使用LinkedList实现堆栈及Set集合特点、遍历方式、常见实现类

目录

一、使用LinkedList实现堆栈

堆栈

LinkedList实现堆栈 

二、集合框架

三、Set集合

1.特点

2.遍历方式

3.常见实现类

HashSet

LinkedHashSet

TreeSet

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一、使用LinkedList实现堆栈

堆栈

堆栈（stack）是一种常见的数据结构，一端被称为栈顶，另一端被称为栈底，它遵循"先进后出"（Last In First Out，LIFO）的原则。在堆栈中，最后放入堆栈的元素将首先被移除。

堆栈具有两个主要的操作：

1. 入栈（push）：将元素添加到堆栈顶部。
2. 出栈（pop）：从堆栈顶部移除元素并返回它。

除了这两个主要操作外，堆栈还可能支持其他常用操作，例如：

• 获取栈顶元素（top）：查看位于堆栈顶部的元素，而不移除它。
• 判断堆栈是否为空（isEmpty）：检查堆栈是否不包含任何元素。

在Java中，可以使用数组或链表来实现堆栈。常见的实现方式包括使用Java的自带栈类（Stack类或Deque接口的实现类），或者使用LinkedList类来自行实现堆栈。

堆栈在编程中有许多实际应用，例如算术表达式求值、函数调用栈、撤销/重做操作等等。

LinkedList实现堆栈 

要使用LinkedList来实现堆栈（stack），你可以按照以下步骤进行操作：

1. 导入LinkedList类：在Java中，LinkedList类位于java.util包中，因此你需要在代码中导入该类

   import java.util.LinkedList;

2. 创建堆栈类：创建一个名为Stack的类，该类将包含两个方法：push（入栈）和pop（出栈）

   public class Stack {private LinkedList<Object> list;public Stack() {list = new LinkedList<Object>();}public void push(Object element) {list.addFirst(element);}public Object pop() {return list.removeFirst();}
   }

3. 使用堆栈：现在你可以在代码中实例化Stack类，并使用push（入栈）和pop（出栈）方法来操作堆栈

   public class Main {public static void main(String[] args) {Stack stack = new Stack();stack.push("A");stack.push("B");stack.push("C");System.out.println(stack.pop()); // 输出 "C"System.out.println(stack.pop()); // 输出 "B"System.out.println(stack.pop()); // 输出 "A"}
   }

二、集合框架

三、Set集合

Set继承于Collection接口，是一个不允许出现重复元素，并且无序的集合，主要有HashSet和TreeSet两大实现类。是一种数据结构，它是由一组唯一元素组成的集合，这意味着其中不会有重复的元素。在编程中，Set集合通常用来存储不重复的数据，可以对其中的元素进行添加、删除和查找操作。

1.特点

• 无序：Set集合数据添加的顺序和取出的顺序不一致

  Set<Integer> set=new HashSet<Integer>();
  set.add(2);
  set.add(1);
  set.add(5);
  set.add(8);
  System.out.println(set);

• 唯一：List集合数据允许添加重复数据

  Set<Integer> set=new HashSet<Integer>();
  set.add(2);
  set.add(1);
  set.add(5);
  set.add(8);
  set.add(8);
  System.out.println(set);

• 问题：存储对象，验证Set集合唯一性

  Set<User> set=new HashSet<User>();
  set.add(new User(1,"zs"));
  set.add(new User(2,"ls"));
  set.add(new User(1,"zs"));
  for (User user : set) {System.out.println(user);
  }

  查看结果：存储相同属性的User对象时，Set集合并未满足唯一性要求，打印输入了相同对象信息。 输出格式：类的全路径名+@+十六进制内存地址

  User user = new User();
  user.equals(null);  //跳转到equals方法查看源码

  问题原因：判断重复元素的时候，Set集合会调用hashCode()和equal()方法来实现；而在没有重写equals方法之前默认比较的是Object（引用类型），实际上比较的是内存地址。

重写User对象中的equals方法，比较User对象中的属性。  

@Override
public int hashCode() {final int prime = 31;int result = 1;result = prime * result + ((id == null) ? 0 : id.hashCode());result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());return result;
}
@Override
public boolean equals(Object obj) {if (this == obj)return true;if (obj == null)return false;if (getClass() != obj.getClass())return false;User other = (User) obj;if (id == null) {if (other.id != null)return false;} else if (!id.equals(other.id))return false;if (name == null) {if (other.name != null)return false;} else if (!name.equals(other.name))return false;return true;
}

 当比较对象的属性相同时，已存在的对象信息不会被覆盖，而是过滤了。 结论：先比较hashcode值是否相同，再比较equals；

2.遍历方式

• foreach

  Set<String> set=new HashSet<String>();
  set.add("zs");
  set.add("ls");
  set.add("ww");
  for (String value : set) {System.out.println(value);
  }

• 迭代器

  Set<String> set=new HashSet<String>();
  set.add("zs");
  set.add("ls");
  set.add("ww");
  Iterator<String> it = set.iterator();
  while(it.hasNext())System.out.println(it.next());

3.常见实现类

HashSet

• 它不允许出现重复元素；

• 不保证集合中元素的顺序

• 允许包含值为null的元素，但最多只能有一个null元素。

• HashSet的实现是不同步的。

LinkedHashSet

• 哈希表和链表实现Set接口，具有可预测的迭代次序；

• 由链表保证元素有序，也就是说元素的存储和取出顺序是一致的。

• 由哈希值保证元素唯一，也就是说没有重复的元素

TreeSet

TreeSet 是一个有序的集合，它的作用是提供有序的Set集合。TreeSet是基于TreeMap实现的。TreeSet中的元素支持2种排序方式：自然排序 或者 根据创建TreeSet 时提供的 Comparator 进行排序。

• java.lang.Comparable自然比较接口

  public class User implements Comparable<User> {private int id;private String name;...@Overridepublic int compareTo(Student b) {return this.id-b.id;}
  }

• java.util.Comparator比较器

  public class NameComparator implements Comparator<User> {@Overridepublic int compare(User a, User b) {return a.getName()-b.getName();}
  }