第6章 集合与泛型

第6章集合与泛型《Java基础案例教程》（第3版）学习目标/Target熟悉集合，能够简述集合的特点和Java集合框架的继承体系熟悉List集合的作用，能够简述List集合常用的方法以及常用实现类的特点Collection集合的作用，能够简述Collection集合的常用方法熟悉Set集合的作用，能够简述Set集合常用实现类的特点学习目标/Target掌握集合的遍历，能够使用Iterator迭代器和增强for循环遍历集合掌握泛型的使用方法，能够使用泛型指定集合中元素的类型掌握ArrayList集合和LinkedList集合的使用方法，能够使用ArrayList集合和LinkedList集合的方法实现数据的增删改查掌握Map集合的作用，能够简述Map集合常用的方法以及常用实现类的特点学习目标/Target掌握HashMap集合和TreeMap集合的使用，能够使用HashMap集合和TreeMap集合的方法实现数据的增删改查熟悉Stream流的使用，能够使用Stream流对集合进行各种操作掌握HashSet集合和TreeSet集合的使用，能够使用HashSet集合和TreeSet集合的方法实现数据的增删改查章节概述/

Summary在Java程序中可以通过数组来保存数据，但有时无法确定需要保存数据的数量，因为数组的长度不可变，此时再使用数组存储数据则不太合适。这种情况可以使用集合，Java中的集合就像一个可以存储任意类型的对象并且长度可变的容器。Java中提供了多种具有不同特性的集合类，为了让集合在使用时更加安全，还提供了泛型。本章将对Java中的集合和泛型进行讲解。目录/Contents0102集合概述Collection集合0304List集合集合的遍历目录/Contents0506泛型Set集合0708Map集合Stream流集合概述6.16.1集合概述熟悉集合概述，能够简述集合的特点和Java集合框架的继承体系

先定一个小目标！6.1集合概述Java中的集合是指Java提供的一系列接口和实现类，通过这些接口和实现类可以很方便地存储和管理对象，Java中的集合位于java.util包中，其按照存储结构可以分为单列集合Collection和双列集合Map两大类，单列集合中每个元素是一个独立的单一数据，而双列集合中每个元素由两个数据组成。6.1集合概述Collection集合单列集合类的根接口，它有两个重要的子接口，分别为List和Set。其中，List中存放的元素有序且可重复，常用的实现类有ArrayList和LinkedList；Set存放的元素无序且不允许有重复元素，常用的实现类有HashSet和TreeSet。Map集合双列集合类的根接口，用于存储具有键（Key）和值（Value）映射关系的键值对。其中，键是用于唯一标识一个元素的对象，值是与该键相关联的对象，在使用Map集合时可以通过指定的键找到对应的值。Map集合的主要实现类有HashMap和TreeMap。6.1集合概述集合类的继承体系。虚线框是接口，实线框是实现类。Vector类和HashTable类是线程安全类，但不考虑多线程时，效率相对低一些，非多线程程序中建议使用ArrayList代替Vector，HashMap代替HashTable。Collection集合6.26.2Collection集合熟悉Collection集合的作用，能够简述Collection集合的常用方法

先定一个小目标！6.2Collection集合Collection集合是所有单列集合的根接口，Collection集合常用的方法。方法声明功能描述booleanadd(Ee)向集合中添加一个元素，E是所添加元素的数据类型booleanaddAll(Collectionc)将指定集合c中的所有元素添加到当前集合中voidclear()删除集合中的所有元素booleanremove(Objecto)删除集合中的指定元素o，当集合中包含了多个元素o时，只删除第1个符合条件的元素booleanremoveAll(Collectionc)删除当前集合中在集合c中存在的所有元素booleanisEmpty()判断集合是否为空booleancontains(Objecto)判断集合中是否存在指定元素obooleancontainsAll(Collectionc)判断集合中是否存在指定集合c中的所有元素Iteratoriterator()返回集合的迭代器(Iterator)，迭代器用于遍历当前集合的所有元素intsize()获取集合中元素的个数List集合6.36.3List集合List集合是继承自Collection集合的一个接口，是单列集合的一个重要分支，下面对List集合的相关知识进行讲解。6.3.1List集合简介熟悉List集合的作用，能够简述List集合常用的方法以及常用实现类的特点

