java(Collection类)

Collection接口继承树

Collection接口及方法

• JDK不提供此接口的任何直接实现，而是提供更具体的子接口（如：Set和List）去实现。
• Collection 接口是 List和Set接口的父接口，该接口里定义的方法既可用于操作 Set 集合，也可用于操作 List 集合。方法如下：
• 添加:
  （1）add(E obj)：添加元素对象到当前集合中
  （2）addAll(Collection other)：添加other集合中的所有元素对象到当前集合中，即this = this ∪ other

注意：add和addAll的区别

import org.junit.Test;import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;public class TestCollectionAdd {@Testpublic void testAdd(){//ArrayList是Collection的子接口List的实现类之一。Collection coll = new ArrayList();// 添加coll.add("小李广");coll.add("扫地僧");coll.add("石破天");System.out.println(coll);}@Testpublic void testAddAll(){Collection c1 = new ArrayList();c1.add(1);c1.add(2);System.out.println("c1集合元素的个数：" + c1.size());//2 元素的个数System.out.println("c1 = " + c1);Collection c2 = new ArrayList();c2.add(1);c2.add(2);System.out.println("c2集合元素的个数：" + c2.size());//2System.out.println("c2 = " + c2);Collection other = new ArrayList();other.add(1);other.add(2);other.add(3);System.out.println("other集合元素的个数：" + other.size());//3System.out.println("other = " + other);System.out.println();c1.addAll(other);System.out.println("c1集合元素的个数：" + c1.size());//5System.out.println("c1.addAll(other) = " + c1);c2.add(other);System.out.println("c2集合元素的个数：" + c2.size());//3System.out.println("c2.add(other) = " + c2);}
}

判断

（3）int size()：获取当前集合中实际存储的元素个数
（4）boolean isEmpty()：判断当前集合是否为空集合
（5）boolean contains(Object obj)：判断当前集合中是否存在一个与obj对象equals返回true的元素
（6）boolean containsAll(Collection coll)：判断coll集合中的元素是否在当前集合中都存在。即coll集合是否是当前集合的“子集”
（7）boolean equals(Object obj)：判断当前集合与obj是否相等

import org.junit.Test;import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;public class TestCollectionContains {@Testpublic void test01() {Collection coll = new ArrayList();System.out.println("coll在添加元素之前，isEmpty = " + coll.isEmpty());coll.add("小李广");coll.add("扫地僧");coll.add("石破天");coll.add("佛地魔");System.out.println("coll的元素个数" + coll.size());System.out.println("coll在添加元素之后，isEmpty = " + coll.isEmpty());}@Testpublic void test02() {Collection coll = new ArrayList();coll.add("小李广");coll.add("扫地僧");coll.add("石破天");coll.add("佛地魔");System.out.println("coll = " + coll);System.out.println("coll是否包含“小李广” = " + coll.contains("小李广"));System.out.println("coll是否包含“小爬虫” = " + coll.contains("小爬虫"));Collection other = new ArrayList()other.add("小李广");other.add("扫地僧");other.add("小爬虫");System.out.println("other = " + other);System.out.println("coll.containsAll(other) = " + coll.containsAll(other));System.out.println(coll.contains(other));}@Testpublic void test03(){Collection c1 = new ArrayList();c1.add(1);c1.add(2);System.out.println("c1集合元素的个数：" + c1.size());//2System.out.println("c1 = " + c1);Collection c2 = new ArrayList();c2.add(1);c2.add(2);System.out.println("c2集合元素的个数：" + c2.size());//2System.out.println("c2 = " + c2);Collection other = new ArrayList();other.add(1);other.add(2);other.add(3);System.out.println("other集合元素的个数：" + other.size());//3System.out.println("other = " + other);System.out.println();c1.addAll(other);System.out.println("c1集合元素的个数：" + c1.size());//5System.out.println("c1.addAll(other) = " + c1);System.out.println("c1.contains(other) = " + c1.contains(other));System.out.println("c1.containsAll(other) = " + c1.containsAll(other));System.out.println();c2.add(other);System.out.println("c2集合元素的个数：" + c2.size());System.out.println("c2.add(other) = " + c2);System.out.println("c2.contains(other) = " + c2.contains(other));System.out.println("c2.containsAll(other) = " + c2.containsAll(other));}}

删除

（8）void clear()：清空集合元素
（9） boolean remove(Object obj) ：从当前集合中删除第一个找到的与obj对象equals返回true的元素。
（10）boolean removeAll(Collection coll)：从当前集合中删除所有与coll集合中相同的元素。即this = this - this ∩ coll
（11）boolean retainAll(Collection coll)：从当前集合中删除两个集合中不同的元素，使得当前集合仅保留与coll集合中的元素相同的元素，即当前集合中仅保留两个集合的交集，即this = this ∩ coll；

