[TOC] Collection中的常用几个子类（List集合、Set集合） # list List的介绍。有序的 collection（也称为序列）。此接口的用户可以对列表中每个元素的插入位置进行精确地控制。用户可以根据元素的整数索引（在列表中的位置）访问元素，并搜索列表中的元素。与 set 不同，列表通常允许重复的元素 List接口： * 它是一个元素存取有序的集合。例如，存元素的顺序是11、22、33。那么集合中，元素的存储就是按照11、22、33的顺序完成的）。 * 它是一个带有索引的集合，通过索引就可以精确的操作集合中的元素（与数组的索引是一个道理）。 * 集合中可以有重复的元素，通过元素的equals方法，来比较是否为重复的元素。 List接口的常用子类有： * ArrayList集合 * LinkedList集合 ## list常用方法  * 增加元素方法 - add(Object e)：向集合末尾处，添加指定的元素 - add(int index, Object e)：向集合指定索引处，添加指定的元素，原有元素依次后移 * 删除元素方法 - remove(Object e)：将指定元素对象，从集合中删除，返回值为被删除的元素 - remove(int index)：将指定索引处的元素，从集合中删除，返回值为被删除的元素 * 替换元素方法 - set(int index, Object e)：将指定索引处的元素，替换成指定的元素，返回值为替换前的元素 * 查询元素方法 - get(int index)：获取指定索引处的元素，并返回该元素 由于List集合拥有索引，因此List集合迭代方式除了使用迭代器之外，还可以使用索引进行迭代。 ~~~ for (int i = 0; i < list.size(); i++) { String str = list.get(i); System.out.println(str); } ~~~ ## Iterator的并发修改异常 在list集合迭代元素中，对元素进行判断，一旦条件满足就添加一个新元素。代码如下 ~~~ //创建List集合 List<String> list = new ArrayList<String>(); //给集合中添加元素 list.add("abc1"); list.add("abc2"); list.add("abc3"); list.add("abc4"); //迭代集合，当有元素为"abc2"时，集合加入新元素"itcast" Iterator<String> it = list.iterator(); while(it.hasNext()){ String str = it.next(); //判断取出的元素是否是"abc2"，是就添加一个新元素 if("abc2".equals(str)){ list.add("itcast");// 该操作会导致程序出错 } } //打印容器中的元素 System.out.println(list); ~~~ 运行上述代码发生了错误 java.util.ConcurrentModificationException这是什么原因呢？ 在迭代过程中，使用了集合的方法对元素进行操作。导致迭代器并不知道集合中的变化，容易引发数据的不确定性。 **并发修改异常解决办法：在迭代时，不要使用集合的方法操作元素。 那么想要在迭代时对元素操作咋办？通过ListIterator迭代器操作元素是可以的，ListIterator的出现，解决了使用Iterator迭代过程中可能会发生的错误情况** **如何解决 ** 第一： 使用普通for循环 第二(重点):使用listIterator -->是List 特有的，其他集合不能使用 ## 数据类型 栈 ： 手枪的弹夹 : 手枪的压栈 ---> 喝酒 --->先进后出，后进先出 队列 : 超市的购物，先排队，先处理 ---> 喝酒 --->先进去，先出来，后进去，后出来 数组 : 查找快:因为底层有索引，并且是连续 增删慢: 数组的长度的是固定的，当我们在进行增删时，会创建一个新的数组，并且将老数组中的值拷贝到新数组中 链表： 查找慢（底层是链表，两两相连，依次往下找，直到找到为止） --->linkedList 采用二分法查找 增删快 :原因在于他仅仅只需要改变相邻元素的地址值 ## ArrayList集合 ArrayList集合数据存储的结构是数组结构。元素增删慢，查找快，由于日常开发中使用最多的功能为查询数据、遍历数据，所以ArrayList是最常用的集合。 许多程序员开发时非常随意地使用ArrayList完成任何需求，并不严谨，这种用法是不提倡的。 ## LinkedList集合 LinkedList集合数据存储的结构是链表结构。方便元素添加、删除的集合。实际开发中对一个集合元素的添加与删除经常涉及到首尾操作，而LinkedList提供了大量首尾操作的方法  LinkedList是List的子类，List中的方法LinkedList都是可以使用 ~~~ LinkedList<String> link = new LinkedList<String>(); //添加元素 link.addFirst("abc1"); link.addFirst("abc2"); link.addFirst("abc3"); //获取元素 System.out.println(link.getFirst()); System.out.println(link.getLast()); //删除元素 System.out.println(link.removeFirst()); System.out.println(link.removeLast()); while(!link.isEmpty()){ //判断集合是否为空 System.out.println(link.pop()); //弹出集合中的栈顶元素 } ~~~ ## Vector集合 Vector集合数据存储的结构是数组结构，为JDK中最早提供的集合。Vector中提供了一个独特的取出方式，就是枚举Enumeration，它其实就是早期的迭代器。此接口Enumeration的功能与 Iterator 接口的功能是类似的。Vector集合已被ArrayList替代。枚举Enumeration已被迭代器Iterator替代。  Vector集合对ArrayList集合使用的对比  # Set接口 学习Collection接口时，记得Collection中可以存放重复元素，也可以不存放重复元素，那么我们知道List中是可以存放重复元素的。那么不重复元素给哪里存放呢？那就是Set接口，它里面的集合，所存储的元素就是不重复的。 查阅Set集合的API介绍，通过元素的equals方法，来判断是否为重复元素 ## HashSet 查阅HashSet集合的API介绍：此类实现Set接口，由哈希表支持（实际上是一个 HashMap集合）。HashSet集合不能保证的迭代顺序与元素存储顺序相同。 HashSet集合，采用哈希表结构存储数据，保证元素唯一性的方式依赖于：hashCode()与equals()方法。 ## HashSet集合存储数据的结构(哈希表) 什么是哈希表呢？ 哈希表底层使用的也是数组机制，数组中也存放对象，而这些对象往数组中存放时的位置比较特殊，当需要把这些对象给数组中存放时，那么会根据这些对象的特有数据结合相应的算法，计算出这个对象在数组中的位置，然后把这个对象存放在数组中。而这样的数组就称为哈希数组，即就是哈希表。 