目录
🏀Map集合概述
🥅Map接口常用的方法
🥅哈希表(散列表)数据结构
🥅同时重写HashCode和equals
🥅HashMap和Hashtable的区别
🥅Properties类
🥅TreeSet(TreeMap)集合
🥅自平衡二叉树数据结构
🥅实现比较器接口
🥅集合工具类Collections
🏀Map集合概述
（1）Map和Collection没有继承关系，是一个平级的关系。
（2）Map集合以key和value的方式存储数据：
①键值对key和value都是引用数据类型。
②key和value都是存储对象的内存地址。
③key起到主导的地位，value是key的一个附属品。
④HashMap中的所有的key彼此之间是不可重复的、无序的。所有的key构成一个Set集合。key所在的类重写hashCode()方法和equals()方法。
⑤HashMap中的value彼此之间是可重复的、无序的。所有的value就构成一个Collection集合。value所在的类要重写equals()方法。
⑥HashMap中的一个key-value，就构成一个entry，所有的entry之间是不可重复的、无序的。所有的entry就构成一个Set集合。
（3）HashMap: 底层是哈希表，非线程安全的。
（4）Hashtable: 底层也是哈希表，只不过线程是安全的，效率较低使用较少。
（5）Prorerties：线程是安全的，并且key和value只能储存字符串String类型。
（6）TreeMap：底层是二叉树，TreeMap集合的key可以自动按照大小顺序排序。
（7）HashMap底层使用的是：数组+单向链表+红黑树结构进行存储（JDK8之后）！
⭐️Map集合继承结构图
🥅Map接口常用的方法
Map接口中常用方法：
V put(K key, V value) 向Map集合中添加键值对
V get(Object key) 通过key获取value
void clear() 清空Map集合
boolean containsKey(Object key) 判断Map中是否包含某个key
boolean containsValue(Object value) 判断Map中是否包含某个value
boolean isEmpty() 判断Map集合中元素个数是否为0
V remove(Object key) 通过key删除键值对
int size() 获取Map集合中键值对的个数
Set<K> keySet() 获取Map集合所有的key（所有的键(Key)是一个Set集合）Collection<V> values() 获取Map集合中所有的value（所有的values是一个Collection集合）
Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() 将Map集合转换成Set集合；对于Map结合转换成Set集合怎么理解？假设现在有一个Map集合，如下所示：
Map集合对象
key value
----------------------------
1 zhangsan
2 lisi
3 wangwu
4 zhaoliu通过Set set = map1.entrySet()；set集合对象的形式，把Map集合的两个值通过=的方式撮合成一个了
1=zhangsan
2=lisi
3=wangwu
4=zhaoliu 注意：Map集合通过entrySet()方法转换成的这个Set集合，Set集合中元素的类型是 Map.Entry<K,V>；Map.Entry和String一样，都是一种类型的名字，只不过：Map.Entry是静态内部类，是Map中的静态内部类 。
⭐️回顾静态内部类
package com.bjpowernode.javase.map;
public class Myclass {
//声明一个静态内部类
public static class InnerClass{
// 静态内部类的静态方法
public static void m1(){
System.out.println("静态内部类的静态方法执行！");
}
// 静态内部类的实例方法
public void m2(){
System.out.println("静态内部类的实例方法执行！");
}
}
public static void main(String[] args) {
// 静态方法执行，类名：Myclass.InnerClass
Myclass.InnerClass.m1();
// 创建静态内部类对象
Myclass.InnerClass mi = new Myclass.InnerClass();
mi.m2(); //执行
//给一个Set集合；改Set集合中存储的对象是：MyClass.InnerClass类型
Set<Myclass.InnerClass> set = new HashSet<>();
}
}⭐️例1：
package com.bjpowernode.javase.map;
import java.util.Collection;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class MapTest02 {
public static void main(String[] args) {
// 创建Map集合对象
Map<Integer,String> map = new HashMap<>();
// 1、向Map集合中添加键值对；put方法
map.put(1,"张三"); // 1是自动装箱
map.put(2,"李四");
map.put(3,"王五");
// 2、通过key获取value；get方法
String str = map.get(1);
System.out.println(str); //张三
// 3、获取Map集合中键值对的个数；size方法
System.out.println(map.size()); //3
// 4、 通过key删除键值对；remove方法
map.remove(1);
System.out.println(map.size()); //2
// contains方法底层调用的都是equals进行比对的，所以自定义的类型需要重写equals方法。
// 5、判断Map中是否包含某个key；containsKey方法
boolean b1 = map.containsKey(2);
System.out.println(b1); // true
// 6、判断Map中是否包含某个value；containsValue方法
boolean b2 = map.containsValue("李四");
System.out.println(b2); // true
// 7、获取所有的value；values方法，返回的是一个Collection集合
Collection<String> c = map.values();
// 遍历打印这个集合
for(String s:c){ //增加for循环进行打印
System.out.println(s);
}
// 8、清空集合；clear方法
map.clear();
System.out.println(map.size()); //0
// 9、判断Map集合是否为空；isEmpty方法
System.out.println(map.isEmpty()); // true
}
}
⭐️例2：遍历Map结合（重点）
对于Map集合的打印方式主要有两种：
（1）第一种方式：先获取所有的key，通过key获取value
①Map集合的所有key是一个Set集合，可以用keySet()方法进行获得；
