1.Set集合
1.1Set集合概述和特点【应用】
- 不可以存储重复元素
- 没有索引,不能使用普通for循环遍历
1.2Set集合的使用【应用】
存储字符串并遍历
代码语言：javascript复制public class MySet1 {
public static void main(String[] args) {
//创建集合对象
Set<String> set = new TreeSet<>();
//添加元素
set.add("ccc");
set.add("aaa");
set.add("aaa");
set.add("bbb");
// for (int i = 0; i < set.size(); i ) {
// //Set集合是没有索引的，所以不能使用通过索引获取元素的方法
// }
//遍历集合
Iterator<String> it = set.iterator();
while (it.hasNext()){
String s = it.next();
System.out.println(s);
}
System.out.println("-----------------------------------");
for (String s : set) {
System.out.println(s);
}
}
}2.TreeSet集合
2.1TreeSet集合概述和特点【应用】
- 不可以存储重复元素
- 没有索引
- 可以将元素按照规则进行排序
- TreeSet()：根据其元素的自然排序进行排序
- TreeSet(Comparator comparator) ：根据指定的比较器进行排序
2.2TreeSet集合基本使用【应用】
存储Integer类型的整数并遍历
代码语言：javascript复制public class TreeSetDemo01 {
public static void main(String[] args) {
//创建集合对象
TreeSet<Integer> ts = new TreeSet<Integer>();
//添加元素
ts.add(10);
ts.add(40);
ts.add(30);
ts.add(50);
ts.add(20);
ts.add(30);
//遍历集合
for(Integer i : ts) {
System.out.println(i);
}
}
}2.3自然排序Comparable的使用【应用】
案例需求
- 存储学生对象并遍历，创建TreeSet集合使用无参构造方法
- 要求：按照年龄从小到大排序，年龄相同时，按照姓名的字母顺序排序
实现步骤
- 使用空参构造创建TreeSet集合
- 用TreeSet集合存储自定义对象，无参构造方法使用的是自然排序对元素进行排序的
- 自定义的Student类实现Comparable接口
- 自然排序，就是让元素所属的类实现Comparable接口，重写compareTo(T o)方法
- 重写接口中的compareTo方法
- 重写方法时，一定要注意排序规则必须按照要求的主要条件和次要条件来写
代码实现
学生类
代码语言：javascript复制public class Student implements Comparable<Student>{
private String name;
private int age;
public Student() {
}
public Student(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;
}
@Override
public String toString() {
return "Student{"
"name='" name '''
", age=" age
'}';
}
@Override
public int compareTo(Student o) {
//按照对象的年龄进行排序
//主要判断条件: 按照年龄从小到大排序
int result = this.age - o.age;
//次要判断条件: 年龄相同时，按照姓名的字母顺序排序
result = result == 0 ? this.name.compareTo(o.getName()) : result;
return result;
}
}测试类
代码语言：javascript复制public class MyTreeSet2 {
public static void main(String[] args) {
//创建集合对象
TreeSet<Student> ts = new TreeSet<>();
//创建学生对象
Student s1 = new Student("zhangsan",28);
Student s2 = new Student("lisi",27);
Student s3 = new Student("wangwu",29);
Student s4 = new Student("zhaoliu",28);
Student s5 = new Student("qianqi",30);
//把学生添加到集合
ts.add(s1);
ts.add(s2);
ts.add(s3);
ts.add(s4);
ts.add(s5);
//遍历集合
for (Student student : ts) {
System.out.println(student);
}
}
}2.4比较器排序Comparator的使用【应用】
案例需求
- 存储老师对象并遍历，创建TreeSet集合使用带参构造方法
- 要求：按照年龄从小到大排序，年龄相同时，按照姓名的字母顺序排序
实现步骤
- 用TreeSet集合存储自定义对象，带参构造方法使用的是比较器排序对元素进行排序的
- 比较器排序，就是让集合构造方法接收Comparator的实现类对象，重写compare(T o1,T o2)方法
- 重写方法时，一定要注意排序规则必须按照要求的主要条件和次要条件来写
代码实现
老师类
代码语言：javascript复制public class Teacher {
private String name;
private int age;
public Teacher() {
}
public Teacher(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;
}
@Override
public String toString() {
return "Teacher{"
"name='" name '''
", age=" age
'}';
}
}测试类
代码语言：javascript复制public class MyTreeSet4 {
public static void main(String[] args) {
//创建集合对象
