Collection接口和Map接口

1 Collection集合
1.1 集合概述

    集合：集合是java中提供的一种容器，可以用来存储多个数据。集合和数组既然都是容器，它们有啥区别呢？

    数组的长度是固定的。集合的长度是可变的。

    数组中存储的是同一类型的元素，可以存储基本数据类型值。集合存储的都是对象。而且对象的类型可以不一致。在开发中一般当对象多的时候，使用集合进行存储。

1.2 集合框架

    Collection：单列集合类的根接口，用于存储一系列符合某种规则的元素，它有两个重要的子接口，分别是java.util.List和java.util.Set。

    List的特点是元素有序、元素可重复。Set的特点是元素无序，而且不可重复。List接口的主要实现类有java.util.ArrayList和java.util.LinkedList，

    Set接口的主要实现类有java.util.HashSet和java.util.TreeSet。

1.3 Collection 常用功能

Collection是所有单列集合的父接口，因此在Collection中定义了单列集合(List和Set)通用的一些方法，这些方法可用于操作所有的单列集合。方法如下：   

    public boolean add(E e)： 把给定的对象添加到当前集合中 。

    public void clear() :清空集合中所有的元素。

    public boolean remove(E e): 把给定的对象在当前集合中删除。

    public boolean contains(E e): 判断当前集合中是否包含给定的对象。

    public boolean isEmpty(): 判断当前集合是否为空。

    public int size(): 返回集合中元素的个数。

    public Object[] toArray(): 把集合中的元素，存储到数组中。

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
​
public class Demo1Collection {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建集合对象
        // 使用多态形式
        Collection<String> coll = new ArrayList<String>();
        // 使用方法
        // 添加功能  boolean  add(String s)
        coll.add("小李广");
        coll.add("扫地僧");
        coll.add("石破天");
        System.out.println(coll);
​
        // boolean contains(E e) 判断o是否在集合中存在
        System.out.println("判断  扫地僧 是否在集合中"+coll.contains("扫地僧"));
​
        //boolean remove(E e) 删除在集合中的o元素
        System.out.println("删除石破天："+coll.remove("石破天"));
        System.out.println("操作之后集合中元素:"+coll);
        
        // size() 集合中有几个元素
        System.out.println("集合中有"+coll.size()+"个元素");
​
        // Object[] toArray()转换成一个Object数组
        Object[] objects = coll.toArray();
        // 遍历数组
        for (int i = 0; i < objects.length; i++) {
            System.out.println(objects[i]);
        }
​
        // void  clear() 清空集合
        coll.clear();
        System.out.println("集合中内容为："+coll);
        // boolean  isEmpty()  判断是否为空
        System.out.println(coll.isEmpty());     
    }
}

2 Iterator迭代器

2.1 Iterator接口

JDK专门提供了一个接口java.util.Iterator，遍历集合中的所有元素。

Iterator接口也是Java集合中的一员，但它与Collection、Map接口有所不同，

Collection接口与Map接口主要用于存储元素，而Iterator主要用于迭代访问（即遍历）Collection中的元素，因此Iterator对象也被称为迭代器。

想要遍历Collection集合，那么就要获取该集合迭代器完成迭代操作，获取迭代器的方法：

    public Iterator iterator(): 获取集合对应的迭代器，用来遍历集合中的元素的。

Iterator接口的常用方法如下：

    public E next():返回迭代的下一个元素。

    public boolean hasNext():如果仍有元素可以迭代，则返回 true。

接下来我们通过案例学习如何使用Iterator迭代集合中元素：

    注意:：在进行集合元素取出时，如果集合中已经没有元素了，还继续使用迭代器的next方法，将会发生java.util.NoSuchElementException没有集合元素的错误。

2.2 迭代器的实现原理

当遍历集合时，首先通过调用t集合的iterator()方法获得迭代器对象，然后使用hashNext()方法判断集合中是否存在下一个元素，如果存在，则调用next()方法将元素取出，否则说明已到达了集合末尾，停止遍历元素。

Iterator迭代器对象在遍历集合时，内部采用指针的方式来跟踪集合中的元素代元素的过程。

在调用Iterator的next方法之前，迭代器的索引位于第一个元素之前，不指向任何元素，当第一次调用迭代器的next方法后，迭代器的索引会向后移动一位，指向第一个元素并将该元素返回，当再次调用next方法时，迭代器的索引会指向第二个元素并将该元素返回，依此类推，直到hasNext方法返回false，表示到达了集合的末尾，终止对元素的遍历。

