day12-(集合进阶&哈希&泛型&可变参数)

2021/6/26 23:57:03

编程Tag： new 进阶集合 add 泛型 age public Student Day12

本文主要是介绍day12-(集合进阶&哈希&泛型&可变参数)，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

1. Set集合

Set集合的特点
- 元素存取无序
- 没有索引、只能通过迭代器或增强for循环遍历
- 不能存储重复元素

HashSet:对集合的迭代顺序不作任何保证

Set集合的基本使用

public class SetDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建集合对象
        Set<String> set = new HashSet<String>();

        //添加元素
        set.add("hello");
        set.add("world");
        set.add("java");
        //不包含重复元素的集合
        set.add("world");

        //遍历
        for(String s : set) {
            System.out.println(s);
        }

    }
}

1.2 哈希值

哈希值简介

是JDK根据对象的地址或者字符串或者数字算出来的int类型的数值
如何获取哈希值

Object类中的public int hashCode()：返回对象的哈希码值
哈希值的特点
- 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

获取哈希值的代码

学生类

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

    public Student() {
    }

    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 hashCode() {
        return 0;
    }
}

测试类

/*
    哈希值：
        是JDK根据对象的地址或者字符串或者数字算出来的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
 */
public class HashDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建学生对象
        Student s1 = new Student("林青霞",30);

        //同一个对象多次调用hashCode()方法返回的哈希值是相同的
        System.out.println(s1.hashCode()); //1060830840
        System.out.println(s1.hashCode()); //1060830840
        System.out.println("--------");

        Student s2 = new Student("林青霞",30);

        //默认情况下，不同对象的哈希值是不相同的
        //通过方法重写，可以实现不同对象的哈希值是相同的
        System.out.println(s2.hashCode()); //2137211482
        System.out.println("--------");

        System.out.println("hello".hashCode()); //99162322
        System.out.println("world".hashCode()); //113318802
        System.out.println("java".hashCode()); //3254818

        System.out.println("world".hashCode()); //113318802
        System.out.println("--------");

        System.out.println("重地".hashCode()); //1179395
        System.out.println("通话".hashCode()); //1179395


    }
}

1.3 HashSet集合概述和特点

HashSet集合的特点
- 底层数据结构是哈希表
- 对集合的迭代顺序不作任何保证，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for循环遍历
- 由于是Set集合，所以是不包含重复元素的集合
HashSet集合的基本使用

public class HashSetDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        //创建集合对象
        HashSet<String> hs = new HashSet<String>();

        //添加元素
        hs.add("hello");
        hs.add("world");
        hs.add("java");

        hs.add("world");

        //遍历
        for(String s : hs) {
            System.out.println(s);
        }
    }
}

1.4 HashSet集合保证元素唯一性源码分析

HashSet集合保证元素唯一性的原理
1. 根据对象的哈希值计算存储位置
  
  如果当前位置没有元素则直接存入
  
  如果当前位置有元素存在，则进入第二步
2. 当前元素的元素和已经存在的元素比较哈希值
  
  如果哈希值不同，则将当前元素进行存储
  
  如果哈希值相同，则进入第三步
3. .通过equals()方法比较两个元素的内容
  
  如果内容不相同，则将当前元素进行存储
  
  如果内容相同，则不存储当前元素

HashSet集合保证元素唯一性的图解

HashSet集合存储元素：

要保证元素的唯一性，需要重写hashCode()和equals()

1.5 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以后，在长度比较长的时候，底层实现了优化

哈希表在存储元素的时候是如何保证唯一性的

1.6 HashSet集合存储学生对象并遍历

需求：
    创建一个存储学生对象的集合，存储3个学生对象，使用程序实现在控制台遍历该集合
    要求：学生对象的成员变量值相同，我们就认为是同一个对象

思路：
    1:定义学生类
    2:创建HashSet集合对象
    3:创建学生对象
    4:把学生添加到集合
    5:遍历集合(增强for)
    6:在学生类中重写hashCode()和equals()
    自动生成Ctrl+Ins

