Java类集框架（二）

目录

1.Map（常用子类 HashMap，LinkedHashMap，HashTable，TreeMap）

2.Map的输出（Map.Entry,iterator,foreach）

3.数据结构 - 栈（Stack）

4.数据结构 - 队列（Queue）

5.属性类Properties

5.Collections工具类

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1.Map（常用子类 HashMap，LinkedHashMap，HashTable，TreeMap）

Map最大的特点就是二元偶对象（存储的结构是 key = value），比如说存放的可以是学生+成绩，如：黄小龙 = 60 。并且Map与Collection集合在操作上的不同是，Map中文是地图，最大的作用是用以查找数据，而Collection最主要用以输出数据

方法	描述
public void put(K key, V value)	将指定的键值对添加到Map中
public V get(Object key)	返回与指定键关联的值
public Set<Map.Entry<K, V>> entrySet()	返回Map中包含的所有键值对的Set集合
public V remove(Object key)	从Map中移除指定键及其关联的值
public boolean containsKey(Object key)	如果Map中包含指定键，则返回true；否则返回false

1.HashMap(散列Map)子类

案例代码HashMap的创建：

package Example1813;import java.util.HashMap;
import java.util.Map;public class javaDemo {public static void main(String[] args) {Map<String,Integer> map = new HashMap<String,Integer>();map.put("王",12);map.put("张",6);map.put("黄",2);map.put("何",8);
//        输入存在null的数据map.put("只有key",null);map.put(null,2);map.put(null,null);System.out.println(map);}
}

1. 由于是Hash散列，所以存储的数据是混乱无序的，如果按照顺序输入数据可能会被打乱，所以为了解决这个问题如同Set的HashSet一样引入了LinkedHashMap
2. HashMap允许放入的数据存在空值(NULL)

2.LinkedHashMap子类

有序型Map，通过放入的顺序保证输出的顺序

案例代码：成绩查询系统

package Ecample1814;import java.util.LinkedHashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Scanner;public class javaDemo {public static void main(String[] args) {Map<String,Integer> map = new LinkedHashMap<>();map.put("黄小龙",60);map.put("张春蛋",62);map.put("王二",73);map.put("王包",77);map.put("陈色",78);System.out.println("欢迎使用成绩查询系统,请输入想要查询的成绩姓名");Scanner scan = new Scanner(System.in);String temp = scan.next();if (map.containsKey(temp)){System.out.println(temp+"同学成绩为:"+ map.get(temp));}else System.out.println("无查询对象");}
}

3.HashTable子类

HashTable，也是无序的存放，但是其中不能存放空值否则会报错

案例代码：

package Example1816;import java.util.Hashtable;
import java.util.Map;public class javaDemo {public static void main(String[] args) {Map<String,String> hashtable= new Hashtable<>();hashtable.put("科目1","驾驶知识考试");hashtable.put("科目2","道路模拟项目");hashtable.put("科目3","道路模拟驾驶");try {
//            放入空值hashtable.put(null,null);}catch (Exception e){
//            提示异常e.printStackTrace();}System.out.println(hashtable);}
}

 

HashTable与HashMap的区别

HashTable属于同步操作(线程安全)，并且其中的key和value不允许存放null，否则会抛出异常NullPointerException

HashMap属于异步操作（非线程安全），其中的key或者value可以存放null

4.TreeMap 子类

TreeMap的子类属于是有序的集合类型，它可以根据key进行排序，所以再key一定要有实现Comparable的接口的才能进行排序

String类就实现了Comparable接口

案例代码：按照运动员号数输出所有运动员的比赛时间

package Example1817;import java.util.Hashtable;
import java.util.Map;
import java.util.TreeMap;public class javaDemo {public static void main(String[] args) {Map<String,String> map = new TreeMap<>();map.put("运动员2号","6.32秒");map.put("运动员1号","6.54秒");map.put("运动员4号","6.72秒");map.put("运动员3号","7.02秒");System.out.println(map);}
}

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2.Map的输出（Map.Entry与iterator,foreach）

虽然Map主要用于数据的查找，但是有些时候也是需要其中数据的输出。但是在Map的方法中可以发现并不像Collection一样有iterator方法，所以目标放在方法转换方法entrySet(),先将数据转为Set集合类型再通过iterator迭代器进行输出，这就是Map的标准输出

