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17.01 ArrayList集合的toString()方法源碼解析
代碼:
Collection c = new ArrayList();
c.add("hello");
c.add("world");
c.add("java");
System.out.PRintln(c);
輸出c時默認調用的是c的toString()方法
A:Collection c = new ArrayList();
這是多態，所以輸出c的 toString()方法，其實是輸出ArrayList的toString()方法
B:看 ArrayList 的 toString()方法
在ArrayList里面卻沒有發現toString()。應該去父類查找→ AbstractList → AbstractCollection
C:toString()的方法源碼
1 public String toString() 2 { 3 Iterator<E> it = iterator(); //集合本身調用迭代器方法，得到集合迭代器 4 if (! it.hasNext()) 5 return "[]"; 6 7 StringBuilder sb = new StringBuilder(); 8 sb.append('['); 9 for (;;) 10 {11 E e = it.next(); //e=hello,world,java12 sb.append(e == this ? "(this Collection)" : e);13 if (! it.hasNext())14 //[hello, world, java]15 return sb.append(']').toString();16 sb.append(',').append(' ');17 }18 }17.02 Set集合概述及特點
Set接口概述:一個不包含重復元素的 collection
特點:
無序(存入與取出的順序不一致)
唯一(存入集合的元素唯一)
17.03 HashSet存儲字符串并遍歷
HashSet類概述:不保證 set 的迭代順序，特別是它不保證該順序恒久不變。此類允許使用 null 元素。
例:
1 public class Practice 2 { 3 public static void main(String[] args) 4 { 5 HashSet<String> hs = new HashSet<String>(); 6 hs.add("hello"); 7 hs.add("world"); 8 hs.add("world"); 9 hs.add("java");10 11 for (String s : hs) 12 {13 System.out.println(s);14 }15 }16 }運行結果:
hellojavaworld
17.04 HashSet保證元素唯一性的源碼解析
1 interface Collection 2 {...} 3 4 interface Set extends Collection 5 {...} 6 7 class HashSet implements Set 8 { 9 private static final Object PRESENT = new Object();10 private transient HashMap<E,Object> map;11 12 public HashSet() 13 {14 map = new HashMap<>();15 }16 17 public boolean add(E e) 18 { //e=hello,world19 return map.put(e, PRESENT)==null;20 }21 }22 23 class HashMap implements Map 24 {25 public V put(K key, V value) 26 { //key=e=hello,world27 28 //看哈希表是否為空，如果空，就開辟空間29 if (table == EMPTY_TABLE) 30 {31 inflateTable(threshold);32 }33 34 //判斷對象是否為null35 if (key == null)36 return putForNullKey(value);37 38 int hash = hash(key); //和對象的hashCode()方法相關39 40 //在哈希表中查找hash值41 int i = indexFor(hash, table.length);42 for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) 43 {44 //這次的e其實是第一次的world45 Object k;46 if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) 47 {48 V oldValue = e.value;49 e.value = value;50 e.recordaccess(this);51 return oldValue;52 //走這里其實是沒有添加元素53 }54 }55 56 modCount++;57 addEntry(hash, key, value, i); //把元素添加58 return null;59 }60 61 transient int hashSeed = 0;62 63 final int hash(Object k) 64 { //k=key=e=hello,65 int h = hashSeed;66 if (0 != h && k instanceof String) 67 {68 return sun.misc.Hashing.stringHash32((String) k);69 }70 71 h ^= k.hashCode(); //這里調用的是對象的hashCode()方法72 73 // This function ensures that hashCodes that differ only by74 // constant multiples at each bit position have a bounded75 // number of collisions (approximately 8 at default load factor).76 h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12);77 return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4);78 }79 }通過查看add方法的源碼，知道這個方法底層依賴兩個方法:hashCode()和equals()。
判斷元素唯一性的方式:通過對象的hashCode和equals方法來完成元素唯一性
如果對象的hashCode值不同，那么不用判斷equals方法，就直接存儲到哈希表中。
如果對象的hashCode值相同，那么要再次判斷對象的equals方法是否為true。
如果為true，視為相同元素，不存。如果為false，那么視為不同元素，就進行存儲。
如果類沒有重寫這兩個方法，默認使用的Object()。一般來說不會相同。
17.05 HashSet存儲自定義對象并遍歷
1 public class Practice 2 { 3 public static void main(String[] args) 4 { 5 HashSet<Student> hs = new HashSet<Student>(); 6 7 hs.add(new Student("小明",23)); 8 hs.add(new Student("旺財",12)); 9 hs.add(new Student("旺財",12));10 hs.add(new Student("小強",24));11 hs.add(new Student("小明",22));12 hs.add(new Student("小紅",22));13 14 for(Student s : hs)15 {16 System.out.println(s.getName()+":"+s.getAge());17 }18 }19 }17.06 HashSet保證元素唯一性的代碼體現