先定一个小目标！6.3.1List集合简介List集合是一个有序集合，允许存储重复的元素。List集合中的元素按照插入的顺序进行存储，并且可以通过索引访问和操作其中的元素。6.3.1List集合简介List集合不但继承了Collection集合中的全部方法，还提供了一些根据元素索引操作集合的特有方法。方法声明功能描述voidadd(intindex,Objectelement)将对象element插入List集合的index索引处booleanaddAll(intindex,Collectionc)将集合c中的所有元素插入到List集合的index索引处Objectget(intindex)返回集合中索引位置为index的元素Objectremove(int

index)删除集合中索引位置为index的元素Objectset(int

index,Object

element)将索引位置为index的元素替换成element对象，并将替换后的对象返回intindexOf(Object

o)返回对象o在List集合中第一次出现的索引位置intlastIndexOf(Object

o)返回对象o在List集合中最后一次出现的索引位置ListsubList(int

fromIndex,int

toIndex)返回从索引fromIndex（包括）到

toIndex（不包括）的所有元素组成的子集合6.3.2ArrayList集合掌握ArrayList集合的使用，能够使用ArrayList实现数据的增删改查

先定一个小目标！6.3.2ArrayList集合ArrayList集合是List集合的一个实现类，其内部封装了一个长度可变的数组对象，当存入的元素超过数组长度时，ArrayList会分配一个更大的数组来存储这些元素，因此可以将ArrayList集合看作一个长度可变的数组。ArrayList具有数组的特点，即读取元素效率较高，插入和删除元素时，可能需要移动其他元素的位置，导致效率相对低一些。6.3.2ArrayList集合ArrayList集合的构造方法。方法声明功能描述ArrayList()创建一个初始容量为10的空ArrayList对象ArrayList(intinitialCapacity)创建一个指定初始容量的空ArrayList对象ArrayList(Collection<?extendsE>c)创建一个包含指定Collection元素的ArrayList对象6.3.2ArrayList集合ArrayList集合提供了三种构造方法。方法声明功能描述ArrayList()创建一个初始容量为10的空ArrayList集合ArrayList(intinitialCapacity)创建一个指定初始容量的空ArrayList集合ArrayList(Collection<?extendsE>c)创建一个包含指定Collection元素的ArrayList集合6.3.2ArrayList集合通过一个案例演示ArrayList集合的基本操作。案例演示Example01.java源代码6.3.2ArrayList集合案例的运行结果如下图所示。案例演示6.3.3LinkedList集合掌握LinkedList集合的使用，能够使用LinkedList实现数据的增删改查

先定一个小目标！6.3.3LinkedList集合ArrayList集合在查询元素时速度很快，但在增删元素时效率相对低一些。如果需要频繁向集合中插入和删除元素，可以使用List集合的另一个实现类LinkedList。6.3.3LinkedList集合LinkedList底层结构：双向循环链表。链表中每个节点都通过引用的方式记录它前一个或后一个节点，从而将所有节点连接在一起。LinkedList集合插入和删除元素的过程如下图所示。6.3.3LinkedList集合LinkedList集合除了包含从List集合继承过来的方法，还定义了一些自身特有的方法。方法声明功能描述voidaddFirst(Object

o)将指定元素o插入集合的开头voidaddLast(Object

o)将指定元素o添加到集合的结尾Object

getFirst()返回集合的第一个元素Object

getLast()返回集合的最后一个元素Object

removeFirst()移出并返回集合的第一个元素Object

removeLast()移出并返回集合的最后一个元素6.3.3LinkedList集合下面通过一个案例演示LinkedList常用方法的使用。案例演示Example02.java源代码6.3.3LinkedList集合案例的运行结果如下图所示。案例演示集合的遍历6.46.4集合的遍历掌握集合的遍历，能够使用Iterator迭代器和增强for循环遍历集合