注意几种删除方法的区别

import org.junit.Test;import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;public class TestCollectionRemove {@Testpublic void test01(){Collection coll = new ArrayList();coll.add("小李广");coll.add("扫地僧");coll.add("石破天");coll.add("佛地魔");System.out.println("coll = " + coll); //coll = [小李广, 扫地僧, 石破天, 佛地魔]coll.remove("小李广");System.out.println("删除元素\"小李广\"之后coll = " + coll); //删除元素"小李广"之后coll = [扫地僧, 石破天, 佛地魔]coll.clear();System.out.println("coll清空之后，coll = " + coll);// coll清空之后，coll = []}@Testpublic void test02() {Collection coll = new ArrayList();coll.add("小李广");coll.add("扫地僧");coll.add("石破天");coll.add("佛地魔");System.out.println("coll = " + coll); // coll = [小李广, 扫地僧, 石破天, 佛地魔]Collection other = new ArrayList();other.add("小李广");other.add("扫地僧");other.add("小爬虫");System.out.println("other = " + other); // other = [小李广, 扫地僧, 小爬虫]coll.removeAll(other);System.out.println("coll.removeAll(other)之后，coll = " + coll); //coll.removeAll(other)之后，coll = [石破天, 佛地魔]System.out.println("coll.removeAll(other)之后，other = " + other); //coll.removeAll(other)之后，other = [小李广, 扫地僧, 小爬虫]}@Testpublic void test03() {Collection coll = new ArrayList();coll.add("小李广");coll.add("扫地僧");coll.add("石破天");coll.add("佛地魔");System.out.println("coll = " + coll); // coll = [小李广, 扫地僧, 石破天, 佛地魔]Collection other = new ArrayList(); other.add("小李广");other.add("扫地僧");other.add("小伙子");System.out.println("other = " + other); // other = [小李广, 扫地僧, 小伙子]coll.retainAll(other); // 取交集System.out.println("coll.retainAll(other)之后，coll = " + coll); // coll.retainAll(other)之后，coll = [小李广, 扫地僧]System.out.println("coll.retainAll(other)之后，other = " + other); //coll.retainAll(other)之后，other = [小李广, 扫地僧, 小伙子]}}

其它

（12）Object[] toArray()：返回包含当前集合中所有元素的数组
（13）hashCode()：获取集合对象的哈希值
（14）iterator()：返回迭代器对象，用于集合遍历

import org.junit.Test;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Collection;public class TestCollectionContains {@Testpublic void test01() {Collection coll = new ArrayList();coll.add("小李广");coll.add("扫地僧");coll.add("石破天");coll.add("佛地魔");//集合转换为数组：集合的toArray()方法Object[] objects = coll.toArray();System.out.println("用数组返回coll中所有元素：" + Arrays.toString(objects)); // 用数组返回coll中所有元素：[小李广, 扫地僧, 石破天, 佛地魔]//对应的，数组转换为集合：调用Arrays的asList(Object ...objs)Object[] arr1 = new Object[]{123,"AA","CC"};Collection list = Arrays.asList(arr1);System.out.println(list); // [123, AA, CC]}
}

Iterator(迭代器)接口

• 在程序开发中，经常需要遍历集合中的所有元素。针对这种需求，JDK专门提供了一个接口java.util.Iterator。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
  • Iterator，被称为迭代器接口，本身并不提供存储对象的能力，主要用于遍历Collection中的元素

• Collection接口继承了java.lang.Iterable接口，该接口有一个iterator()方法，那么所有实现了Collection接口的集合类都有一个iterator()方法，用以返回一个实现了Iterator接口的对象。

  • public Iterator iterator(): 获取集合对应的迭代器，用来遍历集合中的元素的。
  • 集合对象每次调用iterator()方法都得到一个全新的迭代器对象，默认游标都在集合的第一个元素之前。

• 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。

• 注意：在调用it.next()方法之前必须要调用it.hasNext()进行检测。若不调用，且下一条记录无效，直接调用it.next()会抛出NoSuchElementException异常。

举例：

import org.junit.Test;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;public class TestIterator {@Testpublic void test01(){Collection coll = new ArrayList();coll.add("小李广");coll.add("扫地僧");coll.add("石破天");Iterator iterator = coll.iterator();System.out.println(iterator.next()); // 小李广System.out.println(iterator.next()); // 扫地僧System.out.println(iterator.next()); // 石破天System.out.println(iterator.next()); //报NoSuchElementException异常}@Testpublic void test02(){Collection coll = new ArrayList();coll.add("小李广");coll.add("扫地僧");coll.add("石破天");Iterator iterator = coll.iterator();//获取迭代器对象while(iterator.hasNext()) {//判断是否还有元素可迭代System.out.println(iterator.next());//取出下一个元素}/* 输出结果:*   小李广扫地僧石破天* */}
}

