Java基础深化和提高-------容器篇

太过爱你忘了你带给我的痛 2023-09-28 10:04 112阅读 0赞

## 一、泛型(Generics) ##

![24b0e76ed835444f900893ce723c89bb.png][]

为了能够更好的学习容器，我们首先要先来学习一个概念：泛型。  
泛型基本概念,泛型是JDK5.0以后增加的新特性。  
泛型的本质就是“数据类型的参数化”，处理的数据类型不是固定的，而是可以作为参数传入。我们可以把“泛型”理解为数据类型的一个占位符(类似：形式参数)，即告诉编译器，在调用泛型时必须传入实际类型.

> 参数化类型，白话说就是：  
> 1.把类型当作是参数一样传递。  
> 2. <数据类型> 只能是引用类型。

### **泛型的好处** ###

在不使用泛型的情况下，我们可以**使用Object类型来实现任意的参数类型**，但是在使用时需要我们强制进行类型转换。这就要求程序员明确知道实际类型，不然可能引起类型转换错误；但是，在编译期我们无法识别这种错误，**只能在运行期发现这种错误**。使用**泛型的好处**就是**可以在编译期就识别出这种错误**，有了**更好的安全性**；同时，所有类型转换由编译器完成，在程序员看来都是自动转换的，提高了代码的可读性。

总结一下，就是使用泛型主要是两个好处：  
1、代码可读性更好【不用强制转换】  
2、程序更加安全【只要编译时期没有警告，运行时期就不会出现ClassCastException异常】

###  **类型擦除** ###

**编码时采用泛型写的类型参数，编译器会在编译时去掉，这称之为“类型擦除”。**  
泛型主要**用于编译阶段**，编译后生成的字节码class文件不包含泛型中的类型信息，涉及类型转换仍然是普通的强制类型转换。类型参数在编译后会被替换成Object，运行时虚拟机并不知道泛型。  
泛型主要是方便了程序员的代码编写，以及更好的安全性检测。

> 实时效果反馈  
> 1.泛型是在JDK哪个版本中增加的新特性?  
> A JDK5.0  
> B JDK6.0  
> C JDK7.0  
> D JDK8.0
> 
> 2.泛型的本质是什么？  
> A 数据的参数化  
> B 对象的参数化  
> C 数据类型的参数化  
> D 基本类型的参数化
> 
> 答案  
> 1=>A 2=>C

### 泛型类 ###

![d4e69d833ce04e63ba9e9dccdb350566.png][]

###  **泛型标记** ###

定义泛型时，一般采用几个标记：**E、T、K、V、N、？**。他们约定  
俗称的含义如下：

<table style="width:500px;"> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td style="text-align:center;"><strong>泛型标记&nbsp;</strong></td> 
   <td style="text-align:center;"><strong>对应单词&nbsp;</strong></td> 
   <td style="text-align:center;"><strong>说明</strong></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>E</td> 
   <td>Element</td> 
   <td>在容器中使用，表示容器中的元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>T</td> 
   <td>Type</td> 
   <td>表示普通的JAVA类</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>K</td> 
   <td>Key</td> 
   <td>表示键，例如：Map中的键Key</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>V</td> 
   <td>Value</td> 
   <td>表示值</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>N</td> 
   <td>Number</td> 
   <td>表示数值类型</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>？ &nbsp;</td> 
   <td></td> 
   <td>表示不确定的JAVA类型</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

#### 泛型类的使用 ####

语法结构

public class 类名<泛型标识符号> {  }
    
    public class 类名<泛型标识符号,泛型标识符号> {  }

示例

public class Generic<T> {
      private T  flag;
      public void setFlag(T flag){
        this.flag = flag;
     }
      public T getFlag(){
        return this.flag;
     }
    }

public class Test {
      public static void main(String[] args) {
    
        //创建对象时，指定泛型具体类型。
        Generic<String> generic = new Generic<>();
    
        generic.setFlag("admin");
    
        String flag = generic.getFlag();
        System.out.println(flag);
       
        //创建对象时，指定泛型具体类型。
        Generic<Integer> generic1 = new Generic<>();
    
        generic1.setFlag(100);
    
        Integer flag1 = generic1.getFlag();
        System.out.println(flag1);
     }
    }

实时效果反馈

> 1.如下哪个选项是正确定义泛型类的语法  
> A public class <泛型标识符号> 类名  
> B public <泛型标识符号> class 类名  
> C <泛型标识符号> public class 类名  
> D public class 类名<泛型标识符号>
> 
> 答案  
> 1=>D

### 泛型接口 ###

![f5ec2bf5fe2a4bb4a42a8501c02aa6af.png][]

泛型接口和泛型类的声明方式一致。

#### 泛型接口的使用 ####

语法结构

public interface 接口名<泛型标识符号> {   }
    public interface 接口名<泛型标识符号,泛型标识符号>{   }

示例

public interface IGeneric<T> {
      T getName(T name);
    }
    
    
    
    //在实现接口时传递具体数据类型
    public class IgenericImpl implements
    Igeneric<String> {
      @Override
      public String getName(String name) {
        return name;
     }
    }
    
    
    //在实现接口时仍然使用泛型作为数据类型
    public class IGenericImpl2<T> implements
    IGeneric<T>{
      @Override
      public T getName(T name) {
        return name;
     }
    }
    
    public class Test {
      public static void main(String[] args) {
        IGeneric<String> igeneric= new  IGenericImpl();
        String name = igeneric.getName("old");
        System.out.println(name);
        IGeneric<String> igeneric1 = new IGenericImpl2<>();
        String name1 = igeneric1.getName("it");
        System.out.println(name1);
     }
    }

> 实时效果反馈  
> 1.如下哪个选项是正确定义泛型接口的语法  
> A public interface<泛型标识符号> 接口名  
> B public <泛型标识符号> interface 接口名  
> C <泛型标识符号> public interface 接口名  
> D public interface 接口名<泛型标识符号>
> 
> 答案  
> 1=>D

### 泛型方法 ###

![edc37eb40a574203a28c5302fd16b331.png][]

类上定义的泛型，在方法中也可以使用。但是，我们经常需要仅仅在某一个方法上使用泛型，这时候可以使用泛型方法。  
调用泛型方法时，不需要像泛型类那样告诉编译器是什么类型，编译器可以自动推断出类型

#### 泛型方法的使用 ####

####    非静态方法 ####

非静态方法可以使用泛型类中所定义的泛型，也可以将泛型定义在方法上。

语法结构

//无返回值方法
    public <泛型标识符号> void getName(泛型标识符号name) {  }
    
    //有返回值方法
    public <泛型标识符号> 泛型标识符号 getName(泛型标识符号 name) {  }

示例

public class MethodGeneric {
      public <T> void setName(T name){
        System.out.println(name);
     }
      public <T> T getAge(T age){
        return age;
     }
    }

public class Test2 {
      public static void main(String[] args) {
    
        MethodGeneric methodGeneric = new MethodGeneric();
    
        methodGeneric.setName("old");
    
        Integer age = methodGeneric.getAge(123);
    
        System.out.println(age);
     }

**静态方法**

静态方法中使用泛型时有一种情况需要注意一下，那就是静态方法无法访问类上定义的泛型，所以必须要将泛型定义在方法上。

语法结构

//无返回值静态方法
    public static <泛型标识符号> void setName(泛型标识符号 name){  }
    
    //有返回值静态方法
    public static <泛型标识符号> 泛型表示符号getName(泛型标识符号 name){  }

示例

public class MethodGeneric {
      public static <T> void setFlag(T flag){
        System.out.println(flag);
     }
      public static <T> T getFlag(T flag){
        return flag;
     }
    }

public class Test4 {
      public static void main(String[] args) {
    
        MethodGeneric.setFlag("old");
    
        Integer flag1 =  MethodGeneric.getFlag(123123);
    
        System.out.println(flag1);
     }
    }

> 实时效果反馈  
> 1.如下哪个选项是正确定义泛型方法的语法  
> A <泛型标识符号> public void getName(泛型标识符号 name)  
> B public void <泛型标识符号> getName(泛型标识符号 name)  
> C public <泛型标识符号> void getName(泛型标识符号 name)  
> D public void getName <泛型标识符号>(泛型标识符号 name)
> 
> 答案  
> 1=>C

### **泛型方法与可变参数**  ###

**![78d7f413abd54620adc9b605031c6ea1.png][]**

在泛型方法中，泛型也可以定义可变参数类型。

语法结构

public <泛型标识符号> void showMsg(泛型标识符号... agrs){  }

示例

public class MethodGeneric {
      public <T> void method(T...args){
    
        for(T t:args){
          System.out.println(t);
         }
    
       }
    }
    
    public class Test5 {
      public static void main(String[] args) {
        MethodGeneric methodGeneric = new  MethodGeneric();
    
        String[] arr = new String[]{"a","b","c"};
    
        Integer[] arr2 = new Integer[]{1,2,3};
    
        methodGeneric.method(arr);
    
        methodGeneric.method(arr2);
      }
    }

> 实时效果反馈  
> 1.如下哪个选项是正确的在可变参数中使用泛型  
> A public <泛型标识符号> void showMsg(泛型标识符号... agrs)  
> B public void showMsg(<泛型标识符号>... agrs)  
> C public <泛型标识符号> void showMsg(<泛型标识符号>... agrs)
> 
> D public <泛型标识符号> void showMsg(Object... agrs)
> 
>   
> 答案  
> 1=>A

