一、Set

1、Set 接口基本介绍

① 无序（添加和去除的顺序不一致），没有索引；

② 不允许重复元素，所以最多包含一个null ==》 数据不可以重复；

③ JDK API中Set接口的实现类

④ 注意：取出的顺序的顺序虽然不是添加的顺序，但它是固定的.

public static void main(String[] args) {Set set = new HashSet();set.add("john");set.add("lucy");set.add("john");//重复set.add("jack");set.add("hsp");set.add("mary");set.add(null);//set.add(null);//再次添加nullfor(int i = 0; i <10;i ++) {System.out.println("set=" + set);}
}

输出结果：

2、Set 接口的常用方法

和 List 接口一样， Set 接口也是 Collection 的子接口，因此，常用方法和 Collection 接口一样。

3、Set 接口的两种遍历方式

同Collection的遍历方式一样，因为Set接口是Collection接口的子接口。

① 可以使用迭代器；

② 增强for；

③ 不能使用索引的方式来获取（没有get方法）==》不能用普通for循环遍历。

//遍历
//方式1： 使用迭代器
System.out.println("=====使用迭代器====");
Iterator iterator = set.iterator();
while (iterator.hasNext()) {Object obj =  iterator.next();System.out.println("obj=" + obj);}set.remove(null);//方式2: 增强for
System.out.println("=====增强for====");for (Object o : set) {System.out.println("o=" + o);
}//set 接口对象，不能通过索引来获取
//set没有get方法

二、HashSet

1、HashSet的全面说明

① HashSet实现了Set接口；

② HashSet实际上是HashMap，HashMap底层是（数组+链表+红黑树）；

③ 可以存放null值，但是只能有一个null；

④ HashSet不保证元素是有序的，取决于hash后，再确定索引的结果；（即，不保证存放元素的顺序和取出顺序一致）

⑤ 不能有重复元素/对象。

HashSet set = new HashSet();//说明
//1. 在执行add方法后，会返回一个boolean值
//2. 如果添加成功，返回 true, 否则返回false
System.out.println(set.add("john"));//T
System.out.println(set.add("lucy"));//T
System.out.println(set.add("john"));//F
System.out.println(set.add("jack"));//T
System.out.println(set.add("Rose"));//T//3. 可以通过 remove 指定删除哪个对象
set.remove("john");
System.out.println("set=" + set);//set=[Rose, lucy, jack]set  = new HashSet();
System.out.println("set=" + set);//set=[]
//4. Hashset 不能添加相同的元素/数据?
set.add("lucy");//添加成功
set.add("lucy");//加入不了
set.add(new Dog("tom"));//OK
set.add(new Dog("tom"));//Ok，和上面行是两个不同的对象（元素是对象）
System.out.println("set=" + set); //set=[Dog{name='tom'}, Dog{name='tom'}, lucy]//再加深一下. 非常经典的面试题.
//看源码，做分析，先留一个坑，后面讲源码就懂了
//去看他的源码，即 add 到底发生了什么?=> 底层机制.
set.add(new String("hsp"));//ok
set.add(new String("hsp"));//加入不了.
System.out.println("set=" + set); //set=[hsp, Dog{name='tom'}, Dog{name='tom'}, lucy]

2、模拟简单的数组+链表结构

public class Test {@SuppressWarnings({"all"})public static void main(String[] args) {//模拟一个HashSet的底层 (HashMap 的底层结构)//1. 创建一个数组，数组的类型是 Node[]//2. 有些人，直接把 Node[] 数组称为 表Node[] table = new Node[16];//3. 创建结点Node john = new Node("john", null);table[2] = john;Node jack = new Node("jack", null);john.next = jack;// 将jack 结点挂载到johnNode rose = new Node("Rose", null);jack.next = rose;// 将rose 结点挂载到jackNode lucy = new Node("lucy", null);table[3] = lucy; // 把lucy 放到 table表的索引为3的位置.System.out.println("table=" + table);}
}class Node { //结点, 存储数据, 可以指向下一个结点，从而形成链表Object item; //存放数据Node next; // 指向下一个结点public Node(Object item, Node next) {this.item = item;this.next = next;}
}

3、HashSet底层机制说明

① HashSet 底层是 HashMap；

② 添加一个元素时，会得到hash值，会转成->索引值

③ 找到存储数据表table，看这个索引位置是否已经存放了元素；

④ 如果没有，直接加入；

⑤ 如果有，调用equals方法比较，如果相同，就放弃添加；如果不相同，则看链表的元素是否相同，如果相同，则放弃添加，否则添加到最后；

⑥ 在Java8中，如果一条链表的元素个数 >= TREEIFY_THRESHOLD(默认是8)，并且table的大小 >= MIN_TREEIFY_CAPACITY(默认64)，就会进行树化（红黑树）。

• 如果一条链表到了8个，但table没到64，则会先对table进行扩容

4、HashSet源码图解

HashSet hashSet = new HashSet();
hashSet.add("java");//到此位置，第1次add分析完毕.
hashSet.add("php");//到此位置，第2次add分析完毕
hashSet.add("java");
System.out.println("set=" + hashSet);

