最新Java实用教程第23讲集合(共21张PPT课件).pptx

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1、第23讲集合(jh)数组可以用来(yn li)保存一组数据，但数组的大小一旦定义就不能改变。使用数据类存储基本数据类型时非常有效，可以定义对象数组来存储一组对象，但有时并不能确定到底要存储多少个对象。为此，Java实用类库提供了一套容器类来解决这个问题。第一页，共二十一页。第23讲集合(jh) 23.1 23.1 集合框架集合框架(kun ji)(kun ji) 23.2 Collection23.2 Collection 23.2.1 Set23.2.1 Set（规则集）（规则集） 23.2.3 List23.2.3 List（线性表（线性表） 23.3 Map23.3 Map第二页，共二十

2、一页。23.1 23.1 集合集合(jh)(jh)框架框架 Java容器类的作用是用来“保存(bocn)对象”，是可变长的对象数组，其可分为两种类型： （1）Collection（称为集合）：一个独立元素的序列。 （2）Map（称为映射表或图）：一组成对的“键/值”对象。 图23.1为Java集合框架的继承关系图。第三页，共二十一页。第四页，共二十一页。23.2 Collection23.2 Collection Java集合框架中常用的Collection有三种：Set（规则集）、List（线性表）和Queue（队列）。Set的实例用于存储一组不重复的元素，List的实例用于存储一个由元素构

3、成的有序集合，而Queue的实例用于存储使用先进先出方式处理(chl)的对象。第五页，共二十一页。23.2.1 Set23.2.1 Set（规则（规则(guz)(guz)集）集） Set接口扩展了Collection接口，它并没有引入新的方法或常量，只是规定了Set的实例不能包含重复的元素。实现Set接口的具体类必须确保没有向其添加重复的元素。常用(chn yn)的实现Set接口的类有三个，分别为：HashSet（散列集）、LinkedHashSet（链式散列集）和TreeSet（树形集）。（1）HashSet（散列集）HashSet可以用来存储互不相同的任何元素。第六页，共二十一页。（2）L

4、inkedHashSet（链式散列集） LinkedHashSet是HashSet的子类，它使用链表扩展了HashSet类。LinkedHashSet中的元素是有序的，其顺序为插入(ch r)（3）TreeSet（树形集） SortedSet接口为Set的子接口，它确保了Set中的元素是有序的，这些元素按自然顺序进行排序或者按照创建Set时所指定的Comparator 进行排序。方法first、last、headSet和tailSet分别返回规则集中的第一个元素、最后一个元素、小于给定元素和大于等于给定元素的元素顺序。第七页，共二十一页。 sNavigableSet接口扩展了SortedSet

5、接口，增加了导航方法。方法 lower、floor、ceiling 和 higher 分别返回小于、小于等于、大于等于、大于给定元素的元素，如果元素不存在(cnzi)，则返回 null。也可以按升序或降序访问和遍历 NavigableSet。第八页，共二十一页。23.2.2 Comparator23.2.2 Comparator（比较（比较(bjio)(bjio)器接口）器接口） 向TreeSet中添加的对象是可以相互比较的，而常用的比较对象的方式有两种：（1）使用Comparable接口。这种方法用于使用实现了Comparable接口的类所创建对象的比较，Comparable接口中定义了co

6、mpareTo方法，这种方法定义的顺序为自然顺序。Java中API中的许多(xdu)类都实现了Comparable接口，如：由于String类实现了Comparable接口，所以在TestTreeSet.java中String类的实例可以存储到TreeSet中，并按自然顺序排序。第九页，共二十一页。（2）使用Comparator（比较器接口）。 有些类没有实现Comparable接口，或者虽然实现了Comparable接口但不想使用compareTo方法进行比较，这时可以为规则集中的元素指定一个比较器，此比较器为实现了Comparator接口的类所创建的对象。规则集中的元素按照比较器中规定的顺

7、序(shnx)进行排序。Comparator接口中定义了两个方法： int compare(T o1，T o2)：对两个参数进行比较，如果o1小于o2，返回一个负数；如果o1大于o2，返回一个正数；如果o1等于o2，返回0。 boolean equals(Object obj)：如果obj也是一个比较器，则比较obj与此比较器是否相等，如果相等返回true。第十页，共二十一页。23.2.3 List23.2.3 List（线性表）（线性表） 规则集中不能存储重复的元素。可以使用线性表来存储重复元素，另外线性表还可以为元素指定存储位置，使用下标进行访问。常用的实现List接口的类有两个Array

