Java程序设计教程（第2版） 课件 第7章JDK常见类的使用-下

第7周JDK常见类的使用二11Collection接口及其实现类2Map接口及其实现类4让我们一起来编程学习提纲3Java计算生态21.Collection接口及其实现类数组用来存储同一类型的多个数据，使用简单。但数组存在不能实现动态扩充、无法保存具有映射关系的数据、不能适应多线程编程环境等缺点。为解决以上问题，Java提供了集合框架，基于十几个集合接口及其实现类，通过提供数据结构和算法，有效减少了编程工作量，同时提高了性能和安全性。Java集合框架主要包括Collection和Map两大类。Collection接口及其实现类主要用来盛放对象（Object）。Map接口及其实现类用来盛放键值对（Key-Value）。

1.1Java集合框架简介

31.Collection接口及其实现类Java集合框架主要接口及其实现类

41.Collection接口及其实现类学习Java集合框架时要仔细阅读API帮助文档，重点学习每种集合类的功能和特点，综合考虑其存储结构、运行效率、线程安全、适用场景等因素，浏览构造方法和常用方法，掌握以下编程基本操作技巧：掌握怎样构造集合？怎样添加元素？怎样读取、修改元素？怎样删除元素？怎样遍历集合？……1.1Java集合框架简介51.Collection接口及其实现类Collection是集合框架中的根接口，对一些基本的集合操作方法（Add、Get、Del、Modify等）进行了约束性规定。Collection接口的两个主要子接口List、Set定义如下：publicinterfaceList<E>extendsCollection<E>：相当于动态数组，其实现类实现了有序存储、元素可重复的数据结构。publicinterfaceSet<E>extendsCollection<E>：相当于数学的集合，其实现类实现了无序存储、元素不可重复的数据结构。1.1Java集合框架简介61.Collection接口及其实现类接口List定义了一个有序存储、元素可重复的集合的实现要求。List相当于线性表或动态数组。List默认按元素的添加顺序作为元素的索引，与数组相同，索引从0开始。List允许通过索引来访问List中的元素。ArrayList在内存中采取连续存储，适合元素的随机存取。但在大量插入元素和删除元素时效率会下降。LinkedList在内存中采取随机存储，存取元素效率较低，但插入、删除元素时效率很高。

1.2List接口及其实现类71.Collection接口及其实现类1.ArrayList应用ArrayList是通过封装了一个Object[]数组来实现的List类。ArrayList类具有不是线程安全、查询速度快、增删效率低慢等特点。ArrayList类的常用构造方法：publicArrayList()：构造一个初始容量为10的空列表。publicArrayList(intinitialCapacity)：构造一个具有指定初始容量的空列表。初始存储空间用完时可以按一定策略进行容量的自动扩充。1.2List接口及其实现类81.Collection接口及其实现类【示例程序7-1】ArrayList应用示例（ArrayListTest.java）功能描述：本程序演示ArrayList的构造方法和常用方法的使用方法，重点要求掌握构建一个ArrayList实例、向集合中添加元素、读取元素、修改元素、删除元素、获取集合元素个数、遍历集合等基本操作。1.2List接口及其实现类91.Collection接口及其实现类LinkedList是功能最强大，使用最广泛的Java集合实现类。根据LinkedList类的JDK源码，可以知道LinkedList是通过链表来实现的List类。因此，LinkedList类增删元素快，但查询速度慢。堆栈（Stack）是一种操作受限的线性表，只能在栈顶插入元素，只能在栈顶删除元素，即先进后出（FirstInLastOut）。利用LinkedList提供的push()、pop()方法可以方便地实现堆栈。1.3LinkedList应用

101.Collection接口及其实现类队列是一种操作受限的线性表，只能在队尾插入元素，只能在队首删除元素，即FirstInFirstOut。利用LinkedList提供add()/offer()/addFirst()、poll()/removeFirst()方法可以方便地实现队列。1.3LinkedList应用

111.Collection接口及其实现类【示例程序7-2】LinkedList应用示例（LinkedListTest.java）功能描述：本程序演示LinkedList的构造方法和常用方法的使用方法，重点要求掌握构建一个LinkedList实例、向集合中添加元素、读取元素、修改元素、删除元素、获取集合元素个数、遍历集合等基本操作。1.2List接口及其实现类121.Collection接口及其实现类Set是数学中的集合在Java中的实现，具有无序性和唯一性（互异性）。Set主要有HashSet和TreeSet两种实现。HashSet：类采用Hash技术，其特性在于其内对象的散列对象。优点在于能够快速定位元素。HashSet类不是线程同步的。TreeSet：是Set接口的另一个实现子类，相当于有序集合，采用自平衡的排序二叉树实现有序的集合。TreeSet既能保证元素的互异性（没有重复的元素，即唯一性），并且自然顺序的升序进行排列。