2.3 增强for

增强for循环(也称for each循环)是JDK1.5以后出来的一个高级for循环，专门用来遍历数组和集合的。它的内部原理其实是个Iterator迭代器，所以在遍历的过程中，不能对集合中的元素进行增删操作。

格式：

for(元素的数据类型  变量 : Collection集合or数组){
    //写操作代码
}

它用于遍历Collection和数组。通常只进行遍历元素，不要在遍历的过程中对集合元素进行增删操作。

//练习1：遍历数组
public class NBForDemo1 {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {3,5,6,87};
        //使用增强for遍历数组
        for(int a : arr){//a代表数组中的每个元素
            System.out.println(a);
        }
    }
}
// 练习2:遍历集合
public class NBFor {
    public static void main(String[] args) {        
        Collection<String> coll = new ArrayList<String>();
        coll.add("小河神");
        coll.add("老河神");
        coll.add("神婆");
        //使用增强for遍历
        for(String s :coll){//接收变量s代表 代表被遍历到的集合元素
            System.out.println(s);
        }
    }
}

    tips: 新for循环必须有被遍历的目标。目标只能是Collection或者是数组。新式for仅仅作为遍历操作出现。

3 泛型

3.1 泛型概述

集合中是可以存放任意对象的，只要把对象存储集合后，那么这时他们都会被提升成Object类型。当我们在取出每一个对象，并且进行相应的操作，这时必须采用类型转换。

泛型：可以在类或方法中预支地使用未知的类型。一般在创建对象时，将未知的类型确定具体的类型。当没有指定泛型时，默认类型为Object类型。

public class GenericDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Collection coll = new ArrayList();
        coll.add("abc");
        coll.add("itcast");
        coll.add(5);//由于集合没有做任何限定，任何类型都可以给其中存放
        Iterator it = coll.iterator();
        while(it.hasNext()){
            //需要打印每个字符串的长度,就要把迭代出来的对象转成String类型
            String str = (String) it.next();
            System.out.println(str.length());
        }
    }
}

程序在运行时发生了问题java.lang.ClassCastException。 为什么会发生类型转换异常呢？

由于集合中什么类型的元素都可以存储。导致取出时强转引发运行时 ClassCastException。 怎么来解决这个问题呢？ Collection虽然可以存储各种对象，但实际上通常Collection只存储同一类型对象。例如都是存储字符串对象。

在JDK5之后，新增了泛型(Generic)语法，在设计API时可以指定类或方法支持泛型，这样在使用API的时候也变得更为简洁，并得到了编译时期的语法检查。

3.2 使用泛型的好处

    将运行时期的ClassCastException，转移到了编译时期变成了编译失败。

    避免了类型强转的麻烦。

public class GenericDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        Collection<String> list = new ArrayList<String>();
        list.add("abc");
        list.add("itcast");
        // list.add(5);//当集合明确类型后，存放类型不一致就会编译报错
        // 集合已经明确具体存放的元素类型，那么在使用迭代器的时候，迭代器也同样会知道具体遍历元素类型
        Iterator<String> it = list.iterator();
        while(it.hasNext()){
            String str = it.next();
            //当使用Iterator<String>控制元素类型后，就不需要强转了。获取到的元素直接就是String类型
            System.out.println(str.length());
        }
    }
}

 tips:泛型是数据类型的一部分，我们将类名与泛型合并一起看做数据类型。

3.3 泛型的定义与使用

泛型，用来灵活地将数据类型应用到不同的类、方法、接口当中。将数据类型作为参数进行传递。

（1）在创建对象的时候确定泛型

例如，ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();

此时，变量E的值就是String类型,那么我们的类型就可以理解为：

class ArrayList<String>{
     public boolean add(String e){ }
​
     public String get(int index){  }
     ...
}
（2）含有泛型的方法

定义格式：

修饰符 <代表泛型的变量> 返回值类型 方法名(参数){  }

public class MyGenericMethod {    
    public <MVP> void show(MVP mvp) {
        System.out.println(mvp.getClass());
    }
    
    public <MVP> MVP show2(MVP mvp) {   
        return mvp;
    }
}

使用格式：调用方法时，确定泛型的类型
public class GenericMethodDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建对象
        MyGenericMethod mm = new MyGenericMethod();
        // 演示看方法提示
        mm.show("aaa");
        mm.show(123);
        mm.show(12.45);
    }
}
（3）含有泛型的接口

定义格式：

修饰符 interface接口名<代表泛型的变量> {  }

public interface MyGenericInterface<E>{
    public abstract void add(E e);
    
    public abstract E getE();  
}

3.4 泛型通配符

当使用泛型类或者接口时，传递的数据中，泛型类型不确定，可以通过通配符<?>表示。但是一旦使用泛型的通配符后，只能使用Object类中的共性方法，集合中元素自身方法无法使用。
通配符基本使用：不知道使用什么类型来接收的时候,此时可以使用?,?表示未知通配符。

