Java教程
【Java】集合与数组关系，认识集合，使用集合，集合使用判断情况
目标①：了解集合和数组的区别
在Java中，集合位于java.util包下。
从定义看区别：
集合定义：集合是一个不定量存放对象的引用的容器。
数组定义：数组是一个定量存放“相同类型”变量的容器。
那么从定义的角度上看，数组和集合的区别：
-
数组和集合都是Java中的容器
-
数组的长度是固定的，集合的长度是可变的（数组是静态的，一个数组实例具有固定的大小，一旦创建了就无法改变容量了。而集合是可以动态扩展容量，可以根据需要动态改变大小，集合提供更多的成员方法，能满足更多的需求）
-
数组只能存储相同数据类型的数据，这里的数据类型可以是基本数据类型，也可以是引用类型
-
集合可以存储不同数据类型的对象的引用(但一般情况下，我们会使用泛型来约定只使用1种数据类型)，但不能存储基本数据类型
从存储结构看联系
集合存储：（集合以接口和类的形式存在，不同的实现有着不同的存储结构）看下图
注：粉色代表接口，绿色代表实现类；
数组、哈希表：顺序存储
哈希表、红黑树：链式存储
数组存储：链式存储
那么，
-
数组是java语言中内置的数据类型,是线性排列的,执行效率或者类型检查都是最快的。
-
集合以接口和类的形式存在，具有封装，继承和多态等类的特性，通过简单的方法和属性调用即可实现各种复杂的操作，大大提高软件的开发效率。
目标②：认识集合（自上而下）
Map和Collection 接口
左右两个集合：Collection、Map 都是接口（不能构建实例对象） 各自都有自己的实现类，以迭代器Iterator将其联系起来
经常使用的方法：
构建方法:
Collection/Map 对象 = new 实现类；
注意：Map 没有继承 Collection 接口， Map 提供 key 到 value 的映射，你可以通过“key”查找“value”。一个 Map 中不能包含相同的 key ，每个 key 只能映射一个 value
ps：Map集合必须保证保证key唯一，作为key，必须重写hashCode方法和equals方法，以保证key唯一。
List和Set 接口以及它的实现类
注：绿色为实现类（内包含Collection的基本方法）。据结构为数组的特点：查询快、增删慢。结构为数组链表特点：查询慢、增删快。
List 接口：
它利用索引(index)，定义了一些特殊方法：
get(int index,E e) 获取指定位置的元素；remove(int index)移除指定位置的元素;
add(int index,E e) 将元素添加到指定位置；set(int index,E e) 用元素替换指定位置的元素；
Set接口：
特点：元素不可重复；
元素无序，存储及取出时顺序不一致；
没有索引，因此不能使用普通For循环遍历；
Set与Collection 接口中的方法基本一致，没有进行功能上的扩充；
Map接口以及实现方法
特点：元素包含两个值（key,value）即键值对， key不允许重复，value可以重复, key与value是一一对应的。元素无序；
Map接口是双列集合的最顶层接口，定义了一些通用的方法。
put(key , value) 添加元素； remove(key) 删除key对应元素；
containsKey(key) 判断是否存在key对应元素；get(key) 获取key对应元素；
KeySet() 获取所有的key，存到Set集合中；entrySet() 获取所有的元素，存到Set集合中；
ps：Map集合必须保证保证key唯一，作为key，必须重写hashCode方法和equals方法，以保证key唯一。
使用集合进行操作（此内容来自csdn：java集合基础习题代码部分改动）
一.生成10个1到20之间的不重复的随机数
分析过程：
-
需要生成随机数，那么需要Random类
-
需要存储10个不能重复的数，需要HashSet集合（当前TreeSet还没学习到）
-
判断，当HashSet的Size小于10就往里存储随机数，等于就停止添加存储元素
-
通过Random的nextInt()方法获取随机数并加入到HashSet里
-
遍历HashSet,打印出10个随机数
package hashset;
import java.util.HashSet;
import java.util.Random;
public class Test1_HashSet {
public static void main(String[] args) {
//1.创建Random对象
Random r = new Random();
//2.创建HashSet对象
HashSet<Integer> hs = new HashSet<>(); //注意是包装类不是int
//3.判断并添加元素
while(hs.size()< 10) {
//4.通过Random中随机方法nextInt()获取1到20范围内随机数
hs.add(r.nextInt(20) + 1); //如果不加1，随机范围是0到19
}
//5.遍历HashSet
for (Integer integer : hs) {
System.out.println(integer);
}
}
二、从键盘获取一行输入字符串，要求去除重复字符。
分析过程：
-
需要使用Scanner类
-
输入的是一行字符串，需要转换成字符数组
-
创建HashSet集合对象（利用HashSet无法储存相同元素的特性达到去除重复字符的目的）
-
字符数组遍历元素，并添加进入HashSet集合
-
变量集合元素
package hashset;
import java.util.Arrays;
import java.util.HashSet;
import java.util.Scanner;
import javax.swing.plaf.synth.SynthSpinnerUI;
public class Test2_HashSet {
public static void main(String[] args) {
//1.创建键盘输入对象
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入一行字符串：");
String line = sc.nextLine();
//2.字符串转换成字符数组
char[] c = line.toCharArray();
//3.字符数组转换成集合对象,创建HashSet
HashSet<Character> hs = new HashSet<>();
//4.遍历数组，元素依次添加进集合
for (int i = 0; i < c.length; i++) {
hs.add(c[i]);
}
//5.遍历HashSet集合
for (Character character : hs) {
System.out.println(character);
}
}
}
三、假设顺序列表ArrayList中存储的元素是整型数字1~5，遍历每个元素，将每个元素顺序输出。（list集合遍历方法总结）
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
//假设顺序列表ArrayList中存储的元素是整型数字1~5，遍历每个元素，将每个元素顺序输出。 [必做题]
public class MyArray {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
list.add(1);
list.add(2);
list.add(3);
list.add(4);
list.add(5);
Iterator<Integer> it = list.iterator();
// 迭代器遍历
while(it.hasNext()){
System.out.println(it.next());
}
// for循环遍历
for(int i = 0;i<list.size();i++){
System.out.println(list.get(i));
}
// 增强for循环
for(Integer i :list){