②Map集合的所有value是一个Collection集合，可以用values()方法进行获得；
所以我们就可以分为两步：
第一步：先调用keySet()方法获取所有的key，并返回一个Set集合；
第二步：再对Set集合迭代打印时，取出key；然后调用get(key)方法，通过key获取到value
（2）第二种方式：调用entrySet()方法，将Map集合转换成Set集合
①调用Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() 转换成Set集合；Map.Entry<K,V>是静态内部类；
②转换成Set集合后利用迭代器打印，在迭代器中获取每一个节点Node（或者说entry，因为Node实现了Map.Entry接口）：Map.Entry<Integer,String> node = it2.next();
③然后利用这个节点获取key(node.getkey()方法) 和 value(value(node.getvalue()方法))
package com.bjpowernode.javase.map;
import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
// Map集合遍历
public class MapTest03 {
public static void main(String[] args) {
//第一种方式：获取所有的key，通过遍历key，来遍历value
Map<Integer, String> map = new HashMap<>();
map.put(1, "zhangsan");
map.put(2, "lisi");
map.put(3, "wangwu");
// 先获取所有的key，所有的key是一个Set集合
Set<Integer> keys = map.keySet();
// 在遍历key，通过key获取value
// 方法1：利用迭代器
Iterator<Integer> it = keys.iterator();
while (it.hasNext()){
Integer key = it.next(); //获取其中一个key
String value = map.get(key); //通过key获取value
System.out.println(key+"="+value);
}
// 方法2：foreach
for(Integer key:keys){
System.out.println(key+"="+map.get(key));
}
//第二种方式： Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() 将Map集合转换成Set集合
Set<Map.Entry<Integer,String>> set = map.entrySet();
// 方法1：使用迭代器进行打印
Iterator<Map.Entry<Integer,String>> it2 = set.iterator();
while(it2.hasNext()){
Map.Entry<Integer,String> node = it2.next(); //取出一个节点
Integer key = node.getKey(); //取出节点的key
String value = node.getValue(); //取出节点的value
System.out.println(key+"="+value);
}
// 方法2：foreach方式
// 这种方式效率比较高，因为获取key和value都是直接从node对象中获取的属性值。
// 这种方式比较适合于大数据量。
for( Map.Entry<Integer,String> node:set){
System.out.println(node.getKey()+"="+node.getValue());
}
}
}
⭐️补充：LinkedHashMap是HashMap的子类，在HashMap使用的数据结构的基础上，增加了一对双向链表，用于记录添加的元素的先后顺序，进而我们在遍历元素时，就可以按照天机的顺序显示！开发中，对于频繁的遍历操作，建议使用此类！
🥅哈希表(散列表)数据结构
哈希表的存储形式：哈希表实际上是一个数组和单向链表的结合体；底层实际上就是一个数组，这个数组中每一个元素是一个单向链表
数组：在查询方面效率很高，随机增删方面效率很低。
单向链表：在随机增删方面效率较高，在查询方面效率很低。
哈希表将以上的两种数据结构融合在一起，充分发挥它们各自的优点。
（1）HashMap集合底层是哈希表/散列表的数据结构。
（2）对于存储数据map.put(k,v)的原理：第一步：先将k和v封装到一个Node对象当中；
第二步：底层会调用k的hashCode()方法得到对应的hash值；然后通过哈希算法，将hash值转换成数组的下标，下标位置如果没有任何元素，就把Node添加到这个位置上；如果说下标对应的位置有链表存在，就把k和链表上的每一个节点中的k调用equals方法进行对比；如果所有的equals方法返回false，那么这个新节点就将添加到链表的末尾；如果其中一个equals方法返回true，那么这个节点的value将会被覆盖！
（3）对于存储数据map.get(k)的原理
第一步：先调用k的hashCode()方法得到对应的hash值；然后通过哈希算法，将hash值转换成数组的下标，通过下标可以快速定位到某个位置
第二步：如果这个位置什么也没有，返回null；如果这个位置上有链表，那么就会拿着k和链表上的每一个节点中的k调用equals方法进行对比；如果所有的equals方法都返回false，那么就反回null；如果其中有一个节点的equals返回true，那么此时这个节点的value就是我们get方法所需要的返回值
（4）HashMap集合底层的源代码：
public class HashMap{
// HashMap底层实际上就是一个数组。（一维数组）
Node<K,V>[] table;
// 静态的内部类HashMap.Node
static class Node<K,V> {
final int hash; // 哈希值（哈希值是key的hashCode()方法的执行结果。
// hash值通过哈希函数/算法，可以转换存储成数组的下标。）
final K key; // 存储到Map集合中的那个key
V value; // 存储到Map集合中的那个value
Node<K,V> next; // 下一个节点的内存地址。
}
}（5）结论
重点：通过上面的讲解可以得出HashMap集合的key，会先后调用两个方法， 一个方法是hashCode()，一个方法是equals()，这两个方法都需要重写！
注意：同一个单向链表上所有节点的hash值相同，因为他们的数组下标是一样的；但同一个链表上k和k的equals方法肯定返回的是false，都不相同（无序不可重复）
（6）HashMap集合的key部分特点：无序，不可重复（重复会覆盖）。
为什么无序？ 因为不一定挂到哪个单向链表上。
不可重复是怎么保证的？ equals方法来保证HashMap集合的key不可重复。
如果key重复了，value会覆盖。
放在HashMap集合key部分的元素其实就是放到HashSet集合中了；所以HashSet集合中的元素也需要同时重写hashCode()+equals()方法。（7）哈希表HashMap使用不当时无法发挥性能！（我们考虑两个极端情况）
第一种情况：假设将所有的hashCode()方法返回值固定为某个值，那么会导致底层哈希表变成了纯单向链表。这种情况我们成为：散列分布不均匀。