此时只能接受数据,不能往该集合中存储数据。

public static void main(String[] args) {
    Collection<Intger> list1 = new ArrayList<Integer>();
    getElement(list1);
    Collection<String> list2 = new ArrayList<String>();
    getElement(list2);
}
public static void getElement(Collection<?> coll){}
//？代表可以接收任意类型

    tips:泛型不存在继承关系 Collection<Object> list = new ArrayList<String>();这种是错误的。

通配符高级使用----受限泛型

在JAVA的泛型中可以指定一个泛型的上限和下限。

<1> 泛型的上限：

    格式： 类型名称 <? extends 类 > 对象名称

    意义： 只能接收该类型及其子类

<2> 泛型的下限：

    格式： 类型名称 <? super 类 > 对象名称

    意义： 只能接收该类型及其父类型

比如：现已知Object类，String 类，Number类，Integer类，其中Number是Integer的父类

public static void main(String[] args) {
    Collection<Integer> list1 = new ArrayList<Integer>();
    Collection<String> list2 = new ArrayList<String>();
    Collection<Number> list3 = new ArrayList<Number>();
    Collection<Object> list4 = new ArrayList<Object>();
    
    getElement(list1);
    getElement(list2);//报错
    getElement(list3);
    getElement(list4);//报错
 
    getElement2(list1);//报错
    getElement2(list2);//报错
    getElement2(list3);
    getElement2(list4);
 
}

// 泛型的上限：此时的泛型?，必须是Number类型或者Number类型的子类
public static void getElement1(Collection<? extends Number> coll){}
// 泛型的下限：此时的泛型?，必须是Number类型或者Number类型的父类
public static void getElement2(Collection<? super Number> coll){}

4  集合综合案例

4.1 案例介绍

按照斗地主的规则，完成洗牌发牌的动作。 具体规则：

使用54张牌打乱顺序,三个玩家参与游戏，三人交替摸牌，每人17张牌，最后三张留作底牌。
4.2 案例分析

    准备牌：

    牌可以设计为一个ArrayList<String>,每个字符串为一张牌。 每张牌由花色数字两部分组成，我们可以使用花色集合与数字集合嵌套迭代完成每张牌的组装。 牌由Collections类的shuffle方法进行随机排序。

    发牌

    将每个人以及底牌设计为ArrayList<String>,将最后3张牌直接存放于底牌，剩余牌通过对3取模依次发牌。

    看牌

    直接打印每个集合。

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
​
public class Poker {
    public static void main(String[] args) {
        /*
        * 1: 准备牌操作
        */
        //1.1 创建牌盒 将来存储牌面的
        ArrayList<String> pokerBox = new ArrayList<String>();
        //1.2 创建花色集合
        ArrayList<String> colors = new ArrayList<String>();
​
        //1.3 创建数字集合
        ArrayList<String> numbers = new ArrayList<String>();
​
        //1.4 分别给花色 以及 数字集合添加元素
        colors.add("♥");
        colors.add("♦");
        colors.add("♠");
        colors.add("♣");
​
        for(int i = 2;i<=10;i++){
            numbers.add(i+"");
        }
        numbers.add("J");
        numbers.add("Q");
        numbers.add("K");
        numbers.add("A");
        //1.5 创造牌  拼接牌操作
        // 拿出每一个花色  然后跟每一个数字 进行结合  存储到牌盒中
        for (String color : colors) {
            //color每一个花色
            //遍历数字集合
            for(String number : numbers){
                //结合
                String card = color+number;
                //存储到牌盒中
                pokerBox.add(card);
            }
        }
        //1.6大王小王
        pokerBox.add("小☺");
        pokerBox.add("大☠");   
        // System.out.println(pokerBox);
        //洗牌 是不是就是将  牌盒中 牌的索引打乱
        // Collections类  工具类  都是 静态方法
        // shuffer方法   
        /*
         * static void shuffle(List<?> list)
         *     使用默认随机源对指定列表进行置换。
         */
        //2:洗牌
        Collections.shuffle(pokerBox);
        //3 发牌
        //3.1 创建 三个 玩家集合  创建一个底牌集合
        ArrayList<String> player1 = new ArrayList<String>();
        ArrayList<String> player2 = new ArrayList<String>();
        ArrayList<String> player3 = new ArrayList<String>();
        ArrayList<String> dipai = new ArrayList<String>();    
​
        //遍历 牌盒  必须知道索引   
        for(int i = 0;i<pokerBox.size();i++){
            //获取 牌面
            String card = pokerBox.get(i);
            //留出三张底牌 存到 底牌集合中
            if(i>=51){//存到底牌集合中
                dipai.add(card);
            } else {
                //玩家1   %3  ==0
                if(i%3==0){
                    player1.add(card);
                }else if(i%3==1){//玩家2
                    player2.add(card);
                }else{//玩家3
                    player3.add(card);
                }
            }
        }
        //看看
        System.out.println("令狐冲："+player1);
        System.out.println("田伯光："+player2);
        System.out.println("绿竹翁："+player3);
        System.out.println("底牌："+dipai);  
    }
}

