一道Java集合框架題
問題：某班30個學生的學號為20070301-20070330,全部選修了Java程式設計課程，給出所有同學的成績（可用隨機數產生，範圍60-100），請編寫程式將本班各位同學的成績按照從低到高排序列印輸出。
要求：分別用List、Map、Set來實現，列印的資訊包括學號、姓名和成績。
1、使用List集合來實現
輸出結果如圖：import java.util.ArrayList; import java.util.Collections; import java.util.Comparator; import java.util.Iterator; import java.util.LinkedList; import java.util.TreeMap; public class Test2{ public static void main(String[] args){ /* 此處用ArrayList實現 * * ArrayList<Student>al=new ArrayList<Student>(); for(int i=20070301,j=10;i<=20070330;i++,j++) { al.add(new Student(i,(int) (40*Math.random()+60), "同學"+j)); } //ArrayList排序藉助Collections中的sort()方法實現。 Collections.sort(al, new Sortbygrade()); for(Student sd:al) System.out.println(sd); */ LinkedList<Student> lt=new LinkedList<Student>(); for(int i=20070301,j=10;i<=20070330;i++,j++) { lt.add(new Student(i,(int) (40*Math.random()+60), "同學"+j)); } //對連結串列排序 Collections.sort(lt, new Sortbygrade()); //輸出連結串列 for(Student sd:lt) System.out.println(sd); } } //學生類 class Student{ int num,grade; String name; //建構函式 public Student(int num,int grade,String name){ this.num=num; this.name=name; this.grade=grade; } //此處必須覆寫 public String toString(){ // System.out.println("hi"); return "學號："+this.num+"\t"+"姓名:"+this.name+" "+"成績:"+this.grade; } } //建立一個比較器類 class Sortbygrade implements Comparator<Student>{ @Override public int compare(Student s1, Student s2) { if(s1.grade>s2.grade) return 1; if(s1.grade<s2.grade) return -1; if(s1.grade==s2.grade) return s1.name.compareTo(s2.name); return 0; } }
對List集合框架的總結：
1、List集合其實是一個動態的陣列，元素可以直接通過for迴圈取出，而不需要迭代。
2、輸出List集合時，會預設呼叫集合中儲存物件的toString（）方法，所以在類中需要進行覆寫。
若不覆寫toString( )方法，則必須使用
for(int i=0;i<lt.size();i++)
{
Student s=lt.get(i);
System.out.println("學號："+s.num+" 姓名："+s.name+" 成績："+s.grade);
}3、List集合的排序需要藉助於Collections工具類，即Collections.Sort（list，new 比較器類（））
2、使用Set集合來實現
（1）使用TreeSet來實現
package com.package1; import java.util.*; public class StuScore { public static void main(String[] args) { TreeSet<Student> ts=new TreeSet<Student>(new Com()); //新增元素進去 for(int i=20070301,j=1;i<=20070330;i++,j++) { ts.add(new Student(i,"同學"+j,(int) (40*Math.random()+60))); } //迭代迴圈取出 Iterator<Student> it=ts.iterator(); while(it.hasNext()) { Student o1=it.next(); System.out.println("學號："+o1.num+" "+"姓名："+o1.name+" "+" "+"成績："+o1.grade); } } } //學生類 class Student { int num; int grade; String name; public Student(int num, String name,int grade) { this.num=num; this.name=name; this.grade=grade; } } class Com implements Comparator { @Override public int compare(Object o1, Object o2) { Student s1=(Student) o1; Student s2=(Student) o2; if(s1.grade>s2.grade) return 1; if(s1.grade<s2.grade) return -1; if(s1.grade==s2.grade) { return new Integer(s1.num).compareTo(new Integer(s2.num)); } return 0; } }
輸出結果為：
學號：20070307 姓名：同學16 成績：60
學號：20070309 姓名：同學18 成績：60
學號：20070314 姓名：同學23 成績：61
學號：20070318 姓名：同學27 成績：61
學號：20070322 姓名：同學31 成績：61
學號：20070306 姓名：同學15 成績：62
學號：20070310 姓名：同學19 成績：64
學號：20070302 姓名：同學11 成績：66
學號：20070308 姓名：同學17 成績：68
學號：20070321 姓名：同學30 成績：68
學號：20070330 姓名：同學39 成績：69
學號：20070303 姓名：同學12 成績：70
學號：20070320 姓名：同學29 成績：70
學號：20070323 姓名：同學32 成績：77
學號：20070313 姓名：同學22 成績：78
學號：20070304 姓名：同學13 成績：79
學號：20070324 姓名：同學33 成績：83
學號：20070326 姓名：同學35 成績：84
學號：20070327 姓名：同學36 成績：85
學號：20070311 姓名：同學20 成績：88
學號：20070305 姓名：同學14 成績：89
學號：20070329 姓名：同學38 成績：89
學號：20070316 姓名：同學25 成績：90
學號：20070301 姓名：同學10 成績：95
學號：20070312 姓名：同學21 成績：96
學號：20070317 姓名：同學26 成績：97
學號：20070319 姓名：同學28 成績：97
學號：20070325 姓名：同學34 成績：98
學號：20070315 姓名：同學24 成績：99
學號：20070328 姓名：同學37 成績：99
對TreeSet的總結：
1、元素不可以重複，而且TreeSet是有序的。
2、兩種排序方法：
（1）自定義一個比較器類，比如class Com implementsComparator{ } ，實現compare(Object o1, Object o2)方法，在其中定義比較規則。
（2）讓元素自身具備比較性。