迭代器的执行原理

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，接下来通过在这里插入代码片一个图例来演示Iterator对象迭代元素的过程：

使用Iterator迭代器删除元素：java.util.Iterator迭代器中有一个方法：void remove() ;

Iterator iter = coll.iterator();//回到起点
while(iter.hasNext()){Object obj = iter.next();if(obj.equals("Tom")){iter.remove();}
}

注意：- Iterator可以删除集合的元素，但是遍历过程中通过迭代器对象的remove方法，不是集合对象的remove方法。
- 如果还未调用next()或在上一次调用 next() 方法之后已经调用了 remove() 方法，再调用remove()都会报IllegalStateException。- Collection已经有remove(xx)方法了，为什么Iterator迭代器还要提供删除方法呢？因为迭代器的remove()可以按指定的条件进行删除。

import org.junit.Test;import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;public class TestIteratorRemove {@Testpublic void test01(){Collection coll = new ArrayList();coll.add(1);coll.add(2);coll.add(3);coll.add(4);coll.add(5);coll.add(6);Iterator iterator = coll.iterator();while(iterator.hasNext()){Integer element = (Integer) iterator.next();if(element % 2 == 0){iterator.remove();}}System.out.println(coll); // [1, 3, 5]}
}

foreach循环

• foreach循环（也称增强for循环）是 JDK5.0 中定义的一个高级for循环，专门用来遍历数组和集合的。

• foreach循环的语法格式：

for(元素的数据类型 局部变量 : Collection集合或数组){ //操作局部变量的输出操作
}
//这里局部变量就是一个临时变量，自己命名就可以

• 举例

import org.junit.Test;import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;public class TestForeach {@Testpublic void test01(){Collection coll = new ArrayList();coll.add("小李广");coll.add("扫地僧");coll.add("石破天");//foreach循环其实就是使用Iterator迭代器来完成元素的遍历的。for (Object o : coll) {System.out.println(o); // 循环遍历之前的ArrayList}}@Testpublic void test02(){int[] nums = {1,2,3,4,5};for (int num : nums) {System.out.println(num);}System.out.println("-----------------");String[] names = {"张三","李四","王五"};for (String name : names) {System.out.println(name);}}
}

对于集合的遍历，增强for的内部原理其实是个Iterator迭代器。
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。

Collection子接口1：List

List接口特点

• 鉴于Java中数组用来存储数据的局限性，我们通常使用java.util.List替代数组

• List集合类中元素有序、且可重复，集合中的每个元素都有其对应的顺序索引。

  • 举例：List集合存储数据，就像银行门口客服，给每一个来办理业务的客户分配序号：第一个来的是“张三”，客服给他分配的是0；第二个来的是“李四”，客服给他分配的1；以此类推，最后一个序号应该是“总人数-1”。
    

List接口方法

List除了从Collection集合继承的方法外，List 集合里添加了一些根据索引来操作集合元素的方法。

• 插入元素
  • void add(int index, Object ele):在index位置插入ele元素
  • boolean addAll(int index, Collection eles):从index位置开始将eles中的所有元素添加进来
• 获取元素
  • Object get(int index):获取指定index位置的元素
  • List subList(int fromIndex, int toIndex):返回从fromIndex到toIndex位置的子集合
• 获取元素索引
  • int indexOf(Object obj):返回obj在集合中首次出现的位置
  • int lastIndexOf(Object obj):返回obj在当前集合中末次出现的位置
• 删除和替换元素

  • Object remove(int index):移除指定index位置的元素，并返回此元素

  • Object set(int index, Object ele):设置指定index位置的元素为ele
    举例：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;public class TestListMethod {public static void main(String[] args) {// 创建List集合对象List<String> list = new ArrayList<String>();// 往 尾部添加 指定元素list.add("图图");list.add("小美");list.add("不高兴");System.out.println(list);// add(int index,String s) 往指定位置添加list.add(1,"没头脑");System.out.println(list);// String remove(int index) 删除指定位置元素  返回被删除元素// 删除索引位置为2的元素System.out.println("删除索引位置为2的元素");System.out.println(list.remove(2));System.out.println(list);// String set(int index,String s)// 在指定位置 进行 元素替代（改）// 修改指定位置元素list.set(0, "三毛");System.out.println(list);// String get(int index)  获取指定位置元素// 跟size() 方法一起用  来 遍历的for(int i = 0;i<list.size();i++){System.out.println(list.get(i));}//还可以使用增强forfor (String string : list) {System.out.println(string);}}
}

