Link.add("333");
    	Link.add("3333");
    	
    	int size = Link.size();
    	for(int i=0;i<size;i++){
    		System.out.println(Link.get(i));
    	}
    }
}

 HashSet：

实现原理：基于HashMap(哈希表)实现，Hash中的每一个node，保存了hash值

哈希表的存储基于数组和链表来实现的，所以数据的查询很快

不允许重复，可以有一个NuLL元素

添加元素的时候，把元素当成HashMap的key存储，HashMap的value使用一个固定长度的object对象

排除元素使用 hashCode判断如果有重复（相同，未必是一个对象），在使用 equals，来检查对象是否相同，如果hashCode没有重复(不相同)，则该对象一定不重复;

线程不安全

import java.util.HashSet;
public class Test {
    public static void main(String[] args){
    	hashset();
    }
    public static void hashset(){
    	HashSet<String> set = new HashSet<>();
    	set.add("33");
    	set.add("333");
    	set.add("3333");
    	String str[] = set.toArray(new String[]{});
//    	for(String s:str){
//    		System.out.println(s);
//    	}
    	for(String s:set){
    		System.out.println(s.hashCode()%16);  //为数组的下标，16表示此时有16和数组位置存储这个元素;
    											 //如果下标相同,此时以链表的形式存储(该数组的位置)上一个元素的的节点(Node);
    	}
    }
}

需求：当存储对象是，如果两个对象的属性都一样，是判断他们是一样的，让set不存储

对象用set存储

import java.util.HashSet;
public class Test {
    public static void main(String[] args){
    	hashset();
    }
    public static void hashset(){
    	HashSet<Cat> cats = new HashSet<>();
    	cats.add(new Cat("花花",10));
    	cats.add(new Cat("明明",10));
    	cats.add(new Cat("小小",12));
    	cats.add(new Cat("小小",12));
    	for(Cat cat:cats){
    		System.out.println(cat.hashCode());
    	}
    }
}
class Cat{
	private String name;
	private int age;
	public Cat(String name, int age) {
		super();
		this.name = name;
		this.age = age;
	}
	//自动生成
	@Override
	public int hashCode() {  //设置了两个字段的判断,通过name和age判断两个对象是否相同
							//也可以设置一个字段(name),如果name相同,就判断对象相同
		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 == null)
			return false;
		if (getClass() != obj.getClass())
			return false;
		Cat other = (Cat) obj;
		if (age != other.age)
			return false;
		if (name == null) {
			if (other.name != null)
				return false;
		} else if (!name.equals(other.name))
			return false;
		return true;
	}
}

　　

 TreeSet：

帮我们自动排序（默认添加按照从小到大排序）

有序的，基于TreeMap(二叉树数据结构)，通过对象比较来实现的

1，可以去重   

import java.util.Comparator;
import java.util.TreeSet;
public class Test {
    public static void main(String[] args){
    	treeset();
    }
    //1、给cat类加上comparator方法，2、写一个Comparator接口的实现类
    public static void treeset(){
    	TreeSet<Cat> cats = new TreeSet<>(new CatComparator());
    	cats.add(new Cat("花花",10));
    	cats.add(new Cat("明明",20));
    	cats.add(new Cat("小小",30));
    	cats.add(new Cat("小小",20));
    	for(Cat cat:cats){
    		System.out.println(cat.hashCode()+","+cat);
    	}
    }
}
class Cat{
	private String name;
	private int age;
	public Cat(String name, int age) {
		super();
		this.name = name;
		this.age = age;
	}
	public String getName() {
		return name;
	}
	public int getAge() {
		return age;
	}
	@Override
	public String toString() {
		return "Cat [name=" + name + ", age=" + age + "]";
	}
}

class CatComparator implements Comparator<Cat>{
	@Override
	public int compare(Cat o1, Cat o2) {
		return o1.getAge()-o2.getAge();
	}
}

　　