### 泛型中的通配符 ###

![afaa9e3f75cd4e39af3069774d6fb08b.png][]

####  **无界通配符**   “?”表示类型通配符，用于代替具体的类型。它只能在“<>”中使用。可以解决当具体类型不确定的问题。 ####

语法结构

public void showFlag(Generic<?> generic){  }

示例

public class Generic<T> {
    
      private T  flag;
    
      public void setFlag(T flag){
        this.flag = flag;
     }
    
      public T getFlag(){
        return this.flag;
      }
    }
    
    
    public class ShowMsg {
      public void showFlag(Generic<?> generic){
      
      System.out.println(generic.getFlag());
     }
    }
    
    
    public class Test3 {
      public static void main(String[] args) {
    
        ShowMsg showMsg = new ShowMsg();
        Generic<Integer> generic = new  Generic<>();
        generic.setFlag(20);
        showMsg.showFlag(generic);
    
        Generic<Number> generic1 = new  Generic<>();
        generic1.setFlag(50);
        showMsg.showFlag(generic1);
    
        Generic<String> generic2 = new Generic<>();
        generic2.setFlag("old");
        showMsg.showFlag(generic2);
     }
    }

> 实时效果反馈  
> 1.在泛型中，无界通配符使用什么符号来表示？  
> A ！  
> B ？  
> C \#  
> D \*
> 
> 答案  
> 1=>B

###  **统配符的上下限定   统配符的上限限定** ###

![3fbb9940c0c545709e1a569c20643c7b.png][]

对通配符的上限的限定：<？ extends 类型> ？实际类型可以是上限限定中所约定的类型，也可以是约定类型的子类型；

语法结构

public void showFlag(Generic<? extends Number> generic){ }

示例

public class ShowMsg {
    
      public void showFlag(Generic<? extends Number> generic){
    
            System.out.println(generic.getFlag());
      }
    }
    
    
    public class Test4 {
    
      public static void main(String[] args) {
    
        ShowMsg showMsg = new ShowMsg();
        Generic<Integer> generic = new  Generic<>();
        generic.setFlag(20);
    
        showMsg.showFlag(generic);
        Generic<Number> generic1 = new  Generic<>();
    
        generic1.setFlag(50);
        showMsg.showFlag(generic1);
     }
    }

> 实时效果反馈  
> 1.对通配符的上限的限定是指  
> A 实际类型只能是上限限定中所约定的类型；  
> B 实际类型只能是上限限定中所约定类型的子类型；
> 
> C 实际类型可以是上限限定中所约定的类型，也可以是约定类型的子类型；  
> D 实际类型可以是上限限定中所约定的类型，也可以是约定类型的父类型；
> 
> 答案  
> 1=>C

### 通配符的下限限定 ###

![c89b4ecd05c54404b3db82d143e06892.png][]

对通配符的下限的限定：<？ super 类型> ？实际类型可以是下限限定中所约定的类型，也可以是约定类型的父类型；

语法结构

public void showFlag(Generic<? super Integer> generic){ }

示例

public class ShowMsg {
    
      public void showFlag(Generic<? super Integer> generic){
      
         System.out.println(generic.getFlag());
       }
    }
    
    
    public class Test6 {
    
      public static void main(String[] args) {
    
        ShowMsg showMsg = new ShowMsg();
        Generic<Integer> generic = new Generic<>();
        generic.setFlag(20);
        showMsg.showFlag(generic);
    
        Generic<Number> generic1 = new Generic<>();
        generic1.setFlag(50);
        showMsg.showFlag(generic1);
     }
    }

实时效果反馈

> 1.对通配符的下限的限定是指  
> A 实际类型只能是下限限定中所约定的类型；  
> B 实际类型只能是下限限定中所约定类型的子类型；  
> C 实际类型可以是下限限定中所约定的类型，也可以是约定类型的子类型；  
> D 实际类型可以是下限限定中所约定的类型，也可以是约定类型的父类型；
> 
> 答案
> 
> 1=>D

### 泛型局限性和常见错误 ###

![e93b42f5f35f417b932e5bcdfe5fda7c.png][]

泛型主要用于编译阶段，编译后生成的字节码class文件不包含泛型中的类型信息。 类型参数在编译后会被替换成Object，运行时虚拟机并不知道泛型。因此，使用泛型时，如下几种情况是错的：

![b18a53b4604a46909d176d01386d7d56.png][]

实时效果反馈

>   
> 1.如下哪个选项是错误的使用泛型?  
> A Generic  
> B Generic  
> C Generic  
> D Generic
> 
> 答案  
> 1=>D

## 二、容器介绍 ##

### 容器简介 ###

容器，是用来容纳物体、管理物体。生活中,我们会用到各种各样的容器。如锅碗瓢盆、箱子和包等。

![532c22ec84f1400284129172e9fb183e.png][]

程序中的“容器”也有类似的功能，用来容纳和管理数据。比如，如下新闻网站的新闻列表、教育网站的课程列表就是用“容器”来管理：

> 开发和学习中需要时刻和数据打交道，如何组织这些数据是我们编程中重要的内容。 我们一般通过“容器”来容纳和管理数据。事实上，我们前面所学的数组就是一种容器，可以在其中  
> 放置对象或基本类型数据。  
> **数组的优势**：是一种简单的线性序列，可以快速地访问数组元素，效率高。如果从查询效率和类型检查的角度讲，数组是最好的。  
> **数组的劣势**：不灵活。容量需要事先定义好，不能随着需求的变化而扩容。比如：我们在一个用户管理系统中，要把今天注册的所有用户取出来，那么这样的用户有多少个？我们在写程序时是无法确定的。因此，在这里就不能使用数组。

基于数组并不能满足我们对于“管理和组织数据的需求”，所以我们需要一种更强大、更灵活、容量随时可扩的容器来装载我们的对象。 这就是我们今天要学习的容器，也叫集合(Collection)。

实时效果反馈

> 1.Java中容器的作用是什么?  
> A 容纳数据  
> B 处理数据  
> C 生产数据  
> D 销毁数据
> 
> 答案  
> 1=>A

### 容器的结构 ###

#### **结构图** ####

![e2f86885e7514e8fa7b7ee0053fd0bf3.png][]

####  **单例集合** ####

![dc915b924ec74dfb92e62870bc4704ba.png][]

####  **双例集合** ####

![0497fc1b90434791a4b9342802ba3d10.png][]

实时效果反馈

> 1.如下哪个接口不是容器接口?  
> A List  
> B Set  
> C Map  
> D Comparable
> 
> 答案  
> 1=>D

#### 单例集合 ####

**Collection接口介绍**

Collection 表示一组对象，它是集中、收集的意思。Collection接口的两个子接口是List、Set接口。

![229876e3a15947f79ccc13feb7d3594a.png][]

Collection接口中定义的方法

<table style="width:500px;"> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>方法&nbsp;</td> 
   <td>说明</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>boolean add(Object element)</td> 
   <td>增加元素到容器中</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>boolean remove(Object element)</td> 
   <td>从容器中移除元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>boolean contains(Object element)</td> 
   <td>容器中是否包含该元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>int size()</td> 
   <td>容器中元素的数量</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>boolean isEmpty()</td> 
   <td>容器是否为空</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>void clear()</td> 
   <td>清空容器中所有元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Iterator iterator()</td> 
   <td>获得迭代器，用于遍历所有元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>boolean containsAll(Collection c)</td> 
   <td>本容器是否包含c容器中的所有元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>boolean addAll(Collection c)</td> 
   <td>将容器c中所有元素增加到本容器</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>boolean removeAll(Collection c)</td> 
   <td>移除本容器和容器c中都包含的元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>boolean retainAll(Collection c)</td> 
   <td>取本容器和容器c中都包含的元素，移除非交集元素</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Object[] toArray()</td> 
   <td>转化成Object数组</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

> 由于List、Set是Collection的子接口，意味着所有List、Set的实现类都有上面的方法。
> 
> JDK8之后，Collection接口新增的方法（将在JDK新特性和函数式编程中介绍）：
> 
> <table style="width:500px;"> 
>  <tbody> 
>   <tr> 
>    <td>新增方法&nbsp;</td> 
>    <td>说明</td> 
>   </tr> 
>   <tr> 
>    <td>removeIf</td> 
>    <td>作用是删除容器中所有满足filter指定条件的元素</td> 
>   </tr> 
>   <tr> 
>    <td>stream<br> parallelStream</td> 
>    <td>stream和parallelStream 分别返回该容器的Stream视图表示，不同之处在于parallelStream()返回并行的Stream，Stream是Java函数式编程的核心类</td> 
>   </tr> 
>   <tr> 
>    <td>spliterator</td> 
>    <td>可分割的迭代器，不同以往的iterator需要顺序迭代，Spliterator可以分割为若干个小的迭代器进行并行操作，可以实现多线程操作提高效率</td> 
>   </tr> 
>  </tbody> 
> </table>