5 List集合

5.1  List接口中常用方法

List作为Collection集合的子接口，不但继承了Collection接口中的全部方法，而且还增加了一些根据元素索引来操作集合的特有方法，如下：

    public void add(int index, E element): 将指定的元素，添加到该集合中的指定位置上。

    public E get(int index):返回集合中指定位置的元素。

    public E remove(int index): 移除列表中指定位置的元素, 返回的是被移除的元素。

    public E set(int index, E element):用指定元素替换集合中指定位置的元素,返回值的更新前的元素。

5.2 List的子类

（1） ArrayList集合

java.util.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。
（2） LinkedList集合

java.util.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。

在开发时，LinkedList集合也可以作为堆栈，队列的结构使用。

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。了解即可：

    public void addFirst(E e):将指定元素插入此列表的开头。

    public void addLast(E e):将指定元素添加到此列表的结尾。

    public E getFirst():返回此列表的第一个元素。

    public E getLast():返回此列表的最后一个元素。

    public E removeFirst():移除并返回此列表的第一个元素。

    public E removeLast():移除并返回此列表的最后一个元素。

    public E pop():从此列表所表示的堆栈处弹出一个元素。

    public void push(E e):将元素推入此列表所表示的堆栈。

    public boolean isEmpty()：如果列表不包含元素，则返回true。

6 Set接口

Set集合有多个子类，主要使用java.util.HashSet、java.util.LinkedHashSet这两个集合。

// Set集合取出元素的方式可以采用：迭代器、增强for。

// 不能用普通的for循环，因为是无序的，没有U索引/下标。

6.1 HashSet集合介绍

java.util.HashSet是Set接口的一个实现类，它所存储的元素是不可重复的，并且元素都是无序的(即存取顺序不一致)。

java.util.HashSet底层的实现其实是一个java.util.HashMap支持。

HashSet是根据对象的哈希值来确定元素在集合中的存储位置，因此具有良好的存取和查找性能。保证元素唯一性的方式依赖于：hashCode与equals方法。
6.1.1 HashSet集合存储数据的结构（哈希表）

在JDK1.8之前，哈希表底层采用数组+链表实现，即使用链表处理冲突，同一hash值的链表都存储在一个链表里。但是当位于一个桶中的元素较多，即hash值相等的元素较多时，通过key值依次查找的效率较低。

而JDK1.8中，哈希表存 储采用数组+链表+红黑树实现，当链表长度超过阈值（8）时，将链表转换为红黑树，这样大大减少了查找时间。

6.1.2 存储流程图
       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。

6.2  LinkedHashSet

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java.util.LinkedHashSet，它是链表和哈希表组合的一个数据存储结构。

【链表的作用】：记录元素存储时的顺序

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<String> it = set.iterator();
        while (it.hasNext()) {
            System.out.println(it.next());
        }
    }
}

结果：
  bbb
  aaa
  abc
  bbc
6.3 可变参数

修饰符 返回值类型 方法名(参数类型... 形参名){  }    <=>    修饰符 返回值类型 方法名(参数类型[] 形参名){  }

    注意：如果在方法书写时，这个方法拥有多参数，参数中包含可变参数，可变参数一定要写在参数列表的末尾位置。

public class ChangeArgs {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = { 1, 4, 62, 431, 2 };
        int sum = getSum(arr);
        System.out.println(sum);
        //  6  7  2 12 2121
        // 求 这几个元素和 6  7  2 12 2121
        int sum2 = getSum(6, 7, 2, 12, 2121);
        System.out.println(sum2);
    }

    /*
     * 完成数组  所有元素的求和 原始写法
     
      public static int getSum(int[] arr){
        int sum = 0;
        for(int a : arr){
            sum += a;
        }
        
        return sum;
      }
    */
    //可变参数写法
    public static int getSum(int... arr) {
        int sum = 0;
        for (int a : arr) {
            sum += a;
        }
        return sum;
    }
}