TreeSet<Teacher> ts = new TreeSet<>(new Comparator<Teacher>() {
@Override
public int compare(Teacher o1, Teacher o2) {
//o1表示现在要存入的那个元素
//o2表示已经存入到集合中的元素
//主要条件
int result = o1.getAge() - o2.getAge();
//次要条件
result = result == 0 ? o1.getName().compareTo(o2.getName()) : result;
return result;
}
});
//创建老师对象
Teacher t1 = new Teacher("zhangsan",23);
Teacher t2 = new Teacher("lisi",22);
Teacher t3 = new Teacher("wangwu",24);
Teacher t4 = new Teacher("zhaoliu",24);
//把老师添加到集合
ts.add(t1);
ts.add(t2);
ts.add(t3);
ts.add(t4);
//遍历集合
for (Teacher teacher : ts) {
System.out.println(teacher);
}
}
}2.4两种比较方式总结【理解】
- 两种比较方式小结
- 自然排序: 自定义类实现Comparable接口,重写compareTo方法,根据返回值进行排序
- 比较器排序: 创建TreeSet对象的时候传递Comparator的实现类对象,重写compare方法,根据返回值进行排序
- 在使用的时候,默认使用自然排序,当自然排序不满足现在的需求时,必须使用比较器排序
- 两种方式中关于返回值的规则
- 如果返回值为负数，表示当前存入的元素是较小值，存左边
- 如果返回值为0，表示当前存入的元素跟集合中元素重复了，不存
- 如果返回值为正数，表示当前存入的元素是较大值，存右边
3.数据结构
3.1二叉树【理解】
- 二叉树的特点
- 二叉树中,任意一个节点的度要小于等于2
- 节点: 在树结构中,每一个元素称之为节点
- 度: 每一个节点的子节点数量称之为度
- 二叉树中,任意一个节点的度要小于等于2
- 二叉树结构图
3.2二叉查找树【理解】
- 二叉查找树的特点
- 二叉查找树,又称二叉排序树或者二叉搜索树
- 每一个节点上最多有两个子节点
- 左子树上所有节点的值都小于根节点的值
- 右子树上所有节点的值都大于根节点的值
- 二叉查找树结构图
- 二叉查找树添加节点规则
- 小的存左边
- 大的存右边
- 一样的不存
3.3平衡二叉树【理解】
- 平衡二叉树的特点
- 二叉树左右两个子树的高度差不超过1
- 任意节点的左右两个子树都是一颗平衡二叉树
- 平衡二叉树旋转
- 旋转触发时机
- 当添加一个节点之后,该树不再是一颗平衡二叉树
- 左旋
- 就是将根节点的右侧往左拉,原先的右子节点变成新的父节点,并把多余的左子节点出让,给已经降级的根节点当右子节点
- 右旋
- 就是将根节点的左侧往右拉,左子节点变成了新的父节点,并把多余的右子节点出让,给已经降级根节点当左子节点
- 旋转触发时机
- 平衡二叉树和二叉查找树对比结构图
- 平衡二叉树旋转的四种情况
- 左左
- 左左: 当根节点左子树的左子树有节点插入,导致二叉树不平衡
- 如何旋转: 直接对整体进行右旋即可
- 左右
- 左右: 当根节点左子树的右子树有节点插入,导致二叉树不平衡
- 如何旋转: 先在左子树对应的节点位置进行左旋,在对整体进行右旋
- 右右
- 右右: 当根节点右子树的右子树有节点插入,导致二叉树不平衡
- 如何旋转: 直接对整体进行左旋即可
- 右左
- 右左:当根节点右子树的左子树有节点插入,导致二叉树不平衡
- 如何旋转: 先在右子树对应的节点位置进行右旋,在对整体进行左旋
- 左左
3.4红黑树【理解】
- 红黑树的特点
- 平衡二叉B树
- 每一个节点可以是红或者黑
- 红黑树不是高度平衡的,它的平衡是通过"自己的红黑规则"进行实现的
- 红黑树的红黑规则有哪些
- 每一个节点或是红色的,或者是黑色的
- 根节点必须是黑色
- 如果一个节点没有子节点或者父节点,则该节点相应的指针属性值为Nil,这些Nil视为叶节点,每个叶节点(Nil)是黑色的
- 如果某一个节点是红色,那么它的子节点必须是黑色(不能出现两个红色节点相连 的情况)
- 对每一个节点,从该节点到其所有后代叶节点的简单路径上,均包含相同数目的黑色节点
- 红黑树添加节点的默认颜色
- 添加节点时,默认为红色,效率高
- 红黑树添加节点后如何保持红黑规则
- 根节点位置
- 直接变为黑色
- 非根节点位置
- 父节点为黑色
- 不需要任何操作,默认红色即可
- 父节点为红色
- 叔叔节点为红色
- 将"父节点"设为黑色,将"叔叔节点"设为黑色
- 将"祖父节点"设为红色
- 如果"祖父节点"为根节点,则将根节点再次变成黑色
- 叔叔节点为黑色
- 将"父节点"设为黑色
- 将"祖父节点"设为红色
- 以"祖父节点"为支点进行旋转
- 叔叔节点为红色
- 父节点为黑色
- 根节点位置
3.5成绩排序案例【应用】
案例需求
- 用TreeSet集合存储多个学生信息(姓名,语文成绩,数学成绩,英语成绩),并遍历该集合
- 要求: 按照总分从高到低出现
代码实现
学生类
代码语言：javascript复制public class Student implements Comparable<Student> {
private String name;
private int chinese;
private int math;
private int english;
public Student() {
}
public Student(String name, int chinese, int math, int english) {
this.name = name;
this.chinese = chinese;
this.math = math;
this.english = english;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getChinese() {
return chinese;
}
public void setChinese(int chinese) {
this.chinese = chinese;
}
public int getMath() {
return math;
}
public void setMath(int math) {
this.math = math;
}
public int getEnglish() {
return english;
}
public void setEnglish(int english) {