当向哈希表中存放元素时，需要根据元素的特有数据结合相应的算法，这个算法其实就是Object类中的hashCode方法。由于任何对象都是Object类的子类，所以任何对象有拥有这个方法。即就是在给哈希表中存放对象时，会调用对象的hashCode方法，算出对象在表中的存放位置，这里需要注意，如果两个对象hashCode方法算出结果一样，这样现象称为哈希冲突，这时会调用对象的equals方法，比较这两个对象是不是同一个对象，如果equals方法返回的是true，那么就不会把第二个对象存放在哈希表中，如果返回的是false，就会把这个值存放在哈希表中。 总结：保证HashSet集合元素的唯一，其实就是根据对象的hashCode和equals方法来决定的。如果我们往集合中存放自定义的对象，那么保证其唯一，就必须复写hashCode和equals方法建立属于当前对象的比较方式。  ## HashSet存储JavaAPI中的类型元素 给HashSet中存储JavaAPI中提供的类型元素时，不需要重写元素的hashCode和equals方法，因为这两个方法，在JavaAPI的每个类中已经重写完毕，如String类、Integer类等。 ~~~ //创建HashSet对象 HashSet<String> hs = new HashSet<String>(); //给集合中添加自定义对象 hs.add("zhangsan"); hs.add("lisi"); hs.add("wangwu"); hs.add("zhangsan"); //取出集合中的每个元素 Iterator<String> it = hs.iterator(); while(it.hasNext()){ String s = it.next(); System.out.println(s); } ~~~ 输出结果如下，说明集合中不能存储重复元素： wangwu lisi zhangsan ## HashSet存储自定义类型元素 给HashSet中存放自定义类型元素时，需要重写对象中的hashCode和equals方法，建立自己的比较方式，才能保证HashSet集合中的对象唯一 创建自定义对象Student ~~~ public class Student { private String name; private int age; public Student(String name, int age) { super(); this.name = name; this.age = age; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public int getAge() { return age; } public void setAge(int age) { this.age = age; } @Override public String toString() { return "Student [name=" + name + ", age=" + age + "]"; } @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; } @Override public boolean equals(Object obj) { if (this == obj) return true; if(!(obj instanceof Student)){ System.out.println("类型错误"); return false; } Student other = (Student) obj; return this.age == other.age && this.name.equals(other.name); } } ~~~ 创建HashSet集合，存储Student对象。 ~~~ public class HashSetDemo { public static void main(String[] args) { //创建HashSet对象 HashSet hs = new HashSet(); //给集合中添加自定义对象 hs.add(new Student("zhangsan",21)); hs.add(new Student("lisi",22)); hs.add(new Student("wangwu",23)); hs.add(new Student("zhangsan",21)); //取出集合中的每个元素 Iterator it = hs.iterator(); while(it.hasNext()){ Student s = (Student)it.next(); System.out.println(s); } } } ~~~ 输出结果如下，说明集合中不能存储重复元素： ~~~ Student [name=lisi, age=22] Student [name=zhangsan, age=21] Student [name=wangwu, age=23] ~~~ ## LinkedHashSet 我们知道HashSet保证元素唯一，可是元素存放进去是没有顺序的，那么我们要保证有序，怎么办呢？ 在HashSet下面有一个子类LinkedHashSet，它是链表和哈希表组合的一个数据存储结构。 演示代码如下： ~~~ public class LinkedHashSetDemo { public static void main(String[] args) { Set<String> set = new LinkedHashSet<String>(); set.add("bbb"); set.add("aaa"); set.add("abc"); set.add("bbc"); Iterator it = set.iterator(); while (it.hasNext()) { System.out.println(it.next()); } } } ~~~ 输出结果如下，LinkedHashSet集合保证元素的存入和取出的顺序： bbb aaa abc bbc # 判断集合元素唯一的原理 ## ArrayList的contains方法判断元素是否重复原理  ArrayList的contains方法会使用调用方法时，传入的元素的equals方法依次与集合中的旧元素所比较，从而根据返回的布尔值判断是否有重复元素。此时，当ArrayList存放自定义类型时，由于自定义类型在未重写equals方法前，判断是否重复的依据是地址值，所以如果想根据内容判断是否为重复元素，需要重写元素的equals方法。 ## HashSet的add/contains等方法判断元素是否重复原理  Set集合不能存放重复元素，其添加方法在添加时会判断是否有重复元素，有重复不添加，没重复则添加。 HashSet集合由于是无序的，其判断唯一的依据是元素类型的hashCode与equals方法的返回结果。规则如下： 先判断新元素与集合内已经有的旧元素的HashCode值 * 如果不同，说明是不同元素，添加到集合。 * 如果相同，再判断equals比较结果。返回true则相同元素；返回false则不同元素，添加到集合。 所以，使用HashSet存储自定义类型，如果没有重写该类的hashCode与equals方法，则判断重复时，使用的是地址值，如果想通过内容比较元素是否相同，需要重写该元素类的hashcode与equals方法。