1）构造器

2）第一次add：扩容+存放

点击：为什么hash方法要右移16位，和直接求得的hashCode值异或

3）第二次add：直接存放

4）第三次add：重复元素存放

5）HashSet扩容机制

【a) 原table不为空时扩容】

• 第一次添加时，table容量扩容到16，临界值 = 16 * 0.75
• 后续添加，table容量为原容量的2倍，临界值 = 原临界值两倍

【b) HashSet扩容成红黑树机制】

在Java8中，如果一条链表的元素个数 >= TREEIFY_THRESHOLD(默认是8)，并且table的大小 >= MIN_TREEIFY_CAPACITY(默认64)，就会进行树化（红黑树），否则仍然采用数组扩容机制。

public class Test {public static void main(String[] args) {HashSet hashSet = new HashSet();/*在Java8中, 如果一条链表的元素个数到达 TREEIFY_THRESHOLD(默认是 8 )，并且table的大小 >= MIN_TREEIFY_CAPACITY(默认64),就会进行树化(红黑树),否则仍然采用数组扩容机制*/for(int i = 1; i <= 12; i++) {hashSet.add(new A(i)); //到9时，table扩大一次，并且存放在8个结点后面。10又扩大一次，11再扩大时，table大小为64，直接树化}}
}class B {private int n;public B(int n) {this.n = n;}@Overridepublic int hashCode() {return 200;}
}class A {private int n;public A(int n) {this.n = n;}@Overridepublic int hashCode() {return 100;}
}

5、HashSet课堂练习

@SuppressWarnings({"all"})
public class Test {public static void main(String[] args) {HashSet hashSet = new HashSet();System.out.println(hashSet.add(new Employee("jack",20))); //TSystem.out.println(hashSet.add(new Employee("tom",22)));  //TSystem.out.println(hashSet.add(new Employee("tom",22)));  //FSystem.out.println(hashSet.add(new Employee("mike",24))); //T}
}class Employee {private String name;private int age;public Employee(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;}@Overridepublic boolean equals(Object o) {if (this == o) return true;if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;Employee employee = (Employee) o;return age == employee.age && Objects.equals(name, employee.name);}@Overridepublic int hashCode() {return Objects.hash(name, age);//底层源码：//public static int hash(Object... values)↓//public static int hashCode(Object a[])↓//for (Object element : a) { result = 31 * result + (element == null ? 0 : element.hashCode()); }//假如hash传入n个参数//计算方式：31^n + a[0].hashCode() * 31^(n-1) + a[1].hashCode() * 31^(n-2) + ... + a[n-1].hashCode();}
}

@SuppressWarnings({"all"})
public class Test {public static void main(String[] args) {HashSet hashSet = new HashSet();System.out.println(hashSet.add(new Employee("jack",20000,new MyDate(1998, 5, 2))));  //trueSystem.out.println(hashSet.add(new Employee("tom",25000,new MyDate(1999, 3, 23))));  //trueSystem.out.println(hashSet.add(new Employee("tom",22000,new MyDate(1999, 3, 23))));  //falseSystem.out.println(hashSet.add(new Employee("mike",13000,new MyDate(1997, 1, 19)))); //true}
}class Employee {private String name;private double sal;private MyDate birthday;public Employee(String name, double sal, MyDate birthday) {this.name = name;this.sal = sal;this.birthday = birthday;}public String getName() {return name;}public MyDate getBirthday() {return birthday;}@Overridepublic boolean equals(Object o) {if(this == o) return true;if(o == null || o.getClass() != getClass()) return false;Employee e = (Employee) o;return e.getName().equals(name) && e.getBirthday().equals(birthday);}@Overridepublic int hashCode() {return Objects.hash(name, birthday);}
}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 || o.getClass() != getClass()) return false;MyDate md = (MyDate)o;return md.year == year && md.month == month && md.day == day;}//必须重写hashCode()，不然在调用Objects.hash(name, birthday)时，birthday.hashCode()会因为不同对象而有不同hash值@Overridepublic int hashCode() {return Objects.hash(year,month,day);}
}

三、LinkedHashSet

1、LinkedHashSet 的全面说明

① LinkedHashSet 是 HashSet 的子类；

② LinkedHashSet 底层是一个 LinkedHashMap，底层维护了一个数组+双向链表；

• LinkedHashSet 有 head 和 tail
• 每一个结点有 before 和 after 属性，这样可以形成双向链表

③ LinkedHashSet 根据元素 hashCode来决定元素的存储位置，同时使用链表维护元素的次序（图），这使得元素看起来是以插入顺序保存的；

④ LinkedHashSet 不允许添加重复元素

2、LinkedHashSet底层机制图

3、源码分析

public class Test {public static void main(String[] args) {//分析一下LinkedHashSet的底层机制//在添加一个元素时，先求hash值，再求索引。//确定该元素在table的位置，然后将添加的元素加入到双向链表（如果已经存在，不添加）//[原则和hashSet一样])Set set = new LinkedHashSet();set.add(new String("AA"));set.add(456);set.add(456);set.add(new Customer("刘", 1001));set.add(123);set.add("HSP");System.out.println("set=" + set);//解读//1. LinkedHashSet 加入顺序和取出元素/数据的顺序一致//2. LinkedHashSet 底层维护的是一个LinkedHashMap(是HashMap的子类)//3. LinkedHashSet 底层结构 (数组table+双向链表)//4. 添加第一次时，直接将 数组table 扩容到 16 ,存放的结点类型是 LinkedHashMap$Entry//5. 数组是 HashMap$Node[] 存放的元素/数据是 LinkedHashMap$Entry类型/*//继承关系是在内部类完成.static class Entry extends HashMap.Node {Entry before, after;Entry(int hash, K key, V value, Node next) {super(hash, key, value, next);}}*/}
}
class Customer {private String name;private int no;public Customer(String name, int no) {this.name = name;this.no = no;}
}