上例中重復元素被存入到了集合中，因為Student沒有重寫hashCode和equals方法，默認使用的Object()的hashCode和equals方法，一般來說結果不會相同，所以存入到了集合中，Student類應重寫hashCode和equals方法(自動生成)。
1 @Override 2 public int hashCode() 3 { 4 final int prime = 31; 5 int result = 1; 6 result = prime * result + age; 7 result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode()); 8 return result; 9 }10 11 @Override12 public boolean equals(Object obj) 13 {14 if (this == obj)15 return true;16 if (obj == null)17 return false;18 if (getClass() != obj.getClass())19 return false;20 Student other = (Student) obj;21 if (age != other.age)22 return false;23 if (name == null) 24 {25 if (other.name != null)26 return false;27 } else if (!name.equals(other.name))28 return false;29 return true;30 }17.07 LinkedHashSet的概述和使用
LinkedHashSet類概述:
元素有序唯一:由鏈表保證元素有序、由哈希表保證元素唯一
例:
1 public class Practice 2 { 3 public static void main(String[] args) 4 { 5 LinkedHashSet<String> hs = new LinkedHashSet<String>(); 6 hs.add("hello"); 7 hs.add("world"); 8 hs.add("world"); 9 hs.add("java");10 11 for(String s : hs)12 {13 System.out.println(s);14 }15 }16 }運行結果:
helloworldjava
17.08 TreeSet存儲Integer類型的元素并遍歷
TreeSet類概述:使用元素的自然順序對元素進行排序，或者根據創建 set 時提供的 Comparator 進行排序，具體取決于使用的構造方法。
例:
1 public class Practice 2 { 3 public static void main(String[] args) 4 { 5 TreeSet<Integer> ts = new TreeSet<Integer>(); 6 ts.add(20); 7 ts.add(18); 8 ts.add(23); 9 ts.add(22);10 ts.add(17);11 ts.add(24);12 ts.add(19);13 ts.add(18);14 15 for(Integer i : ts)16 {17 System.out.print(i+" ");18 }19 }20 }運行結果:
17 18 19 20 22 23 24
17.09 TreeSet保證元素排序的源碼解析
1 interface Collection {...} 2 3 interface Set extends Collection {...} 4 5 interface NavigableMap {} 6 7 class TreeMap implements NavigableMap 8 { 9 public V put(K key, V value) 10 {11 Entry<K,V> t = root;12 if (t == null) 13 {14 compare(key, key); // type (and possibly null) check15 16 root = new Entry<>(key, value, null);17 size = 1;18 modCount++;19 return null;20 }21 int cmp;22 Entry<K,V> parent;23 // split comparator and comparable paths24 Comparator<? super K> cpr = comparator;25 if (cpr != null) 26 {27 do 28 {29 parent = t;30 cmp = cpr.compare(key, t.key);31 if (cmp < 0)32 t = t.left;33 else if (cmp > 0)34 t = t.right;35 else36 return t.setValue(value);37 } while (t != null);38 }39 else 40 {41 if (key == null)42 throw new NullPointerException();43 Comparable<? super K> k = (Comparable<? super K>) key;44 do 45 {46 parent = t;47 cmp = k.compareTo(t.key);48 if (cmp < 0)49 t = t.left;50 else if (cmp > 0)51 t = t.right;52 else53 return t.setValue(value);54 } while (t != null);55 }56 Entry<K,V> e = new Entry<>(key, value, parent);57 if (cmp < 0)58 parent.left = e;59 else60 parent.right = e;61 fixAfterInsertion(e);62 size++;63 modCount++;64 return null;65 }66 }67 68 class TreeSet implements Set 69 {70 private transient NavigableMap<E,Object> m;71 72 public TreeSet() 73 {74 this(new TreeMap<E,Object>());75 }76 77 public boolean add(E e) 78 {79 return m.put(e, PRESENT)==null;80 }81 }真正的比較是依賴于元素的compareTo()方法，而這個方法是定義在 Comparable里面的。
所以，要想重寫該方法，就必須是先實現 Comparable接口。這個接口表示的就是自然排序。
17.10 TreeSet保證元素唯一性和自然排序的原理和圖解
17.11 TreeSet存儲自定義對象并遍歷練習1
Student類實現自然排序接口Comparable，重寫compareTo()方法
1 @Override2 public int compareTo(Student s) 3 {4 //主要條件，按年齡排5 int num = this.age - s.age;6 //次要條件，年齡相同按姓名排7 int num2 = (num == 0)?this.name.compareTo(s.name):num;8 return num2;9 }17.12 TreeSet存儲自定義對象并遍歷練習2
Student類實現自然排序接口Comparable，重寫compareTo()方法