先定一个小目标！6.4集合的遍历在开发中，对集合进行遍历是非常常见的操作。Java提供了一个接口Iterator，用于遍历Collection集合中的元素。同时，Java还提供了增强for循环，也称为for-each循环，增强for循环在遍历数组或者实现了Iterable接口的集合对象时非常方便，它会自动迭代集合中的每个元素，无须手动管理索引值。6.4集合的遍历1.使用Iterator迭代器遍历集合使用Iterator迭代器访问集合中的元素的常用方法。方法声明功能描述booleanhasNext()判断集合中是否还有下一个元素可以访问Objectnext()返回集合中的下一个元素，并将迭代指针移到下一个位置voidremove()从集合中移除通过next()方法获取到的元素6.4集合的遍历1.使用Iterator迭代器遍历集合下面通过一个案例演示如何使用Iterator接口的方法对集合进行遍历。Example03.java源代码6.4集合的遍历1.使用Iterator迭代器遍历集合案例的运行结果如下图所示。6.4集合的遍历1.使用Iterator迭代器遍历集合Iterator迭代器迭代元素的过程。6.4集合的遍历脚下留心：并发修改异常在使用Iterator遍历集合时，如果在遍历过程中使用集合对象的remove()方法删除元素，会出现并发修改异常。这是Iterator用于检测并发修改的一种机制，当集合在遍历过程中发生结构性修改（例如添加元素，删除元素），迭代器的内部计数器发生变化，从而抛出并发修改异常（ConcurrentModificationException）。6.4集合的遍历脚下留心：并发修改异常下面通过一个案例演示并发修改异常。Example04.java源代码6.4集合的遍历脚下留心：并发修改异常案例的运行结果如下图所示。6.4集合的遍历脚下留心：并发修改异常如果想要安全地删除集合中的元素，可以使用Iterator接口提供的remove()方法，它会在删除元素后通知迭代器集合结构发生了改变，避免出现并发修改异常。下面把Example04.java文件中第13~15行代码修改为如下代码。int[]arr; //声明一个int[]类型的变量arr=newint[3]; //为arr分配3个数组元素的空间修改后再次运行案例，结果如右图所示。6.4集合的遍历2.使用增强for循环遍历集合从JDK5开始，Java提供了增强for循环，简化了Iterator接口遍历的书写。在遍历集合时，增强for循环语法上是在编译时被转换成Iterator迭代器的while循环实现的，因此它适用于实现了Iterator接口的集合类。6.4集合的遍历2.使用增强for循环遍历集合下面通过一个案例演示使用增强for循环遍历集合的方式。Example05.java源代码6.4集合的遍历2.使用增强for循环遍历集合案例的运行效果如下图所示。泛型6.56.5泛型掌握泛型的使用，能够使用泛型指定集合中元素的类型