this.english = english;
}
public int getSum() {
return this.chinese this.math this.english;
}
@Override
public int compareTo(Student o) {
// 主要条件: 按照总分进行排序
int result = o.getSum() - this.getSum();
// 次要条件: 如果总分一样,就按照语文成绩排序
result = result == 0 ? o.getChinese() - this.getChinese() : result;
// 如果语文成绩也一样,就按照数学成绩排序
result = result == 0 ? o.getMath() - this.getMath() : result;
// 如果总分一样,各科成绩也都一样,就按照姓名排序
result = result == 0 ? o.getName().compareTo(this.getName()) : result;
return result;
}
}测试类
代码语言：javascript复制public class TreeSetDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建TreeSet集合对象，通过比较器排序进行排序
TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>();
//创建学生对象
Student s1 = new Student("jack", 98, 100, 95);
Student s2 = new Student("rose", 95, 95, 95);
Student s3 = new Student("sam", 100, 93, 98);
//把学生对象添加到集合
ts.add(s1);
ts.add(s2);
ts.add(s3);
//遍历集合
for (Student s : ts) {
System.out.println(s.getName() "," s.getChinese() "," s.getMath() "," s.getEnglish() "," s.getSum());
}
}
}4.HashSet集合
4.1HashSet集合概述和特点【应用】
- 底层数据结构是哈希表
- 存取无序
- 不可以存储重复元素
- 没有索引,不能使用普通for循环遍历
4.2HashSet集合的基本应用【应用】
存储字符串并遍历
代码语言：javascript复制public class HashSetDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建集合对象
HashSet<String> set = new HashSet<String>();
//添加元素
set.add("hello");
set.add("world");
set.add("java");
//不包含重复元素的集合
set.add("world");
//遍历
for(String s : set) {
System.out.println(s);
}
}
}4.3哈希值【理解】
- 哈希值简介 是JDK根据对象的地址或者字符串或者数字算出来的int类型的数值
- 如何获取哈希值 Object类中的public int hashCode()：返回对象的哈希码值
- 哈希值的特点
- 同一个对象多次调用hashCode()方法返回的哈希值是相同的
- 默认情况下，不同对象的哈希值是不同的。而重写hashCode()方法，可以实现让不同对象的哈希值相同
4.4哈希表结构【理解】
- JDK1.8以前 数组 链表 [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-45MBUjWJ-1660533247057)(.img14_JKD8以前哈希表.png)]
- JDK1.8以后
- 节点个数少于等于8个 数组 链表
- 节点个数多于8个 数组 红黑树
4.5HashSet集合存储学生对象并遍历【应用】
案例需求
- 创建一个存储学生对象的集合，存储多个学生对象，使用程序实现在控制台遍历该集合
- 要求：学生对象的成员变量值相同，我们就认为是同一个对象
代码实现
学生类
代码语言：javascript复制public class Student {
private String name;
private int age;
public Student() {
}
public Student(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;
}
@Override
public boolean equals(Object o) {
if (this == o) return true;
if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
Student student = (Student) o;
if (age != student.age) return false;
return name != null ? name.equals(student.name) : student.name == null;
}
@Override
public int hashCode() {
int result = name != null ? name.hashCode() : 0;
result = 31 * result age;
return result;
}
}测试类
代码语言：javascript复制public class HashSetDemo02 {
public static void main(String[] args) {
//创建HashSet集合对象
HashSet<Student> hs = new HashSet<Student>();
//创建学生对象
Student s1 = new Student("林青霞", 30);
Student s2 = new Student("张曼玉", 35);
Student s3 = new Student("王祖贤", 33);
Student s4 = new Student("王祖贤", 33);
//把学生添加到集合
hs.add(s1);
hs.add(s2);
hs.add(s3);
hs.add(s4);
//遍历集合(增强for)
for (Student s : hs) {
System.out.println(s.getName() "," s.getAge());
}
}
}总结
HashSet集合存储自定义类型元素,要想实现元素的唯一,要求必须重写hashCode方法和equals方法