代码实现

学生类

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

    public Student() {
    }

    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 boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;

        Student student = (Student) o;

        if (age != student.age) return false;
        return name != null ? name.equals(student.name) : student.name == null;
    }

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

测试类

public class HashSetDemo02 {
    public static void main(String[] args) {
        //创建HashSet集合对象
        HashSet<Student> hs = new HashSet<Student>();

        //创建学生对象
        Student s1 = new Student("冬冬", 23);
        Student s2 = new Student("栗子", 23);
        Student s3 = new Student("三号", 33);

        Student s4 = new Student("冬冬", 23);

        //把学生添加到集合
        hs.add(s1);
        hs.add(s2);
        hs.add(s3);
        hs.add(s4);

        //遍历集合(增强for)
        for (Student s : hs) {
            System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
        }

    }
}

1.7 LinkedHashSet集合概述和特点

LinkedHashSet集合特点
- 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，也就是说没有重复的元素

LinkedHashSet集合基本使用

/*
    LinkedHashSet集合特点
        1:哈希表和链表实现的Set接口，具有可预测的迭代次序
        2:由链表保证元素有序，也就是说元素的存储和取出顺序是一致的
        3:由哈希表保证元素唯一，也就是说没有重复的元素
 */
public class LinkedHashSetDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建集合对象
        LinkedHashSet<String> linkedHashSet = new LinkedHashSet<String>();

        //添加元素
        linkedHashSet.add("hello");
        linkedHashSet.add("world");
        linkedHashSet.add("java");

        linkedHashSet.add("world");

        //遍历集合
        for(String s : linkedHashSet) {
            System.out.println(s);
        }
    }
}

2. Set集合排序

2.1 TreeSet集合概述和特点

TreeSet集合概述
- 元素有序，这里指的有序不是按照元素的存储和取出的顺序。而是可以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 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，所以不包含重复元素的集合

TreeSet集合基本使用

public class TreeSetDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        //创建集合对象
        TreeSet<Integer> ts = new TreeSet<Integer>();//所有基本类型存储的时候用的是它的包装类

        //添加元素
        ts.add(10);
        ts.add(40);
        ts.add(30);
        ts.add(50);
        ts.add(20);

        ts.add(30);

        //遍历集合
        for(Integer i : ts) {
            System.out.println(i);
        }
    }
}

2.2 自然排序Comparable的使用

案例需求
- 存储学生对象并遍历，创建TreeSet集合使用无参构造方法
- 要求：按照年龄从小到大排序，年龄相同时，按照姓名的字母顺序排序
实现步骤
- 用TreeSet集合存储自定义对象，无参构造方法使用的是自然排序对元素进行排序的
- 自然排序，就是让元素所属的类实现Comparable接口，重写compareTo(T o)方法
- 重写方法时，一定要注意排序规则必须按照要求的主要条件和次要条件来写

代码实现

学生类

public class Student implements Comparable<Student> {
    private String name;
    private int age;

    public Student() {
    }

    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;
//        return 1;
//        return -1;
        //按照年龄从小到大排序
       int num = this.age - s.age;
//        int num = s.age - this.age;
        //年龄相同时，按照姓名的字母顺序排序
       int num2 = num==0?this.name.compareTo(s.name):num;
        return num2;
    }
}

测试类

/*
    存储学生对象并遍历，创建集合使用无参构造方法
    要求：按照年龄从小到大排序，年龄相同时，按照姓名的字母顺序排序
 */
public class TreeSetDemo02 {
    public static void main(String[] args) {
        //创建集合对象
        TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>();

        //创建学生对象
        Student s1 = new Student("xishi", 29);
        Student s2 = new Student("wangzhaojun", 28);
        Student s3 = new Student("diaochan", 30);
        Student s4 = new Student("yangyuhuan", 33);

        Student s5 = new Student("linqingxia",33);
        Student s6 = new Student("linqingxia",33);

        //把学生添加到集合
        ts.add(s1);
        ts.add(s2);
        ts.add(s3);
        ts.add(s4);
        ts.add(s5);
        ts.add(s6);