7 Collections
7.1 常用功能

    java.utils.Collections是集合工具类，用来对集合进行操作。部分方法如下：

    public static <T> boolean addAll(Collection<T> c, T... elements):往集合中添加一些元素。

    public static void shuffle(List<?> list) 打乱顺序:打乱集合顺序。

    public static <T> void sort(List<T> list):将集合中元素按照默认规则排序。

    public static <T> void sort(List<T> list，Comparator<? super T> ):将集合中元素按照指定规则排序。

public class CollectionsDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
        //原来写法
        //list.add(12);
        //list.add(14);
        //list.add(15);
        //list.add(1000);
        //采用工具类 完成 往集合中添加元素  
        Collections.addAll(list, 5, 222, 1，2);
        System.out.println(list);
        //排序方法
        Collections.sort(list);
        System.out.println(list);
    }
}

结果：
[5, 222, 1, 2]
[1, 2, 5, 222]

由方法运行结果发现，集合按照顺序进行了排列，可是这样的顺序是采用默认的顺序，如果想要指定顺序该怎么办呢？

——>   public static <T> void sort(List<T> list，Comparator<? super T> ):将集合中元素按照指定规则排序。
7.2 Comparator接口实现

采用的public static <T> void sort(List<T> list)这个方法完成的排序，实际上要求了被排序的类型需要实现Comparable接口完成比较的功能。

实现类需要重写compare方法：

public int compare(String o1, String o2)：比较其两个参数的顺序。

    两个对象比较的结果有三种：大于，等于，小于。

    如果要按照升序排序：

    则o1 小于o2，返回（负数）；相等返回0；01大于02返回（正数）

    如果要按照降序排序：

    则o1 小于o2返回（正数）；相等返回0；01大于02返回（负数）

public class CollectionsDemo3 {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
        list.add("cba");
        list.add("aba");
        list.add("sba");
        list.add("nba");
        //排序方法  按照第一个单词的降序
        Collections.sort(list, new Comparator<String>() {
            @Override
            public int compare(String o1, String o2) {
                return o2.charAt(0) - o1.charAt(0);
            }
        });
        System.out.println(list);
    }
}

//运行结果：
[sba, nba, cba, aba]

7.3 Comparable接口实现
案例：如果要对两个对象进行比较，则需要在对象bean中实现Comparable接口，重写compare方法
 

//Student 初始类

public class Student{
    private String name;
    private int age;

    public Student() {
    }

    public Student(String name, int age) {
        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 +
               '}';
    }
}

public class Demo {

    public static void main(String[] args) {
        // 创建四个学生对象 存储到集合中
        ArrayList<Student> list = new ArrayList<Student>();

        list.add(new Student("rose",18));
        list.add(new Student("jack",16));
        list.add(new Student("abc",16));
        list.add(new Student("ace",17));
        list.add(new Student("mark",16));


        /*
          让学生 按照年龄排序 升序
         */
//        Collections.sort(list);//要求 该list中元素类型  必须实现比较器Comparable接口


        for (Student student : list) {
            System.out.println(student);
        }


    }
}

发现，当我们调用Collections.sort()方法的时候 程序报错了。

原因：如果想要对list集合中的元素（Student对象）完成排序，那么必须要实现比较器Comparable接口。

public class Student implements Comparable<Student>{
    ....
    @Override
    public int compareTo(Student o) {
        return this.age-o.age;//升序
    }
}

再次测试，代码就OK 了效果如下：

Student{name='jack', age=16}
Student{name='abc', age=16}
Student{name='mark', age=16}
Student{name='ace', age=17}
Student{name='rose', age=18}

8 Map集合

8.1 概述

现实生活中，我们常会看到这样的一种集合：IP地址与主机名，身份证号与个人，系统用户名与系统用户对象等，这种一一对应的关系，就叫做映射。Java提供了专门的集合类用来存放这种对象关系的对象，即java.util.Map接口。

    Collection中的集合，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。

    Map中的集合，元素是成对存在的(理解为夫妻)。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。

    Collection中的集合称为单列集合，Map中的集合称为双列集合。

    需要注意的是，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。

8.2 Map常用子类

常用HashMap集合、LinkedHashMap集合。

    HashMap<K,V>：存储数据采用的哈希表结构，元素的存取顺序不能保证一致。由于要保证键的唯一、不重复，需要重写键的hashCode()方法、equals()方法。