4、课后练习

public class Test {public static void main(String[] args) {LinkedHashSet linkedHashSet = new LinkedHashSet();linkedHashSet.add(new Car("奥拓", 1000));//OKlinkedHashSet.add(new Car("奥迪", 300000));//OKlinkedHashSet.add(new Car("法拉利", 10000000));//OKlinkedHashSet.add(new Car("奥迪", 300000));//加入不了linkedHashSet.add(new Car("保时捷", 70000000));//OKlinkedHashSet.add(new Car("奥迪", 300000));//加入不了System.out.println("linkedHashSet=" + linkedHashSet);}
}class Car {private String name;private double price;public Car(String name, double price) {this.name = name;this.price = price;}public String getName() {return name;}public double getPrice() {return price;}//    @Override
//    public boolean equals(Object o) {
//        if(this == o) return true;
//        if(o == null || o.getClass() != getClass()) return false;
//        Car car = (Car) o;
//        return car.getName().equals(name) && car.getPrice() == price;
//    }@Overridepublic boolean equals(Object o) {if (this == o) return true;if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;Car car = (Car) o;return Double.compare(car.price, price) == 0 && Objects.equals(name, car.name);//Objects.equals(a:name, b:car.name); => 会调用a.equals(b)，这里name为String类型，所以会调用String的equals}@Overridepublic int hashCode() {return Objects.hash(name,price);}@Overridepublic String toString() {return "Car{" +"name='" + name + '\'' +", price=" + price +'}';}
}

四、Map

1、Map接口继承实现关系图

2、Map 接口实现类的特点

这里讲的是JDK8的Map接口特点：

① Map与Collection并列存在（即平行关系）；

• Map用于保存具有映射关系的数据：Key-Value

② Map 中的 key 和 value 可以是任何引用类型的数据，会封装到 HashMap$Node对象中；

③ Map 中的 key 不允许重复；

• 原因和HashSet 一样；因为hash值是由key的hashCode()计算得到，equals比较的也是key值

④ Map 中的 value 可以重复；

• 当有相同的key时 , 就等价于替换.

map.put("no1", "孙悟空");
map.put("no1", "张三丰");//当有相同的k , 就等价于替换.
System.out.println(map.get("no1"));//张三丰

⑤ Map 的key 可以为 null, value 也可以为null

• 注意 key 为null， 只能有一个，value 为null ,可以多个；

⑥ 通过get 方法，传入 key ,会返回对应的value

map.put("no2", "张无忌");
System.out.println(map.get("no2"));//张无忌

⑦ 常用String类作为Map的 key；

• 当然，其他类也可以（只要是Object子类都可以）

⑧ key 和 value 之间存在单向一对一关系；

• 即通过指定的 key 总能找到对应的 value。

@SuppressWarnings({"all"})
public class Test {public static void main(String[] args) {Map map = new HashMap();map.put("no1", "韩顺平");//k-vmap.put("no2", "张无忌");//k-vmap.put("no1", "张三丰");//当有相同的k , 就等价于替换.map.put("no3", "张三丰");//k-vmap.put(null, null); //k-vmap.put(null, "abc"); //等价替换map.put("no4", null); //k-vmap.put("no5", null); //k-vmap.put(1, "赵敏");//k-vmap.put(new Object(), "金毛狮王");//k-v// System.out.println(map.get("no2"));//张无忌System.out.println("map=" + map);//map={no2=张无忌, null=abc, no1=张三丰, 1=赵敏, no4=null, no3=张三丰, no5=null, java.lang.Object@1b6d3586=金毛狮王}}
}

⑧ Map存放数据的key-value示意图，一对 k-v 是放在一个Node中的，又因为Node 实现了 Entry 接口，有些书上也说一对k-v就是一个Entry

public static void main(String[] args) {Map map = new HashMap();map.put("no1", "韩顺平");//k-vmap.put("no2", "张无忌");//k-vmap.put(new Car(), new Person());//证明entrySet不是存放数据，而是指向//解读//1. k-v 最后是 HashMap$Node node = newNode(hash, key, value, null)//2. k-v 为了方便程序员的遍历，还会 创建 entrySet 集合 ，该集合存放的元素的类型是 Entry, 而一个Entry//   对象就有k,v。 即： transient Set> entrySet;//3. entrySet 中， 定义的类型是 Map.Entry ，但是实际上存放的还是 HashMap$Node//   这是因为 static class Node implements Map.Entry，（Node实现了Map.Entry接口)=》接口多态//4. 当把 HashMap$Node 对象 存放到 entrySet 就方便我们的遍历, 因为 Map.Entry 提供了重要方法//   K getKey(); V getValue();Set set = map.entrySet();System.out.println(set.getClass());// HashMap$EntrySetfor (Object obj : set) {//System.out.println(obj.getClass()); //HashMap$Node//为了从 HashMap$Node 取出k-v//1. 先做一个向下转型Map.Entry entry = (Map.Entry) obj;System.out.println(entry.getKey() + "-" + entry.getValue() );}Set set1 = map.keySet();System.out.println(set1.getClass()); //HashMap$KeySetCollection values = map.values();System.out.println(values.getClass()); //HashMap$Values}