实时效果反馈

> 1.如下哪个接口不是Collection接口的子接口?  
> A List  
> B Set  
> C Map  
> D Queue
> 
> 答案  
> 1=>C

### List接口介绍 ###

![8f36ee4008b24e1d915851c58656e859.png][]

>  **List接口特点**
> 
> List是有序、可重复的容器。
> 
> **有序**：有序(元素存入集合的顺序和取出的顺序一致)。List中每个元 素都有索引标记。可以根据元素的索引标记（在List中的位置）访问 元素，从而精确控制这些元素。
> 
> **可重复**：List允许加入重复的元素。更确切地讲，List通常允许满足 e1.equals(e2) 的元素重复加入容器。
> 
> **List接口中的常用方法**
> 
> 除了Collection接口中的方法，List多了一些跟顺序(索引)有关的方 法，参见下表：

![2a372c7a69dd43d8bf3056b0ef51ab43.png][]

### ArrayList容器的基本使用 ###

![f9e78f194373475dafbaf0f572027242.png][]

ArrayList是List接口的实现类。是List存储特征的具体实现。 ArrayList底层是用数组实现的存储。 特点：查询效率高，增删效率 低，线程不安全。

public class ArrayListTest {
        public static void main(String[] args) {
            //实例化ArrayList容器
            List<String> list  = new ArrayList<>();
            //添加元素
            boolean flag1 = list.add("oldlu");
            boolean flag2 = list.add("itbz");
            boolean flag3 = list.add("sxt");
            boolean flag4 = list.add("sxt");
            System.out.println(flag1+"\t"+flag2+"\t"+flag3+"\t"+flag4);
            //删除元素
            boolean flag4 = list.remove("oldlu");
            System.out.println(flag4);
            //获取容器中元素的个数
            int size = list.size();
            System.out.println(size);
            //判断容器是否为空
            boolean empty = list.isEmpty();
            System.out.println(empty);
            //容器中是否包含指定的元素
            boolean value = list.contains("itbz");
            System.out.println(value);
            
            
            //清空容器
            list.clear();
            Object[] objects1 = list.toArray();
            System.out.println(Arrays.toString(objects1));
       }
    }

### ArrayList容器的索引操作 ###

![7b97a41e9f434077803ab34f5cf969e5.png][]

public class ArrayListTest2 {
        public static void main(String[] args) {
            //实例化容器
            List<String> list = new ArrayList<>();
    
            //添加元素
            list.add("oldlu");
            list.add("itbz");
    
            //向指定位置添加元素
            list.add(0,"sxt");
            System.out.println("获取元素");
            String value1 = list.get(0);
            System.out.println(value1);
            System.out.println("获取所有元素方式一");
    
            //使用普通for循环
            for(int i=0;i<list.size();i++){
                System.out.println(list.get(i));
             }
            System.out.println("获取所有元素方式二");
    
            //使用Foreach循环
            for(String str:list){
                System.out.println(str);
           }
           System.out.println("元素替换");
            list.set(1,"kevin");
            for(String str:list){
                System.out.println(str);
           }
            System.out.println("根据索引位置删除元素);
            String value2 = list.remove(1);
            System.out.println(value2);
            System.out.println("----------------");
            for(String str:list){
                System.out.println(str);
           }
            System.out.println("查找元素第一次出现的位置");
            int value3 = list.indexOf("sxt");
            System.out.println(value3);
            System.out.println("查找元素最后一次出现的位置");
            list.add("sxt");
            for(String str:list){
                System.out.println(str);
           }
            int value4 = list.lastIndexOf("sxt");
            System.out.println(value4);
       }
    }

###  **ArrayList的并集、交集、差集** ###

#### 并集 ####

//并集操作：将另一个容器中的元素添加到当前容器中
            List<String> a  = new ArrayList<>();
            a.add("a");
            a.add("b");
            a.add("c");
    
            List<String> b = new ArrayList<>();
            b.add("a");
            b.add("b");
            b.add("c");
            //a并集b
            a.addAll(b);
            for(String str :a){
                System.out.println(str);
           }

#### 交集 ####

//交集操作：保留相同的，删除不同的
            List<String> a1  = new ArrayList<>();
            a1.add("a");
            a1.add("b");
            a1.add("c");
    
            List<String> b1 = new ArrayList<>();
            b1.add("a");
            b1.add("d");
            b1.add("e");
            
            //交集操作
            a1.retainAll(b1);
            for(String str :a1){
                System.out.println(str);
           }

#### 差集 ####

//差集操作：保留不同的，删除相同的
            List<String> a2  = new ArrayList<>();
            a2.add("a");
            a2.add("b");
            a2.add("c");
    
            List<String> b2= new ArrayList<>();
            b2.add("b");
            b2.add("c");
            b2.add("d");
            a2.removeAll(b2);
            for(String str :a2){
                System.out.println(str);
           }

### ArrayList源码分析 ###

ArrayList底层是用数组实现的存储。

#### 成员变量 ####

/**
    * Default initial capacity.
    */
       private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
    /**
    * The array buffer into which the elements of the ArrayList are stored.
    /**
    * The array buffer into which the elements of the ArrayList are stored.
    * The capacity of the ArrayList is the length of this array buffer. Any
    * empty ArrayList with elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA
    * will be expanded to DEFAULT_CAPACITY when the first element is added.
    */
    
    transient Object[] elementData; // nonprivate to simplify nested class access
    
    
    /**
    * The size of the ArrayList (the number of elements it contains).
    *
    * @serial
    */
    
    private int size;

> 数组初始大小

/**
    * Default initial capacity.
    */
    private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;

#### 添加元素 ####

/**
    * Appends the specified element to the end of this list.
    *
    * @param e element to be appended to this list
    * @return <tt>true</tt> (as specified by {@link Collection#add})
    */
    public boolean add(E e) {
        ensureCapacityInternal(size + 1);  //Increments modCount!!
        elementData[size++] = e;
        return true;
    }

### 判断数组是否扩容 ###

//容量检查
    private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {  
        ensureExplicitCapacity(calculateCapacity(elementData, minCapacity));
    }
    //容量确认
    private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
        modCount++;
        //判断是否需要扩容，数组中的元素个数-数组长度，如果大于0表明需要扩容
        if (minCapacity - elementData.length > 0)
            grow(minCapacity);
    }

#### **数组扩容** ####

/**
    * Increases the capacity to ensure that it can hold at least the
    * number of elements specified by the minimum capacity argument.
    *
    * @param minCapacity the desired minimum capacity
    */
    private void grow(int minCapacity) {
      // overflow-conscious code
        int oldCapacity = elementData.length;
      //扩容1.5倍
        int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
        if (newCapacity - minCapacity < 0)
            newCapacity = minCapacity;
        if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
            newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
        // minCapacity is usually close to size, so this is a win:
        elementData = Arrays.copyOf(elementData,newCapacity);
    }

### **Vector容器的基本使用** ###

> Vector底层是用数组实现的，相关的方法都加了同步检查，因此“线 程安全,效率低”。 比如，indexOf方法就增加了synchronized同步 标记。

![a263a80775de441b8297a521a127c44a.png][]

####  **Vector的使用** ####

Vector的使用与ArrayList是相同的，因为他们都实现了List接口， 对List接口中的抽象方法做了具体实现。

public class VectorTest {
        public static void main(String[] args) {
            //实例化Vector
            List<String> v = new Vector<>();
            v.add("a");
            v.add("b");
            v.add("a");
            for(int i=0;i<v.size();i++){
                System.out.println(v.get(i));
           }
            System.out.println("----------------------");
            for(String str:v){
                System.out.println(str);
           }
       }
    }

### Vector源码分析 ###

#### 成员变量 ####

/**
    * The array buffer into which the components of the vector are
    * stored. The capacity of the vector is the length of this array buffer,
    * and is at least large enough to contain all the vector's elements.
    *
    * <p>Any array elements following the last element in the Vector are null.
    *
    * @serial
    */
    
    protected Object[] elementData;
    
        /**
         * The number of valid components in this {@code Vector} object.
         * Components {@code elementData[0]} through
         * {@code elementData[elementCount-1]} are the actual items.
         *
         * @serial
         */
    
    protected int elementCount;
        
        /**
         * The amount by which the capacity of the vector is automatically
         * incremented when its size becomes greater than its capacity. If
         * the capacity increment is less than or equal to zero, the capacity
         * of the vector is doubled each time it needs to grow.
         *
         * @serial
         */
    protected int capacityIncrement;

#### **构造方法** ####

public Vector() {
        this(10);
    }

#### 添加元素 ####

/**
    * Appends the specified element to the end of this Vector.
    *
    * @param e element to be appended to this Vector
    * @return {@code true} (as specified by {@link Collection#add})
    * @since 1.2
    */
    
    public synchronized boolean add(E e) {
        modCount++;
        ensureCapacityHelper(elementCount + 1);
        elementData[elementCount++] = e;
        return true;
    }