什么是散列分布均匀？
假设有100个元素，10个单向链表，那么每个单向链表上有10个节点，这是最好的，是散列分布均匀的。
第二种情况：假设将所有的hashCode()方法返回值都设定为不一样的值，可以吗？不行，因为这样的话导致底层哈希表就成为一维数组了，没有链表的概念了，也是散列分布不均匀。所以要想散列分布均匀，需要重写hashCode()方法时有一定的技巧。
注意：hashCode()方法返回值都一样；实际上是一个单链表；
hashCode()方法返回值都不一样；实际上就是一个数组
（8）重点：放在HashMap集合key部分的元素，实际上就是放在HashSet集合中的元素，需要同时重写hashCode和equals方法。
（9）HashMap集合的默认初始化容量是16，默认加载因子是0.75；扩容：扩容后的容量是原容量的2倍；这个默认加载因子是当HashMap集合底层数组的容量达到75%的时候，数组开始扩容。
记住：HashMap集合初始化容量必须是2的倍数，这也是官方推荐的，这是因为达到散列均匀，为了提高HashMap集合的存取效率，所必须的。
package com.bjpowernode.javase.map;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
public class HashMapTest01 {
public static void main(String[] args) {
// 测试HashMap 集合key部分的元素特点
// Integer是key，它的hashCode和equals都重写了
Map<Integer,String> map = new HashMap<>();
map.put(111,"zhangsan");
map.put(222,"lisi");
map.put(333,"wangwu");
map.put(333,"zhaoliu"); //key重复，value会覆盖上面的值
// 元素个数
System.out.println(map.size()); //3
// 遍历
Set<Map.Entry<Integer,String>> set = map.entrySet();
for(Map.Entry<Integer,String> entry:set){
System.out.println(entry.getKey()+"="+entry.getValue());
}
/*333=zhaoliu
222=lisi
111=zhangsan
验证结果：无序不可重复，key重复会覆盖掉原来的值！
*/
}
}
🥅同时重写HashCode和equals
（1）向Map集合中存，以及从Map集合中取，都是先调用key的hashCode()方法，然后再调用equals()方法！equals方法有可能调用，也有可能不调用。
①拿put(k,v)举例，什么时候equals不会调用？
k.hashCode()方法返回哈希值，哈希值经过哈希算法转换成数组下标；数组下标位置上如果是null，equals不需要执行。
②拿get(k)举例，什么时候equals不会调用？
k.hashCode()方法返回哈希值，哈希值经过哈希算法转换成数组下标，数组下标位置上如果是null，equals不需要执行。（2）重要结论：如果一个类的equals方法重写了，那么hashCode()方法必须重写；并且equals方法返回如果是true，hashCode()方法返回的值必须一样。
equals方法返回true表示两个对象相同，在同一个单向链表上比较；那么对于同一个单向链表上的节点来说，他们的哈希值都是相同的，所以hashCode()方法的返回值也应该相同。（3）hashCode()方法和equals()方法可以直接使用IDEA工具生成，但是这两个方法需要同时生成。
（4）终极结论：放在HashMap集合key部分的，以及放在HashSet集合中的元素，需要同时重写hashCode方法和equals方法。
（5）对于哈希表数据结构来说：
如果o1和o2的hash值相同，一定是放到同一个单向链表上。
如果o1和o2的hash值不同，但由于哈希算法执行结束之后转换的数组下标可能相同，此时会发生“哈希碰撞”。（6）JDK8对HashMap集合的改进：
如果哈希表单向链表中元素超过8个，单向链表这种数据结构会变成红黑树；当红黑树节点数量小于6时，会重新把红黑树变成单向链表；这种方式也是为了提高检索效率，二叉树的检索效率会再次缩小扫描范围，提高效率。
⭐学生类
package com.bjpowernode.javase.map;
import java.util.Objects;
public class Student {
private String name;
// 构造方法
public Student() {
}
public Student(String name) {
this.name = name;
}
// setter and getter
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
// 同时生成equals方法和hashCode方法
public boolean equals(Object o) {
if (this == o) return true;
if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
Student student = (Student) o;
return Objects.equals(name, student.name);
}
public int hashCode() {
return Objects.hash(name);
}
}
⭐测试
package com.bjpowernode.javase.map;
import java.util.HashSet;
import java.util.Set;
public class HashMapTest02 {
public static void main(String[] args) {
Student s1 = new Student("张三");
Student s2 = new Student("张三");
// 重写equlas方法之前
System.out.println(s1.equals(s2)); // false
// 重写equals方法之后
System.out.println(s1.equals(s2)); // true
// 1163157884（重写hashCode之后：774920）
System.out.println("s1的hashCode是："+s1.hashCode());
// 1956725890（重写hashCode之后：774920）
System.out.println("s2的hashCode是："+s2.hashCode());
System.out.println(s1.hashCode() == s2.hashCode()); // false
// s1.equals(s2)结果已经是true了，表示s1和s2是一样的，相同的，
// 那么往HashSet集合中放的话，按说只能放进去1个。
// （HashSet集合特点：无序不可重复）
Set<Student> students = new HashSet<>();
students.add(s1);
students.add(s2);
// 按理说应该是1，无序不可重复！未重写hashCode方法
System.out.println(students.size()); // 2