3、Map接口常用方法

1. put 存放键值对
2. remove 根据key删除映射关系
3. get 根据key获取value
4. size 获取元素个数(多少对key-value)
5. isEmpty 判断个数是否为0
6. clear 清空键值对
7. containsKey 查找键是否存在

public class Test {public static void main(String[] args) {//演示map接口常用方法Map map = new HashMap();//1. put: 存放键值对map.put("邓超", new Book("", 100));//OKmap.put("邓超", "孙俪");//替换-> 一会分析源码map.put("王宝强", "马蓉");//OKmap.put("宋喆", "马蓉");//OKmap.put("刘令博", null);//OKmap.put(null, "刘亦菲");//OKmap.put("鹿晗", "关晓彤");//OKmap.put("hsp", "hsp的老婆");System.out.println("map=" + map);//2. remove: 根据key删除映射关系map.remove(null);System.out.println("map=" + map); //null=刘亦菲 被删除//3. get：根据key获取valueObject val = map.get("鹿晗");System.out.println("val=" + val); //val=关晓彤//4. size: 获取元素个数(多少对key-value)System.out.println("k-v=" + map.size());//5. isEmpty: 判断个数是否为0System.out.println(map.isEmpty());//F//6. clear: 清空键值对//map.clear();System.out.println("map=" + map);//7. containsKey: 查找键是否存在System.out.println("结果=" + map.containsKey("hsp"));//T}
}class Book {private String name;private int num;public Book(String name, int num) {this.name = name;this.num = num;}
}

4、Map接口遍历方法

1. KeySet：获取所有的键；

2. entrySet：获取所有的关系K-V；

3. values：获取所有的值

@SuppressWarnings({"all"})
public class Test {public static void main(String[] args) {Map map = new HashMap();map.put("邓超", "孙俪");map.put("王宝强", "马蓉");map.put("宋喆", "马蓉");map.put("刘令博", null);map.put(null, "刘亦菲");map.put("鹿晗", "关晓彤");//=========遍历键值对=========//1. keySet: 取出所有key  再通过key取出对应的ValueSet keyset = map.keySet();//1.1 Set遍历方法一：iteratorSystem.out.println("=========Set_iterator遍历=========");Iterator iterator = keyset.iterator();while(iterator.hasNext()){Object key = iterator.next();System.out.println(key + "-" + map.get(key));}//1.2 Set遍历方法二：增强forSystem.out.println("=========Set_增强for遍历=========");for (Object key : keyset) {System.out.println(key + "-" + map.get(key));}//2. values：取出所有value ， 但取不出值Collection values = map.values();//1.1 Collection遍历方法一：iteratorSystem.out.println("=========Collection_iterator遍历=========");Iterator iterator1 = values.iterator();while(iterator1.hasNext()){Object value = iterator1.next();System.out.println(value);}//1.2 Collection遍历方法二：增强forSystem.out.println("=========Collection_增强for遍历=========");for (Object value : values) {System.out.println(value);}//1.3 Collection遍历方法三：普通for => 不能用，因为values没有get方法
//        System.out.println("=========Collection_普通for遍历=========");
//        for (int i = 0 ; i < values.size() ; i++) {
//            System.out.println(values.get(i));
//        }//3. 通过EntrySet来获取Set entryset = map.entrySet();//3.1 增强forSystem.out.println("=========EntrySet_增强for遍历=========");System.out.println("=====没有格式化的遍历=====");for (Object entry : entryset) {System.out.println(entry); //这是没有格式化的遍历}System.out.println("=====格式化后的遍历=====");for (Object entry : entryset) {Map.Entry m = (Map.Entry) entry;System.out.println(m.getKey() + "-" + m.getValue()); //这是格式化后的遍历}//3.2 iteratorSystem.out.println("=========EntrySet_iterator遍历=========");Iterator iterator2 = entryset.iterator();System.out.println("=====没有格式化的遍历=====");while(iterator2.hasNext()) {Object entry = iterator2.next();System.out.println(entry);}System.out.println("=====格式化后的遍历=====");iterator2 = entryset.iterator();while(iterator2.hasNext()) {Map.Entry entry = (Map.Entry)(iterator2.next());System.out.println(entry.getKey() + "-" + entry.getValue());}//普通for => 不行，entryset没有get方法
//        for (int i = 0; i < entryset.size(); i++) {
//            System.out.println(entryset.get(i));
//        }}
}

5、Map接口课堂练习

@SuppressWarnings({"all"})
public class Test {public static void main(String[] args) {HashMap hashMap = new HashMap();Employee jack = new Employee("jack", 20000, 1);Employee tom = new Employee("tom", 30000, 2);Employee smith = new Employee("smith", 10000, 3);hashMap.put(jack.getId(),jack);hashMap.put(tom.getId(),tom);hashMap.put(smith.getId(), smith);//keySetSystem.out.println("=======keyset=======");Set keyset = hashMap.keySet();for (Object key : keyset) {Employee e = (Employee) hashMap.get(key);if(e.getSalary() > 18000)System.out.println(e);}System.out.println();Iterator iterator = keyset.iterator();while(iterator.hasNext()) {Object key = iterator.next();Employee e = (Employee)hashMap.get(key);if(e.getSalary() > 18000)System.out.println(e);}//entrysetSystem.out.println("=======entryset=======");Set entryset = hashMap.entrySet();for (Object entry : entryset) {Map.Entry m = (Map.Entry) entry;Employee e = (Employee) m.getValue();if (e.getSalary() > 18000){System.out.println(e);}}System.out.println();Iterator iterator1 = entryset.iterator();while(iterator1.hasNext()) {Map.Entry entry = (Map.Entry) iterator1.next();Employee e = (Employee) entry.getValue();if(e.getSalary() > 18000) {System.out.println(e);}}}
}class Employee {private String name;private double salary;private int id;public Employee(String name, double salary, int id) {this.name = name;this.salary = salary;this.id = id;}public String getName() {return name;}public double getSalary() {return salary;}public int getId() {return id;}@Overridepublic String toString() {return "姓名：" + getName() + "\t工资：" + getSalary() + "\t员工id：" +getId();}
}