        //遍历集合
        for (Student s : ts) {
            System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
        }
    }
}

2.3 比较器排序Comparator的使用

案例需求
- 存储学生对象并遍历，创建TreeSet集合使用带参构造方法
- 要求：按照年龄从小到大排序，年龄相同时，按照姓名的字母顺序排序
实现步骤
- 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对元素进行排序的
- 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compare(T o1,T o2)方法
- 重写方法时，一定要注意排序规则必须按照要求的主要条件和次要条件来写

代码实现

学生类

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

    public Student() {
    }

    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;
    }
}

测试类

public class TreeSetDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建集合对象
        TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>(new Comparator<Student>() {
            @Override
            public int compare(Student s1, Student s2) {
                //this.age - s.age
                //s1,s2
                int num = s1.getAge() - s2.getAge();
                int num2 = num == 0 ? s1.getName().compareTo(s2.getName()) : num;
                return num2;
            }
        });

        //创建学生对象
        Student s1 = new Student("xishi", 29);
        Student s2 = new Student("wangzhaojun", 28);
        Student s3 = new Student("diaochan", 30);
        Student s4 = new Student("yangyuhuan", 33);

        Student s5 = new Student("linqingxia", 33);
        Student s6 = new Student("linqingxia", 33);

        //把学生添加到集合
        ts.add(s1);
        ts.add(s2);
        ts.add(s3);
        ts.add(s4);
        ts.add(s5);
        ts.add(s6);

        //遍历集合
        for (Student s : ts) {
            System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
        }
    }
}

2.4 成绩排序案例

需求：
    用TreeSet集合存储多个学生信息(姓名，语文成绩，数学成绩)，并遍历该集合
    要求：按照总分从高到低出现

思路：
    1:定义学生类
    2:创建TreeSet集合对象，通过比较器排序进行排序
    3:创建学生对象
    4:把学生对象添加到集合
    5:遍历集合

代码实现

学生类

测试类

public class TreeSetDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建TreeSet集合对象，通过比较器排序进行排序
        TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>(new Comparator<Student>() {
            @Override
            public int compare(Student s1, Student s2) {
//                int num = (s2.getChinese()+s2.getMath())-(s1.getChinese()+s1.getMath());
                //主要条件
                int num = s2.getSum() - s1.getSum();
                //次要条件
                int num2 = num == 0 ? s1.getChinese() - s2.getChinese() : num;
                int num3 = num2 == 0 ? s1.getName().compareTo(s2.getName()) : num2;
                return num3;
            }
        });

        //创建学生对象
        Student s1 = new Student("林青霞", 98, 100);
        Student s2 = new Student("张曼玉", 95, 95);
        Student s3 = new Student("王祖贤", 100, 93);
        Student s4 = new Student("柳岩", 100, 97);
        Student s5 = new Student("风清扬", 98, 98);

        Student s6 = new Student("左冷禅", 97, 99);
//        Student s7 = new Student("左冷禅", 97, 99);
        Student s7 = new Student("赵云", 97, 99);

        //把学生对象添加到集合
        ts.add(s1);
        ts.add(s2);
        ts.add(s3);
        ts.add(s4);
        ts.add(s5);
        ts.add(s6);
        ts.add(s7);

        //遍历集合
        for (Student s : ts) {
            System.out.println(s.getName() + "," + s.getChinese() + "," + s.getMath() + "," + s.getSum());
        }
    }
}

2.5 不重复的随机数案例

需求：
    编写一个程序，获取10个1-20之间的随机数，要求随机数不能重复，并在控制台输出

思路：
    1:创建Set集合对象
    2:创建随机数对象
    3:判断集合的长度是不是小于10
        是：产生一个随机数，添加到集合
        回到3继续
    4:遍历集合

代码实现

public class SetDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建Set集合对象
//        Set<Integer> set = new HashSet<Integer>();
        Set<Integer> set = new TreeSet<Integer>();

        //创建随机数对象
        Random r = new Random();