 LinkedHashSet：

哈希表和链接列表的实现

维护着一个运行所有条目的双重链接列表，此连接列表定义了迭代顺序，即按照将元素的插入到set中的顺序进行跌代的(保证了元素的顺序恒定)

import java.util.LinkedHashSet;
public class Test {
    public static void main(String[] args){
    	treeset();
    }
    //1、给cat类加上comparator方法，2、写一个Comparator接口的实现类
    public static void treeset(){
    	LinkedHashSet<Cat> cats = new LinkedHashSet<>();
    	cats.add(new Cat("花花",10));
    	cats.add(new Cat("明明",20));
    	cats.add(new Cat("小小",30));
    	cats.add(new Cat("小小",20));
    	for(Cat cat:cats){
    		System.out.println(cat.hashCode()+","+cat);
    	}
    }
}
class Cat{
	private String name;
	private int age;
	public Cat(String name, int age) {
		super();
		this.name = name;
		this.age = age;
	}
	@Override
	public String toString() {
		return "Cat [name=" + name + ", age=" + age + "]";
	}
}

补充

利用HashSet、LinkedHashSet给ArraysList去重

import java.util.ArrayList;
import java.util.HashSet;
import java.util.LinkedHashSet;
import java.util.List;
 
public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		List<String> list = new ArrayList<String>();
        list.add("7");
        list.add("2");
        list.add("3");
        list.add("4");
        list.add("1");
        list.add("2");
        list.add("7");
        List<String> listWithoutDup = new ArrayList<String>(new HashSet<String>(list));
        //List<String> listWithoutDup = new ArrayList<String>(new LinkedHashSet<String>(list));
        System.out.println("list without dup: "+ listWithoutDup);
	 
	}
}

遍历的几种方式

使用Iterator  / foreach  对数组或者集合遍历

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
 
public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		List<String> list = new ArrayList<String>();
		//HashSet<String> list = new HashSet<String>();
        list.add("7");
        list.add("2");
        list.add("3");
        list.add("4");
        list.add("1");
        list.add("2");
        list.add("7");
        //foreach(list);
        iterator(list);
	}
	//jdk1.5 之后出现新特性
	public static void foreach(Collection<String> str){
		for(String s:str){
			System.out.println(s);
		}
	}
	//jdk1.5之前用来遍历集合或者数组
	public static void iterator(Collection<String> str){
		Iterator<String> iter = str.iterator();
		while(iter.hasNext()){
			System.out.println(iter.next());
		}
	}
}

    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> strings = new ArrayList<>();
        strings.add("1");
        strings.add("2");
        strings.add("3");
        System.out.println(strings);
        Iterator<String> iterator = strings.iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            String next = iterator.next();
            if (next.equals("1")){
                iterator.remove();
            }
        }
        System.out.println(strings);
    }

　　

利用枚举对Vector遍历

Vector可以用foreach/iterator迭代

import java.util.Enumeration;
import java.util.Vector;
 
public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		Vector<String> list = new Vector<String>();
        list.add("7");
        list.add("2");
        list.add("3");
        list.add("4");
        list.add("1");
        list.add("2");
        list.add("7");
        enumeration(list);
	}

	public static void enumeration(Vector<String> str){
		Enumeration<String> es = str.elements();
		while(es.hasMoreElements()){
			System.out.println(es.nextElement());
		}
	}
}

　　

利用Lambda表达式来遍历

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Test {
	public static void main(String[] args) {
		List<String> list = new ArrayList<String>();
        list.add("7");
        list.add("2");
        list.add("3");
        //list.forEach((String s)->{System.out.println(s);});
        list.forEach(s->System.out.println(s));//简写，内部实现还是用了for each实现的
        list.forEach(System.out::println);     //另一个中写法，‘::’表示调用方法,此时的调用println方法,将s传进去
	}
}

Collections  工具类使用

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
 
 
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("one");
        list.add("one");
        list.add("two");
        list.add("three");
 
        //对集合进行反转
        //Collections.reverse(list);
         