五、HashMap

1、HashMap介绍

2、HashMap底层机制及源码剖析

3、扩容机制【和HashSet相同】

① HashMap底层维护了Node类型的数组table，默认为null；

② 当创建对象时，将加载因子（loadfactor）初始化为0.75；

③ 当添加key-val时，通过key的哈希值得到在table的索引，然后判断该索引处是否有元素

• 如果没有元素则直接添加。
• 如果该索引处有元素，继续判断该元素的key和准备加入的key是否相等
  • 如果相等，则直接替换val
  • 如果不相等需要判断是树结构还是链表结构，做出相应处理。
• 如果添加时候发现容量不够，则需要扩容；

④ 第一次添加，则需要扩容table容量为16，临界值（threshold）为12（16*0.75）；

⑤ 以后再扩容，则需要扩容table容量为原来的的2倍（32），临界值为原来的2倍，即24，以此类推；

⑥ 在Java 8中，如果一条链表的元素个数超过TREEIFY_THRESHOLD(默认是8)，并且table的大小 >= MIN_TREEIFY_CAPACITY(默认64)，就会进行树化（红黑树）。

4、HashMap源码解读

@SuppressWarnings({"all"})
public class HashMapSource1 {public static void main(String[] args) {HashMap map = new HashMap();map.put("java", 10);//okmap.put("php", 10);//okmap.put("java", 20);//替换valueSystem.out.println("map=" + map);}
}

        /*解读HashMap的源码+图解1. 执行构造器 new HashMap()初始化加载因子 loadfactor = 0.75HashMap$Node[] table = null2. 执行put 调用 hash方法，计算 key的 hash值 (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16)public V put(K key, V value) {//K = "java" value = 10return putVal(hash(key), key, value, false, true);  */       

		/*3. 执行 putValfinal V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,boolean evict) {Node[] tab; Node p; int n, i;//辅助变量//如果底层的table 数组为null, 或者 length =0 , 就扩容到16if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)n = (tab = resize()).length;//取出hash值对应的table的索引位置的Node, 如果为null, 就直接把加入的k-v//, 创建成一个 Node ,加入该位置即可if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)tab[i] = newNode(hash, key, value, null);else {Node e; K k;//辅助变量// 如果table的索引位置的key的hash相同和新的key的hash值相同，// 并 满足(table现有的结点的key和准备添加的key是同一个对象  || equals返回真)// 就认为不能加入新的k-vif (p.hash == hash &&((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))e = p;//如果当前的table的已有的Node 是红黑树，就按照红黑树的方式处理else if (p instanceof TreeNode)e = ((TreeNode)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);//如果找到的结点，后面是链表，就循环比较else {for (int binCount = 0; ; ++binCount) {//死循环//如果整个链表，没有和他相同,就加到该链表的最后if ((e = p.next) == null) {p.next = newNode(hash, key, value, null);//加入后，判断当前链表的个数，是否已经到8个，到8个，后//就调用 treeifyBin 方法进行红黑树的转换//(treeifyBin内部还要判断table大小）if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1sttreeifyBin(tab, hash);break;}//如果在循环比较过程中，发现有相同,就break,就只是替换valueif (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))break;p = e;}}//由前面的e = p跳转而来，当key相同时，替换valueif (e != null) { // existing mapping for keyV oldValue = e.value;if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)e.value = value; //替换，key对应valueafterNodeAccess(e);return oldValue;}}++modCount;//每增加一个Node ,就size++if (++size > threshold[12-24-48])//如size > 临界值，就扩容resize();afterNodeInsertion(evict);return null;}*/

			/*5. 关于树化(转成红黑树)//如果table 为null ,或者大小还没有到 64，暂时不树化，而是进行扩容.//否则才会真正的树化 -> 剪枝(数据量不大的时候，树重新变回链表的过程）final void treeifyBin(Node[] tab, int hash) {int n, index; Node e;if (tab == null || (n = tab.length) < MIN_TREEIFY_CAPACITY)resize();}*/}
}

5、模拟HashMap触发扩容、树化情况

@SuppressWarnings({"all"})
public class Test {public static void main(String[] args) {HashMap hashMap = new HashMap();for(int i = 1; i <= 12; i++) {hashMap.put(i, "hello");}hashMap.put("aaa", "bbb");System.out.println("hashMap=" + hashMap);//12个 k-v}
}class A  {private int num;public A(int num) {this.num = num;}//所有的A对象的hashCode都是100@Overridepublic int hashCode() {return 100;}@Overridepublic String toString() {return "\nA{" +"num=" + num +'}';}
}