#### 数组扩容 ####

/**
    * This implements the unsynchronized semantics of ensureCapacity.
    * Synchronized methods in this class can internally call this
    * method for ensuring capacity without incurring the cost of an
    * extra synchronization.
    *
    * @see #ensureCapacity(int)
    */
    
    private void ensureCapacityHelper(int minCapacity) {
        // overflow-conscious code
       //判断是否需要扩容，数组中的元素个数-数组长度，如果大于0表明需要扩容
        
    if (minCapacity - elementData.length >0)
            grow(minCapacity);
    }

private void grow(int minCapacity) {
        // overflow-conscious code
        int oldCapacity = elementData.length;
    
       //扩容2倍
        int newCapacity = oldCapacity + ((capacityIncrement > 0) ? capacityIncrement : oldCapacity);
    
        if (newCapacity - minCapacity < 0)
            newCapacity = minCapacity;
        if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
            newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
        elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
    }

### LinkedList容器介绍 ###

> LinkedList底层用双向链表实现的存储。特点：查询效率低，增删 效率高，线程不安全。 双向链表也叫双链表，是链表的一种，它的每个数据节点中都有两 个指针，分别指向前一个节点和后一个节点。 所以，从双向链表中 的任意一个节点开始，都可以很方便地找到所有节点。

#### LinkedList的存储结构图 ####

![6b47d28c9b1b4dee8461055539fb7c21.png][]

每个节点都应该有3部分内容：

class  Node<E> {
        Node<E>  previous;   //前一个节点
        E  element;          //本节点保存的数据
        Node<E> next;        //后一个节点
    }

### List实现类的选用规则 ###

> 如何选用ArrayList、LinkedList、Vector?
> 
> 1 需要线程安全时，用Vector。
> 
> 2 不存在线程安全问题时，并且查找较多用ArrayList（一般使用它）
> 
> 3 不存在线程安全问题时，增加或删除元素较多用LinkedList

#### LinkedList容器的使用（List标准） ####

LinkedList实现了List接口，所以LinkedList是具备List的存储特征的 (有序，元素有重复)。

public class LinkedListTest {
        public static void main(String[] args) {
            //实例化LinkedList容器
            List<String> list = new LinkedList<>();
            //添加元素
            boolean a = list.add("a");
            boolean b = list.add("b");
            boolean c = list.add("c");
            list.add(3,"a");
            System.out.println(a+"\t"+b+"\t"+c);
            for(int i=0;i<list.size();i++){
                System.out.println(list.get(i));
           }
       }
    }

#### LinkedList容器的使用（非List标准） ####

![9a9ccf2fc25348e088d511b197b405b6.png][]

public class LinkedListTest2 {
        public static void main(String[] args) {
            System.out.println("-------LinkedList-------------");
            //将指定元素插入到链表开头
            LinkedList<String> linkedList1 = new LinkedList<>();
            linkedList1.addFirst("a");
            linkedList1.addFirst("b");
            linkedList1.addFirst("c");
            for (String str:linkedList1){
                System.out.println(str);
           }
            System.out.println("----------------------");
            //将指定元素插入到链表结尾
            LinkedList<String> linkedList = new LinkedList<>();
            linkedList.addLast("a");
            linkedList.addLast("b");
            linkedList.addLast("c");
            for (String str:linkedList){
                System.out.println(str);
           }
            System.out.println("---------------------------");
            //返回此链表的第一个元素
          
            System.out.println(linkedList.getFirst());
            //返回此链表的最后一个元素
          
            System.out.println(linkedList.getLast());
            System.out.println("-----------------------");
            //移除此链表中的第一个元素，并返回这个元素
            linkedList.removeFirst();
            //移除此链表中的最后一个元素，并返回这个元素
            linkedList.removeLast();
            for (String str:linkedList){
                System.out.println(str);
           }
            System.out.println("-----------------------");
            linkedList.addLast("c");
            //从此链表所表示的堆栈处弹出一个元素,等效于removeFirst
            linkedList.pop();
            for (String str:linkedList){
                System.out.println(str);
           }
            System.out.println("-------------------");
            //将元素推入此链表所表示的堆栈 这个等效于addFisrt(E e)
            linkedList.push("h");
            for (String str:linkedList){
                System.out.println(str);
           }
       }
    }

#### LinkedList的源码分析 ####

**添加元素**

private static class Node<E> {
        E item;
        Node<E> next;
        Node<E> prev;
        Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
            this.item = element;
            this.next = next;
            this.prev = prev;
       }
    }

**成员变量**

transient int size = 0;
    
    /**
    * Pointer to first node.
    * Invariant: (first == null && last == null) ||
    *           (first.prev == null && first.item != null)
    */
    
    transient Node<E> first;
    
    /**
    * Pointer to last node.
    * Invariant: (first == null && last == null) ||
    *            (last.next == null && last.item != null)
    */
    
    transient Node<E> last;

**添加元素**

/**
    * Appends the specified element to the end of this list.
    *
    * <p>This method is equivalent to {@link #addLast}.
    *
    * @param e element to be appended to this list
    * @return {@code true} (as specified by {@link Collection#add})
    */
    
    public boolean add(E e) {
        linkLast(e);
        return true;
    }
    
    /**
    * Links e as last element.
    */
    void linkLast(E e) {
        final Node<E> l = last;
        final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null);
        last = newNode;
        if (l == null)
            first = newNode;
        else
            l.next = newNode;
        size++;
        modCount++;
    }

#### 头尾添加元素 ####

**addFirst**

/**
    * Inserts the specified element at the beginning of this list.
    *
    * @param e the element to add
    */
    
    public void addFirst(E e) {
        linkFirst(e);
    }
    
    /**
    * Links e as first element.
    */
    private void linkFirst(E e) {
        final Node<E> f = first;
        final Node<E> newNode = new Node<>(null, e, f);
        first = newNode;
        if (f == null)
        last = newNode;
        else
            f.prev = newNode;
        size++;
        modCount++;
    }

**addLast**

/**
    * Appends the specified element to the end of this list.
    *
    * <p>This method is equivalent to {@link #add}.
    *
    * @param e the element to add
    */
    
    public void addLast(E e) {
        linkLast(e);
    }
    
    /**
    * Links e as last element.
    */
    void linkLast(E e) {
        final Node<E> l = last;
        final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null);
        last = newNode;
        if (l == null)
        first = newNode;
        else
            l.next = newNode;
        size++;
        modCount++;
    }

**获取元素**

/**
    * Returns the element at the specified position in this list.
    *
    * @param index index of the element to return
    * @return the element at the specified position in this list
    * @throws IndexOutOfBoundsException {@inheritDoc}
    */
    
    public E get(int index) {
        checkElementIndex(index);
        return node(index).item;
    }

private void checkElementIndex(int index) {
        if (!isElementIndex(index))
            throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
    }

/**
    * Tells if the argument is the index of an existing element.
    */
    
    private boolean isElementIndex(int index) {
        return index >= 0 && index < size;
    }

/**
    * Returns the (non-null) Node at the specified element index.
    */
    Node<E> node(int index) {
        // assert isElementIndex(index);
        if (index < (size >> 1)) {
            Node<E> x = first;
            for (int i = 0; i < index; i++)
                x = x.next;
            return x;
       } else {
            Node<E> x = last;
            for (int i = size - 1; i > index; i--)
                x = x.prev;
                return x;
       }
    }

## Set接口介绍 ##

![b6749c6153a047cf8b524069e2a1b132.png][]

> Set接口继承自Collection接口，Set接口中没有新增方法，它和 Collection接口保持完全一致。我们在前面学习List接口的使用方 式，在Set中仍然适用。因此，学习Set的使用将没有任何难度。

### Set接口特点 ###

> Set特点：无序、不可重复。无序指Set中的元素没有索引，我们只 能遍历查找；不可重复指不允许加入重复的元素。更确切地讲，新 元素如果和Set中某个元素通过equals()方法对比为true，则只能保 留一个。
> 
> Set常用的实现类有：HashSet、TreeSet等，我们一般使用 HashSet。

### HashSet容器的使用 ###

HashSet是Set接口的实现类。是Set存储特征的具体实现。

public class HashSetTest {
        public static void main(String[] args) {
            //实例化HashSet
            Set<String> set = new HashSet<>();
            //添加元素
            set.add("a");
            set.add("b1");
            set.add("c2");
            set.add("d");
            set.add("a");
            //获取元素,在Set容器中没有索引，所以没有对应的get(int index)方法
            for(String str: set){
                System.out.println(str);
           }
            System.out.println("--------------------");
            //删除元素
            boolean flag = set.remove("c2");
            System.out.println(flag);
            for(String str: set){
                System.out.println(str);
           }
            System.out.println("------------------------");
            int size = set.size();
            System.out.println(size);
       }
    }

### HashSet存储特征分析 ###

![c839fe841eb34c36afd16151f9109d33.png][]

> HashSet 是一个不保证元素的顺序且没有重复元素的集合，是线程 不安全的。HashSet允许有null 元素。

#### 无序： ####

> 在HashSet中底层是使用HashMap存储元素的。HashMap底层使 用的是数组与链表实现元素的存储。元素在数组中存放时，并不是 有序存放的也不是随机存放的，而是对元素的哈希值进行运算决定 元素在数组中的位置。