注意：在JavaSE中List名称的类型有两个，一个是java.util.List集合接口，一个是java.awt.List图形界面的组件，别导错包了。

List接口主要实现类：ArrayList

• ArrayList 是 List 接口的主要实现类

• 本质上，ArrayList是对象引用的一个”变长”数组

• Arrays.asList(…) 方法返回的 List 集合，既不是 ArrayList 实例，也不是 Vector 实例。 Arrays.asList(…) 返回值是一个固定长度的 List 集合
  

List的实现类之二：LinkedList

对于频繁的插入或删除元素的操作，建议使用LinkedList类，效率较高。这是由底层采用链表（双向链表）结构存储数据决定的。
特有方法：

• void addFirst(Object obj)
• void addLast(Object obj)
• Object getFirst()
• Object getLast()
• Object removeFirst()
• Object removeLast()

List的实现类之三：Vector(老了)

• Vector 是一个古老的集合，JDK1.0就有了。大多数操作与ArrayList相同，区别之处在于Vector是线程安全的。
• 在各种List中，最好把ArrayList作为默认选择。当插入、删除频繁时，使用LinkedList；Vector总是比ArrayList慢，所以尽量避免使用。
  特有方法：

• void addElement(Object obj)
• void insertElementAt(Object obj,int index)
• void setElementAt(Object obj,int index)
• void removeElement(Object obj)
• void removeAllElements()

@Test
public void testListRemove() {List list = new ArrayList();list.add(1);list.add(2);list.add(3);updateList(list);System.out.println(list);//[1,2]
}private static void updateList(List list) {list.remove(2);  // 移除下标
}

Collection子接口2：Set

Set接口概述

• Set接口是Collection的子接口，Set接口相较于Collection接口没有提供额外的方法
• Set 集合不允许包含相同的元素，如果试把两个相同的元素加入同一个 Set 集合中，则添加操作失败。
• Set集合支持的遍历方式和Collection集合一样：foreach和Iterator。
• Set的常用实现类有：HashSet、TreeSet、LinkedHashSet。

Set主要实现类：HashSet

HashSet概述

• HashSet 是 Set 接口的主要实现类，大多数时候使用 Set 集合时都使用这个实现类。

• HashSet 按 Hash 算法来存储集合中的元素，因此具有很好的存储、查找、删除性能。

• HashSet 具有以下特点：

  • 不能保证元素的排列顺序
  • HashSet 不是线程安全的
  • 集合元素可以是 null

• HashSet 集合判断两个元素相等的标准：两个对象通过 hashCode() 方法得到的哈希值相等，并且两个对象的 equals() 方法返回值为true。

• 对于存放在Set容器中的对象，对应的类一定要重写hashCode()和equals(Object obj)方法，以实现对象相等规则。即：“相等的对象必须具有相等的散列码”。

• HashSet集合中元素的无序性，不等同于随机性。这里的无序性与元素的添加位置有关。具体来说：我们在添加每一个元素到数组中时，具体的存储位置是由元素的hashCode()调用后返回的hash值决定的。导致在数组中每个元素不是依次紧密存放的，表现出一定的无序性。

HashSet中添加元素的过程：

• 第1步：当向 HashSet 集合中存入一个元素时，HashSet 会调用该对象的 hashCode() 方法得到该对象的 hashCode值，然后根据 hashCode值，通过某个散列函数决定该对象在 HashSet 底层数组中的存储位置。

• 第2步：如果要在数组中存储的位置上没有元素，则直接添加成功。

• 第3步：如果要在数组中存储的位置上有元素，则继续比较：

  • 如果两个元素的hashCode值不相等，则添加成功；
  • 如果两个元素的hashCode()值相等，则会继续调用equals()方法：
    • 如果equals()方法结果为false，则添加成功。
    • 如果equals()方法结果为true，则添加失败。

  第2步添加成功，元素会保存在底层数组中。

  第3步两种添加成功的操作，由于该底层数组的位置已经有元素了，则会通过链表的方式继续链接，存储。

举例：

import java.util.Objects;public class MyDate {private int year;private int month;private int day;public MyDate(int year, int month, int day) {this.year = year;this.month = month;this.day = day;}@Overridepublic boolean equals(Object o) {if (this == o) return true;if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;MyDate myDate = (MyDate) o;return year == myDate.year &&month == myDate.month &&day == myDate.day;}@Overridepublic int hashCode() {return Objects.hash(year, month, day);}@Overridepublic String toString() {return "MyDate{" +"year=" + year +", month=" + month +", day=" + day +'}';}
}