System.out.println(i);
}
}
四、在一个列表中存储以下元素：apple,grape,banana,pear
• 3.1 返回集合中的最大的和最小的元素
• 3.2 将集合进行排序，并将排序后的结果打印在控制台上
package txtt;
import java.util.*;
//3、在一个列表中存储以下元素：apple,grape,banana,pear
//• 3.1 返回集合中的最大的和最小的元素
//• 3.2 将集合进行排序，并将排序后的结果打印在控制台上
public class test4 {
public static void main(String[] args) {
HashSet<String> set = new HashSet<>();
set.add("apple");
set.add("grape");
set.add("banana");
set.add("pear");
String max = Collections.max(set);
System.out.println(max);
String min = Collections.min(set);
System.out.println(min);
for(Object o:set) {
System.out.print(o+" ");
}
}
}
五、编写程序，获取命令行参数中的字符串列表，输出其中重复的字符、不重复的字符以及消除重复以后的字符列表。
ublic static void main(String[] args) {
String str = "abcdeafblmbnopawc";
System.out.println("原字符串："+str);
Set<Character> set1 = new HashSet<Character>();//消除重复后的字符
Set<Character> set2 = new HashSet<Character>();//重复的字符
Set<Character> set3 = new HashSet<Character>();//不重复的字符
//把字符串转为字符数组
char[] cs = str.toCharArray();
for (char c : cs) {
boolean b = set1.add(c);
if(!b){
set2.add(c);
}
}
//把消除重复后的字符赋给set3
set3.addAll(set1);
//把消除重复后的字符 - 重复的字符 = 不重复的字符
set3.removeAll(set2);
System.out.println("====消除重复后的字符========");
for (char c : set1) {
System.out.print(c+" ");
}
System.out.println("\n====重复的字符========");
for (char c : set2) {
System.out.print(c+" ");
}
System.out.println("\n====不重复的字符========");
for (char c : set3) {
System.out.print(c+" ");
}
}
六、使用Scanner从控制台读取一个字符串，统计字符串中每个字符出现的次数，要求使用学习过的知识完成以上要求
实现思路根据Set、List、Map集合的特性完成。
public static void main(String[] args) {
String str = "abcdeblmbac";
System.out.println("原字符串："+str);
Map<Character,Integer> map = new HashMap<Character,Integer>();
char[] cs = str.toCharArray();
for (char c : cs) {
if(map.containsKey(c)){
Integer value = map.get(c);
value++;
map.put(c, value);
}else{
map.put(c, 1);
}
}
//遍历map
Set<Character> set = map.keySet();
for (Character c : set) {
System.out.println(c+"出现了"+map.get(c)+"次");
}
}
七、 写一个Student类, 包含属性id[1-30), grade[1-6], score[0-100], 所有属性都是随机生成
// 创建一个Set集合, 保存20个对象, 如果两个对象的id是一样的,则不允许添加.
// 使用迭代器遍历集合,打印输出对象的信息, 并找出分数最高的同学和分数最低的同学, 最后打印输出最高分和最低分同学信息.
package txtt;
import java.util.*;
public class Test13 {
public static void main(String[] args) {
Set<Student> set = new TreeSet<Student>();
for (; set.size() != 20;) {
int id = (int) (Math.random() * 29 + 1);
int grade = (int) (Math.random() * 6 + 1);
double score = (int) (Math.random() * 1001) / 10.0;
set.add(new Student(id, grade, score));
}
for (Student student : set) {
System.out.println(student);
}
System.out.println("---------------------------");
Object[] array = set.toArray();
System.out.println("max:"+array[0]);
System.out.println("min:"+array[array.length-1]);
}
}
class Student implements Comparable<Student> {
private int id;
private int grade;
private double score;
public Student() {
}
public Student(int id, int grade, double score) {
super();
this.id = id;
this.grade = grade;
this.score = score;
}
public int getId() {
return id;
}
public void setId(int id) {
this.id = id;
}
public int getGrade() {
return grade;
}
public void setGrade(int grade) {
this.grade = grade;
}
public double getScore() {
return score;
}
public void setScore(double score) {
this.score = score;
}
@Override
public String toString() {
return "Student [id=" + id + ", grade=" + grade + ", score=" + score + "]";
}
public int compareTo(Student o) {
return (int) (this.score - o.score);
}
}
附：选择
部分图来自网络，习题来自https://blog.csdn.net/Andrelia20171760/article/details/85268422
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