#### 不重复： ####

> 当两个元素的哈希值进行运算后得到相同的在数组中的位置时，会 调用元素的equals()方法判断两个元素是否相同。如果元素相同则 不会添加该元素，如果不相同则会使用单向链表保存该元素。

### 通过HashSet存储自定义对象 ###

#### 创建Users对象 ####

public class Users {
        private String username;
        private int userage;
        public Users(String username, int userage) {
    
        this.username = username;
            this.userage = userage;
       }
        public Users() { }
        @Override
        public boolean equals(Object o) {
            if (this == o) return true;
            if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
            Users users = (Users) o;
            if (userage != users.userage) return false;
            return username != null ? username.equals(users.username) : users.username == null;
       }
    
        @Override
        public int hashCode() {
            int result = username != null ? username.hashCode() : 0;
            result = 31 * result + userage;
            return result;
           }
        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 String toString() {
            return "Users{" +
                    "username='" + username + '\'' +
                    ", userage=" + userage +
                   '}';
       }
    }

#### 在HashSet中存储Users对象 ####

public class HashSetTest2 {
        public static void main(String[] args) {
            //实例化HashSet
            Set<Users> set = new HashSet<>();
            Users u = new Users("oldlu",18);
            Users u1 = new Users("oldlu",18);
            set.add(u);
            set.add(u1);
            System.out.println(u.hashCode());
            System.out.println(u1.hashCode());
            for(Users users:set){
                System.out.println(users);
           }
       }
    }

#### HashSet底层源码分析 ####

**成员变量**

private transient HashMap<E,Object> map;
    // Dummy value to associate with an Object in the backing Map
    private static final Object PRESENT = new Object();

**添加元素**

/**
    * Adds the specified element to this set if it is not already present.
    * More formally, adds the specified element <tt>e</tt> to this set if
    * this set contains no element <tt>e2</tt> such that
    * <tt>(e==null ?  e2==null : e.equals(e2)) </tt>.
    * If this set already contains the element, the call leaves the set
    * unchanged and returns <tt>false</tt>.
    *
    * @param e element to be added to this set
    * @return <tt>true</tt> if this set did not already contain the specified
    * element
    */
    public boolean add(E e) {
        return map.put(e, PRESENT)==null;
    }

### TreeSet容器的使用 ###

![5a8f24ce7b2246dfbb1f39190febd5c5.png][]

> TreeSet实现了Set接口，它是一个可以对元素进行排序的容器。底 层实际是用TreeMap实现的，内部维持了一个简化版的TreeMap， 通过key来存储元素。 TreeSet内部需要对存储的元素进行排序，因 此，我们需要给定排序规则。
> 
> 排序规则实现方式：
> 
> 1、通过元素自身实现比较规则。
> 
> 2、通过比较器指定比较规则。

public class TreeSetTest {
        public static void main(String[] args) {
            //实例化TreeSet
            Set<String> set = new TreeSet<>();
            //添加元素
            set.add("c");
            set.add("a");
            set.add("d");
            set.add("b");
            set.add("a");
            //获取元素
            for(String str :set){
                System.out.println(str);
           }
       }
    }

### 通过元素自身实现比较规则 ###

![8084f2532477425f978b67b4cbf69208.png][]

在元素自身实现比较规则时，需要实现Comparable接口中的 compareTo方法，该方法中用来定义比较规则。TreeSet通过调用 该方法来完成对元素的排序处理。

**创建Users类**

public class Users implements Comparable<Users>{
        private String username;
        private int userage;
        public Users(String username, intuserage) {
            this.username = username;
            this.userage = userage;
       }
       public Users() { }
      
      @Override
        public boolean equals(Object o) {
            System.out.println("equals...");
            if (this == o) return true;
            if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
            Users users = (Users) o;
            if (userage != users.userage) return false;
            return username != null ? username.equals(users.username) : users.username == null;
       }
        @Override
        public int hashCode() {
            int result = username != null ? username.hashCode() : 0;
            result = 31 * result + userage;
            return result;
       }
        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 String toString() {
            return "Users{" +
                    "username='" + username + '\'' +
                    ", userage=" + userage +
                    '}';
       }
        //定义比较规则
        //正数：大，负数：小，0：相等
        @Override
        public int compareTo(Users o) {
            if(this.userage > o.getUserage()){
                return 1;
           }
            if(this.userage == o.getUserage()){
               return this.username.compareTo(o.getUsername());
          }
            return -1;
       }
    }

Set<Users> set1 = new TreeSet<>();
    Users u = new Users("oldlu",18);
    Users u1 = new Users("admin",22);
    Users u2 = new Users("sxt",22);
    set1.add(u);
    set1.add(u1);
    set1.add(u2);
    for(Users users:set1){
        System.out.println(users);
    }

#### 通过比较器实现比较规则 ####

![a16592f90b114bbabf49c6b1ad5dbddc.png][]

通过比较器定义比较规则时，我们需要单独创建一个比较器，比较 器需要实现Comparator接口中的compare方法来定义比较规则。 在实例化TreeSet时将比较器对象交给TreeSet来完成元素的排序处 理。此时元素自身就不需要实现比较规则了。

**创建Student类**

public class Student {
        private String name;
        private int age;
        public Student(String name, int age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
       }
        public Student() { }
        
      @Override
        public String toString() {
            return "Student{" +
                    "name='" + name + '\'' +
                    ", 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;
       }
    }

**创建比较器**

public class StudentComparator implements Comparator<Student> {
        //定义比较规则
        @Override
        public int compare(Student o1, Student o2) {
            if(o1.getAge() > o2.getAge()){
                return 1;
           }
           
            if(o1.getAge() == o2.getAge()){
                return o1.getName().compareTo(o2.getName());
           }
          return -1;
       }
    }

public class TreeSetTest3 {
        public static void main(String[] args) {
            //创建TreeSet容器，并给定比较器对象
            Set<Student> set = new TreeSet<>(new StudentComparator());
            Student s = new Student("oldlu",18);
            Student s1 = new Student("admin",22);
            Student s2 = new Student("sxt",22);
            set.add(s);
            set.add(s1);
            set.add(s2);
            for(Student student:set){
                System.out.println(student);
           }
       }
    }

#### TreeSet底层源码分析 ####

**成员变量**

/**
    * The backing map.
    */
    private transient NavigableMap<E,Object> m;
    
    // Dummy value to associate with an Object in the backing Map
    private static final Object PRESENT = new Object();

**构造方法**

public TreeSet() {
        this(new TreeMap<E,Object>());
    }

**添加元素**

/**
    * Adds the specified element to this set if it is not already present.
    * More formally, adds the specified element <tt>e</tt> to this set if
    * this set contains no element <tt>e2</tt> such that
    * <tt>(e==null ?  e2==null : e.equals(e2))</tt>.
    * If this set already contains the element, the call leaves the set
    * unchanged and returns <tt>false</tt>.
    *
    * @param e element to be added to this set
    * @return <tt>true</tt> if this set did not already contain the specified
    * element
    */
    
    public boolean add(E e) {
        return map.put(e, PRESENT)==null;
    }

**单例集合使用案例**

> 需求： 产生1-10之间的随机数(\[1,10\]闭区间)，将不重复的10个随机数放到 容器中。

**使用List类型容器实现**

public class ListDemo {
        public static void main(String[] args) {
            List<Integer> list = new ArrayList<>();
           while(true){
               //产生随机数
               int num = (int) (Math.random()*10+1);
                //判断当前元素在容器中是否存在
               if(!list.contains(num)){
                    list.add(num);
               }
               //结束循环
               if(list.size() == 10){
                   break;
               }
           }
           for(Integer i:list){
               System.out.println(i);
           }
       }
    }

**使用Set类型容器实现**

public class SetDemo {
        public static void main(String[] args) {
            Set<Integer> set = new HashSet<>();
            while(true){
                int num = (int)(Math.random()*10+1);
                //将元素添加容器中，由于Set类型容器是、不允许有重复元素的，所以不需要判断。
                set.add(num);
                //结束循环
                if(set.size() == 10){
                    break;
               }
           }
            for(Integer i:set){
                System.out.println(i);
           }
       }
    }

## 双例集合 ##

![7788923995b647398df0b591f0bd0bd0.png][]

###  **Map接口介绍** ###

> Map接口定义了双例集合的存储特征，它并不是Collection接口的 子接口。双例集合的存储特征是以key与value结构为单位进行存 储。体现的是数学中的函数 y=f(x)感念。
> 
> Map与Collecton的区别：
> 
> 1、Collection中的容器，元素是孤立存在的（理解为单身），向集 合中存储元素采用一个个元素的方式存储。
> 
> 2、Map中的容器，元素是成对存在的(理解为现代社会的夫妻)。每 个元素由键与值两部分组成，通过键可以找对所对应的值。
> 
> 3、Collection中的容器称为单列集合，Map中的容器称为双列集 合。
> 
> 4、Map中的集合不能包含重复的键，值可以重复；每个键只能对应 一个值。
> 
> 5、Map中常用的容器为HashMap，TreeMap等。

#### Map接口中常用的方法表 ####

![c03a66694dcb4b5fa4c0c42f1508f61d.png][]