先定一个小目标！6.5泛型默认情况下把一个对象存入集合后，再次取出该对象时，该对象的编译类型就变成了Object类型。集合设计成这样，提高了通用性，但是也带来了一些类型不安全的问题。例如，集合可以存储任意类型的对象，所以在取出对象时通常需要进行强制类型转换。如果不知道实际参数类型，就无法进行强制类型转换。6.5泛型案例演示下面通过一个案例演示集合存储数据后，可能导致的类型不安全问题。Example06.java源代码6.5泛型案例演示案例的运行结果如下图所示。6.5泛型为了避免进行强制类型转换，同时提高类型的安全性，Java引入了“参数化类型(parameterizedtype)”的概念，也就是泛型。泛型就是指给类型指定一个参数，在使用时再指定此参数的具体值，这样一来就可以根据不同的需求操作不同类型的数据，使得代码更加灵活和可扩展。集合引入泛型之后，会在使用或者调用时传入具体的类型以确定最终的数据类型，所以集合需要存储什么类型的数据，在创建集合时传入对应的类型即可。6.5泛型定义泛型时，类型参数由一对尖括号（<>）包含在中间。下面使用泛型优化文件Example06.java，将第5行代码修改为如下代码。List<Integer>list=newArrayList<>();上述代码指定了List集合中元素的类型为Integer，这样编译器在编译期就会做类型检查，从而限制List集合中只能存储Integer类型的元素。如果在集合中添加其他类型的元素，编译器会提示错误。如下图所示。6.5泛型案例演示下面修改文件Example06.java，将List集合中原来的String类型的元素改为Integer类型，并在遍历List集合时将元素的类型由Object改为Integer。修改后的Example06.java源代码6.5泛型案例演示修改后的案例运行结果如下图所示。6.5泛型除了集合类等一些Java提供的类增加了泛型支持外，还可以根据需要自定义泛型类。例如，当一个类的行为和功能需要适用于多个不同类型的数据时，可以将这个类定义为泛型类。定义泛型类的语法格式如下：多学一招：自定义泛型类[修饰符]class类名<类型形参1，类型形参2，…，类型形参n>{//类的成员变量和成员方法}对上述语法格式的解释：（1）类名<类型形参>：是一个整体的数据类型，通常称为泛型类型。6.5泛型多学一招：自定义泛型类（2）类型形参没有特定的意义，可以用任意一个大写字母表示，但是为了提高可读性，一般会使用有意义的字母表示。E：Element(元素)，常在JavaCollection里使用，如List<E>，Iterator<E>，Set<E>。

K，V：Key，Value(Map的键值对)。N：Number(数字)。T：Type(类型)，如String，Integer等。在泛型类中，类型形参可以用于指定成员变量的类型，成员方法的形参类型，以及成员方法的返回值类型。6.5泛型多学一招：自定义泛型类除了可以在类中使用泛型，还可以在接口和方法中使用泛型。声明泛型接口的语法格式与泛型类的类似，具体如下：声明泛型方法的格式如下：[修饰符]interface接口名<类型形参1,类型形参2,…,类型形参n>{}[修饰符]<类型形参1,类型形参2,…>返回值类型方法名称(类型形参1形参变量1,类型形参2形参变量2,…){}6.5泛型多学一招：自定义泛型类在泛型类、泛型接口和泛型方法中，泛型类型一旦确定就不能更改。然而，在有些情况下需要指定可以操作的类型为某个类的父类或子类，这时候可以使用限定通配符来限制可操作类型的范围。Java中的限定通配符分为两种，具体如下所示。<?extendsT>，上界通配符。表示限定传入的类型必须为T类型或T类的子类型。<?superT>，下界通配符。表示限定传入的类型必须为T类型或T类的父类型。使用限定通配符后，泛型类型必须用限定内的类型来进行初始化，否则会编译错误。此外，Java中还提供了<?>表示非限定通配符，可以匹配任意类型，用于在泛型类、泛型接口和泛型方法中指定不确定的类型。【案例6-1】社团成员管理案例描述某校创立了一个书法社团，目前正在面向全校学生招募社团成员。本案例要求为该社团做一个社团成员的管理系统，实现对社团成员的添加、移除、修改和查询功能。社团成员管理的具体要求如下。系统首页：用于显示社团成员管理系统的所有功能，并根据用户的选择进行对应的操作。添加功能：添加成员时需要输入成员的编号、姓名、年龄和年级。每个成员的成员编号唯一，若添加的编号已被占用，则提示用户重新输入。【案例6-1】社团成员管理案例描述修改功能：修改功能只支持修改成员的年龄和年级两个信息。修改成员信息时需要输入成员的编号，若成员编号存在，则提示输入修改后的年龄和年级；否则提示成员编号不存在的相关提示。查询功能：查询功能支持查询所有成员和按年级查询某个年级的所有成员。按年级查询成员信息时需要输入指定的年级，若社团中存在该年级的成员，则显示查询到的成员信息；否则，提示社团中没有该年级的成员。移除功能：移除成员时需要输入成员的编号，若成员编号存在，则进行删除并提示删除成功；否则提示成员编号不存在的相关警告。【案例6-1】社团成员管理案例效果【案例6-1】社团成员管理案例效果Set集合6.66.6Set集合Set集合是继承自Collection集合的一个接口，与List集合不同的是，Set集合中存储的元素无序且不允许重复，并且没有索引，因此无法使用普通for循环进行遍历。Set集合中的方法与Collection集合基本一致，常用的实现类有HashSet和TreeSet，下面将对这两个集合进行讲解。6.6.1HashSet集合掌握HashSet集合的使用，能够使用HashSet实现数据的增删改查