        //打乱集合的顺序(每次从新打乱)
        //Collections.shuffle(list);
         
        //从小到大排序
        //Collections.sort(list);
        //Collections.sort(list, c); //自定义对象的排序,需要传入一个Comparator
         
        //将list中0和1的位置中的数据 进行交换位置
        //Collections.swap(list, 0, 1);
         
        //将list的整体数据向右移动,最后一位移动到前面第一位了
        //Collections.rotate(list, 1);
         
        //找出value的索引的位置
        //System.out.println(Collections.binarySearch(list, "one"));
         
        //找出最大值
        //System.out.println(Collections.max(list));
         
        //将list 中所有的 value 赋值成 11;
        //Collections.fill(list, "11");
         
        //返回集合中的某个元素出现的次数
        //System.out.println(Collections.frequency(list, "one"));
         
        //将集合中的所有的  "one"  替换成  "new_one" ;
        //Collections.replaceAll(list, "one", "new_one");
         
        //创建一个线程安全的集合（不建议使用vector）
        //List<String> synclist = Collections.synchronizedList(new ArrayList<String>());
         
         
        System.out.println(list);  
    }   
}

Queue 队列

import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
 
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Queue<String> q = new LinkedList<String>();
        q.add("小花");
        q.add("小名");
        q.add("小草");
        System.out.println(q.peek()); //只取头元素(固定值);不会移除头元素
         
        q.poll(); //将头元素移除掉
        System.out.println(q.peek());
    }   
}

Deque 队列：

可以从两边来取值 ，两台服务器可以同时工作；

import java.util.Deque;
import java.util.LinkedList;
 
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Deque<String> deque = new LinkedList<String>();
        deque.add("小花");
        deque.add("小名");
        deque.add("小草");
        System.out.println(deque.getFirst()); //只取头元素(固定值);不会移除头元素
        System.out.println(deque.getLast()); // 只取尾元素(固定值);不会移除头元素
        System.out.println(deque.size()); //只取头元素(固定值);不会移除头元素
    }   
}

Stack 堆栈：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Stack<String> stack = new Stack<String>();
        stack.push("小花");
        stack.push("小名");
        stack.push("小草");
        System.out.println(stack.firstElement()); //查看最底部的对象;不移除
        System.out.println(stack.peek());         //查看最顶部的对象,不移除
         
        System.out.println(stack.pop());
        System.out.println(stack.pop());
        System.out.println(stack.pop());
        //System.out.println(stack.pop());//当stack没有对象的时候就会报错
    }   
}

Guava使用：

下载地址：https://repo1.maven.org/maven2/com/google/guava/guava/

更多参考：https://www.cnblogs.com/wwxzdl/p/11150907.html

用Eclipse导入：1、在工程目录下创建一个Folder文件夹（name取名libs），将guava.jar 复制进去

　　　　　　　 2、然后对guava.jar 文件 builder Path 添加到工程目录下;

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Collection;
import java.util.Collections;
import java.util.HashMap;
import java.util.Hashtable;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.Map.Entry;
import java.util.Set;
 
import org.junit.Test;
 
import com.google.common.base.Function;
import com.google.common.base.Functions;
import com.google.common.collect.ArrayListMultimap;
import com.google.common.collect.BiMap;
import com.google.common.collect.Collections2;
import com.google.common.collect.HashBasedTable;
import com.google.common.collect.HashBiMap;
import com.google.common.collect.HashMultiset;
import com.google.common.collect.ImmutableList;
import com.google.common.collect.Lists;
import com.google.common.collect.Multimap;
import com.google.common.collect.Sets;
import com.google.common.collect.Sets.SetView;
import com.google.common.collect.Table;
import com.google.common.collect.Table.Cell;
 
public class Demo {
    //设置不可变集合
    @Test
    public void guava1(){
        //设置不可变集合
        List<String> list1 = Arrays.asList("tom","bin");
         
        //设置不可变集合
        List<String> list2 = new ArrayList<String>();
        list2.add("2");
        Collections.unmodifiableCollection(list2);
         