    LinkedHashMap<K,V>：HashMap下有个子类LinkedHashMap，存储数据采用的哈希表结构+链表结构。通过链表结构可以保证元素的存取顺序一致；通过哈希表结构可以保证的键的唯一、不重复，需要重写键的hashCode()方法、equals()方法。

    tips：Map接口中的集合都有两个泛型变量<K,V>,在使用时，要为两个泛型变量赋予数据类型。两个泛型变量<K,V>的数据类型可以相同，也可以不同。

8.3 Map接口中的常用方法

Map接口中定义了很多方法，常用的如下：

    public V put(K key, V value): 把指定的键与指定的值添加到Map集合中。

    public V remove(Object key): 把指定的键 所对应的键值对元素 在Map集合中删除，返回被删除元素的值。

    public V get(Object key) 根据指定的键，在Map集合中获取对应的值。

    boolean containsKey(Object key) 判断集合中是否包含指定的键。

    public Set<K> keySet(): 获取Map集合中所有的键，存储到Set集合中。

    public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet(): 获取到Map集合中所有的键值对对象的集合(Set集合)。
 

public class MapDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建 map对象
        HashMap<String, String>  map = new HashMap<String, String>();

        //添加元素到集合
        map.put("黄晓明", "杨颖");
        map.put("文章", "马伊琍");
        map.put("邓超", "孙俪");
        System.out.println(map);

        //String remove(String key)
        System.out.println(map.remove("邓超"));
        System.out.println(map);

        // 想要查看 黄晓明的媳妇 是谁
        System.out.println(map.get("黄晓明"));
        System.out.println(map.get("邓超"));    
    }
}

8.4 Map集合遍历键找值方式：keyset()

键找值方式：即通过元素中的键，获取键所对应的值

分析步骤：

    获取Map中所有的键，由于键是唯一的，所以返回一个Set集合存储所有的键。方法提示:keyset()

    遍历键的Set集合，得到每一个键。

    根据键，获取键所对应的值。方法提示:get(K key)
 

public class MapDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        //创建Map集合对象
        HashMap<String, String> map = new HashMap<String,String>();
        //添加元素到集合
        map.put("胡歌", "霍建华");
        map.put("郭德纲", "于谦");
        map.put("薛之谦", "大张伟");

        //获取所有的键  获取键集
        Set<String> keys = map.keySet();
        // 遍历键集 得到 每一个键
        for (String key : keys) {
              //key  就是键
            //获取对应值
            String value = map.get(key);
            System.out.println(key+"的CP是："+value);
        }  
    }
}

8.5 Map集合遍历键值对方式

Map中存放的是两种对象，一种称为key(键)，一种称为value(值)，它们在在Map中是一一对应关系，这一对对象又称做Map中的一个Entry(项)。

Entry将键值对的对应关系封装成了对象。即键值对对象，这样我们在遍历Map集合时，就可以从每一个键值对（Entry）对象中获取对应的键与对应的值。

既然Entry表示了一对键和值，那么也同样提供了获取对应键和对应值得方法：

    public K getKey()：获取Entry对象中的键。

    public V getValue()：获取Entry对象中的值。

在Map集合中也提供了获取所有Entry对象的方法：

    public Set<Map.Entry<K,V>> entrySet(): 获取到Map集合中所有的键值对对象的集合(Set集合)。

键值对方式：即通过集合中每个键值对(Entry)对象，获取键值对(Entry)对象中的键与值。

操作步骤与图解：

        获取Map集合中，所有的键值对(Entry)对象，以Set集合形式返回。方法提示:entrySet()。

        遍历包含键值对(Entry)对象的Set集合，得到每一个键值对(Entry)对象。

        通过键值对(Entry)对象，获取Entry对象中的键与值。 方法提示:getkey() getValue()

public class MapDemo02 {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建Map集合对象
        HashMap<String, String> map = new HashMap<String,String>();
        // 添加元素到集合
        map.put("胡歌", "霍建华");
        map.put("郭德纲", "于谦");
        map.put("薛之谦", "大张伟");

        // 获取 所有的 entry对象  entrySet
        Set<Entry<String,String>> entrySet = map.entrySet();

        // 遍历得到每一个entry对象
        for (Entry<String, String> entry : entrySet) {
               // 解析
            String key = entry.getKey();
            String value = entry.getValue();  
            System.out.println(key+"的CP是:"+value);
        }
    }
}

8.6 HashMap存储自定义类型键值

练习：每位学生（姓名，年龄）都有自己的家庭住址。那么，既然有对应关系，则将学生对象和家庭住址存储到map集合中。学生作为键, 家庭住址作为值。
 

public class Student {
    private String name;
    private int age;

    public Student() {
    }

    public Student(String name, int age) {
        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 boolean equals(Object o) {
        if (this == o)
            return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass())
            return false;
        Student student = (Student) o;
        return age == student.age && Objects.equals(name, student.name);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(name, age);
    }
}

public class HashMapTest {
    public static void main(String[] args) {
        //1,创建Hashmap集合对象。
        Map<Student,String>map = new HashMap<Student,String>();
        //2,添加元素。
        map.put(newStudent("lisi",28), "上海");
        map.put(newStudent("wangwu",22), "北京");
        map.put(newStudent("zhaoliu",24), "成都");
        map.put(newStudent("zhouqi",25), "广州");
        map.put(newStudent("wangwu",22), "南京");
        