// 重写hashCode以后结果就是1
System.out.println(students.size()); // 1
}
}
❤️HashMap的key可以为null（HashTable的key不能为null）
HashMap集合key部分允许null吗？
答：允许但是要注意HashMap集合的key null值只能有一个；多了会被后面的覆盖
package com.bjpowernode.javase.map;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class HashMapTest03 {
public static void main(String[] args) {
Map map = new HashMap();
// HashMap集合允许key为null
map.put(null,null);
System.out.println(map.size()); // 1
// key重复的话value会被覆盖
map.put(null,100);
System.out.println(map.size()); // 还是1
// 通过key获取value
System.out.println(map.get(null)); // 100
}
}
🥅HashMap和Hashtable的区别
（1）Hashtable的key可以为null吗？
HashMap集合的key和value都是可以为null的。
Hashtable的key和value都是不能为null的。（2）Hashtable方法都带有synchronized：线程安全的。线程安全有其它的方案，Hashtable对线程的处理导致效率较低，使用较少了。Hashtable和HashMap一样，底层都是哈希表数据结构。
（3）容量
①HashMap集合的默认初始化容量是16，默认加载因子是0.75；扩容后的容量是原容量的2倍
②Hashtable集合的默认初始化容量是11，默认加载因子是：0.75，扩容后：原容量 * 2 + 1（4）底层数据结构
①HashMap底层使用的是：数组+单向链表+红黑树结构进行存储（JDK8之后）！
②Hashtable底层使用的是：数组+单向链表！
package com.bjpowernode.javase.table;
import java.util.HashMap;
import java.util.Hashtable;
import java.util.Map;
public class HashtableTest01 {
public static void main(String[] args) {
//1、 HashMap集合的key和value都是可以为null的
Map map1 = new HashMap();
map1.put(null,null); // 编译和运行都没问题
//2、 Hashtable的key和value都是不能为null的。
Map map2 = new Hashtable();
map2.put(null,"zhangsan"); // java.lang.NullPointerException
map2.put(10,null); // java.lang.NullPointerException
}
}
关于容量，扩容小总结：
Collection集合：
（1）ArrayList集合初始化容量是10；扩容到原容量的1.5倍！
（2）Vector集合初始化容量是10；扩容到原容量的2倍！
（3）HashSet集合初始化容量16，初始化容量建议是2的倍数；扩容：扩容之后是原容量2倍
Map集合：
（1）HashMap初始化容量16，默认加载因子0.75，扩容之后的容量是量的2倍。
（2）Hashtable集合初始化容量11，默认加载因子0.75，扩容之后的容量是原容量*2 + 1
🥅Properties类
（1）Properties是一个Map集合，继承Hashtable，Properties的key和value都是String类型。
（2）Properties被称为属性类对象，因为Hashtable是线程安全的，所以Properties是线程安全的。（3）两个重要方法
调用setProperties(key,value)方法存取数据。
调用getProperties(key)方法：通过key获取value。
package com.bjpowernode.javase;
import java.util.Properties;
public class PropertiesTest01 {
public static void main(String[] args) {
// 创建一个Properties对象
Properties pro = new Properties();
// 存setProperyies
pro.setProperty("username","root");
pro.setProperty("password","1234");
pro.setProperty("driver","com.mysql.jdbc.Driver");
// 通过key取value
System.out.println(pro.getProperty("username")); //root
System.out.println(pro.getProperty("password")); //1234
System.out.println(pro.getProperty("driver")); //com.mysql.jdbc.Driver
}
}
注：Properties常用来处理属性文件！
package com.zl.TreeSetTest;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.util.Properties;
public class PropertiesTest {
public static void main(String[] args) throws IOException {
File file = new File("info.properties");
// 查看这个属性配置文件默认的位置（在工程的根目录下）
System.out.println(file.getAbsoluteFile()); // C:\Users\86177\IdeaProjects\spring-data-redis\info.properties
// 需要一个输入流
FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
// 创建Properties集合
Properties pro = new Properties();
// 加载
pro.load(fis);
// 读取数据（根据key）
System.out.println(pro.getProperty("name")); // zhangsan
System.out.println(pro.getProperty("password")); // 123
}
}
🥅TreeSet(TreeMap)集合
（1）TreeSet集合底层实际上是一个TreeMap；放到TreeSet集合中的元素，等同于放到TreeMap集合key部分了。
（2）TreeMap集合底层是一个红黑树（自平衡的排序二叉树）。
（3）TreeSet集合中的元素：无序不可重复，但是可以按照元素的大小顺序自动排序(可排序集合)，所以也叫作可排序集合（自然排序和定制排序）。（4）TreeSet集合有什么用呢？我们拿一个很常见的需求来作为例子；数据库中有很多数据：
