Collection是Java集合架構的的頂層接口，裡面的子接口主要有Set和List兩大類。
今天簡單的總結一下，List接口下的實作類HashSet、TreeSet和LinkHashSet。
Map接口下的實作類有HashMap、LinkedHashMap、TreeMap
HashSet：
底層資料結構是為哈希表，他的工作原理如下圖所示
它添加元素時離不開hashCode和equals方法，通過這兩種方法進行去重和散列。上面的元素為Integer類型，Integer類型對象的hashCode就是數值的本身。存到HashSet的中的元素為無序元素。如果要把自定義對象寫入HashSet裡，就要對equals方法和hashCode方法進行重寫。優點：添加、删除、查詢效率高。缺點：無序。
LinkHashSet：
底層資料結構為哈希表+連結清單。
哈希表就如上圖所示一樣，用于散列元素并去重。連結清單用于維持添加順序。如果要添加自定義對象也一樣需要重寫equals方法和hashCode方法。
TreeSet：
底層資料結構為二叉樹。存儲的資料按照一定的規則存儲。存儲規則讓資料表現出自然順序。我們随意存儲1，2，3，30，10，4這幾個數進去，畫圖了解可以得到下圖的樣式：
添加新元素的步驟：
[1] 如果集合無元素，t直接加入；如果集合有元素，t和根節點比較；
[2] 如果t小于根節點；把t放到根節點的左子樹上；重複1-3步驟
[3] t大于根節點；把t放到根節點的右子樹上；重複1-3步驟
輸出時按照一定的規則:左子樹->根節點->右子樹
向TreeSet中添加元素時，一定要提供
比較政策，否則會出現ClassCastException。即類型轉換異常。當一個自定義對象作為元素要添加到TreeSet中，提供的比較政策可以用到内部比較器或者外部比較器。
内部比較器：自定義對象實作Comparable并實作compareTo方法時，通過指定具體的比較政策。比如說學生作為元素要添加到TreeSet中，Student類中實作Comparable接口：
public class Student implements Comparable<Student>{
private String id;
private String name;
private int age;
// 。。。
@Override
public String toString() {
return "Student [id=" + id + ", name=" + name + ", age=" + age + "]";
}
@Override
public int compareTo(Student o) {
if(this.getAge()<o.getAge()) {
return -1;
}else if(this.getAge() == o.getAge()) {
return 0;
}else {
return 1;
}
}
}
這裡用學生的年齡作為比較政策。
比較政策一般目前對象寫在前面，待比較對象也在後面，比較結果預設升序
return this.getAge() - o.getAge() ;
如果想要降序，改變兩個比較對象的位置即可。
多種比較因素：
@Override
public int compareTo(Student o) {
/*if(this.getAge()<o.getAge()) {
return -1;
}else if(this.getAge() == o.getAge()) {
return 0;
}else {
return 1;
}*/
// return this.getAge() - o.getAge() ;
if(this.getAge()<o.getAge()) {
return -1;
}else if(this.getAge() == o.getAge()) {
return this.getName().compareTo(o.getName());
}else {
return 1;
}
}
像如果年齡相同，我們可以比較學生的姓名。
外部比較器：當實際開發過程中不知道添加元素的源代碼、無權修改别人的代碼，此時可以使用外部比較器。
Comparator 位于java.util包中，定義了compare(o1,o2) 用于提供外部比較政策。
TreeSet接受一個指定比較政策的構造方法，這些比較政策的實作類必須實作Comparator
接口。比如說我們用匿名内部類進行優化：
public class Test02 {
public static void main(String[] args) {
TreeSet<String> set2 = new TreeSet<String>(new Comparator<String>() {
@Override
public int compare(String o1, String o2) {
return o1.length() - o2.length();
}
});
set2.add("banana");
set2.add("coco");
set2.add("apple");
set2.add("apple");
System.out.println(set2);
}
}
Map接口
Map接口稱為鍵值對集合或者映射集合，其中的元素(entry)是以鍵值對(key-value)的形式存在。
Map 容器接口中提供了增、删、改、查的方式對集合進行操作。
Map接口中都是通過key來操作鍵值對，一般key是已知。通過key擷取value。
map的接口的周遊
通過keySet() 傳回map中鍵的set集合。下圖是在API中查到的。
public static void main(String[] args) {
Map<String, String> map = new HashMap<String,String>();
map.put("B", "banana");
map.put("A", "apple");
map.put("C", "coco");
// map無序
// 可以根據key的自然順序 讓map有序 => 一般用string作為key
System.out.println(map);
// 周遊
Set<String> keys = map.keySet();
for (String key : keys) {
System.out.println(key+"=>"+map.get(key));
}
Iterator<String> it = keys.iterator();
while(it.hasNext()) {
String key = it.next();
System.out.println(key+"=>"+map.get(key));
}
}