8、List和LinkedList，它们都按照被插入的顺序保存元素，两者的不同在于执行某些操作时的性能。（1）ArrayList（数组线性表） ArrayList采用数组来存储元素，但数组是动态创建的，当ArrayList中的元素个数超过出了数组的容量时，就创建(chungjin)一个更大的新数组，把当前数组中的元素全部复制到这个新数组中，所以，ArrayList在随机访问元素时效率很高。第十一页，共二十一页。（2）LinkedList（链式线性表） LinkedList使用(shyng)链表来存储元素，所以，LinkedList在添加删除元素时效率很高。第十二页，共二十一页。23.2.4 Que

9、ue23.2.4 Queue（队列（队列(duli)(duli)） 队列是一种先进先出的数据结构，在队头删除(shnch)元素，在队尾添加元素。而在优先队列中，元素可以被赋予优先级，优先级高的元素首先被删除(shnch)。（1）Deque（双端队列）和LinkedList（链表）Deque是双端队列，支持在队列的两端添加和删除元素。而LinkedList实现了Deque，可以使用LinkedList创建一个队列或双向队列。Queue接口中定义了如下方法来实现队列元素的访问：第十三页，共二十一页。 boolean add(E e)：将指定的元素插入此队列（如果立即可行且不会违反容量限制），在成功

10、时返回true，如果当前没有可用的空间，则抛出 IllegalStateException。 E element()：获取，但是不移除此队列的头。 boolean offer(E e)：将指定的元素插入此队列（如果立即可行且不会违反容量限制），当使用有容量限制的队列时，此方法通常要优于add(E)，后者可能无法插入元素，而只是(zhsh)抛出一个异常。 第十四页，共二十一页。 E peek()：获取(huq)但不移除此队列的头；如果此队列为空，则返回null。 E poll()：获取并移除此队列的头，如果此队列为空，则返回null。 E remove()：获取并移除此队列的头。而Deque中增

11、加了如下方法（只列出了部分方法），以实现双端队列中元素的访问： void addFirst(E e)：将指定元素插入此双端队列的开头（如果可以直接这样做而不违反容量限制）。第十五页，共二十一页。 E removeFirst()：获取并移除此双端队列(duli)第一个元素。 void addLast(E e)：将指定元素插入此双端队列的末尾（如果可以直接这样做而不违反容量限制）。 E removeLast()：获取并移除此双端队列的最后一个元素。 E getFirst()：获取，但不移除此双端队列的第一个元素。 E getLast()：获取，但不移除此双端队列的最后一个元素。第十六页，共二十一页

12、。（2）PriorityQueue（优先队列） PriorityQueue类是一个优先队列，优先级队列的元素按照其自然顺序进行排序，或者根据构造队列时提供的Comparator进行排序，具体取决于所使用的构造方法。优先级队列不允许使用null元素。依靠自然顺序的优先级队列还不允许插入不可比较的对象（这样做可能导致ClassCastException异常）。 此队列的头 是按指定排序方式确定的最小元素。如果多个元素都是最小值，则头是其中一个元素选择(xunz)方法是任意的。队列获取操作poll、remove、peek 和element访问处于队列头的元素。 第十七页，共二十一页。23.3 Map

13、23.3 Map Map是一种按照键值来存储元素的容器，键值与List的下标相似，但List中的下标是整数，而键值可以是任意的数据类型的对象。键值不能重复，每个键值对应一个值，他们一一对应。有三种常用具体类实现了Map：（1）HashMap 在HashMap中定位一个值，向其插入一个键值对以及删除一个键值对时非常(fichng)高效。（2）LinkedHashMap使用链表扩展了HashMap，HashMap不支持排序，而第十八页，共二十一页。 LinkedHashMap增加了排序功能。使用LinkedHashMap构建Map时的构造方法不同，排序方式也不同。无参构造方法创建的LinkedHa

14、shMap对象是按照插入顺序对键值进行排序的，而有参构造方法LinkedHashMap(int initialCapacity, float loadFactor, boolean accessOrder)是按访问顺序对键值进行排序的。（3）TreeMap TreeMap在遍历排序好的键值时非常(fichng)高效。键值可以使用Comparable接口或Comparator接口进行排序，当然要选择不同的构造方法。第十九页，共二十一页。讲后练习讲后练习(linx)(linx)1、编写程序，读取文本文件，将其中不重复的单词按照(nzho)升序显示。2、编写程序，读取任意一个Java源文件，计算该文件中的关键字个数。3、编写程序，读取任意一个文本文件，并统计该文本文件中单词的出现频率。第二十页，共二十一页。内容(nirng)总结第23讲集合。实现Set接口的具体类必须确保没有向其添加重复的元素。LinkedHashSet中的元素是有序的，其顺序为插入。规则集中的元素按照比较器中规定的顺序进行(jnxng)排序。依靠自然顺序的优先级队列还不允许插入不可比较的对象（这样做可能导致ClassCastException异常）。此队列的头 是按指定排序方式确定的最小元素第二十一页，共二十一页。