userid name birth
-------------------------------------
1 zs 1980-11-11
2 ls 1980-10-11
3 ww 1981-11-11
4 zl 1979-11-11编写程序从数据库当中取出数据，在页面展示用户信息的时候按照生日升序或者降序。
这个时候可以使用TreeSet集合，因为TreeSet集合放进去，拿出来就是有顺序的。
package com.bjpowernode.javase.map;
import java.util.TreeSet;
public class TreeSetTest01 {
public static void main(String[] args) {
// 演示TreeSet对String是可排序的
TreeSet<String> ts = new TreeSet<>();
// 添加元素
ts.add("zhangsan");
ts.add("lisi");
ts.add("wangwu");
ts.add("wangliu");
// 遍历---升序排
for(String s :ts){
System.out.println(s); // lisi、wangliu、wangwu、zhangsan
}
TreeSet<Integer> ts2 = new TreeSet<>();
ts2.add(300);
ts2.add(600);
ts2.add(100);
ts2.add(10);
ts2.add(200);
for(Integer i :ts2){
System.out.println(i); // 10、100、200、300、600
}
}
}
❤️TreeSet无法对自定义类型排序
（1）对自定义的类型来说（例如Person类），TreeSet不可以排序。
以下程序中对于Person类型来说，无法排序；因为没有指定Person对象之间的比较规则，谁大谁小并没有说明。（2）以下程序运行的时候出现了这个异常： java.lang.ClassCastException
（3）出现这个异常的原因是：Person类没有实现java.lang.Comparable接口。（4）所以对于自定义的类型，使用TreeSet集合，因为没有比较规则，所以是无法排序的；所以我们需要实现java.lang.Comparable接口；并且重写compareTo方法，在compareTo方法里面进行比较规则的编写，才可以！
⭐没有实现Comparable接口，无法进行比较
package com.bjpowernode.javase.map;
import java.util.TreeSet;
public class TreeSetTest02 {
public static void main(String[] args) {
// 创建对象
Person p1 = new Person(32);
Person p2 = new Person(20);
Person p3 = new Person(30);
// 创建集合
TreeSet<Person> ts = new TreeSet<>();
// 添加元素
ts.add(p1);
ts.add(p2);
ts.add(p3);
// 遍历打印
for(Person p:ts){
System.out.println(p);
}
}
}
//自定义Person类
class Person{
int age;
public Person(int age){
this.age = age;
}
// 重写toString()方法
public String toString(){
return "Person[age="+age+"]";
}
}⭐实现Comparable接口，重写compareTo方法，编写比较的逻辑
package com.bjpowernode.javase.map;
import java.util.TreeSet;
public class TreeSetTest03 {
public static void main(String[] args) {
Customer c1 = new Customer(32);
Customer c2 = new Customer(20);
Customer c3 = new Customer(30);
Customer c4 = new Customer(25);
// 创建TreeSet集合
TreeSet<Customer> customers = new TreeSet<>();
// 添加元素
customers.add(c1);
customers.add(c2);
customers.add(c3);
customers.add(c4);
// 遍历
for (Customer c : customers){
System.out.println(c);
}
}
}
// 放在TreeSet集合中的元素需要实现java.lang.Comparable接口。
// 并且实现compareTo方法。equals可以不写。
class Customer implements Comparable<Customer>{
int age;
public Customer(int age){
this.age = age;
}
// 需要在这个方法中编写比较的逻辑，或者说比较的规则，按照什么进行比较！
// k.compareTo(t.key)
// 拿着参数k和集合中的每一个k进行比较，返回值可能是>0 <0 =0
// 比较规则最终还是由程序员指定的：例如按照年龄升序。或者按照年龄降序。
public int compareTo(Customer c) { // c1.compareTo(c2);
// this是c1
// c是c2
// c1和c2比较的时候，就是this和c比较。
/*int age1 = this.age;
int age2 = c.age;
if(age1 == age2){
return 0;
} else if(age1 > age2) {
return 1;
} else {
return -1;
}*/
//return this.age - c.age; //升序
return c.age - this.age; //降序
}
public String toString(){
return "Customer[age="+age+"]";
}
}⭐比较规则怎么写
我们不妨编写一个：先按照年龄升序，如果年龄一样的再按照姓名升序。
compareTo方法的返回值很重要：
①返回0表示相同，value会覆盖。
②返回>0，会继续在右子树上找。
③返回<0，会继续在左子树上找。我们也可以定义两个比较规则，当一种比较规则失效时，在使用另外一种规则；
这里需要注意的是对于字符串的比较：equals只能说明相等不相等；compareTof方法才能比较到底谁大谁小。
package com.bjpowernode.javase.map;
import java.util.TreeSet;
//先按照年龄升序，如果年龄一样的再按照姓名升序。
public class TreeSetTest04 {
public static void main(String[] args) {
Vip v1 = new Vip("zhangsan",18);
Vip v2 = new Vip("zhangzl",18);
Vip v3 = new Vip("lisi",32);
Vip v4 = new Vip("wangwu",20);
Vip v5 = new Vip("zhaoliu",22);
// 创建集合