#### HashMap容器的使用 ####

HashMap采用哈希算法实现，是Map接口最常用的实现类。 由于 底层采用了哈希表存储数据，我们要求键不能重复，如果发生重 复，新的键值对会替换旧的键值对。 HashMap在查找、删除、修 改方面都有非常高的效率。

public class HashMapTest {
        public static void main(String[] args) {
            //实例化HashMap容器
            Map<String,String> map = new HashMap<>();
            //添加元素
            map.put("a","A");
            map.put("b","B");
            map.put("c","C");
            map.put("a","D");
            //获取容器中元素数量
            int size = map.size();
            System.out.println(size);
            System.out.println("---------------");
        
            //获取元素
            //方式一
            String v = map.get("a");
            System.out.println(v);
            System.out.println("---------------");
            
            //方式二
            Set<String> keys = map.keySet();
            for(String key:keys){
                String v1 = map.get(key);
                System.out.println(key+" ----"+v1);
           }
            System.out.println("-------------------");
            
            //方式三
            Set<Map.Entry<String,String>> entrySet = map.entrySet();
            for(Map.Entry<String,String> entry:entrySet){
                String key = entry.getKey();
                String v2 = entry.getValue();
                System.out.println(key+" ---------- "+v2);
           }
            System.out.println("--------------------");
            //Map容器的并集操作
            Map<String,String> map2 = new HashMap<>();
            map2.put("f","F");
            map2.put("c","CC");
            map.putAll(map2);
            Set<String> keys2 = map.keySet();
            for(String key:keys2){
                System.out.println("key: "+key+" Value: "+map.get(key));
           }
            System.out.println("---------------");
            //删除元素
            String v3 = map.remove("a");
            System.out.println(v3);
            Set<String> keys3 = map.keySet();
            for(String key:keys3){
                System.out.println("key: "+key+" Value: "+map.get(key));
           }
            System.out.println("-------------------");
            //判断Key是否存在
            boolean b = map.containsKey("b");
            System.out.println(b);
            //判断Value是否存在
            boolean cc = map.containsValue("CC");
            System.out.println(cc);
    
        }
    }

HashTable类和HashMap用法几乎一样，底层实现几乎一样，只不 过HashTable的方法添加了synchronized关键字确保线程同步检 查，效率较低。

> HashMap与HashTable的区别
> 
> 1 HashMap: 线程不安全，效率高。允许key或value为null
> 
> 2 HashTable: 线程安全，效率低。不允许key或value为null

#### HashMap的底层源码分析 ####

**底层存储介绍**

> HashMap底层实现采用了哈希表，这是一种非常重要的数据结构。 对于我们以后理解很多技术都非常有帮助。 数据结构中由数组和链表来实现对数据的存储，他们各有特点。
> 
> (1) 数组：占用空间连续。 寻址容易，查询速度快。但是，增加和 删除效率非常低。
> 
> (2) 链表：占用空间不连续。 寻址困难，查询速度慢。但是，增加 和删除效率非常高。 那么，我们能不能结合数组和链表的优点（即查询快，增删效率也 高）呢？ 答案就是“哈希表”。 哈希表的本质就是“数组+链表”。

![15a98b888069487e8b7ba20685a969fc.png][]

>  **Oldlu建议**
> 
> 对于本章中频繁出现的“底层实现”讲解，建议学有余力的童鞋将 它搞通。刚入门的童鞋如果觉得有难度，可以暂时跳过。入门 期间，掌握如何使用即可，底层原理是扎实内功，便于大家应 对一些大型企业的笔试面试。

#### HashMap中的成员变量 ####

/**
    * The default initial capacity - MUST be a power of two.
    */
    
    static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // aka 16
    
    /**
    * The maximum capacity, used if a higher value is implicitly specified
    * by either of the constructors with arguments.
    * MUST be a power of two <= 1<<30.
    */
    
    static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;
    
    /**
    * The load factor used when none specified in constructor.
    */
    
    static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;
    /**
    * The bin count threshold for using a tree rather than list for a
    * bin. Bins are converted to trees when adding an element to a
    * bin with at least this many nodes. The value must be greater
    * than 2 and should be at least 8 to mesh with assumptions in
    * tree removal about conversion back to plain bins upon
    * shrinkage.
    */
    
    static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8;
    /**
    * The bin count threshold for untreeifying a (split) bin during a
    * resize operation. Should be less than TREEIFY_THRESHOLD, and at
    * most 6 to mesh with shrinkage detection under removal.
    */
    
    static final int UNTREEIFY_THRESHOLD = 6;
    /**
    * The smallest table capacity for which bins may be treeified.
    * (Otherwise the table is resized if too many nodes in a bin.)
    * Should be at least 4 * TREEIFY_THRESHOLD to avoid conflicts
    * between resizing and treeification thresholds.
    */
    static final int MIN_TREEIFY_CAPACITY = 64;
    /**
    * The number of key-value mappings contained in this map.
    */
    
    transient int size;
    /**
    * The table, initialized on first use, and resized as
    * necessary. When allocated, length is always a power of two.
    * (We also tolerate length zero in some operations to allow
    * bootstrapping mechanics that are currently not needed.)
    */
    
    transient Node<K,V>[] table;

#### HashMap中存储元素的节点类型 ####

**Node类**

static class Node<K,V> implements
    Map.Entry<K,V> {
        final int hash;
        final K key;
        V value;
        Node<K,V> next;
        Node(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
            this.hash = hash;
            this.key = key;
            this.value = value;
            this.next = next;
       }
        
    public final K getKey()       { return key; }
        
    public final V getValue()     { return value; }
        
    public final String toString() { return key + "=" + value; }
        
    public final int hashCode() { return Objects.hashCode(key) ^ Objects.hashCode(value); }
        
    public final V setValue(V newValue) {
            V oldValue = value;
            value = newValue;
            return oldValue;
       }
        
    public final boolean equals(Object o) {
            if (o == this)
                return true;
            if (o instanceof Map.Entry) {
                Map.Entry<?,?> e = (Map.Entry<?,?>)o;
                if (Objects.equals(key, e.getKey()) && Objects.equals(value, e.getValue()))
                    return true;
           }
            return false;
       }
    }

#### **TreeNode类** ####

/**
    * Entry for Tree bins. Extends LinkedHashMap.Entry (which in turn
    * extends Node) so can be used as extension of either regular or
    * linked node.
    */
    static final class TreeNode<K,V> extends LinkedHashMap.Entry<K,V> {
        TreeNode<K,V> parent;  // red-black tree links
        TreeNode<K,V> left;
        TreeNode<K,V> right;
        TreeNode<K,V> prev;    // needed to unlink next upon deletion
        boolean red;
        TreeNode(int hash, K key, V val, Node<K,V> next) {
            super(hash, key, val, next);
       }
        /**
         * Returns root of tree containing thisnode.
         */
        final TreeNode<K,V> root() {
            for (TreeNode<K,V> r = this, p;;) {
                if ((p = r.parent) == null)
                    return r;
                r = p;
           }
       }

它们的继承关系

![359c93b80ab440a4a734c36e56ffd947.png][]

#### HashMap中的数组初始化 ####

> 在JDK1.8的HashMap中对于数组的初始化采用的是延迟初始化方 式。通过resize方法实现初始化处理。resize方法既实现数组初始 化，也实现数组扩容处理。

/**
    * Initializes or doubles table size. If null, allocates in
    * accord with initial capacity target held in field threshold.
    * Otherwise, because we are using power-oftwo expansion, the
    * elements from each bin must either stay at same index, or move
    * with a power of two offset in the new table.
    *
    * @return the table
    */
    final Node<K,V>[] resize() {
        Node<K,V>[] oldTab = table;
        int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
        int oldThr = threshold;
        int newCap, newThr = 0;
        if (oldCap > 0) {
            if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
                threshold = Integer.MAX_VALUE;
                return oldTab;
           }
            else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&
                     oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
                newThr = oldThr << 1; // double threshold
       }
        else if (oldThr > 0) // initial capacity was placed in threshold
            newCap = oldThr;
        else {               // zero initialthreshold signifies using defaults
            newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
            newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
       }
        if (newThr == 0) {
            float ft = (float)newCap * loadFactor;
            newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ?
                     (int)ft : Integer.MAX_VALUE);
       }
        threshold = newThr;
      
    @SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"})
            Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V> [])new Node[newCap];
            table = newTab;
        if (oldTab != null) {
            for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
                Node<K,V> e;
                if ((e = oldTab[j]) != null) {
                    oldTab[j] = null;
                    if (e.next == null)
                        newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;
                    else if (e instanceof TreeNode)
                       
                ((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap);
                    else { // preserve order
                        Node<K,V> loHead = null,loTail = null;
                        Node<K,V> hiHead = null,hiTail = null;
                        Node<K,V> next;
                        do {
                            next = e.next;
                            if ((e.hash & oldCap) == 0) {
                                if (loTail ==null)
                                    loHead = e;
                                else
                                    loTail.next = e;
                                loTail = e;
                           }
                            else {
                                if (hiTail == null)
                                    hiHead = e;
                                else
                                    hiTail.next = e;
                                hiTail = e;
                           }
                       } while ((e = next) != null);
                        if (loTail != null) {
                            loTail.next = null;
                            newTab[j] = loHead;
                       }
                       if (hiTail != null) {
                            hiTail.next = null;
                            newTab[j + oldCap] = hiHead;
                       }
                   }
               }
           }
       }
        return newTab;
    }