        //3,取出元素。键找值方式
        Set<Student>keySet = map.keySet();
        for(Student key: keySet){
            Stringvalue = map.get(key);
            System.out.println(key.toString()+"....."+value);
        }
    }
}

    当给HashMap中存放自定义对象时，如果自定义对象作为key存在，这时要保证对象唯一，必须复写对象的hashCode和equals方法(如果忘记，请回顾HashSet存放自定义对象)。

    如果要保证map中存放的key和取出的顺序一致，可以使用java.util.LinkedHashMap集合来存放。

8.7 LinkedHashMap

在HashMap下面有一个子类LinkedHashMap，它是链表和哈希表组合的一个数据存储结构。

public class LinkedHashMapDemo {
    public static void main(String[] args) {
        LinkedHashMap<String, String> map = new LinkedHashMap<String, String>();
        map.put("邓超", "孙俪");
        map.put("李晨", "范冰冰");
        map.put("刘德华", "朱丽倩");
        Set<Entry<String, String>> entrySet = map.entrySet();
        for (Entry<String, String> entry : entrySet) {
            System.out.println(entry.getKey() + "  " + entry.getValue());
        }
    }
}

8.8 Map集合练习

需求：

计算一个字符串中每个字符出现次数。

分析：

    获取一个字符串对象

    创建一个Map集合，键代表字符，值代表次数。

    遍历字符串得到每个字符。

    判断Map中是否有该键。

    如果没有，第一次出现，存储次数为1；如果有，则说明已经出现过，获取到对应的值进行++，再次存储。

    打印最终结果

public class MapTest {
public static void main(String[] args) {
        //友情提示
        System.out.println("请录入一个字符串:");
        String line = new Scanner(System.in).nextLine();
        // 定义 每个字符出现次数的方法
        findChar(line);
    }
    private static void findChar(String line) {
        //1:创建一个集合 存储  字符 以及其出现的次数
        HashMap<Character, Integer> map = new HashMap<Character, Integer>();
        //2:遍历字符串
        for (int i = 0; i < line.length(); i++) {
            char c = line.charAt(i);
            //判断 该字符 是否在键集中
            if (!map.containsKey(c)) {//说明这个字符没有出现过
                //那就是第一次
                map.put(c, 1);
            } else {
                //先获取之前的次数
                Integer count = map.get(c);
                //count++;
                //再次存入  更新
                map.put(c, ++count);
            }
        }
        System.out.println(map);
    }
}

8.9 HashMap排序

public class SortMap
{
    public static void main(String[] args)
    {
        Map<String, Integer> map = new HashMap<String, Integer>();
        map.put("1d", 4);
        map.put("2b", 3);
        map.put("3a", 1);
        map.put("4c", 2);
        System.out.println("原始数据：");
        // 排序前
        for(String s:map.keySet())
        {
            System.out.println(s+":"+map.get(s));
        }
        List<Map.Entry<String, Integer>> list = new ArrayList<Map.Entry<String, Integer>>(map.entrySet());
        
        // 根据key值排序
        Collections.sort(list, new Comparator<Map.Entry<String, Integer>>() {
            @Override
            public int compare(Map.Entry<String, Integer> o1, Map.Entry<String, Integer> o2)
            {
                return o1.getKey().toString().compareTo(o2.toString());
            }
        });
        System.out.println("根据key值排序：");
        // 根据key值排序后
        for (Entry<String, Integer> entry : list)
        {
            System.out.println(entry.getKey() + ":" + entry.getValue());
        }
        // 根据value排序
        Collections.sort(list, new Comparator<Map.Entry<String, Integer>>() {
            @Override
            public int compare(Map.Entry<String, Integer> o1, Map.Entry<String, Integer> o2)
            {
                return o1.getValue()-o2.getValue();
            }
        });
        System.out.println("根据value值排序：");
        // 根据value值排序后
        for (Entry<String, Integer> entry : list)
        {
            System.out.println(entry.getKey() + ":" + entry.getValue());
        }
    }
}

9 JDK9对集合添加的优化

（1）通常，我们在代码中创建一个集合（例如，List 或 Set ），并直接用一些元素填充它。 实例化集合，几个 add方法 调用，使得代码重复。

public class Demo01 {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("abc");
        list.add("def");
        list.add("ghi");
        System.out.println(list);
    }
}