测试类

import org.junit.Test;import java.util.HashSet;public class TestHashSet {@Testpublic void test01(){HashSet set = new HashSet();set.add("张三");set.add("张三");set.add("李四");set.add("王五");set.add("王五");set.add("赵六");System.out.println("set = " + set);//不允许重复，无序}@Testpublic void test02(){HashSet set = new HashSet();set.add(new MyDate(2021,1,1));set.add(new MyDate(2021,1,1));set.add(new MyDate(2022,2,4));set.add(new MyDate(2022,2,4));System.out.println("set = " + set);//不允许重复，无序// set = [MyDate{year=2022, month=2, day=4}, MyDate{year=2021, month=1, day=1}]}
}

重写 hashCode() 方法的基本原则

• 在程序运行时，同一个对象多次调用 hashCode() 方法应该返回相同的值。
• 当两个对象的 equals() 方法比较返回 true 时，这两个对象的 hashCode() 方法的返回值也应相等。
• 对象中用作 equals() 方法比较的 Field，都应该用来计算 hashCode 值。

注意：如果两个元素的 equals() 方法返回 true，但它们的 hashCode() 返回值不相等，hashSet 将会把它们存储在不同的位置，但依然可以添加成功。

重写equals()方法的基本原则

• 重写equals方法的时候一般都需要同时复写hashCode方法。通常参与计算hashCode的对象的属性也应该参与到equals()中进行计算。

• 推荐：开发中直接调用Eclipse/IDEA里的快捷键自动重写equals()和hashCode()方法即可。

  • 为什么用Eclipse/IDEA复写hashCode方法，有31这个数字？

首先，选择系数的时候要选择尽量大的系数。因为如果计算出来的hash地址越大，所谓的“冲突”就越少，查找起来效率也会提高。（减少冲突）其次，31只占用5bits,相乘造成数据溢出的概率较小。再次，31可以 由i*31== (i<<5)-1来表示,现在很多虚拟机里面都有做相关优化。（提高算法效率）最后，31是一个素数，素数作用就是如果我用一个数字来乘以这个素数，那么最终出来的结果只能被素数本身和被乘数还有1来整除！(减少冲突)

练习

**练习1：**在List内去除重复数字值，要求尽量简单

public static List duplicateList(List list) {HashSet set = new HashSet();set.addAll(list);return new ArrayList(set);
}
public static void main(String[] args) {List list = new ArrayList();list.add(new Integer(1));list.add(new Integer(2));list.add(new Integer(2));list.add(new Integer(4));list.add(new Integer(4));List list2 = duplicateList(list);for (Object integer : list2) {System.out.println(integer);}
}

**练习2：**获取随机数
编写一个程序，获取10个1至20的随机数，要求随机数不能重复。并把最终的随机数输出到控制台。

public class RandomValueTest {public static void main(String[] args) {HashSet hs = new HashSet(); // 创建集合对象Random r = new Random();while (hs.size() < 10) {int num = r.nextInt(20) + 1; // 生成1到20的随机数hs.add(num);}for (Integer integer : hs) { // 遍历集合System.out.println(integer); // 打印每一个元素}}
}

**练习3：**去重

public class DistinctTest {public static void main(String[] args) {Scanner sc = new Scanner(System.in); // 创建键盘录入对象System.out.println("请输入一行字符串:");String line = sc.nextLine(); // 将键盘录入的字符串存储在line中char[] arr = line.toCharArray(); // 将字符串转换成字符数组HashSet hs = new HashSet(); // 创建HashSet集合对象for (Object c : arr) { // 遍历字符数组hs.add(c); // 将字符数组中的字符添加到集合中}for (Object ch : hs) { // 遍历集合System.out.print(ch);}}
}

**练习4：**面试题

import java.util.HashSet;
import java.util.Objects;public class Person {private int num;private String name;@Overridepublic String toString() {return "Person{" +"num=" + num +", name='" + name + '\'' +'}';}@Overridepublic boolean equals(Object o) {System.out.println("进入了equals方法.....");if (this == o) return true;if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;Person person = (Person) o;return num == person.num && Objects.equals(name, person.name);}@Overridepublic int hashCode() {return Objects.hash(num, name);}public Person(int num, String name) {this.num = num;this.name = name;}public void setNum(int num) {this.num = num;}public void setName(String name) {this.name = name;}public int getNum() {return num;}public String getName() {return name;}public static void main(String[] args) {HashSet set = new HashSet();Person p1 = new Person(1001,"AA");Person p2 = new Person(1002,"BB");set.add(p1);set.add(p2);p1.name = "CC"; System.out.println("现在集合里的元素:"+set); // 现在集合里的元素:[Person{num=1002, name='BB'}, Person{num=1001, name='CC'}] --->修改成功System.out.println("现在的p1"+p1); // 现在的 p1 也修改成功/** 在equals 方法里面 打印了 东西 但是这里也没有显示equals方法的进入,* */set.remove(p1); // 移除p1  但是移除不了 p1的hashCode() 已经改变了 进不了equal方法了 如果是进入了哈希算法相同的位置 但是之前的哈希值值 1001 AA 之后的是1001CC 所以哈希值不同。System.out.println(set); // [Person{num=1002, name='BB'}, Person{num=1001, name='CC'}]}
}