1 @Override 2 public int compareTo(Student s) 3 { 4 // 主要條件 姓名的長度 5 int num = this.name.length() - s.name.length(); 6 // 姓名的長度相同，比較姓名的內容是否相同 7 int num2 = num == 0 ? this.name.compareTo(s.name) : num; 8 // 姓名的長度和內容相同，比較年齡是否相同，繼續判斷年齡 9 int num3 = num2 == 0 ? this.age - s.age : num2;10 return num3;11 }17.13 TreeSet保證元素唯一性和比較器排序的原理及代碼實現
1 // 比較器排序，讓集合具備比較性，匿名內部類實現 2 TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>(new Comparator<Student>() 3 { 4 @Override 5 public int compare(Student s1, Student s2) 6 { 7 // 姓名長度 8 int num = s1.getName().length() - s2.getName().length(); 9 // 姓名內容10 int num2 = num == 0 ? s1.getName().compareTo(s2.getName()) : num;11 // 年齡12 int num3 = num2 == 0 ? s1.getAge() - s2.getAge() : num2;13 return num3;14 }15 16 });17.14 TreeSet對元素排序的總結
唯一性:根據比較的返回的是否是0來決定
排序: 1.自然排序，一個類的元素想要進行自然排序就必須實現自然排序接口Comparable(元素具備比較性)
2.比較器排序，讓集合的構造方法接收一個比較器接口的子類對象Comparator(集合具備比較性)
17.15 產生10個1-20之間的隨機數要求隨機數不能重復案例簡潔版
編寫一個程序，獲取10個1至20的隨機數，要求隨機數不能重復。
1 public class Practice 2 { 3 public static void main(String[] args) 4 { 5 // 創建隨機數對象 6 Random r = new Random(); 7 8 // 創建一個Set集合 9 HashSet<Integer> ts = new HashSet<Integer>();10 11 // 判斷集合的長度是不是小于1012 while (ts.size() < 10) 13 {14 int num = r.nextInt(20) + 1;15 ts.add(num);16 }17 18 // 遍歷Set集合19 for (Integer i : ts) 20 {21 System.out.println(i);22 }23 }24 }17.16 鍵盤錄入學生信息按照總分排序后輸出在控制臺案例
Student類
1 public class Student 2 { 3 private String name; 4 private int chinese; 5 private int math; 6 private int english; 7 public Student(String name, int chinese, int math, int english) 8 { 9 super();10 this.name = name;11 this.chinese = chinese;12 this.math = math;13 this.english = english;14 }15 public String getName() 16 {17 return name;18 }19 public void setName(String name) 20 {21 this.name = name;22 }23 public int getChinese() 24 {25 return chinese;26 }27 public void setChinese(int chinese) 28 {29 this.chinese = chinese;30 }31 public int getMath() 32 {33 return math;34 }35 public void setMath(int math) 36 {37 this.math = math;38 }39 public int getEnglish() 40 {41 return english;42 }43 public void setEnglish(int english) 44 {45 this.english = english;46 }47 48 public int getSum()49 {50 return this.chinese+this.english+this.math;51 }52 }測試類
1 public class Practice 2 { 3 public static void main(String[] args) 4 { 5 TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>(new Comparator<Student>() 6 { 7 @Override 8 public int compare(Student s1, Student s2) 9 {10 //按總分比較11 int num1 = s2.getSum() - s1.getSum();12 //總分相同按語文成績比較13 int num2 = num1==0?s1.getChinese() - s2.getChinese():num1;14 //語文成績相同按數學成績比較15 int num3 = num2==0?s1.getMath() - s2.getMath():num2;16 //數學成績相同按英語成績比較17 int num4 = num3==0?s1.getChinese() - s2.getChinese():num3;18 //英語成績相同按姓名比較19 int num5 = num4==0?s1.getName().compareTo(s2.getName()):num4;20 return num5;21 }22 });23 for (int i = 1; i <= 5; i++) 24 {25 Scanner sc = new Scanner(System.in);26 System.out.println("請輸入第"+i+"位學生的姓名");27 String name = sc.nextLine();28 System.out.println("請輸入第"+i+"位學生的語文成績");29 String chinese = sc.nextLine();30 System.out.println("請輸入第"+i+"位學生的數學成績");31 String math = sc.nextLine();32 System.out.println("請輸入第"+i+"位學生的英語成績");33 String english = sc.nextLine();34 35 Student s = new Student(name, Integer.parseInt(chinese), Integer.parseInt(math), Integer.parseInt(english));36 ts.add(s);37 }38 System.out.println("學生信息如下");39 System.out.println("姓名/t語文/t數學/t英語/t總分");40 for(Student s:ts)41 {42 System.out.println(s.getName()+"/t"+s.getChinese()+"/t"+s.getMath()+"/t"+s.getEnglish()+"/t"+s.getSum());43 }44 }45 }運行結果:
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