Java学习笔记(十一)--Set集合 Map集合

时间:2022-03-02 12:22:23

HashSet

1.元素顺序:元素唯一,但是无序(它不保证Set的迭代顺序,特别是它不保证该顺序永久不变)。

2.如何保证元素的唯一性:重写hashCode()和equals()两个方法。
执行流程:
首先判断哈希值是否相同:
(1)如果不同,就直接添加到集合;
(2)如果相同,继续执行equals(),看其返回值:
-如果是false,就直接添加到集合;
-如果是true,说明元素重复不添加。

使用:看到哈希结构的集合,就要考虑可能需要重写这两个方法。(自动生成就可以了:shift+alt+s)
重写的方法如下:

    @Override
public int hashCode() {
final int prime = 31;
int result = 1;
result = prime * result + age;
result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());
return result;
}
/* (non-Javadoc)
* @see java.lang.Object#equals(java.lang.Object)
*/

@Override
public boolean equals(Object obj) {
if (this == obj)
return true;
if (obj == null)
return false;
if (getClass() != obj.getClass())
return false;
Student other = (Student) 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;
}

3.HashSet底层结构是哈希表。
哈希表结构:是一个元素为链表的数组结构。


TreeSet

1.元素顺序:使用元素的自然排序对元素进行排序,或者根据创建Set时提供的Comparator进行排序。

2.底层算法:二叉树。

3.二叉树存储元素的原则
当存入第二个元素的时候,会与之前的元素做减法:
-如果为负说明比之前的元素小,往左放;
-如果为正说明比之前的元素大,往右放;
-如果为零,不存储。

需求:创建集合存储Integer类型的元素(20,18,23,22,17,24,19,18,24)。

public class TreeSetDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建TreeSet集合
TreeSet<Integer> ts = new TreeSet<Integer>();

//给集合添加元素
ts.add(20);
ts.add(18);
ts.add(23);
ts.add(22);
ts.add(17);
ts.add(24);
ts.add(19);
ts.add(18);
ts.add(24);

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

}

运行结果:
Java学习笔记(十一)--Set集合 Map集合

需求:存储字符串并遍历(字母a-z排序)。

public class TreeSetDemo2 {
public static void main(String[] args) {
//创建TreeSet集合
TreeSet<String> ts = new TreeSet<String>();

//给集合添加元素
ts.add("hello");
ts.add("bat");
ts.add("c++");
ts.add("java");
ts.add("php");

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

}

运行结果:
Java学习笔记(十一)--Set集合 Map集合

4.自然比较法和比较器比较法
(1)自然比较法:当使用无参构造创建集合时,自定义对象实现Comparable接口,并重写compareTo()方法。

//学生类中实现Comparable接口,并重写compareTo()方法如下
@Override
public int compareTo(Student s) {
//按照年龄进行排序
int num=this.age-s.age;
//如果年龄相同按照姓名排序
int num2= num==0 ? this.name.compareTo(s.name):num;

return num2;
}

(2)比较器比较法:当使用有参构造创建集合时,可以使用匿名内部类的方式,传入Comparator进行排序。

//这里也是通过学生类来举例,先比较年龄,再比较姓名
TreeSet<Student> ts=new TreeSet<Student>(new Comparator<Student>(){

public int compare(Student s1, Student s2) {
int num = s1.getAge() - s2.getAge();
int num2 = num==0?s1.getName().compareTo(s2.getName()):num;
return num2;
}
});

Set的遍历

1.Iterator迭代器比较法
2.增强for循环


HashSet与TreeSet的相同点与不同点

1.相同点
单列集合,元素不可重复。
2.不同点
(1)底层存储的数据结构不同:
HashSet底层用的是HashMap哈希表结构存储,而TreeSet底层用的是TreeMap树结构存储。
(2)存储时保证数据唯一性依据不同:
HashSet是通过重写HashCode()方法和equals()方法来保证的,而TreeSet通过Comparable接口的compareTo()方法来保证的。
3.有序性不一样
HashSet无序,TreeSet有序。