六、HashTable

1、HashTable基本介绍

① 存放的元素是键值对：即K-V；

② hashtable的键和值都不能为null，否则会抛出NullPointerException；

③ hashTable使用方法基本上和hashMap一样；

④ hashTable是线程安全的（synnchronized）,hashMap是线程不安全的；

⑤ hashTable的应用实例（包括扩容）

@SuppressWarnings({"all"})
public class Test {public static void main(String[] args) {Hashtable table = new Hashtable();//oktable.put("john", 100); //ok//table.put(null, 100); //异常 NullPointerException//table.put("john", null);//异常 NullPointerExceptiontable.put("lucy", 100);//oktable.put("lic", 100);//oktable.put("lic", 88);//替换table.put("hello1", 1);table.put("hello2", 1);table.put("hello3", 1);table.put("hello4", 1);table.put("hello5", 1);table.put("hello6", 1);System.out.println(table);//简单说明一下Hashtable的底层//1. 底层有数组 Hashtable$Entry[] 初始化大小为 11//2. 临界值 threshold 8 = 11 * 0.75//3. 扩容: 按照 int newCapacity = (oldCapacity << 1) + 1; 的大小扩容.(原容量*2 + 1）//4. 执行 方法 addEntry(hash, key, value, index); 添加K-V 封装到Entry//5. 当 if (count >= threshold) 满足时，就进行扩容}
}

2、HashTable底层结构

1. 底层有数组 table，类型为Hashtable$Entry[]，初始化大小为 11
2. 临界值 threshold为 8 => 11 * 0.75
3. 扩容: 按照 int newCapacity = (oldCapacity << 1) + 1; 的大小扩容.(原容量*2 + 1）
4. 执行 方法 addEntry(hash, key, value, index); 添加K-V 封装到Entry
5. 当 if (count >= threshold) 满足时，就进行扩容

七、Properties

1、基本介绍

① Properties类继承自Hashtable类并且实现了Map接口，也是使用一种键值对的形式来保存数据；

② 它的使用特点和Hashtable类似；

③ Properties 还可以用于 从xxx.properties 文件中，加载数据到Properties类对象，并进行读取和修改；

④ 工作中，xxx.properties 文件通常为配置文件，在IO流举例。

2、基本使用

1. put //增加

• Properties 继承 Hashtable
• 可以通过 k-v 存放数据，但key 和 value 不能为 null

2. get / getProterty 通过k 获取对应值

3. remove 删除

@SuppressWarnings({"all"})
public class Properties_ {public static void main(String[] args) {//解读//1. Properties 继承  Hashtable//2. 可以通过 k-v 存放数据，当然key 和 value 不能为 null//增加Properties properties = new Properties();//properties.put(null, "abc");//抛出 空指针异常//properties.put("abc", null); //抛出 空指针异常properties.put("john", 100);//k-vproperties.put("lucy", 100);properties.put("lic", 100);properties.put("lic", 88);//如果有相同的key ， value被替换System.out.println("properties=" + properties);//查找，通过k 获取对应值System.out.println(properties.get("lic"));//88System.out.println(properties.getProperty("lic"));//88//删除properties.remove("lic");System.out.println("properties=" + properties);//修改properties.put("john", "约翰");System.out.println("properties=" + properties);}
}

八、TreeSet

1. 当我们使用无参构造器，创建TreeSet时，仍然是无序的

2. 老师希望添加的元素，按照字符串大小来排序

3. 使用TreeSet 提供的一个构造器，可以传入一个比较器(匿名内部类)
   并指定排序规则

4. Comparator也相当于一个自定义的hashCode和equals方法：作用 -》重复的元素不能加入TreeMap中（这里的‘重复’是自己定义的，比如数组长度相同，则定义为重复）

5. TreeSet底层是TreeMap

@SuppressWarnings({"all"})
public class TreeSet_ {public static void main(String[] args) {//解读//1. 当我们使用无参构造器，创建TreeSet时，仍然是无序的//2. 老师希望添加的元素，按照字符串大小来排序//3. 使用TreeSet 提供的一个构造器，可以传入一个比较器(匿名内部类)//   并指定排序规则//4. 简单看看源码//老韩解读/*1. 构造器把传入的比较器对象，赋给了 TreeSet的底层的 TreeMap的属性this.comparatorpublic TreeMap(Comparator comparator) {this.comparator = comparator;}2. 在 调用 treeSet.add("tom"), 在底层会执行到if (cpr != null) {//cpr 就是我们的匿名内部类(对象)do {parent = t;//动态绑定到我们的匿名内部类(对象)comparecmp = cpr.compare(key, t.key);if (cmp < 0)t = t.left;else if (cmp > 0)t = t.right;else //如果相等，即返回0,这个Key就没有加入return t.setValue(value);} while (t != null);}*///        TreeSet treeSet = new TreeSet();TreeSet treeSet = new TreeSet(new Comparator() {@Overridepublic int compare(Object o1, Object o2) {//下面 调用String的 compareTo方法进行字符串大小比较，若字符串内容完全相同，则不再添加//如果老韩要求加入的元素，按照长度大小排序，若长度相同则不再添加//return ((String) o2).compareTo((String) o1);return ((String) o1).length() - ((String) o2).length();}});//添加数据.treeSet.add("jack");treeSet.add("tom");//3treeSet.add("sp");treeSet.add("a");treeSet.add("abc");//在添加前，进行了compare方法//其中abc的长度和tom长度相等，所以abc直接return返回//并没有被加入treeSet中System.out.println("treeSet=" + treeSet); //treeSet=[a, sp, tom, jack]}
}

