Java集合框架【三Map接口、Iterator送代器、Collections工具类】

news2025/11/1 0:49:47

文章目录

  • 双例模式
    • 一 Map接口简介
      • 1.1 常用方法
      • 1.2 演示
    • 二 HashMap的存储结构简介
    • 三 TreeMap容器类
      • 3.1 TreeMap的比较规则
      • 3.2 元素自身实现比较规则
      • 3.3 通过比较器实现比较规则
    • 四 Iterator迭代器
      • 4.1 Iterator送代器接口介绍
      • 4.2 栗子
    • 五 Collections工具类
      • 5.1 Collections工具类简介
      • 5.2 栗子

双例模式

一 Map接口简介

  • Map接口定义了双例集合的存储特征。Map中的容器称为双列集合。
  • 双例集合的存储特征是以key与value结构为单位进行存储。
  • Map中常用的容器为HashMap，TreeMap等。

1.1 常用方法

方法说明
V put(K key,Vvalue)把key与value添加到Map集合中
void putAll(Map m）从指定Map中将所有映射关系复制到此Map中
V remove(Object key）删除key对应的value
V get(Object key）根据指定的key，获取对应的value
boolean containsKey(Object key)判断容器中是否包含指定的key
boolean containsValue(Object value)判断容器中是否包含指定的value
Set keySet()获取Map集合中所有的key，存储到Set集合中
Set<Map.entry<K,V>> entrySet()返回一个Set基于Map.Entry类型包含Map中所有映射。
void clear(）删除Map中所有的映射

1.2 演示

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Set;

/**
 * @author 缘友一世
 * date 2022/12/25-18:50
 */
public class HashMapTest {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap<String, String> map = new HashMap<>();
        System.out.println(map.put("a", "A"));//添加成功返回空
        System.out.println(map.put("b", "B"));//添加成功返回空
        System.out.println(map.put("a","B"));//将之前的值覆盖，并返回之前的值

        System.out.println("key: a value:"+map.get("a"));//获取成功返回值
        System.out.println("key: a value:"+map.get("A"));//获取失败返回null

        //方法一：获取HashMap容器中所有的元素，可以使用keySet方法和get方法一起完成
        Set<String> keys = map.keySet();
        for(String key:keys){
            System.out.println(key+":"+map.get(key));
        }
        //获取所有元素方法二：
        Set<Map.Entry<String, String>> entrySet = map.entrySet();
        for(Map.Entry<String,String> entry:entrySet) {
            String key = entry.getKey();
            String value = entry.getValue();
            System.out.println(key+":"+value);
        }
        System.out.println("=======");
        HashMap<String, String> map2 = new HashMap<>();
        map2.put("f","F");
        map2.put("a","aa");
        map2.putAll(map);//map2与map相同的键，map2的值会被覆盖
        Set<String> keys2 = map2.keySet();
        for(String key:keys2) {
            System.out.println(key+":"+map2.get(key));
        }

        String a = map.remove("a");
        Set<String> keys3 = map.keySet();
        for(String key:keys3) {
            System.out.println(key+map.get(key));
        }

        System.out.println(map.containsKey("b"));
        System.out.println(map.containsValue("B"));

    }
}

在这里插入图片描述

二 HashMap的存储结构简介

  • HashMap底层实现采用哈希表。
  • 哈希表的本质是"数组"+“链表”
    • 数组特点：占用空间连续。寻址容易，查询速度快。
      • 缺点：增加和删除效率非常低。
    • 链表：占用空间不连续。增加和删除效率非常高。
      • 缺点： 寻址困难，查询速度慢。
        在这里插入图片描述

三 TreeMap容器类

  • TreeMap是可以对键进行排序的一种容器类。
  • TreeMap的底层是基于红黑树实现的。

3.1 TreeMap的比较规则

  • 在使用TreeMap时需要给定排序规则
    • 元素自身实现比较规则
    • 通过比较器实现比较规则

3.2 元素自身实现比较规则

//元素自身实现比较规则
class Users3 implements Comparable<Users3> {

    private String userName;
    private int userAge;

    public Users3() {
    }

    public Users3(String userName, int userAge) {
        this.userName = userName;
        this.userAge = userAge;
    }

    public String getUserName() {
        return userName;
    }

    public void setUserName(String userName) {
        this.userName = userName;
    }

    public int getUserAge() {
        return userAge;
    }

    public void setUserAge(int userAge) {
        this.userAge = userAge;
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        int result=userName !=null ? userName.hashCode():0;
        result=31*result+userAge;
        return result;
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if(this==o) return true;
        if(o==null || getClass()!=o.getClass()) return false;
        Users3 users = (Users3) o;
        if(userAge!=users.userAge) return false;
        return userName!=null ? userName.equals(users.userName):false;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Users{" +
                "userName='" + userName + '\'' +
                ", userAge=" + userAge +
                '}';
    }