类似：

import java.util.HashSet;
import java.util.Objects;public class Person {private int num;private String name;@Overridepublic String toString() {return "Person{" +"num=" + num +", name='" + name + '\'' +'}';}@Overridepublic boolean equals(Object o) {System.out.println("进入了equals方法.....");if (this == o) return true;if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;Person person = (Person) o;return num == person.num && Objects.equals(name, person.name);}@Overridepublic int hashCode() {return Objects.hash(num, name);}public Person(int num, String name) {this.num = num;this.name = name;}public void setNum(int num) {this.num = num;}public void setName(String name) {this.name = name;}public int getNum() {return num;}public String getName() {return name;}public static void main(String[] args) {HashSet set = new HashSet();Person p1 = new Person(1001,"AA");Person p2 = new Person(1002,"BB");set.add(p1);set.add(p2);p1.name = "CC";System.out.println("现在集合里的元素:"+set); // 现在集合里的元素:[Person{num=1002, name='BB'}, Person{num=1001, name='CC'}] --->修改成功System.out.println("现在的p1"+p1); // 现在的 p1 也修改成功/** 在equals 方法里面 打印了 东西 但是这里也没有显示equals方法的进入,* */set.remove(p1); // 移除p1  但是移除不了 p1的hashCode() 已经改变了 进不了equal方法了,就算是创建了一样的hashCode,进了equal方法也不相等了System.out.println(set); // [Person{num=1002, name='BB'}, Person{num=1001, name='CC'}]set.add(new Person(1001,"CC"));System.out.println(set); // [Person{num=1002, name='BB'}, Person{num=1001, name='CC'}, Person{num=1001, name='CC'}]
//      现在居然可以加入"相同"的对象set.add(new Person(1001,"AA"));System.out.println(set); // [Person{num=1002, name='BB'}, Person{num=1001, name='CC'}, Person{num=1001, name='CC'}, Person{num=1001, name='AA'}]//其中Person类中重写了hashCode()和equal()方法}
}

Set实现类之二：LinkedHashSet

• LinkedHashSet 是 HashSet 的子类，不允许集合元素重复。

• LinkedHashSet 根据元素的 hashCode 值来决定元素的存储位置，但它同时使用双向链表维护元素的次序，这使得元素看起来是以添加顺序保存的。

• LinkedHashSet插入性能略低于 HashSet，但在迭代访问 Set 里的全部元素时有很好的性能。

朴素一点就是按顺序存储

import org.junit.Test;import java.util.LinkedHashSet;public class TestLinkedHashSet {@Testpublic void test01(){LinkedHashSet set = new LinkedHashSet();set.add("张三");set.add("张三");set.add("李四");set.add("王五");set.add("王五");set.add("赵六");System.out.println("set = " + set);//不允许重复，体现添加顺序}
}

Set实现类之三：TreeSet

1 TreeSet概述

• TreeSet 是 SortedSet 接口的实现类，TreeSet 可以按照添加的元素的指定的属性的大小顺序进行遍历。
• TreeSet底层使用红黑树结构存储数据
• 新增的方法如下：

• Comparator comparator()
• Object first()
• Object last()
• Object lower(Object e)
• Object higher(Object e)
• SortedSet subSet(fromElement, toElement)
• SortedSet headSet(toElement)
• SortedSet tailSet(fromElement)