TreeSet<Vip> ts = new TreeSet<>();
// 增加元素
ts.add(v1);
ts.add(v2);
ts.add(v3);
ts.add(v4);
ts.add(v5);
// 遍历打印
for(Vip v :ts){
System.out.println(v);
}
}
}
class Vip implements Comparable<Vip>{
String name;
int age;
// 构造方法
public Vip(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
// 重写toString方法
public String toString() {
return "Vip{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}'; //Vip{name='zhangsan', age=18}
}
// 重写Comparable接口中中的方法
public int compareTo(Vip o) {
if(this.age != o.age){
return this.age - o.age;
}else{
// 年龄相同，按照名字排序
// 名字是String类型，可以直接比，调用compareTo来比较
return this.name.compareTo(o.name);
}
}
}
/*
运行结果：
Vip{name='zhangsan', age=18}
Vip{name='zhangzl', age=18}
Vip{name='wangwu', age=20}
Vip{name='zhaoliu', age=22}
Vip{name='lisi', age=32}
*/
🥅自平衡二叉树数据结构
（1）TreeSet/TreeMap是自平衡二叉树遵循左小右大原则存放。
（2）遍历二叉树的时候有三种方式：
①前序遍历∶根左右
②中序遍历∶左根右③后序遍历∶左右根
注意：前中后说的是“根”的位置，根在前面是前序、根在中间是中序、根在后面是后序（3）TreeSet/TreeMap集合采用的是中序遍历方式即Iterator迭代器采用的是中序遍历方式
（4）我们就拿一组数据，写出它的二叉树结构，来体验一下中序遍历的方式，例如：100 200 50 60 80 120 140 130 135 180 666 40 55
（5）中序遍历方式取出：40 50 55 60 80 100 120 130 135 140 180 200 666，按照中序遍历的方式取出来的刚好是有序的。
🥅实现比较器接口
TreeSet集合中元素可排序的第二种方式：使用比较器的方式
（1）这种实现方式是根据源码码来定义的
如果我们使用无参的：调用的是Comparable接口里的compareTo方法；注意是自己定义的类型实现Comparable接口；这种方式不需要在构造方法new这个对象。如果我们使用有参的：调用的是Comparator接口里的compare方法；注意是再另写一个比较类去实现Comparator接口；这种方式需要在构造方法中去new实现的比较类。
Comparable是java.lang包下的，Comparator是java.util包下的
（2）结论：放到TreeSet或者TreeMap集合key部分的元素要想做到排序，包括两种方式：
第一种：放在集合中的元素实现java.lang.Comparable接口。
第二种：在构造TreeSet或者TreeMap集合的时候给它传一个比较器Comparator对象。
（3）Comparable和Comparator怎么选择呢？
①当比较规则不会发生改变的时候，或者说当比较规则只有1个的时候，建议实现Comparable接口，重写compareTo方法。
②如果比较规则有多个，并且需要多个比较规则之间频繁切换，建议使用Comparator接口；重写compare方法，Comparator接口的设计符合OCP原则，。
package com.bjpowernode.javase.map;
import java.util.Comparator;
import java.util.TreeSet;
public class TreeSetTest05 {
public static void main(String[] args) {
Animals animals = new Animals(15);
// 创建TreeSet集合的时候，需要使用这个比较器
// TreeSet<Animals> animal = new TreeSet<>(); //原来这种方式就不行，没有使用比较器
// TreeSet<Animals> animal = new TreeSet<>(new AnimalComparator()); //new一个比较器对象传过去
// 这里也可以不写Comparator接口的实现，使用匿名内部类
TreeSet<Animals> animal = new TreeSet<>(new Comparator<Animals>() {
public int compare(Animals o1, Animals o2) {
return o1.age - o2.age;
}
});
animal.add(new Animals(100));
animal.add(new Animals(80));
animal.add(new Animals(81));
// 循遍历
for(Animals a:animal){
System.out.println(a);
}
}
}
class Animals{
int age;
// 构造方法
public Animals(int age) {
this.age = age;
}
// 重写toString方法
public String toString() {
return "Animals{" +
"age=" + age +
'}'; // Animals{age=15}
}
}
/*
// 单独在这里编写一个比较器
// 比较器实现java.util.Comparator接口。
class AnimalComparator implements Comparator<Animals> {
public int compare(Animals o1, Animals o2) {
// 指定比较规则;按照年龄排序
return o1.age - o2.age;
}
}*/
🥅集合工具类Collections
参考操作数组的工具类：Arrays，Collections 是一个操作 Set、List 和 Map 等集合的工具类。
（1）区分两个类：
java.util.Collection 集合接口
java.util.Collections 集合工具类，方便集合的操作。（2）通过Collections集合里的方法变成线程安全的；Collections.synchronizedList(集合)
（3）对于SortedSet集合是可排序集合，但是对于HashSet集合排序，可以先把HashSet集合通过new ArrayList<>(set)；转换成List集合，然后就可以使用Collections.sort(); 进行排序，因为使用这个sort方法排序只能是List集合才可以！
（4）对于自定义的类型如何排序呢？
可以把比较器作为参数传进去，例如：Collections.sort(list集合，new Comparator比较器)
package com.bjpowernode.javase;
import java.util.*;
public class CollectionsTest {