九、TreeMap

@SuppressWarnings({"all"})
public class TreeMap_ {public static void main(String[] args) {//使用默认的构造器，创建TreeMap, 是无序的(也没有排序)/*要求：按照传入的 k(String) 的大小进行排序*/
//        TreeMap treeMap = new TreeMap();TreeMap treeMap = new TreeMap(new Comparator() {@Overridepublic int compare(Object o1, Object o2) {//按照传入的 k(String) 的大小进行排序//按照K(String) 的长度大小排序//return ((String) o2).compareTo((String) o1);return ((String) o2).length() - ((String) o1).length();}});treeMap.put("jack", "杰克");treeMap.put("tom", "汤姆");treeMap.put("kristina", "克瑞斯提诺");treeMap.put("smith", "斯密斯");treeMap.put("hsp", "韩顺平");//加入不了System.out.println("treemap=" + treeMap);/*老韩解读源码：1. 构造器. 把传入的实现了 Comparator接口的匿名内部类(对象)，传给给TreeMap的comparatorpublic TreeMap(Comparator comparator) {this.comparator = comparator;}2. 调用put方法2.1 第一次添加, 把k-v 封装到 Entry对象，放入rootEntry t = root;if (t == null) {compare(key, key); // type (and possibly null) checkroot = new Entry<>(key, value, null);size = 1;modCount++;return null;}2.2 以后添加Comparator cpr = comparator;if (cpr != null) {do { //遍历所有的key , 给当前key找到适当位置parent = t;cmp = cpr.compare(key, t.key);//动态绑定到我们的匿名内部类的compareif (cmp < 0)t = t.left;else if (cmp > 0)t = t.right;else  //如果遍历过程中，发现准备添加Key 和当前已有的Key 相等，就不添加return t.setValue(value);} while (t != null);}*/}
}

十、开发中如何选择集合实现类

十一、Collections工具类

1、Collections基本介绍

2、Collections常用方法

1. reverse(List) //反转 List 中元素的顺序
2. shuffle(List) //对 List 集合元素进行随机排序
3. sort(List) //根据元素的自然顺序对指定 List 集合元素按升序排序
4. sort(List，Comparator) //根据指定的 Comparator 产生的顺序对 List 集合元素进行排序
5. swap(List，int， int) //将指定 list 集合中的 i 处元素和 j 处元素进行交换
6. Object max(Collection) //根据元素的自然顺序，返回给定集合中的最大元素
7. Object max(Collection，Comparator) //根据 Comparator 指定的顺序，返回给定集合中的最大元素
8. Object min(Collection) //根据元素的自然顺序，返回给定集合中的最小元素
9. Object min(Collection，Comparator) //根据 Comparator 指定的顺序，返回给定集合中的最小元素
10. int frequency(Collection，Object) //返回指定集合中指定元素的出现次数
11. void copy(List dest,List src) //将src中的内容复制到dest中
12. boolean replaceAll(List list，Object oldVal，Object newVal) //使用新值替换 List 对象的所有旧值

@SuppressWarnings({"all"})
public class Collections_ {public static void main(String[] args) {//创建ArrayList 集合，用于测试.List list = new ArrayList();list.add("tom");list.add("smith");list.add("king");list.add("milan");list.add("tom");//1. reverse(List)：反转 List 中元素的顺序Collections.reverse(list);System.out.println("===反转后===");System.out.println("list=" + list);//2. shuffle(List)：对 List 集合元素进行随机排序Collections.shuffle(list);System.out.println("===随机排序后===");System.out.println("list=" + list);//3. sort(List)：根据元素的自然顺序对指定 List 集合元素按升序排序Collections.sort(list);System.out.println("===自然排序后===");System.out.println("list=" + list);//4. sort(List，Comparator)：根据指定的 Comparator 产生的顺序对 List 集合元素进行排序//我们希望按照 字符串的长度大小排序Collections.sort(list, new Comparator() {@Overridepublic int compare(Object o1, Object o2) {//可以加入校验代码.return ((String) o2).length() - ((String) o1).length();}});System.out.println("===按照字符串长度大小排序===");System.out.println("list=" + list);//5. swap(List，int， int)：将指定 list 集合中的 i 处元素和 j 处元素进行交换Collections.swap(list, 0, 1);System.out.println("===0、1位置交换后===");System.out.println("list=" + list);System.out.println("=====================================");//6. Object max(Collection)：根据元素的自然顺序，返回给定集合中的最大元素System.out.println("自然顺序最大元素=" + Collections.max(list));//7. Object max(Collection，Comparator)：根据 Comparator 指定的顺序，返回给定集合中的最大元素//比如，我们要返回长度最大的元素Object maxObject = Collections.max(list, new Comparator() {@Overridepublic int compare(Object o1, Object o2) {return ((String)o1).length() - ((String)o2).length();}});System.out.println("长度最大的元素=" + maxObject);//8. Object min(Collection)//9. Object min(Collection，Comparator)//上面的两个方法，参考max即可//10. int frequency(Collection，Object)：返回指定集合中指定元素的出现次数System.out.println("tom出现的次数=" + Collections.frequency(list, "tom"));//11. void copy(List dest,List src)：将src中的内容复制到dest中ArrayList dest = new ArrayList();//注意：为了完成一个完整拷贝，我们必须先给dest 赋值，大小和list.size()一样for(int i = 0; i < list.size(); i++) {dest.add("");}//拷贝Collections.copy(dest, list);System.out.println("将list拷贝到dest后，dest=" + dest);//12. boolean replaceAll(List list，Object oldVal，Object newVal)：使用新值替换 List 对象的所有旧值Collections.replaceAll(list, "tom", "汤姆");//如果list中，有tom 就替换成 汤姆System.out.println("list替换后=" + list);}
}