• TreeSet特点：不允许重复、实现排序（自然排序或定制排序）
• TreeSet 两种排序方法：自然排序和定制排序。默认情况下，TreeSet 采用自然排序。
  • 自然排序：TreeSet 会调用集合元素的 compareTo(Object obj) 方法来比较元素之间的大小关系，然后将集合元素按升序(默认情况)排列。
    • 如果试图把一个对象添加到 TreeSet 时，则该对象的类必须实现 Comparable 接口。
    • 实现 Comparable 的类必须实现 compareTo(Object obj) 方法，两个对象即通过 compareTo(Object obj) 方法的返回值来比较大小。
• 定制排序：如果元素所属的类没有实现Comparable接口，或不希望按照升序(默认情况)的方式排列元素或希望按照其它属性大小进行排序，则考虑使用定制排序。定制排序，通过Comparator接口来实现。需要重写compare(T o1,T o2)方法。
  • 利用int compare(T o1,T o2)方法，比较o1和o2的大小：如果方法返回正整数，则表示o1大于o2；如果返回0，表示相等；返回负整数，表示o1小于o2。
  • 要实现定制排序，需要将实现Comparator接口的实例作为形参传递给TreeSet的构造器。
• 因为只有相同类的两个实例才会比较大小，所以向 TreeSet 中添加的应该是同一个类的对象。
• 对于 TreeSet 集合而言，它判断两个对象是否相等的唯一标准是：两个对象通过 compareTo(Object obj) 或compare(Object o1,Object o2)方法比较返回值。返回值为0，则认为两个对象相等。

注意它的结构不一样，之前那种修改元素之后，在添加可能会添加出一样元素的值，这个结构不一样要特殊分析。

举例：

import org.junit.Test;
import java.util.Iterator;
import java.util.TreeSet;public class TreeSetTest {/** 自然排序：针对String类的对象* */@Testpublic void test1(){TreeSet set = new TreeSet();set.add("MM");set.add("CC");set.add("AA");set.add("DD");set.add("ZZ");//set.add(123);  //报ClassCastException的异常Iterator iterator = set.iterator();while(iterator.hasNext()){System.out.println(iterator.next());}}/** 自然排序：针对User类的对象* */@Testpublic void test2(){TreeSet set = new TreeSet();set.add(new User("Tom",12));set.add(new User("Rose",23));set.add(new User("Jerry",2));set.add(new User("Eric",18));set.add(new User("Tommy",44));set.add(new User("Jim",23));set.add(new User("Maria",18));//set.add("Tom");Iterator iterator = set.iterator();while(iterator.hasNext()){System.out.println(iterator.next());}System.out.println(set.contains(new User("Jack", 23))); //true}
}

其中，User类定义如下：

public class User implements Comparable{String name;int age;public User() {}public User(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}@Overridepublic String toString() {return "User{" +"name='" + name + '\'' +", age=" + age +'}';}/*举例：按照age从小到大的顺序排列，如果age相同，则按照name从大到小的顺序排列* */public int compareTo(Object o) {if(this == o){return 0;}if(o instanceof User){User user = (User)o;int value = this.age - user.age;if(value != 0){return value;}return -this.name.compareTo(user.name);}throw new RuntimeException("输入的类型不匹配");}
}

/** 定制排序* */
@Test
public void test3(){//按照User的姓名的从小到大的顺序排列Comparator comparator = new Comparator() {@Overridepublic int compare(Object o1, Object o2) {if(o1 instanceof User && o2 instanceof User){User u1 = (User)o1;User u2 = (User)o2;return u1.name.compareTo(u2.name);}throw new RuntimeException("输入的类型不匹配");}};TreeSet set = new TreeSet(comparator);set.add(new User("Tom",12));set.add(new User("Rose",23));set.add(new User("Jerry",2));set.add(new User("Eric",18));set.add(new User("Tommy",44));set.add(new User("Jim",23));set.add(new User("Maria",18));//set.add(new User("Maria",28));Iterator iterator = set.iterator();while(iterator.hasNext()){System.out.println(iterator.next());}
}

**练习1：**在一个List集合中存储了多个无大小顺序并且有重复的字符串，定义一个方法，让其有序(从小到大排序)，并且不能去除重复元素。

public class SortTest {public static void main(String[] args) {ArrayList list = new ArrayList();list.add("ccc");list.add("ccc");list.add("aaa");list.add("aaa");list.add("bbb");list.add("ddd");list.add("ddd");sort(list);System.out.println(list);}/** 对集合中的元素排序,并保留重复*/public static void sort(List list) {TreeSet ts = new TreeSet(new Comparator() { @Overridepublic int compare(Object o1, Object o2) { // 重写compare方法String s1 = (String)o1;String s2 = (String)o2;int num = s1.compareTo(s2); // 比较内容return num == 0 ? 1 : num; // 如果内容一样返回一个不为0的数字即可}});ts.addAll(list); // 将list集合中的所有元素添加到ts中list.clear(); // 清空listlist.addAll(ts); // 将ts中排序并保留重复的结果在添加到list中}
}

**练习2：**TreeSet的自然排序和定制排序

1. 定义一个Employee类。
   该类包含：private成员变量name,age,birthday，其中 birthday 为 MyDate 类的对象；
   并为每一个属性定义 getter, setter 方法；
   并重写 toString 方法输出 name, age, birthday

