Set、Map瑣碎

集合框架能適應數據變化的需求，長度可以改變，集合只能是引用類型，常用的集合類：

Collection
        |--List
            |--ArrayList
            |--LinkedList
        |--Set
            |--HashSet
            |--LinkedHashSet
            |--TreeSet

HashSet

在List的集合中可以存儲重復的值，Set集合正好相反，不能存儲相同的值。
HashSet的add()方法依賴HashMap的put()方法。
在put()方法中會依賴 hashCode()和equals()這兩個方法。
所以add()在添加元素時會走的邏輯是：

先看hashCode()值是否相同
    相同:繼續走equals()方法
         返回true：說明元素重復，就不添加
         返回false：說明元素不重復，就添加到集合
     不同：就直接把元素添加到集合

add()方法的底層操作第一步比較hash值的時候是相同的，那下面每新添加一個元素時，都要和目前集合中的元素進行equals()的比較，這樣效率低下。另外，返回hash值一樣，這些添加的元素會在哈希表的同一個位置，保存方式類似一個鏈表的結構。

如果類沒有重寫這兩個方法，默認使用的Object的。
String類重寫了hashCode()和equals()方法，Set集合在添加String類型的元素時，它就可以把內容相同的字符串去掉，只留下一個。

public class Student {
    private String name;
    private int age;

    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;
    }

   // 保證對象的hashCode()值不一樣
    @Override
    public int hashCode() {  //自動生成
        final int prime = 31;
        int result = 1;
        result = prime * result + age; //基本類型 +值
        // 引用類型， 加哈希值
        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)) {
            return false;
         }
         Student s = (Student) obj;
         return this.name.equals(s.name) && this.age == s.age;
     }
    
     @Override
     public String toString() {
        return "Student [name=" + name + ", age=" + age + "]";
     }
    

}

上面的Student類重寫了equals()和hashCode()方法。
在使用Set時：

    HashSet<Student> hs = new HashSet<Student>();
    Student s1 = new Student("jiaobuchong", 22);
    hs.add(s1);

保證不會添加進去重復的Student類。

LinkedHashSet

底層數據結構由哈希表和鏈表組成。
哈希表保證元素的唯一, 鏈表保證元素有序, 存儲和取出一致.

TreeSet

元素會排好序，并唯一。
TreeSet的add()方法依賴于TreeMap()的put()方法。底層數據結構是紅黑樹(是一個自平衡的二叉樹)。根據比較的返回值是否是0來決定元素的唯一性。

  • 排序方法
  • 自然排序(按自然數從小到大的排序)
  • 自定義排序
自定義排序
  • 實現Comparable接口
public class Student implements Comparable<Student>{
    private String name;
    private int age;

    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 int compareTo(Student s) {
        // return 0;   只加入了一個元素，程序認為加入的都是同一個元素，所以只add了一個元素
        // return 1;   表示后面添加的元素比前面的大
        // return -1;  表示后面添加的元素比前面的小

        // 按照年齡排序,主要條件
        int num = this.age - s.age;
        // 次要條件
        // 年齡相同的時候，還得去看姓名是否也相同
        // 如果年齡和姓名都相同，才是同一個元素
        int num1 = (num == 0) ? this.name.compareTo(s.name) : num;
        return num1;
    }
}

//--------------------------------------------------
   TreeSet<Student> ts = new TreeSet<>();
   Student s1 = new Student("jiaobuchong", 22);
   Student s2 = new Student("jack", 23);
   ts.add(s1);
   ts.add(s2);

ts中的Student元素按照年齡排序，通過compareTo()方法比較返回值是0的元素不會添加到TreeSet中。

  • 自定義比較器 Comparator

      // 匿名內部內靈活性較高
      TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>(new Comparator<Student>() {    //new 后面是類名或接口名，使用一次，這種實現較好
          @Override
          public int compare(Student s1, Student s2) {
              // 姓名長度
              int num = s1.getName().length() - s2.getName().length();
              // 姓名內容
              int num2 = num == 0 ? s1.getName().compareTo(s2.getName())
                      : num;
              // 年齡
              int num3 = num2 == 0 ? s1.getAge() - s2.getAge() : num2;
              return num3;
          }
      });
      
      // 使用lambda表達式
        TreeSet<Student2> ts = new TreeSet<>((o1, o2) -> {
          int num = o1.getName().length() - o2.getName().length();
          // 姓名的長度相同，不代表姓名的內容相同
          int num2 = num == 0 ? o1.getName().compareTo(o2.getName()) : num;
          // 姓名的長度和內容相同，不代表年齡相同，所以還得繼續判斷年齡
          int num3 = num2 == 0 ? o1.getAge() - o2.getAge() : num2;
          return num3;
      });

使用操作集合的工具類Collections排序：

// list是一個保存Student對象的List，傳一個比較器Comparator
// 可以使用lambda表達式
Collections.sort(list, new Comparator<Student>() {
            @Override
            public int compare(Student s1, Student s2) {
                int num = s2.getAge() - s1.getAge();
                int num2 = num == 0 ? s1.getName().compareTo(s2.getName())
                        : num;
                return num2;
            }
        });

Map

Map常用的類：

    Map
     |--HashMap
     |--TreeMap
     |--LinkedHashMap

Map集合的數據結構僅僅針對鍵有效，與值無關。
存儲的是鍵值對形式的元素，鍵唯一，值可重復。

HashMap

底層數據結構是哈希表，線程不安全的，效率高
哈希表依賴兩個方法：HashCode()和equals()方法
執行順序和(前面敘述的Set集合是依賴于Map的)：

首先判斷hashCode()值是否相同
    是：繼續執行equals(),看其返回值
        true：說明元素重復，不添加
        false：就直接添加到集合
    否：直接添加到集合中
    
    // 一般做法：自動生成這兩個方法即可
LinkedHashMap
  • 底層數據結構是鏈表和哈希表組成。
  • 鏈表保證存儲有序
  • 哈希表保證元素唯一性
TreeMap

底層數據結構是紅黑樹(是一種自平衡的二叉樹)

  • 如何保證元素唯一性？
  • 根據比較的返回值是否是0來決定
  • 如何保證元素排序？
    • 兩種方式
    • 自然排序(元素局部比較性)
      • 讓元素所屬的類實現Comparable接口
    • 比較器排序(集合具備比較性)
      * 讓集合接收一個Comparator比較器對象
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