#### HashMap中计算Hash值 ####

> 1 获得key对象的hashcode
> 
> 首先调用key对象的hashcode()方法，获得key的hashcode值。
> 
> 2 根据hashcode计算出hash值(要求在\[0, 数组长度-1\]区 间)hashcode是一个整数，我们需要将它转化成\[0, 数组长度-1\] 的范围。我们要求转化后的hash值尽量均匀地分布在\[0,数组长 度-1\]这个区间，减少“hash冲突”
> 
> 2.1 一种极端简单和低下的算法是： hash值 = hashcode/hashcode; 也就是说，hash值总是1。意味着，键值对对象都会存储到 数组索引1位置，这样就形成一个非常长的链表。相当于每存 储一个对象都会发生“hash冲突”，HashMap也退化成了一个 “链表”。
> 
> 2.2 一种简单和常用的算法是（相除取余算法）: hash值 = hashcode%数组长度;
> 
> 这种算法可以让hash值均匀的分布在\[0,数组长度-1\]的区间。 但是，这种算法由于使用了“除法”，效率低下。JDK后来改进 了算法。首先约定数组长度必须为2的整数幂，这样采用位运 算即可实现取余的效果：hash值 = hashcode&(数组长 度-1)。

/**
    * Associates the specified value with the specified key in this map.
    * If the map previously contained a mapping for the key, the old
    * value is replaced.
    *
    * @param key key with which the specified value is to be associated
    * @param value value to be associated with the specified key
    * @return the previous value associated with <tt>key</tt>, or
    * <tt>null</tt> if there was no mapping for <tt>key</tt>.
    *         (A <tt>null</tt> return can also indicate that the map
    *         previously associated <tt>null</tt> with <tt>key</tt>.)
    */
    
    public V put(K key, V value) {
        return putVal(hash(key), key, value, false, true);
    }
    
    static final int hash(Object key) {
        int h;
        return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
    }

/**
    * Implements Map.put and related methods
    *
    * @param hash hash for key
    * @param key the key
    * @param value the value to put
    * @param onlyIfAbsent if true, don't change existing value
    * @param evict if false, the table is in creation mode.
    * @return previous value, or null if none
    */
    final V putVal(int hash, K key, V value,
    boolean onlyIfAbsent,
                   boolean evict) {
        Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
        if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
            n = (tab = resize()).length;
        if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
            tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
        else {
            Node<K,V> e; K k;
            if (p.hash == hash && ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                e = p;
            else if (p instanceof TreeNode)
                e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
            else {
                for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                    if ((e = p.next) == null) {
                        p.next = newNode(hash, key, value, null);
                        if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                            treeifyBin(tab, hash);
                        break;
                   }
                    if (e.hash == hash &&
                       ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                        break;
                    p = e;
               }
           }
            if (e != null) { // existing mapping 
           for key
                V oldValue = e.value;
                if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                    e.value = value;afterNodeAccess(e);
                return oldValue;
           }
       }
        ++modCount;
        if (++size > threshold)
            resize();
        afterNodeInsertion(evict);
        return null;
    }

#### **HashMap中添加元素** ####

/**
    * Associates the specified value with the specified key in this map.
    * If the map previously contained a mapping for the key, the old
    * value is replaced.
    *
    * @param key key with which the specified value is to be associated
    * @param value value to be associated with the specified key
    * @return the previous value associated with <tt>key</tt>, or
    *         <tt>null</tt> if there was no mapping for <tt>key</tt>.
    *         (A <tt>null</tt> return can also indicate that the map
    *         previously associated <tt>null</tt> with <tt>key</tt>.)
    */
    
    public V put(K key, V value) {
        return putVal(hash(key), key, value,false, true);
    }

#### HashMap中数组扩容 ####

/**
    * Implements Map.put and related methods
    *
    * @param hash hash for key
    * @param key the key
    * @param value the value to put
    * @param onlyIfAbsent if true, don't change
    existing value
    * @param evict if false, the table is in creation mode.
    * @return previous value, or null if none
    */
    final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent, boolean evict) {
        Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
        if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
            n = (tab = resize()).length;
        if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
      tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
        else {
            Node<K,V> e; K k;
            if (p.hash == hash &&
               ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                e = p;
            else if (p instanceof TreeNode)
                e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
            else {
                for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                    if ((e = p.next) == null) {
                        p.next = newNode(hash, key, value, null);
                        if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                            treeifyBin(tab,hash);
                        break;
                   }
                    if (e.hash == hash &&
                       ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                        break;
                    p = e;
               }
           }
    if (e != null) { // existing mapping
           for key
                V oldValue = e.value;
                if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                    e.value = value;
                afterNodeAccess(e);
                return oldValue;
           }
       }
        ++modCount;
        if (++size > threshold)
            resize();
        afterNodeInsertion(evict);
        return null;
    }

/**
    * Initializes or doubles table size. If null, allocates in
    * accord with initial capacity target held in field threshold.
    * Otherwise, because we are using power-oftwo expansion, the
    * elements from each bin must either stay at same index, or move
    * with a power of two offset in the new table.
    *
    * @return the table
    */
    final Node<K,V>[] resize() {
         Node<K,V>[] oldTab = table;
        int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length;
        int oldThr = threshold;
        int newCap, newThr = 0;
        if (oldCap > 0) {
            if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) {
                threshold = Integer.MAX_VALUE;
                return oldTab;
           }
            else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY &&
                     oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)
                newThr = oldThr << 1; // double threshold
       }
        else if (oldThr > 0) // initial capacity
            was placed in threshold
            newCap = oldThr;
        else {               // zero initial threshold signifies using defaults
            newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;
            newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);
       }
        if (newThr == 0) {
            float ft = (float)newCap * loadFactor;
            newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ?
            (int)ft : Integer.MAX_VALUE);
       }
        threshold = newThr;
      
    @SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"})
            Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V> [])new Node[newCap];
            table = newTab;
        if (oldTab != null) {
            for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {
                Node<K,V> e;
                if ((e = oldTab[j]) != null) {
                    oldTab[j] = null;
                    if (e.next == null)
                        newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;
                    else if (e instanceof TreeNode)
                       
                     ((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap);
                    else { // preserve order
                        Node<K,V> loHead = null, loTail = null;
                        Node<K,V> hiHead = null, hiTail = null;
                        Node<K,V> next;
                        do {
                            next = e.next;
                            if ((e.hash & oldCap) == 0) {
                              if (loTail == null)
                                    loHead = e;
                                else
                                    loTail.next = e;
                                loTail = e;
                           }
                            else {
                                if (hiTail == null)
                                    hiHead = e;
                                else
                                    hiTail.next = e;
                                hiTail = e;
                           }
                       } while ((e = next) != null);
                        if (loTail != null) {
                            loTail.next = null;
                            newTab[j] = loHead;
                       }
                        if (hiTail != null) {
                            hiTail.next = null;
                            newTab[j + oldCap] = hiHead;
                       }
                   }
               }
           }
       }
     return newTab;
    }

#### TreeMap容器的使用 ####

![65388726e944404b99d88a4a0a64ed96.png][]

TreeMap和HashMap同样实现了Map接口，所以，对于API的用法 来说是没有区别的。HashMap效率高于TreeMap；TreeMap是可 以对键进行排序的一种容器，在需要对键排序时可选用TreeMap。 TreeMap底层是基于红黑树实现的。

> 在使用TreeMap时需要给定排序规则：
> 
> 1、元素自身实现比较规则
> 
> 2、通过比较器实现比较规则

#### 元素自身实现比较规则 ####

public class Users implements
    Comparable<Users>{
        private String username;
        private int userage;
    public Users(String username, int userage) {
            this.username = username;
            this.userage = userage;
       }
        public Users() { }
        @Override
        public boolean equals(Object o) {
            System.out.println("equals...");
            if (this == o) return true;
            if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
            Users users = (Users) o;
            if (userage != users.userage) return false;
            return username != null ? username.equals(users.username) : users.username == null;
       }
        @Override
        public int hashCode() {
            int result = username != null ? username.hashCode() : 0;
            result = 31 * result + userage;
            return result;
    }
        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 String toString() {
            return "Users{" +
                    "username='" + username + '\'' +
                    ", userage=" + userage +
                    '}';
       }
        //定义比较规则
        //正数：大，负数：小，0：相等
        @Override
        public int compareTo(Users o) {
           if(this.userage < o.getUserage()){
                return 1;
           }
            if(this.userage == o.getUserage()){
               return this.username.compareTo(o.getUsername());
           }
            return -1;
       }
    }

public class TreeMapTest {
        public static void main(String[] args) {
            //实例化TreeMap
            Map<Users,String> map = new TreeMap<>();
            Users u1 = new Users("oldlu",18);
            Users u2 = new Users("admin",22);
            Users u3 = new Users("sxt",22);
            map.put(u1,"oldlu");
            map.put(u2,"admin");
            map.put(u3,"sxt");
            Set<Users> keys = map.keySet();
            for(Users key :keys){
                System.out.println(key+" --------- "+map.get(key));
           }
       }
    }