先定一个小目标！6.6.1HashSet集合案例演示HashSet集合作为Set集合的一个实现类，它所存储的元素是无序且不可重复的。下面先通过一个案例演示HashSet集合在使用上的特点。Example07.java源代码6.6.1HashSet集合案例演示案例的运行结果如下图所示。6.6.1HashSet集合HashSet集合为什么能确保元素不重复呢6.6.1HashSet集合HashSet集合之所以能确保不出现重复的元素，是因为它在添加元素时做了很多工作。当调用HashSet集合的add()方法添加元素时，首先会调用当前存入对象的hashCode()方法查找哈希值，然后根据哈希值计算该元素在集合中的位置，如果该位置上没有元素，则直接添加元素。如果该位置上有元素存在，则会调用equals()方法让当前存入的元素和该位置上的元素比较，如果返回的结果为false，就将该元素添加到集合，如果返回的结果为true，则说明有重复元素，则将该元素舍弃。6.6.1HashSet集合HashSet集合存储元素的流程。6.6.1HashSet集合案例演示下面通过一个案例演示将自定义学生类Student作为HashSet的元素存入集合。Example08.java源代码6.6.1HashSet集合案例演示案例的运行结果如下图所示。6.6.1HashSet集合需要注意的是，Example08.java的运行结果输出了相同信息的对象，是因为在定义Student类时没有重写hashCode()和equals()方法，对象的比较会使用对象的内存地址进行判断，即两个对象只有在内存中的地址完全相同才会被认为是相同对象。6.6.1HashSet集合下面将学号看作学生的唯一标识，修改文件Example08.java，在Student类中添加重写的hashCode()方法和equals()方法,具体代码如下所示。publicinthashCode(){returnstuId.hashCode();//获取stuId的哈希值}publicbooleanequals(Objectobj){if(this==obj){returntrue;}if(obj==null||!(objinstanceofStudent)){returnfalse;}Studentstudent=(Student)obj;returnthis.stuId.equals(student.stuId);}6.6.1HashSet集合修改后再次运行文件Example08.java，运行结果如下图所示。6.6.1HashSet集合HashSet类有一个子类LinkedHashSet，它的底层也是哈希表的结构，但是还额外增加了双向链表来维护内部元素的存取顺序，因此LinkedHashSet内部元素的存取顺序相同。6.6.1HashSet集合案例演示下面修改文件Example08.java，演示LinkedHashSet的使用。Example09.java源代码6.6.1HashSet集合案例演示案例的运行结果如下图所示。6.6.2TreeSet集合掌握TreeSet集合的使用，能够使用TreeSet实现数据的增删改查