        //使用guava设置不可变集合
        ImmutableList<String> ilist = ImmutableList.of("joson","bin");            
    }
    //过滤（满足条件被保留）
    @Test
    public void guava2(){
        //过滤
        List<String> list = Lists.newArrayList("a","b","dd","cc");
        Collection<String> str = Collections2.filter(list, (e)->e.length()>=2);
        str.forEach(System.out::println);
    }
    //转换
    @Test
    public void guava3(){
        //转换
        Set<Long> timeset = Sets.newHashSet(212332434234213L,12332432443L,12334444L);
        Collection<String> ctime = Collections2.transform(timeset, (e)->new SimpleDateFormat("yy-MM-dd").format(e));
        ctime.forEach(System.out::println);
    }
    //采用组合的方式 合并两个函数
    @Test
    public void guava4(){
        //采用组合的方式 合并两个函数
        Function<String, String> f2 = new Function<String, String>() {
            @Override
            public String apply(String arg0) {
                return arg0.length()>2?arg0.substring(0,2):arg0;
            }
             
        };
        Function<String,String> f = Functions.compose((e)->{return e.toUpperCase();},f2);//两种写法
        List<String> list = Lists.newArrayList("ay","b","ddd","ccc");
        Collection<String> str = Collections2.transform(list, f);
        str.forEach(System.out::println);
    }
    //集合操作,并集，交集，差集
    @Test
    public void guava5(){
        Set<Integer> set1 = Sets.newHashSet(1,2,3);
        Set<Integer> set2 = Sets.newHashSet(3,4,5);
         
        //输出set1中有的数,set2中没有的;
        //SetView<Integer> sets = Sets.difference(set1, set2);
 
        //输出set1和set2中都有的数
        //SetView<Integer> sets = Sets.intersection(set1, set2);
         
        //输出他们的并集(去重)
        SetView<Integer> sets = Sets.union(set1, set2);
     
        sets.forEach(System.out::println);
    }
    //multiset 无序可重复
    @Test
    public void guava6(){
        HashMultiset<String> set = HashMultiset.create();
        set.add("d");
        set.add("d");
        set.add("dd");
        for(String s:set){
            System.out.println(s+"->"+set.count(s));
        }
        //去重,后计数
        Set<String> set2 = set.elementSet();
        for(String s:set2){
            System.out.println(s+"->"+set.count(s));
        }
    }
     
    // Multimap可以允许key重复,普通的Map不可以;
    @Test
    public void guava7(){
        Map<String,String> map = new HashMap<String, String>();
        map.put("java", "小明");
        map.put("python", "小红");
        map.put("JavaScript", "小明");
        Iterator<Entry<String, String>> set = map.entrySet().iterator();
        Multimap<String, String> mmap = ArrayListMultimap.create();
         
        //小明写了那几本书
        while(set.hasNext()){
            Entry<String,String> e = set.next();
            mmap.put(e.getValue(), e.getKey());
        }
        //将key去重
        Set<String> KeySet = mmap.keySet();
        //对key进行遍历,mmap在对key取出集合
        KeySet.forEach((e)->System.out.print(e+","+mmap.get(e)));
    }
     
    //key和value都不能重复(BiMap)
    @Test
    public void guava8(){
        BiMap<String, String> map = HashBiMap.create();
        map.put("k1", "v1");
        map.put("k2", "v2");
         
        System.out.println(map.get("k1"));
        System.out.println(map.inverse().get("v1"));//翻转通过value取key
    }
    //联合两个key做存储
    @Test
    public void guava9(){
        Table<String, String, Integer> table = HashBasedTable.create();
        table.put("小花", "python", 90);
        table.put("小名", "java", 100);
        table.put("小可爱", "js", 80);
        Set<Cell<String, String, Integer>> cells = table.cellSet();
        for(Cell e:cells){
            System.out.println(e.getRowKey()+","+e.getColumnKey()+","+e.getValue());
        }
    }
}