map中以鍵值對作為元素，鍵值對在map中稱為entry，entrySet傳回鍵值對的set集合。
public static void main(String[] args) {
Map<String, String> map = new HashMap<String,String>();
map.put("B", "banana");
map.put("A", "apple");
map.put("C", "coco");
// map無序
// 可以根據key的自然順序 讓map有序 => 一般用string作為key
System.out.println(map);
// entrySet
Set<Entry<String, String>> entrySet = map.entrySet();
for (Entry<String, String> entry : entrySet) {
System.out.println(entry.getKey()+"=>"+entry.getValue());
}
Iterator<Entry<String, String>> it2 = entrySet.iterator();
while(it2.hasNext()) {
Entry<String, String> entry = it2.next();
System.out.println(entry.getKey()+"=>"+entry.getValue());
}
}
HashMap
HashMap 是Map的實作類，key以HashSet存儲。
public static void main(String[] args) {
HashMap<Student, Object> map = new HashMap<Student,Object>();
ArrayList<String> list1 = new ArrayList<String>();
list1.add("alex");
list1.add("alice");
list1.add("allen");
Student s1 = new Student("001", "大狗", 20);
map.put(s1, list1);
ArrayList<String> list2 = new ArrayList<String>();
list2.add("ben");
list2.add("bill");
Student s2 = new Student("001", "大狗", 20);
// 修改
map.put(s2, list2);
System.out.println(map);
}
以上代碼如果要實作修改的功能，要對Student的類進行hashcode方法和equals方法進行重寫。
[1] 向HashMap中存儲元素時，key一定要實作hashCode和equals
[2] 一般建議使用String作為Map接口的key。
LinkedHashMap
LinkedHashMap是Map接口的實作類，key以LinkedHashSet存儲。
哈希表散列key,連結清單維持key的添加順序。
public static void main(String[] args) {
HashMap<Student, Object> map = new HashMap<Student,Object>();
ArrayList<String> list1 = new ArrayList<String>();
list1.add("alex");
list1.add("alice");
list1.add("allen");
Student s1 = new Student("001", "大狗", 20);
map.put(s1, list1);
ArrayList<String> list2 = new ArrayList<String>();
list2.add("ben");
list2.add("bill");
Student s2 = new Student("001", "大狗", 20);
// 修改
map.put(s2, list2);
System.out.println(map);
}
以上代碼如果要實作修改的功能，要對Student的類進行hashcode方法和equals方法進行重寫。
TreeMap
TreeMap是Map的實作類，key以TreeSet存儲。
public static void main(String[] args) {
/*TreeMap<String, Object> map = new TreeMap<String,Object>(new Comparator<String>() {
@Override
public int compare(String o1, String o2) {
return o1.length() - o2.length();
}
});
ArrayList<String> list2 = new ArrayList<String>();
list2.add("ben");
list2.add("bill");
map.put("Aa", list2);
ArrayList<String> list1 = new ArrayList<String>();
list1.add("alex");
list1.add("alice");
list1.add("allen");
map.put("B", list1);
System.out.println(map);*/
TreeMap<Student, Object> map = new TreeMap<Student,Object>(new Comparator<Student>() {
@Override
public int compare(Student o1, Student o2) {
return o1.getAge() - o2.getAge();
}
});
ArrayList<String> list1 = new ArrayList<String>();
list1.add("alex");
list1.add("alice");
list1.add("allen");
Student s1 = new Student("001", "大狗", 20);
map.put(s1, list1);
ArrayList<String> list2 = new ArrayList<String>();
list2.add("ben");
list2.add("bill");
Student s2 = new Student("001", "2狗", 20);
// 修改
map.put(s2, list2);
System.out.println(map);
}
這裡用外部比較器Comparator匿名内部類，添加比較政策。