先定一个小目标！6.6.2TreeSet集合TreeSet集合是Set集合的一个实现类，它是一种基于平衡二叉树实现的有序集合。所谓二叉树就是由节点组成的树形数据结构，每个节点最多有两个子节点，分别为左子节点和右子节点。每个节点及其子节点组成的树被称为子树，通常左侧节点组成的树称为左子树，右侧节点组成的树被称为右子树。其中，左子树上的元素小于它的根节点，而右子树上的元素大于它的根节点。6.6.2TreeSet集合TreeSet集合是Set集合的一个实现类，它是一种基于平衡二叉树实现的有序集合。所谓二叉树就是由节点组成的树形数据结构，每个节点最多有两个子节点，分别为左子节点和右子节点。每个节点及其子节点组成的树被称为子树，通常左侧节点组成的树称为左子树，右侧节点组成的树被称为右子树。其中，左子树上的元素小于它的根节点，而右子树上的元素大于它的根节点。平衡二叉树则是在二叉树的基础上增加了平衡限制，控制每个节点的左右子树高度差不大于1，使得二叉树的高度不会太高，提高了插入、查找和删除操作的效率。6.6.2TreeSet集合二叉树中元素的存储结构。6.6.2TreeSet集合TreeSet集合采用二叉树结构存储元素的特殊性质，使得集合中的元素可以根据某种规则进行排序。对于包含String、Integer等Java提供的基本数据类型的元素，它们已经具备默认的排序规则，因此可以直接排序。6.6.2TreeSet集合案例演示下面通过一个案例演示在TreeSet集合中存储Integer类型的数据。Example10.java源代码6.6.2TreeSet集合案例演示案例的运行结果如下图所示。6.6.2TreeSet集合TreeSet集合为什么能对Integer类型的元素排序呢6.6.2TreeSet集合TreeSet集合之所以能够对Integer类型的数据进行排序，是因为Integer类、String类以及其他基本类型的包装类都实现了Comparable接口。在比较元素大小时，TreeSet会调用其重写Comparable接口的compareTo()方法，根据元素类型和实际情况比较元素的大小，实现对集合的整体排序，这种排序称为类的自然排序。6.6.2TreeSet集合通常，compareTo()方法签名的格式如下。publicintcompareTo(Tother){}T表示与当前对象进行比较的对象类型。compareTo()方法会返回一个int类型的整数值来表示对象之间的大小关系。如果当前对象小于other对象，则返回一个负整数。果当前对象大于other对象，则返回一个正整数。如果两个对象相等，则返回0。6.6.2TreeSet集合如果想让自定义对象也能排序，则可以让自定义类实现Comparable接口，并在重写的comparaTo()方法中定义自定义对象之间的比较规则。例如，根据对象的特定属性或者其他需要比较的标准，来确定对象的大小关系。6.6.2TreeSet集合案例演示下面通过一个案例演示在TreeSet集合中存储自定义对象，案例要求存储学生对象并根据学生的年龄升序排序，当年龄相同时按照姓名的升序排序。Example11.java源代码6.6.2TreeSet集合案例演示案例的运行结果如下图所示。6.6.2TreeSet集合除了前面介绍的自然排序外，TreeSet集合还有另一种实现排序的方式，即让TreeSet集合实现Comparator接口，并重写compare()方法，这种排序方式称为自定义排序。compare()方法的返回值规则与compareTo()方法相同。6.6.2TreeSet集合案例演示下面修改文件Example11.java，通过自定义排序的方式实现相同的功能。首先定义学生类Student。Student.java源代码6.6.2TreeSet集合案例演示下面定义测试类，将学生对象通过自定义排序的方式存入TreeSet集合。Example12.java源代码6.6.2TreeSet集合案例演示案例的运行结果如下图所示。【案例6-2】国庆抽奖活动案例描述为了引流促销，某商场在国庆期间开展抽奖活动，活动期间每5名顾客参与就会启动一次抽奖，并在5名顾客中随机抽取3名顾客作为幸运顾客赠送商场消费券，抽奖的其他要求如下。参与的顾客需要填写姓名和手机号作为抽奖凭证。已参与的顾客不得重复参与抽奖活动。幸运顾客按照姓名升序排序，姓名相同的幸运顾客则继续根据手机尾号升序排序。顾客参与抽奖时，唯一识别顾客身份的是顾客的姓名和微信号。【案例6-2】国庆抽奖活动案例效果Map集合6.76.7Map集合现实生活中，每个人都有唯一的身份证号，通过身份证号可以快速查找到这个人的信息，这两者是一对一的关系。在Java程序中，如果想要存储这种具有对应关系的数据，可以使用Map集合，Map集合常用的实现类有HashMap集合和TreeMap集合，下面对Map集合的相关内容进行讲解。6.7.1Map集合简介掌握Map集合的作用，能够简述Map集合常用的方法以及常用实现类的特点