十二、章作业

【第一题】

public class Test {public static void main(String[] args) {ArrayList arrayList = new ArrayList();arrayList.add(new News("新冠确诊病例超千万，数百万印度教信徒赴恒河“圣浴”引民众担忧"));arrayList.add(new News("男子突然想起2个月前钓的鱼还在网兜里，捞起一看赶紧放生"));//3. 倒序遍历for (int i = arrayList.size()-1; i >=0 ; i--) {News news = (News)arrayList.get(i);String title = news.getTitle();System.out.println(processTitle(title));}}public static String processTitle(String title) {if(title.length() > 15) {return title.substring(0,15) + "...";} return title;}
}class News {private String title;private String content;public News(String title) {this.title = title;}public String getTitle() {return title;}public void setTitle(String title) {this.title = title;}public String getContent() {return content;}public void setContent(String content) {this.content = content;}@Overridepublic String toString() {return "news{title='" + title + "'}";}
}

【第二题】

public class Test {public static void main(String[] args) {Map m = new HashMap();m.put("jack", 650); //int->Integer(自动装箱)m.put("tom", 1200);m.put("smith", 2900);m.put("jack",2600);Set entryset = m.entrySet();for (Object entry : entryset) {Map.Entry e = (Map.Entry) entry;e.setValue((Integer)e.getValue() + 100);}//遍历员工for (Object entry : entryset) {Map.Entry e = (Map.Entry) entry;System.out.println(e.getKey() + " " + e.getValue());}//遍历工资Collection values = m.values();Iterator iterator = values.iterator();while (iterator.hasNext()) {Object next =  iterator.next();System.out.println(next);}}
}

【第三题】

• HashSet：
  • 先重写hashCode()，使相同元素一定有相同的hash值，存放在table表的同一个位置，保证table表头不重复
  • 再重写equals()，使在同一链表中比较元素时，相同的元素不能插入。保证一条链表上没有重复元素
• TreeSet：
  • 重写Comparator匿名对象，如果方法返回0，就认为是相同元素，比较到相同元素则不能添加。如果没有传入一个Comparator匿名对象，则以你添加的对象实现的Comparable接口的compareTo去重
  • PS：添加第一个元素时，没有调用Comparator，但会调用compare方法检验添加的值是否为空。不为空=》即使compare方法返回0也还是会添加该元素
    

【第四题】

会抛出异常，因为Person没有实现Comparable接口，（Person没有实现Comparable接口的compareTo方法）
在下面这一步会报错ClassCastException

解决办法：让Person类实现Comparable接口方法

public class Test {public static void main(String[] args) {TreeSet treeSet = new TreeSet();treeSet.add(new Person()); //添加第一个元素时，不会用Comparator进行比较（也就是即使compare返回0也还是会添加元素），但会用compare检验是否添加的值为空//下面的都加不进去treeSet.add(new Person());treeSet.add(new Person());treeSet.add(new Person());treeSet.add(new Person());treeSet.add(new Person());System.out.println(treeSet);}
}class Person implements Comparable{@Overridepublic int compareTo(Object o) {return 0; }
}

【第五题】

① 在set.remove(p1)时候，因为p1的name已经改变了,remove时会根据p1此时的name和id来计算hash值，索引，计算出的位置与添加进去时候的位置不同，没找到，所以删除失败；

② set.add(new Person(1001,“CC”))时候，虽然与此时的p1的name和id一样，但是p1的hash值和索引已经在改变p1name前就确定了，所有在添加这个新对象时候检测的hash值和索引值与p1的不一样，可以加入；

③ set.add(new Person(1001,“AA”))时候，虽然此时新对象的hash值和索引值与p1的一样，但是

它们的name不一样，就equals不同，所以它加在p1的链表后面，可以加入。

public class Test {public static void main(String[] args) {@SuppressWarnings({"all"})HashSet set = new HashSet();//okPerson p1 = new Person(1001, "AA");//okPerson p2 = new Person(1002, "BB");//okset.add(p1);//okset.add(p2);//okp1.name = "CC";set.remove(p1);System.out.println(set);//2set.add(new Person(1001, "CC"));System.out.println(set);//3set.add(new Person(1001, "AA"));System.out.println(set);//4}
}class Person {public String name;public int id;public Person(int id, String name) {this.name = name;this.id = id;}@Overridepublic boolean equals(Object o) {if (this == o) return true;if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;Person person = (Person) o;return id == person.id &&Objects.equals(name, person.name);}@Overridepublic int hashCode() {return Objects.hash(name, id);}@Overridepublic String toString() {return "Person{" +"name='" + name + '\'' +", id=" + id +'}';}
}

十三、集合类常用快捷键

1、迭代器Iterator模板快捷键

输入itit回车即可。

2、增强for模板快捷键

输入大写I即可。

3、显示所有快捷键的快捷键

按ctrl + j 即可。

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