首先介绍Map.Entry内部接口

由于Map中所有保存的对象都是二元偶对象，所以针对此对象的数据标准建立了一个Map.Entry内部接口，该接口可以接收二元偶对象并存在两个方法，getkey()与getvalue();分别获取一个对象的key与value

通过Map.Entry搭配Iterator实现Map的输出案例：

package Example1818;import java.util.Hashtable;
import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import java.util.Set;public class javaDemo {public static void main(String[] args) {Map<String, String> map = new Hashtable<>();map.put("王小的爱好", "篮球");map.put("王小爱吃的美食", "凉拌猪头肉");map.put("王小的性别", "男");map.put("王小的家产", "几乎没有");
//    map转为集合SetSet<Map.Entry<String, String>> entrySet = map.entrySet();
//    调用集合Set的iterator方法Iterator<Map.Entry<String, String>> entryIterator = entrySet.iterator();while (entryIterator.hasNext()) {Map.Entry<String,String> temp =entryIterator.next();System.out.println(temp.getKey()+"是"+temp.getValue());}}
}

 

问1：为什么迭代器的泛型是Iterator<Map.Entry<String,String>>而不是Iterator<String,String>

迭代器的泛型类型应为Iterator<Map.Entry<String, String>>而不是Iterator<String, String>，因为在遍历Map键值对时，每个键值对都表示一个Map.Entry对象。

在Java中，Map接口的键值对由Map.Entry表示，其在内部定义了两个相关的方法：getKey()和getValue()。因此，当使用迭代器来遍历Map时，需要使用Map.Entry作为泛型参数，并且迭代器的类型应该是Iterator<Map.Entry<String, String>>。

通过这种方式，迭代器可以迭代返回Map.Entry对象（包含键和值），然后可以使用getKey()和getValue()方法分别获取键和值。

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3.数据结构 - 栈（Stack）

栈作为一种数据结构其最主要的特点就是"先进后出"

举个最简单例子理解，在古代如果一个人有大量的钱财需要自己存放，那么他可能会挖一个坑，这个坑就理解为栈，首先他先放财物在坑底，然后放石头块，最后放沙子。那有一天他要用到财务的时候，就需要按挖沙子，挖石头块，得到财物的流程，这里可以发现最开始放的财物反而最后才能得到，这就是先进后出

Stack常用的方法：

修饰符	返回值类型	方法名	描述
public	void	push()	将元素推入栈顶。
public	E	pop()	移除并返回栈顶元素。
public	E	peek()	返回栈顶元素但不移除。
public	int	search()	返回元素在栈中的位置，如果不存在则返回 -1。
public	boolean	empty()	检查栈是否为空，为空则返回 true，否则返回 false。

案例Stack的创建以及操作方法：

package Example1819;import java.util.Stack;public class javaDemo {public static void main(String[] args) {Stack<String> land = new Stack<>();
//        埋藏财物land.push("财物");land.push("石头");land.push("泥土");System.out.println("有小偷，但是小偷在埋藏地只看到"+land.peek());System.out.println("当需要用到财物时候");
//        开始挖财物while (!land.empty()){String temp;temp = land.pop();if (temp.equals("财物")){System.out.println("找到财物啦！！");}else System.out.println("挖出来了"+temp);}}
}

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4.数据结构 - 队列（Queue,Deque）

队列作为一种数据结构其最主要的特点就是“先进先出”

就跟名字的队列一样，就像抢票一样，先到先得

由于在jdk1.6以后为了方便队列的操作将Queue定义为了Deque，此次的变更扩充了许多的方法，以下是Deque的常用方法

修饰符	返回值类型	方法名	描述
boolean	void	addFirst(E e)	将指定元素插入到双端队列的开头位置，如果成功则返回 true，如果队列已满则抛出异常。
boolean	void	addLast(E e)	将指定元素插入到双端队列的末尾位置，如果成功则返回 true，如果队列已满则抛出异常。
boolean	boolean	offerFirst(E e)	将指定元素插入到双端队列的开头位置，如果成功则返回 true，如果队列已满则返回 false。
boolean	boolean	offerLast(E e)	将指定元素插入到双端队列的末尾位置，如果成功则返回 true，如果队列已满则返回 false。
E	E	removeFirst()	移除并返回双端队列的开头元素，如果队列为空则抛出异常。
E	E	removeLast()	移除并返回双端队列的末尾元素，如果队列为空则抛出异常。
E	E	pollFirst()	移除并返回双端队列的开头元素，如果队列为空则返回 null。
E	E	pollLast()	移除并返回双端队列的末尾元素，如果队列为空则返回 null。
E	E	peekFirst()	返回双端队列的开头元素但不移除，如果队列为空则返回 null。
E	E	peekLast()	返回双端队列的末尾元素但不移除，如果队列为空则返回 null。