Map

1.Map:将键映射到值得对象。一个映射不能包含重复的键,每个键最多只能映射到一个值。
2.Map接口中的部分方法:
-获取功能

Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() //获取键值对对象的集合,遍历键值对对象,再利用getKey(),getValue()取出键和值
V get(Object key) //根据键获取值
Set<K> keySet() //获取所有的键
Collection<V> values() //获取所有的值

-删除功能:

void clear() //移除集合中的所有键值对元素
V remove(Object key) //根据键移除键值对元素,并返回值

-判断功能:

boolean containsKey(Object key) //判断集合中是否包含指定的键
boolean containsValue(Object value) //判断集合中是否包含指定的值
boolean isEmpty() //判断集合是否为空

-添加功能

V put(K key,V value) //集合添加键值对

-长度功能

int size() //键值对对数

需求:存入(String,String)主要讲解遍历方式,键:丈夫 值:妻子。

public class HashMapDemo {
public static void main(String[] args) {
/**
* 2.HashMap
2.1元素顺序:元素顺序不可预测
2.2底层算法:哈希算法
2.3对键没有要求(仅仅相对于TreeMap来说)
*/

//存入(String,String)主要讲解遍历方式,键:丈夫 值:妻子
HashMap<String,String> hs = new HashMap<String,String>();

//给集合添加元素
hs.put("丈夫1","妻子1");
hs.put("丈夫2","妻子2");
hs.put("丈夫3","妻子3");
hs.put("丈夫4","妻子4");
hs.put("丈夫5","妻子5");

//遍历,通过键找值
Set<String> ks = hs.keySet();
for (String key : ks) {
System.out.println(key+" "+hs.get(key));
}
System.out.println("--------------------------");
//通过entrySet来遍历
Set<Entry<String, String>> entrySet = hs.entrySet();
for (Entry<String, String> entry : entrySet) {
System.out.println(entry.getKey()+" "+entry.getValue());
}
}

}

运行结果:
Java学习笔记(十一)--Set集合 Map集合

需求:存入(String,Student)键:String(国籍) 值:Student。

public class HashMapDemo {
public static void main(String[] args) {
//存入(String,Student)键:String(国籍) 值:Student
HashMap<String,Student> hm = new HashMap<String,Student>();

//创建学生对象
Student s1 = new Student("张三",21);
Student s2 = new Student("樱桃小丸子",22);
Student s3 = new Student("金韩一",23);
Student s4 = new Student("Jackson",22);

//添加键值对到集合中
hm.put("中国",s1);
hm.put("日本",s2);
hm.put("韩国",s3);
hm.put("美国",s4);

//遍历,通过键找值
Set<String> ks = hm.keySet();
for (String key : ks) {
System.out.println(key+" "+hm.get(key));
}


}

}

运行结果:
Java学习笔记(十一)--Set集合 Map集合

3.HashMap
(1)元素顺序:元素顺序不可预测
(2)底层算法:哈希算法
(3)对键没有要求(仅仅相对于TreeMap来说)

4.Treemap
(1)元素顺序:元素顺序与键的排序规则有关
(2)底层算法:Tree算法

5.遍历
(1)获取建的集合
(2)遍历键
(3)根据键找值foreach()
1.foreach():例如:根据丈夫找妻子(根据键找值)
2.entrySet():例如:先找到夫妻的结婚证,再从结婚证里面找到丈夫和妻子(先找到键值对对象,再从键值对对象里面找到键和值)

6.HashMap与TreeMap的相同点与不同点
(1)相同点:主要用于存储键(key)值(value)对,根据键得到值,因此键不允许键重复,但允许值重复。
(2)不同点:
HashMap里面存入的键值对在取出的时候是随机的,也是我们最常用的一个Map.根据键可以直接获取它的值,具有很快的访问速度。在Map 中插入、删除和定位元素,HashMap 是最好的选择。
TreeMap取出来的是排序后的键值对。但如果您要按自然顺序或自定义顺序遍历键,那么TreeMap会更好。