先定一个小目标！6.7.1Map集合简介Map集合是Java中用于存储和操作键值对的数据结构，其中的每个元素都包含一个键对象key和一个值对象value，它们之间是一对一的映射关系。Map集合中的键不允许重复，而值可以重复。6.7.1Map集合简介Map集合定义了很多双列集合通用的集合操作方法，包括添加、删除和判断元素等一些基本方法，还针对双列集合的特殊结构提供了基于键和值的获取方法。常用方法如下所示。方法声明功能描述Vput(Kkey,Vvalue)向Map集合中添加元素（键值对），如果当前Map集合中已有一个键值对中的键与key相等，则新的键值对会覆盖原来的键值对Vremove(Objectkey)从Map集合中删除键为key的键值对，并返回key对应的value；如果该key不存在，则返回nullvoidclear()移除Map集合中所有键值对元素booleancontainsKey(Objectkey)查询Map集合中是否包含指定key的键值对，如果包含则返回true6.7.1Map集合简介接上页表格。方法声明功能描述booleancontainsValue(Objectvalue)查询Map集合中是否包含指定value的键值对，如果包含则返回truebooleanisEmpty()判断Map集合是否为空intsize()返回集合中元素的数量Vget(Objectkey)返回Map集合中指定键所映射的值，V表示值的数据类型。如果不包含则返回nullSet<K>keySet()返回Map集合中所有键对象的Set集合Collection<V>values()返回Map集合中所有值对象组成的Collection集合Set<Map.Entry<K,V>>entrySet()返回Map集合中所有键值对的Set集合6.7.2HashMap集合掌握HashMap集合的使用，能够使用HashMap实现数据的增删改查

先定一个小目标！6.7.2HashMap集合案例演示HashMap集合的底层结构与HashSet类似，也是采用哈希表来存储元素。HashMap集合中的大部方法都是Map集合方法的实现，下面先通过一个获取文具价格的案学习HashMap集合的使用。Example13.java源代码6.7.2HashMap集合案例演示案例的运行结果如下图所示。6.7.2HashMap集合在程序开发中，对于Map集合的遍历操作也是非常常见的需求，通常有以下两种遍历方式。第一种是先通过keySet()方法获取到Map集合中所有键的集合，再通过get()方法获取每个键所对应的值。第二种是将每个键值对看作一个对象，通过entrySet()方法获取Map集合中所有键值对对象的Set集合，再遍历Set集合。6.7.2HashMap集合案例演示下面通过一个案例演示前面讲解的两种遍历Map集合的方式。Example14.java源代码6.7.2HashMap集合案例演示案例的运行结果如下图所示。6.7.2HashMap集合HashMap集合中元素的存取顺序不一致，如果想要元素的添加顺序和输出顺序一致，可以使用LinkedHashMap类，它是HashMap的一个子类，其原理与LinkedHashSet相同，通过在内部使用双向链表来维护元素的添加顺序。6.7.2HashMap集合案例演示下面使用LinkedHashMap集合存储数据并进行遍历。Example15.java源代码6.7.2HashMap集合案例演示案例的运行结果如下图所示。6.7.3TreeMap集合掌握TreeMap集合的使用，能够使用TreeMap实现数据的增删改查