public static void main(String[] args) {
// 1、 ArrayList集合不线程安全的
List<String> list = new ArrayList<>();
// 通过Collections集合里的方法变成线程安全的
Collections.synchronizedList(list);
//排序
list.add("abf");
list.add("abx");
list.add("abc");
list.add("abe");
Collections.sort(list); //排序
// 打印
for(String s:list){
System.out.println(s); // abc abe abf abx
}
// 2、如果排序自己写的类，需要自己实现compareTo接口
List<WuGui2> wuGui2s = new ArrayList<>();
wuGui2s.add(new WuGui2(1000));
wuGui2s.add(new WuGui2(800));
// 注意：对List集合中元素排序，需要保证List集合中的元素实现了：Comparable接口。
Collections.sort(wuGui2s);
for(WuGui2 w : wuGui2s){
System.out.println(w);
}
// 3、对Set集合怎么排序呢？
Set<String> set = new HashSet<>();
set.add("king");
set.add("kingsoft");
set.add("king2");
set.add("king1");
//Collections.sort(); //里面只能是List集合
// 所以需要把Set集合转换成List集合
List<String> mylist = new ArrayList<>(set);// 把set集合转过来
Collections.sort(mylist); //这样就能排序了
for(String s:mylist){
System.out.println(s); // king king1 king2 kingsoft
}
// 自定义类型也可以排序，多传一个我们上面讲过的比较器参数。
//Collections.sort(list集合, 比较器对象);
}
}
class WuGui2 implements Comparable<WuGui2>{
int age;
public WuGui2(int age){
this.age = age;
}
public int compareTo(WuGui2 o) {
return this.age - o.age;
}
public String toString() {
return "WuGui2{" +
"age=" + age +
'}';
}
}
常用方法
Collections 中提供了一系列静态的方法对集合元素进行排序、查询和修改等操作，还提供了对集合对象设置不可变、对集合对象实现同步控制等方法（均为static方法）！
排序操作
- reverse(List)：反转 List 中元素的顺序
- shuffle(List)：对 List 集合元素进行随机排序
- sort(List)：根据元素的自然顺序对指定 List 集合元素按升序排序
- sort(List，Comparator)：根据指定的 Comparator 产生的顺序对 List 集合元素进行排序
- swap(List，int， int)：将指定 list 集合中的 i 处元素和 j 处元素进行交换package com.zl.TreeSetTest;
import java.util.Arrays;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
public class CollectionsTest {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> list = Arrays.asList(1, 3, 7, 5, 4, 2, 15, 12);
// reverse翻转
Collections.reverse(list);
System.out.println(list); // [12, 15, 2, 4, 5, 7, 3, 1]
// 随机排序（相当于洗牌，每次都是随机排序）
Collections.shuffle(list);
System.out.println(list); // [1, 15, 12, 5, 3, 2, 7, 4]
// 进行排序（自然排序）
Collections.sort(list);
System.out.println(list); // [1, 2, 3, 4, 5, 7, 12, 15]
// 指定排序（逆序）
Collections.sort(list,(o1,o2)->{
if (o1 instanceof Integer && o2 instanceof Integer){
return -(o1.intValue() - o2.intValue()); // 逆序排加一个负号-
}
throw new RuntimeException("类型不匹配");
});
System.out.println(list); // [15, 12, 7, 5, 4, 3, 2, 1]
// 交换(指定下标位置进行交换)
Collections.swap(list,0,list.size()-1);
System.out.println(list); // [1, 12, 7, 5, 4, 3, 2, 15]
}
}
查找
- Object max(Collection)：根据元素的自然顺序，返回给定集合中的最大元素（最右边的数）
- Object max(Collection，Comparator)：根据 Comparator 指定的顺序，返回给定集合中的最大元素（还是最右边的数，如果此时是按照降序排列的，实际上最右边取的就是最小的数了）
- Object min(Collection)：根据元素的自然顺序，返回给定集合中的最小元素（最左边的数）
- Object min(Collection，Comparator)：根据 Comparator 指定的顺序，返回给定集合中的最小元素
- int binarySearch(List list,T key)在List集合中查找某个元素的下标，但是List的元素必须是T或T的子类对象，而且必须是可比较大小的，即支持自然排序的。而且集合也事先必须是有序的，否则结果不确定。
- int binarySearch(List list,T key,Comparator c)在List集合中查找某个元素的下标，但是List的元素必须是T或T的子类对象，而且集合也事先必须是按照c比较器规则进行排序过的，否则结果不确定。
- int frequency(Collection c，Object o)：返回指定集合中指定元素的出现次数package com.zl.TreeSetTest;
import java.util.Arrays;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
public class CollectionsTest {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> list = Arrays.asList(1, 3, 7, 5, 4, 2, 15, 12);
// 获取最大值
Integer max = Collections.max(list);