2. MyDate类包含:
   private成员变量year,month,day；并为每一个属性定义 getter, setter 方法；

3. 创建该类的 5 个对象，并把这些对象放入 TreeSet 集合中（下一章：TreeSet 需使用泛型来定义）

4. 分别按以下两种方式对集合中的元素进行排序，并遍历输出：

   1). 使Employee 实现 Comparable 接口，并按 name 排序
   2). 创建 TreeSet 时传入 Comparator对象，按生日日期的先后排序。

• 代码实现：

public class MyDate implements Comparable{private int year;private int month;private int day;public MyDate() {}public MyDate(int year, int month, int day) {this.year = year;this.month = month;this.day = day;}public int getYear() {return year;}public void setYear(int year) {this.year = year;}public int getMonth() {return month;}public void setMonth(int month) {this.month = month;}public int getDay() {return day;}public void setDay(int day) {this.day = day;}@Overridepublic String toString() {
//        return "MyDate{" +
//                "year=" + year +
//                ", month=" + month +
//                ", day=" + day +
//                '}';return year + "年" + month + "月" + day + "日";}@Overridepublic int compareTo(Object o) {if(this == o){return 0;}if(o instanceof MyDate){MyDate myDate = (MyDate) o;int yearDistance = this.getYear() - myDate.getYear();if(yearDistance != 0){return yearDistance;}int monthDistance = this.getMonth() - myDate.getMonth();if(monthDistance != 0){return monthDistance;}return this.getDay() - myDate.getDay();}throw new RuntimeException("输入的类型不匹配");}
}

public class Employee implements Comparable{private String name;private int age;private MyDate birthday;public Employee() {}public Employee(String name, int age, MyDate birthday) {this.name = name;this.age = age;this.birthday = birthday;}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;}public MyDate getBirthday() {return birthday;}public void setBirthday(MyDate birthday) {this.birthday = birthday;}@Overridepublic String toString() {return "Employee{" +"name='" + name + '\'' +", age='" + age + '\'' +", birthday=" + birthday +'}';}@Overridepublic int compareTo(Object o) {if(o == this){return 0;}if(o instanceof Employee){Employee emp = (Employee) o;return this.name.compareTo(emp.name);}throw new RuntimeException("传入的类型不匹配");}
}

public class EmployeeTest {/*自然排序：创建该类的 5 个对象，并把这些对象放入 TreeSet 集合中* 需求1：使Employee 实现 Comparable 接口，并按 name 排序* */@Testpublic void test1(){TreeSet set = new TreeSet();Employee e1 = new Employee("Tom",23,new MyDate(1999,7,9));Employee e2 = new Employee("Rose",43,new MyDate(1999,7,19));Employee e3 = new Employee("Jack",54,new MyDate(1998,12,21));Employee e4 = new Employee("Jerry",12,new MyDate(2002,4,21));Employee e5 = new Employee("Tony",22,new MyDate(2001,9,12));set.add(e1);set.add(e2);set.add(e3);set.add(e4);set.add(e5);//遍历Iterator iterator = set.iterator();while(iterator.hasNext()){System.out.println(iterator.next());}}/** 定制排序：* 创建 TreeSet 时传入 Comparator对象，按生日日期的先后排序。* */@Testpublic void test2(){Comparator comparator = new Comparator() {@Overridepublic int compare(Object o1, Object o2) {if(o1 instanceof Employee && o2 instanceof Employee){Employee e1 = (Employee) o1;Employee e2 = (Employee) o2;//对比两个employee的生日的大小MyDate birth1 = e1.getBirthday();MyDate birth2 = e2.getBirthday();//方式1：
//                    int yearDistance = birth1.getYear() - birth2.getYear();
//                    if(yearDistance != 0){
//                        return yearDistance;
//                    }
//                    int monthDistance = birth1.getMonth() - birth2.getMonth();
//                    if(monthDistance != 0){
//                        return monthDistance;
//                    }
//
//                    return birth1.getDay() - birth2.getDay();//方式2：return birth1.compareTo(birth2);}throw new RuntimeException("输入的类型不匹配");}};TreeSet set = new TreeSet(comparator);Employee e1 = new Employee("Tom",23,new MyDate(1999,7,9));Employee e2 = new Employee("Rose",43,new MyDate(1999,7,19));Employee e3 = new Employee("Jack",54,new MyDate(1998,12,21));Employee e4 = new Employee("Jerry",12,new MyDate(2002,4,21));Employee e5 = new Employee("Tony",22,new MyDate(2001,9,12));set.add(e1);set.add(e2);set.add(e3);set.add(e4);set.add(e5);//遍历Iterator iterator = set.iterator();while(iterator.hasNext()){System.out.println(iterator.next());}}
}