    @Override
    public int compareTo(Users3 o) {
        if(this.userAge>o.getUserAge()) {
            return 1;
        }
        if(this.userAge==o.getUserAge()) {
            return this.userName.compareTo(o.getUserName());
        }
        return -1;
    }
}

/**
 * @author 缘友一世
 * date 2022/12/25-19:25
 */
public class TreeMapTest {
    public static void main(String[] args) {
        TreeMap<Users3,String> map = new TreeMap<>();
        Users3 u1 = new Users3("o", 18);
        Users3 u2 = new Users3("a", 22);
        map.put(u1,"o");
        map.put(u2,"a");
        Set<Users3> keys = map.keySet();
        for(Users3 key:keys) {
            System.out.println(key+":"+map.get(key));
        }
    }
}

在这里插入图片描述

3.3 通过比较器实现比较规则

//通过比较器实现比较规则
class student2 {
    private  String name;
    private int age;

    public student2() {
    }

    public student2(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 boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        student2 student = (student2) o;
        return age == student.age && Objects.equals(name, student.name);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(name, age);
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}
class ComparatorTest2 implements Comparator<student2> {
    //定义比较规则

    @Override
    public int compare(student2 o1, student2 o2) {
        if(o1.getAge()>o2.getAge()) {//升序
            return 1;
        }else if(o1.getAge()==o2.getAge()) {
            return o1.getName().compareTo(o2.getName());
        }
        return -1;
    }
}

/**
 * @author 缘友一世
 * date 2022/12/25-19:25
 */
public class TreeMapTest {
    public static void main(String[] args) {
        //通过比较器比较规则
        TreeMap<student2,String> treeMap=new TreeMap<>(new ComparatorTest2());
        student2 s1 = new student2("o", 18);
        student2 s2 = new student2("a", 19);
        student2 s3 = new student2("s", 19);
        treeMap.put(s1,"o");
        treeMap.put(s2,"a");
        treeMap.put(s3,"s");
        Set<student2> keys1 = treeMap.keySet();
        for(student2 key:keys1) {
            System.out.println(key+""+treeMap.get(key));
        }
    }
}

在这里插入图片描述

四 Iterator迭代器

4.1 Iterator送代器接口介绍

  • Collection接口继承了Iterable接口，在该接口中包含一个名为iterator的抽象方法，所有实现了Collection接口的容器类对该方法做了具体实现。
  • iterator方法会返回一个lterator接口类型的选代器对象，在该对象中包含了三个方法用于实现对单例容器的选代处理。
  • lterator对象的工作原理：
    在这里插入图片描述
  • lterator接口方法：
方法说明
boolean hasNext()；判断游标当前位置是否有元素，如果有返回true，否则返回false；
Object next()获取当前游标所在位置的元素，并将游标移动到下一个位置
void remove()删除游标当前位置的元素，在执行完next后该操作只能执行一次；

4.2 栗子

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;

/**
 * @author 缘友一世
 * date 2022/12/25-19:47
 */
public class IteratorListTest {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("a");
        list.add("b");
        list.add("c");
        Iterator<String> iterator = list.iterator();
        for(Iterator<String> it=list.iterator();it.hasNext();) {
            System.out.print(it.next()+" ");
        }

        System.out.println();
        while(iterator.hasNext()) {
            System.out.print(iterator.next()+" ");
        }

        System.out.println();
        Iterator<String> iterator2 = list.iterator();
        while(iterator2.hasNext()) {
            if("c".equals(iterator2.next())){
                iterator2.remove();
            };
        }
        for(Iterator<String> it=list.iterator();it.hasNext();) {
            System.out.print(it.next()+" ");
        }

    }
}

在这里插入图片描述

五 Collections工具类

5.1 Collections工具类简介

  • Collections是一个工具类，它提供了对Set、List、Map进行排序、填充、查找元素的辅助方法。该类中所有的方法都为静态方法。
  • 常用方法：
方法说明
void sort(List)对List容器内的元素排序，排序的规则是按照升序进行排序。
void shuffle(List)/对List容器内的元素进行随机排列。
void reverse(List对List容器内的元素进行逆续排列。
void fill(List,Object)用一个特定的对象重写整个List容器。
int binarySearch(List,Object)对于顺序的List容器，采用折半查找的方法查找特定对象

5.2 栗子

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;

/**
 * @author 缘友一世
 * date 2022/12/25-20:01
 */
public class CollectionsTest {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("c");
        list.add("d");
        list.add("b");
        list.add("a");
        Collections.sort(list);
        for(String str:list) {
            System.out.print(str+" ");
        }

        System.out.println();
        Collections.reverse(list);
        for(String str:list) {
            System.out.print(str+" ");
        }

        System.out.println();
        Collections.shuffle(list);
        for(String str:list) {
            System.out.print(str+" ");
        }
    }
}

在这里插入图片描述

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