System.out.println(max); // 15
// 获取最小值
Integer min = Collections.min(list);
System.out.println(min); // 1
// 二分查找（必须提前有序）
Collections.sort(list); // 排序
System.out.println(list); // [1, 2, 3, 4, 5, 7, 12, 15]
int flag = Collections.binarySearch(list, 5);// 二分查找
System.out.println(flag); // 4
// 某个元素在集合中出现的次数
int frequency = Collections.frequency(list, 1);
System.out.println(frequency); // 1
}
}
复制、替换
- void copy(List dest,List src)：将src中的内容复制到dest中
- boolean replaceAll(List list，Object oldVal，Object newVal)：使用新值替换 List 对象的所有旧值
- 提供了多个unmodifiableXxx()方法，该方法返回指定 Xxx的不可修改的视图。package com.zl.TreeSetTest;
import java.util.Arrays;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
public class CollectionsTest {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> src = Arrays.asList(1, 3, 7, 5, 4, 2, 15, 12);
// 直接拷贝会出现问题
// 此时拷贝会出现异常，通过底层源码发现，会srcSize > dest.size()进行比较
// 而dest.size()目前没有元素肯定就是0，所以会抛出 Source does not fit in dest异常
/*ArrayList<Integer> dest = new ArrayList<>();
Collections.copy(dest,src);*/
// 正确的做法
List dest = Arrays.asList(new Object[src.size()]); // 相当于里面放了很多null
Collections.copy(dest,src); // 拷贝的时候会覆盖原来的值
System.out.println(dest); // [1, 3, 7, 5, 4, 2, 15, 12]
// 替换（也相当于修改）
Collections.replaceAll(src,3,6);
System.out.println(src); // [1, 6, 7, 5, 4, 2, 15, 12]
// 把src变成只读
List<Integer> unmodifiableList = Collections.unmodifiableList(src);
unmodifiableList.set(1,666); // UnsupportedOperationException不支持的操作异常，不能在修改
}
}
添加
boolean addAll(Collection c,T... elements)将所有指定元素添加到指定 collection 中。package com.zl.TreeSetTest;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
public class CollectionsTest {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> list = new ArrayList<>();
Collections.addAll(list,666,888,999); // 是一个可变长度的参数
System.out.println(list); // [666, 888, 999]
}
}
同步
Collections 类中提供了多个 synchronizedXxx() 方法，该方法可使将指定集合包装成线程同步的集合，从而可以解决多线程并发访问集合时的线程安全问题：
文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-405561.html
例题实战：模拟斗地主洗牌和发牌，牌没有排序
package com.zl.TreeSetTest;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
/**
* Author：朗朗乾坤
* Package：com.zl.TreeSetTest
* Project：spring-data-redis
*
* @Date：2023/4/15 16:51
*/
public class CollectionsTest {
public static void main(String[] args) {
// 准备两个字符数组
String[] num = {"A", "2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9", "10", "J", "Q", "K"};
String[] color = {"方片", "梅花", "红桃", "黑桃"};
ArrayList<String> poker = new ArrayList<>();
// 嵌套遍历，生成24张排放入poker集合当中
for (int i = 0; i < color.length; i++) {
for (int j = 0; j < num.length; j++) {
poker.add(color[i] + num[j]);
}
}
// 添加大小王
poker.add("大王");
poker.add("小王");
// 洗牌
Collections.shuffle(poker);
//发牌
ArrayList tomCards = new ArrayList();
ArrayList jerryCards = new ArrayList();
ArrayList meCards = new ArrayList();
ArrayList lastCards = new ArrayList();
for (int i = 0; i < poker.size(); i++) {
if (i >= poker.size() - 3) {
lastCards.add(poker.get(i));
} else if (i % 3 == 0) {
tomCards.add(poker.get(i));
} else if (i % 3 == 1) {
jerryCards.add(poker.get(i));
} else {
meCards.add(poker.get(i));
}
}
//看牌
System.out.println("Tom:\n" + tomCards);
System.out.println("Jerry:\n" + jerryCards);
System.out.println("me:\n" + meCards);
System.out.println("底牌:\n" + lastCards);
}
}
执行结果：
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