1.4HashSet应用131.Collection接口及其实现类【示例程序7-3】HashSet应用示例（HashSetTest.java）功能描述：本程序演示HashSet的构造方法和常用方法的使用方法，重点要求掌握构建一个HashSet实例、向集合中添加元素、读取元素、修改元素、删除元素、获取集合元素个数、遍历集合等基本操作。1.4HashSet应用141Collection接口及其实现类2Map接口及其实现类4让我们一起来编程学习提纲3Java计算生态152.Map接口及其实现类Map主要用来存储键值对<Key/Value>对象的集合。一个Map的键（Key）是唯一的（不能重复）。Map中每个键和值一一对应，因此，根据键（Key）可快速查询出对应的值（Value）。Map接口主要的实现类包括：HashMap和TreeMap。Map.Entry:Map类提供了一个称为entrySet()的方法，这个方法返回一个Map.Entry实例化后的对象集。接着，Map.Entry类提供了一个getKey()方法和一个getValue()方法。2.1Map接口简介

162.Map接口及其实现类Java集合框架中的接口及其实现类套路固定，注意知识的迁移和同化。查阅API帮助文档，熟悉构造方法和常用方法，了解共性和个性。【示例程序7-4】HashMap应用示例（HashMapTest.java）功能描述：本程序定义要Student类，学号做Key，Student对象做Value，将其加入HashMap中，演示了构建HashMap对象、添加元素、删除元素、三种方法遍历HashMap等基本操作。2.2HashMap应用

172.Map接口及其实现类TreeMap基于红黑树的NavigableMap实现。红黑树是一种自平衡二叉查找树。TreeMap根据其键的自然顺序进行排序，或者根据创建TreeMap时提供的Comparator进行排序。TreeMap和HashMap使用方法几乎完全一样。2.3TreeMap应用

182.Map接口及其实现类【编程任务】字符统计程序编程要求：通过键盘输入一个字符串，按字母顺序打印出每个字符及其出现次数。编程提示：用TreeMap<Character,Integer>实现。循环遍历该字符串的每一个字符，如果TreeMap中已经存储该字符，则出现次数加1，否则，存储该字符，出现次数为1。2.3TreeMap应用

191Collection接口及其实现类2Map接口及其实现类4让我们一起来编程学习提纲3Java计算生态203.Java计算生态开发Java应用程序就像搭积木一样，Java应用程序可以调用自己的类和方法，也可以调用JDKAPI提供的类和方法，当然还可以调用第三方提供的类和方法。Java拥有全球最大的开发者专业社群，构建了一个完整开放的计算生态。总之，我们可以编写极少的代码，完成更加强大的功能。

中文繁简转换包：ZHConverter汉语拼音工具包：PinYin4jOffice文档读写包：ApachePOI表达式求值引擎：Aviator213.Java计算生态对于中文的繁简体转换是一种很常见的需求。ZHConverter是一个简繁体中文互换的Java开源类库。JavaProject使用第三方Jar包的步骤：下载jar包：ZHConverter在JavaProject中建立专门存放第三方类为的folder:lib，如已建立可以略过本步骤。将jar包复制到lib中，右击BuildPath->AddtoBuildPath，Jar包就会添加到ReferencedLibrary中。 3.1中文简繁转换

223.Java计算生态【示例程序7-5】中文简繁转换应用示例（HashMapTest.java）功能描述：本程序使用ZHConverter包实现中文字符串的简体和繁体转换。3.1中文简繁转换

233.Java计算生态3.1中文简繁转换

243.Java计算生态Pinyin4j是一个功能强悍的汉语拼音工具包,是上的一个开源项目。Pinyin4j可以将中文(多音字，繁体字)转成拼音，并且拼音输出格式可以定制。下载jar包：下载地址：/artifact/com.belerweb/pinyin4j/2.5.0将jar包复制到lib中，右击BuildPath->AddtoBuildPath，ReferencedLibrary3.2汉字转换拼音253.Java计算生态注意事项：format.setToneType(HanyuPinyinToneType);方法参数HanyuPinyinToneType有以下常量对象：HanyuPinyinToneType.WITH_TONE_NUMBER用数字表示声调，例如：liu2HanyuPinyinToneType.WITHOUT_TONE无声调表示，例如：liuHanyuPinyinToneType.WITH_TONE_MARK用声调符号表示，例如：liú

3.2汉字转换拼音263.Java计算生态设置特殊拼音ü的显示格式：format.setVCharType(HanyuPinyinVCharType);方法参数HanyuPinyinVCharType有以下常量对象：HanyuPinyinVCharType.WITH_U_AND_COLON

以U和：表示ü，例如：lu:HanyuPinyinVCharType.WITH_V以V表示该字符，例如：lvHanyuPinyinVCharType.WITH_U_UNICODE以ü表示3.2汉字转换拼音273.Java计算生态设置大小写格式：format.setCaseType(HanyuPinyi