（2）Java 9，添加了几种集合工厂方法,更方便创建少量元素的集合、map实例。新的List、Set、Map的静态工厂方法可以更方便地创建集合的不可变实例。

需要注意以下两点：

    1:of()方法只是Map，List，Set这三个接口的静态方法，其父类接口和子类实现并没有这类方法，比如 HashSet，ArrayList等待；

    2:返回的集合是不可变的；

public class HelloJDK9 {  
    public static void main(String[] args) {  
        Set<String> str1=Set.of("a","b","c");  
        //str1.add("c");这里编译的时候不会错，但是执行的时候会报错，因为是不可变的集合  
        System.out.println(str1);  
        Map<String,Integer> str2=Map.of("a",1,"b",2);  
        System.out.println(str2);  
        List<String> str3=List.of("a","b");  
        System.out.println(str3);  
    }  
}

java集合类的创建方式

常常因为不会创建集合类的语法而浪费时间。。
集合可以看作一个容器，集合中的对象可以很容易存放到集合中，也很容易将其从集合中取出来，还可以按一定的顺序摆放。Java中提供了不同的集合类，这些类具有不同的存储对象的方式，并提供了相应的方法方便用户对集合进行遍历。

集合的长度是可变的，用来存放对象的引用。常见的集合类有List集合、Set集合、Map集合。
　　
下面举一个实例，看看如何创建并添加修改集合元素。

 1 import java.util.Iterator;
 2 import java.util.LinkedList;
 3 import java.util.List;
 4 
 5 public class CollectionDemoList {
 6 
 7     public static void main(String[] args) {
 8         String aString = "A", bString = "B", cString = "C", dString = "D", eString  = "E";
 9         
10         List<String> list = new LinkedList<>();        // 创建list集合对象
11         list.add(aString);        // 向集合中添加元素
12         list.add(bString);
13         list.add(eString);
14         // 输出语句，用迭代器
15         Iterator<String> iter = list.iterator();        // 创建集合迭代器
16         while(iter.hasNext()) {        // 遍历集合中的元素
17             System.out.print(iter.next() + " ");
18         }
19         
20         System.out.println();        // 换行
21         list.set(1, cString);        // 将索引位置1的对象修改为对象bString
22         Iterator<String> it = list.iterator();
23         while(it.hasNext()) {
24             System.out.print(it.next() + " ");
25         }
26     }
27 
28 }

上述代码中，add()方法用于向集合中添加元素，set()方法用于修改集合中的元素，迭代器用于遍历集合中的元素并输出（会在下面的内容中涉及）。运行结果如下：

其中创建List集合对象时，“<>”中是集合汇总元素的类型，如上方的String表示集合中的元素由String字符串构成。因为List是一个接口，所以new的是接口的实现类，在Eclipse中光标放在List上按Ctrl+T就可以看见List接口的所有实现类了。
　　
下面看一个例子，用addAll()方法把List集合对象存入到Set集合中并除掉重复值。

import java.util.ArrayList;
 2 import java.util.HashSet;
 3 import java.util.Iterator;
 4 import java.util.List;
 5 import java.util.Set;
 6 
 7 public class CollectionDemoSet {
 8 
 9     public static void main(String[] args) {
10         List<String> list = new ArrayList<>();        // 创建List集合对象
11         list.add("dog");
12         list.add("cat");
13         list.add("fish");
14         list.add("cat");    //重复值
15         
16         Set<String> set = new HashSet<>();        // 创建List对象集合
17         set.addAll(list);        // 将List集合对象添加到Set集合中
18         Iterator<String> it = set.iterator();
19         while(it.hasNext()) {
20             System.out.print(it.next() + " ");
21         }
22     }
23 
24 }

同理，创建Set对象集合时，Set是一个接口，new的是接口的实现类。运行结果如下：

由于Set集合中的对象是无序的，遍历Set集合的结果与插入Set集合的顺序并不相同。
　　

import java.util.HashMap;
 2 import java.util.Map;
 3 
 4 public class MapDemo {
 5 
 6     public static void main(String[] args) {
 7         Map<String, String> map = new HashMap<>();        // 创建Map集合
 8         map.put("1", "dog");
 9         map.put("2", "cat");
10         map.put("3", "fish");
11         for(int i=1; i<=3; i++) {
12             System.out.println("第" + i + "个元素是：" + map.get("" + i + ""));
13         }
14     }
15 
16 }

创建Map集合时，Map接口的“<>”中含有两个类型，分别对应其key与value。