#### 通过比较器实现比较规则 ####

public class Student {
        private String name;
        private int age;
        public Student(String name, int age) {
            this.name = name;
            this.age = age;
       }
        public Student() { }
        @Override
        public String toString() {
            return "Student{" +
                    "name='" + name + '\'' +
                    ", 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;
       }
    }

public class StudentComparator implements Comparator<Student> {
        //定义比较规则
      @Override
        public int compare(Student o1, Student o2) {
            if(o1.getAge() > o2.getAge()){
                return 1;
           }
            if(o1.getAge() == o2.getAge()){
                return
               o1.getName().compareTo(o2.getName());
           }
            return -1;
       }
    }

public class TreeMapTest {
        public static void main(String[] args) {
              Map<Student,String> treeMap = new TreeMap<>(new StudentComparator());
        Student s1 = new Student("oldlu",18);
        Student s2 = new Student("admin",22);
        Student s3 = new Student("sxt",22);
        treeMap.put(s1,"oldlu");
        treeMap.put(s2,"admin");
        treeMap.put(s3,"sxt");
        Set<Student> keys1 = treeMap.keySet();
        for(Student key :keys1){
            System.out.println(key+" ----"+treeMap.get(key));
         }
       }
    }

#### TreeMap的底层源码分析 ####

TreeMap是红黑二叉树的典型实现。我们打开TreeMap的源码，发 现里面有一行核心代码：

private transient Entry<K,V> root = null;

> root用来存储整个树的根节点。我们继续跟踪Entry（是TreeMap的 内部类）的代码：

![85990425bd67454f8ed1a8a42a9af398.png][]

> 可以看到里面存储了本身数据、左节点、右节点、父节点、以及节 点颜色。 TreeMap的put()/remove()方法大量使用了红黑树的理 论。在本节课中，不再展开。需要了解更深入的，可以参考专门的 数据结构书籍。 TreeMap和HashMap实现了同样的接口Map，因此，用法对于调 用者来说没有区别。HashMap效率高于TreeMap；在需要排序的 Map时才选用TreeMap。

## Iterator接口 ##

![528c0c744398468e9d9e1e4ae385d4a3.png][]

### Iterator迭代器接口介绍 ###

> 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Iterator接口类型的迭代器 对象，在该对象中包含了三个方法用于实现对单例容器的迭代处 理。

### Iterator对象的工作原理： ###

![1c231ef70adc4b0b92721039c2d32407.png][]

> Iterator接口定义了如下方法：
> 
> 1 boolean hasNext(); //判断游标当前位置的下一个位置是否还有元素没有被遍历；
> 
> 2 Object next(); //返回游标当前位置的下一个元素并将游标移动到下一个位置；
> 
> 3 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；

### Iterator迭代器的使用 ###

**迭代List接口类型容器**

public class IteratorListTest {
        public static void main(String[] args) {
            //实例化容器
            List<String> list  = new ArrayList<>();
            list.add("a");
            list.add("b");
            list.add("c");
            //获取元素
            //获取迭代器对象
            Iterator<String> iterator = list.iterator();
            //方式一:在迭代器中，通过while循环获取元素
            while(iterator.hasNext()){
                String value = iterator.next();
                System.out.println(value);
           }
            System.out.println("-------------------------------");
            //方法二：在迭代器中，通过for循环获取元素
            for(Iterator<String> it = list.iterator();it.hasNext();){
                String value = it.next();
                System.out.println(value);
           }
       }
    }

#### 迭代Set接口类型容器 ####

public class IteratorSetTest {
        public static void main(String[] args) {
            //实例化Set类型的容器
            Set<String> set  = new HashSet<>();
            set.add("a");
            set.add("b");
            set.add("c");
            //方式一：通过while循环
            //获取迭代器对象
            Iterator<String> iterator = set.iterator();
            while(iterator.hasNext()){
                String value = iterator.next();
                System.out.println(value);
               }
            System.out.println("-------------------------");
            //方式二：通过for循环
            for(Iterator<String> it = set.iterator();it.hasNext();){
                String value = it.next();
                System.out.println(value);
           }
       }
    }

#### 迭代Map接口类型容器 ####

public class IteratorMapTest {
        public static void main(String[] args) {
            //实例化HashMap容器
            Map<String, String> map = new HashMap<String, String>();
            //添加元素
            map.put("a", "A");
            map.put("b", "B");
            map.put("c", "C");
            //遍历Map容器方式一
            Set<String> keySet = map.keySet();
            for (Iterator<String> it = keySet.iterator(); it.hasNext();){
                String key = it.next();
                String value = map.get(key);
                System.out.println(key+" ------------- "+value);
           }
            System.out.println("------------------------");
            //遍历Map容器方式二
            Set<Map.Entry<String, String>> entrySet = map.entrySet();
            Iterator<Map.Entry<String, String>> iterator = entrySet.iterator();
            while(iterator.hasNext()){
                Map.Entry entry = iterator.next();
              
             System.out.println(entry.getKey()+" ------------ "+ entry.getValue());
           }
       }
    }

#### 在迭代器中删除元素 ####

public class IteratorRemoveTest {
        public static void main(String[] args) {
            List<String> list = new ArrayList<>();
            list.add("a");
            list.add("b");
            list.add("c");
            list.add("d");
            Iterator<String> iterator = list.iterator();
            while(iterator.hasNext()){
                //不要在一次循环中多次调用next方法。
                String value = iterator.next();
                iterator.remove();
           }
            System.out.println("----------------");
            for(Iterator<String> it = list.iterator();
               it.hasNext();){
                System.out.println(it.next());
                list.add("dddd");
           }
       }
    }

#### 遍历集合的方法总结 ####

**遍历List方法一：普通for循环**

for(int i=0;i<list.size();i++){//list为集合的对象名
     String temp = (String)list.get(i);
     System.out.println(temp);
    }

**遍历List方法二：增强for循环(使用泛型！)**

for (String temp : list) {
     System.out.println(temp);
    }

**遍历List方法三：使用Iterator迭代器(1)**

for(Iterator iter=
    list.iterator();iter.hasNext();){
     String temp = (String)iter.next();
     System.out.println(temp);
    }

**遍历List方法四：使用Iterator迭代器(2)**

Iterator  iter =list.iterator();
    while(iter.hasNext()){
     Object  obj =  iter.next();
     iter.remove();//如果要遍历时，删除集合中的元素，建议使用这种方式！
     System.out.println(obj);
    }

**遍历Set方法一：增强for循环**

for(String temp:set){
     System.out.println(temp);
    }

**遍历Set方法二：使用Iterator迭代器**

for(Iterator iter =
    set.iterator();iter.hasNext();){
     String temp = (String)iter.next();
     System.out.println(temp);
    }

**遍历Map方法一：根据key获取value**

Map<Integer, Man> maps = new HashMap<Integer,
    Man>();
    Set<Integer>  keySet =  maps.keySet();
    for(Integer id : keySet){
     System.out.println(maps.get(id).name);
    }

**遍历Map方法二：使用entrySet**

Set<Map.Entry<Integer, Man>>  ss =
    maps.entrySet();
    for (Iterator<Map.Entry<Integer, Man>>
    iterator = ss.iterator();
    iterator.hasNext();) {
     Map.Entry e =  iterator.next();
     System.out.println(e.getKey()+"--
    "+e.getValue());
    }

## Collections工具类 ##

![e1852d9363eb4820acdbfb41ae16b5e9.png][]

类 java.util.Collections 提供了对Set、List、Map进行排序、填充、 查找元素的辅助方法。

![c3c1e983912140cb844418389db2cf2b.png][]

### Collections工具类的常用方法 ###

public class CollectionsTest {
        public static void main(String[] args) {
            List<String> list = new ArrayList<>();
            list.add("c");
            list.add("b");
            list.add("a");
            //对元素排序
            Collections.sort(list);
            for(String str:list){
                System.out.println(str);
           }
            System.out.println("-------------------");
            List<Users> list2 = new ArrayList<>();
            Users u = new Users("oldlu",18);
            Users u2 = new Users("sxt",22);
            Users u3 = new Users("admin",22);
            list2.add(u);
            list2.add(u2);
            list2.add(u3);
            //对元素排序
            Collections.sort(list2);
            for(Users user:list2){
                System.out.println(user);
           }
            System.out.println("-------------------");
            List<Student> list3 = new ArrayList<>();
            Student s = new Student("oldlu",18);
            Student s1 = new Student("sxt",20);
            Student s2 = new Student("admin",20);
            
            list3.add(s);
            list3.add(s1);
            list3.add(s2);
            
            Collections.sort(list3,new StudentComparator());
            for(Student student:list3){
                System.out.println(student);
           }
            System.out.println("-------------------");
            List<String> list4 = new ArrayList<>();
            list4.add("a");
            list4.add("b");
            list4.add("c");
            list4.add("d");
            //洗牌
            Collections.shuffle(list4);
            for(String str:list4){
                System.out.println(str);
           }
       }
    }

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