 案例代码：

package Example1820;import java.util.Deque;
import java.util.LinkedList;public class javaDemo {public static void main(String[] args) {
//        通过链表接收对象Deque<String> deque = new LinkedList<>();System.out.println("欢迎参加男生女生向前冲");
//        从队尾进行插入,每一位到前一位的后面deque.addLast("一号");deque.addLast("二号");deque.addLast("三号");deque.addLast("四号");System.out.println("今天的参赛选手的号数第一位是"+deque.peekFirst()+"最后一位选手的号数是"+ deque.peekLast());System.out.println("比赛开始");while (!deque.isEmpty()){System.out.println("选手"+deque.pollFirst()+"进行比赛");System.out.println("比赛结束");}System.out.println("今天的活动到此结束");}
}

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5.属性类Properties

属性类是专门用以处理字符串的一个类并且是HashTable的子类，但是注意只能对字符串进行操作，同时可以通过输入/输出流进行数据的保存

以下是属性类的常用方法：

getProperties(String key)	返回指定键对应的属性值。
getProperties(String key, defaultValue)	返回指定键对应的属性值，如果键不存在则返回默认值。
setProperties(Properties props)	将指定的属性集合设置为当前属性集合。
store(OutputStream out, String comments)	将当前属性集合保存到输出流中。
load(InputStream in)	从输入流中加载属性集合。

 设置属性的案例：

package Example1821;import java.util.Properties;public class javaDemo {public static void main(String[] args) {Properties properties = new Properties();
//        创建属性properties.setProperty("属性的key","属性的value");properties.setProperty("黄小龙","土木工程");properties.setProperty("张小芳","计算机科学技术");properties.setProperty("王洪","道桥设计");properties.setProperty("黄键化","石油开采");
//        获取属性System.out.println("该同学选择了"+properties.getProperty("黄小龙"));System.out.println(properties.getProperty("王孟","没有找到"));}
}

2.通过输入输出流进行文件保存

package Example1822;import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.util.Properties;public class javaDemo {public static void main(String[] args)throws Exception {File file = new File("E:"+File.separator+"jiawa"+File.separator+"information.properties");Properties properties = new Properties();
//        填入信息properties.setProperty("www.baidu.com","78");properties.setProperty("www.csdn.com","80");properties.setProperty("www.4399.com","90");properties.setProperty("ww.7k7k","68");
//        通过输出流将信息输出到对应文件中if (file.exists()){properties.store(new FileOutputStream(file),"website and it gets scores");}
//      通过输入流得到信息Properties inproperty = new Properties();inproperty.load(new FileInputStream(file));System.out.println(inproperty.get("www.4399.com"));}
}

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5.Collections工具类

该工具类是专门提供的一个集合的工具类，该工具类实现Collection，Map，List，Set等集合接口的数据操作

下面是Collections工具类的常用方法：

方法	描述
addAll(Collection<? super T> c, T... elements)	将元素数组添加到集合 c 中
binarySearch(List<? extends T> list, T key)	使用二分查找算法在有序列表 list 中查找元素 key 的索引
copy(List<? super T> dest, List<? extends T> src)	将源列表 src 的元素复制到目标列表 dest
fill(List<? super T> list, T obj)	使用指定的对象 obj 填充列表 list
max(Collection<? extends T> coll)	返回集合 coll 的最大元素
min(Collection<? extends T> coll)	返回集合 coll 的最小元素
reverse(List<?> list)	反转列表 list 中的元素
shuffle(List<?> list)	随机打乱列表 list 中的元素
sort(List<T> list)	对列表 list 进行升序排序
swap(List<?> list, int i, int j)	交换列表 list 中索引为 i 和 j 的元素

案例：通过Collections类操作List集合

package Example1823;import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;public class javaDemo {public static void main(String[] args) {List<String> list = new ArrayList<String>();
//        批量添加信息Collections.addAll(list,"我是第一","我是第二","我是我");System.out.println(list);
//        集合内容反转Collections.reverse(list);System.out.println(list);
//        通过二分法查找System.out.println(Collections.binarySearch(list,"我是第二"));}
}