先定一个小目标！6.7.3TreeMap集合TreeMap是Map集合的一个实现类，它的底层与TreeSet集合类似，采用平衡二叉树的结构存储数据，并通过二叉树的特性保证集合中键的唯一性。TreeMap集合同样可以依赖自然排序或者自定义排序对集合中的键进行排序。6.7.3TreeMap集合案例演示下面通过一个案例来演示TreeMap集合的用法。案例要求在TreeMap集合中存储学生类对象为键，学生的班级为对应的值的键值对集合，学生对象包含姓名和成绩两个属性，要求遍历Map集合并根据成绩降序排序，其次根据姓名升序排序。首先定义学生类Student.java。Student.java源代码6.7.3TreeMap集合案例演示下面定义测试类，将学生对象和学生的班级以键值对的方式存入TreeMap集合中。Example16.java源代码6.7.3TreeMap集合案例演示案例的运行结果如下图所示。【案例6-3】英汉互译案例描述本案例要求编写一个程序，模拟英汉互译的操作。首先程序会初始化n组对应的中英文翻译数据，每个英文单词有1个或多个中文翻译，一个中文词语也可能有多个英文翻译。用户输入英文单词或中文词语后，程序输出该单词或词语所有对应的中文翻译或英文翻译，若未搜索到该单词或词语，则给出相应的提示。【案例6-3】英汉互译案例效果【案例6-4】益智棋牌游戏案例描述棋牌游戏相信许多人都玩过。本案例要求编写一个程序模拟棋牌游戏洗牌发牌的过程。该游戏使用一副54张的扑克牌，牌面由花色和数字（字母）组成，花色有四种，分别表示黑桃、红桃、方片和梅花，小☺和大☻分别表示小王和大王。该游戏共有3位玩家参与，首先将这54张牌的顺序打乱每人轮流摸一次牌，剩余3张留作底牌，然后在控制台打印3位玩家的牌和3张底牌。【案例6-4】益智棋牌游戏案例描述本案例中洗牌的步骤需要把54张牌的顺序打乱，可以使用一个方法shuffle()，它可以用来打乱集合中元素的顺序。该方法是在java.utils.Collections类中定义的，具体用法如下。上述方法的参数表示要打乱的集合，该方法没有返回值。打乱操作会在原始集合上进行。Collections.shuffle(Listlist);【案例6-4】益智棋牌游戏案例效果Stream流6.86.8Stream流熟悉Stream流的使用，能够使用Stream流对集合进行各种操作

先定一个小目标！6.8Stream流Stream流又称StreamAPI，是JDK8开始提供的用于处理数据的API，它将待处理的数据视为流，在管道中传输。使用Stream流可以轻松地对数组和集合进行操作，简化集合和数组的遍历、筛选、过滤等操作。此外，Stream流的操作会产生结果，但不会修改数据源，这使得数据的处理更加安全可靠。6.8Stream流使用Stream流处理集合一般需要经过三个步骤，分别是获取Stream流、使用中间方法对流进行处理、使用终结方法获取处理结果。下面对这三个步骤进行说明。6.8Stream流1.获取Stream流获取Stream流指的是从数据源中获取Stream流的引用，让开发者能够对数据源进行流式处理。在Java中，对于所有的单列集合，Collection集合提供了一个stream()方法，用于获取对应集合的Stream流对象。对于Java中的双列集合，无法直接使用Stream流进行处理。但是可以通过keySet()方法或entrySet()方法将双列集合转为单列集合，然后调用stream()方法获取Stream流。6.8Stream流2.Stream流的中间方法获取到集合的Stream流后，就可以对流中的数据进行操作了。Stream流提供了一系列方法，用于对数据流进行过滤、排序、去重等中间操作，这些方法被称为中间方法。中间方法是对Stream流中的元素执行处理操作的方法，不会立即返回最终的结果流，它们在终结方法被调用时才会执行。