        //判断集合的长度是不是小于10
        while (set.size()<10) {
            //产生一个随机数，添加到集合
            int number = r.nextInt(20) + 1;
            set.add(number);
        }

        //遍历集合
        for(Integer i : set) {
            System.out.println(i);
        }
    }
}

3. 泛型

3.1 泛型概述和好处

泛型概述

是JDK5中引入的特性，它提供了编译时类型安全检测机制，该机制允许在编译时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是形参
- <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是形参
- 将来具体调用时候给定的类型可以看成是实参，并且实参的类型只能是引用数据类型
泛型的好处
- 把运行时期的问题提前到了编译期间
- 避免了强制类型转换
- 类的成员变量数据类型可以在创建对象的时候再去指定

3.2 泛型类

定义格式
```
修饰符 class 类名<类型> { }
```
都是语义化的，T代表类型、E代表元素、K代表键、V代表值

示例代码

泛型类

public class Generic<T> {
    private T t;

    public T getT() {
        return t;
    }

    public void setT(T t) {
        this.t = t;
    }
}

测试类

public class GenericDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Generic<String> g1 = new Generic<String>();
        g1.setT("林青霞");
        System.out.println(g1.getT());

        Generic<Integer> g2 = new Generic<Integer>();
        g2.setT(30);
        System.out.println(g2.getT());

        Generic<Boolean> g3 = new Generic<Boolean>();
        g3.setT(true);
        System.out.println(g3.getT());
    }
}

3.3 泛型方法

定义格式

修饰符 <类型> 返回值类型 方法名(类型 变量名) { }

示例代码

带有泛型方法的类

public class Generic {
    public <T> void show(T t) {
        System.out.println(t);
    }
}

测试类

/*
    测试类
 */
public class GenericDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Generic g = new Generic();
        g.show("林青霞");
        g.show(30);
        g.show(true);
        g.show(12.34);
    }
}

3.4 泛型接口

定义格式

修饰符 interface 接口名<类型> { }

示例代码

泛型接口

public interface Generic<T> {
    void show(T t);
}

泛型接口实现类

public class GenericImpl<T> implements Generic<T> {
    @Override
    public void show(T t) {
        System.out.println(t);
    }
}

测试类

/*
    测试类
 */
public class GenericDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Generic<String> g1 = new GenericImpl<String>();
        g1.show("林青霞");

        Generic<Integer> g2 = new GenericImpl<Integer>();
        g2.show(30);
    }
}

3.5 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的类型
    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

代码演示

public class GenericDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //类型通配符：<?>
        List<?> list1 = new ArrayList<Object>();
        List<?> list2 = new ArrayList<Number>();
        List<?> list3 = new ArrayList<Integer>();
        System.out.println("--------");

        //类型通配符上限：<? extends 类型>
//        List<? extends Number> list4 = new ArrayList<Object>();
        List<? extends Number> list5 = new ArrayList<Number>();
        List<? extends Number> list6 = new ArrayList<Integer>();
        System.out.println("--------");

        //类型通配符下限：<? super 类型>
        List<? super Number> list7 = new ArrayList<Object>();
        List<? super Number> list8 = new ArrayList<Number>();
//        List<? super Number> list9 = new ArrayList<Integer>();

    }
}

4. 可变参数

4.1 可变参数

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day12-(集合进阶&哈希&泛型&可变参数)

1. Set集合

1.2 哈希值

1.3 HashSet集合概述和特点

1.4 HashSet集合保证元素唯一性源码分析

1.5 常见数据结构之哈希表

1.6 HashSet集合存储学生对象并遍历

1.7 LinkedHashSet集合概述和特点

2. Set集合排序

2.1 TreeSet集合概述和特点

2.2 自然排序Comparable的使用

2.3 比较器排序Comparator的使用

2.4 成绩排序案例

2.5 不重复的随机数案例

3. 泛型

3.1 泛型概述和好处

3.2 泛型类

3.3 泛型方法

3.4 泛型接口

3.5 类型通配符

4. 可变参数

4.1 可变参数

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