步驟：將add進TreeSet中的元素實現Comparable介面，並且覆蓋compareTo方法。這種順序也是元素的自然順序，或者叫做預設順序。
方法1和方法2的區別：
兩種方法各有優劣, 用Comparable 簡單, 只要實現Comparable 介面的物件直接就成為一個可以比較的物件,但是需要修改原始碼。
用Comparator 的好處是不需要修改原始碼, 而是另外實現一個比較器, 當某個自定義的物件需要作比較的時候,把比較器和物件一起傳遞過去就可以比大小了, 並且在Comparator 裡面使用者可以自己實現複雜的可以通用的邏輯,使其可以匹配一些比較簡單的物件,那樣就可以節省很多重複勞動了。
（2）使用HashSet來實現
package com.package1;
import java.util.*;
public class StuScore {
public static void main(String[] args) {
HashSet<Student> hs=new HashSet<Student>();
//新增元素進去
for(int i=20070301,j=1;i<=20070330;i++,j++)
{
hs.add(new Student(i,"同學"+j,(int)
(40*Math.random()+60)));
}
ArrayList<Student>li=new ArrayList(hs);
Collections.sort(li, new Sortbygrade());
for(Student ss:li)
System.out.println(ss);
}
}
//學生類
class Student
{
int num;
int grade;
String name;
public Student(int num, String name, int grade)
{
this.num=num;
this.name=name;
this.grade=grade;
}
public String toString(){
//System.out.println("hi");
return "學號："+this.num+"\t"+"姓名:"+this.name
+" "+"成績:"+this.grade;
}
}
class Sortbygrade implements Comparator{
@Override
public int compare(Object o1, Object o2) {
Student s1=(Student) o1;
Student s2=(Student) o2;
if(s1.grade>s2.grade)
return 1;
if(s1.grade<s2.grade)
return -1;
// if(s1.grade==s2.grade)
return 0;
}
}
輸出結果如下：
學號：20070310姓名:同學19 成績:60學號：20070330姓名:同學39 成績:62
學號：20070326姓名:同學35 成績:63
學號：20070317姓名:同學26 成績:64
學號：20070318姓名:同學27 成績:65
學號：20070322姓名:同學31 成績:65
學號：20070301姓名:同學10 成績:67
學號：20070328姓名:同學37 成績:68
學號：20070304姓名:同學13 成績:68
學號：20070319姓名:同學28 成績:69
學號：20070313姓名:同學22 成績:70
學號：20070303姓名:同學12 成績:71
學號：20070312姓名:同學21 成績:71
學號：20070329姓名:同學38 成績:72
學號：20070306姓名:同學15 成績:72
學號：20070324姓名:同學33 成績:72
學號：20070305姓名:同學14 成績:75
學號：20070315姓名:同學24 成績:75
學號：20070314姓名:同學23 成績:78
學號：20070307姓名:同學16 成績:80
學號：20070311姓名:同學20 成績:81
學號：20070302姓名:同學11 成績:83
學號：20070309姓名:同學18 成績:84
學號：20070320姓名:同學29 成績:85
學號：20070321姓名:同學30 成績:85
學號：20070316姓名:同學25 成績:86
學號：20070327姓名:同學36 成績:90
學號：20070308姓名:同學17 成績:94
學號：20070323姓名:同學32 成績:94
學號：20070325姓名:同學34 成績:95 對HashSet的總結：
1、HashSet中的元素不可以重複，如果重複新增，則只會顯示一個。
原理如下：
HashSet:底層資料結構是雜湊表。是執行緒不安全的。不同步。
2、HashSet是如何保證元素唯一性的呢？
答：是通過元素的兩個方法，hashCode和equals來完成。
如果元素的HashCode值相同，才會判斷equals是否為true。如果元素的hashcode值不同，不會呼叫equals。
3、對HashSet的排序，通過將Set集合轉化為List集合，藉助Collections.Sort( )方法實現排序。
3、使用TreeMap來實現
package com.package1;
import java.util.Comparator;
import java.util.Iterator;
import java.util.Set;
import java.util.TreeMap;
public class TestTreeMap {
public static void main(String[] args) {
//1.建立集合
TreeMap<Student,Integer> tm=new TreeMap<Student,Integer>();
for(int i=20070301,j=10;i<=20070330;i++,j++)
{
int grade=(int) (40*Math.random()+60);
//2、往集合物件中新增元素
tm.put(new Student(grade,"同學"+j),i);
}
//3.遍歷集合 ，排序完成
Set<Student> k=tm.keySet();
Iterator<Student> it=k.iterator();
while(it.hasNext()){
Student key=it.next();
Integer num=tm.get(key);
System.out.println("學號："+num+" "+"姓名："+key.name+" "+"成績:"+key.grade);
}
}
}
class Student implements Comparable<Student>{
int grade;
String name;
public Student(int grade,String name){
this.grade =grade;
this.name=name;
}
@Override
public int compareTo(Student o) {
if(this.grade>o.grade)
return 1;
if(this.grade==o.grade)
{ //當成績相同時，按照姓名排序
return this.name.compareTo(o.name);
}
return -1;
}
}
學號：20070303 姓名：同學12 成績:61
學號：20070323 姓名：同學32 成績:61
學號：20070317 姓名：同學26 成績:62
學號：20070309 姓名：同學18 成績:64
學號：20070301 姓名：同學10 成績:67
學號：20070304 姓名：同學13 成績:69
學號：20070322 姓名：同學31 成績:69
學號：20070328 姓名：同學37 成績:70
學號：20070305 姓名：同學14 成績:71
學號：20070319 姓名：同學28 成績:73
學號：20070321 姓名：同學30 成績:74
學號：20070310 姓名：同學19 成績:81
學號：20070315 姓名：同學24 成績:82
學號：20070307 姓名：同學16 成績:84
學號：20070330 姓名：同學39 成績:84
學號：20070312 姓名：同學21 成績:85
學號：20070324 姓名：同學33 成績:87
學號：20070306 姓名：同學15 成績:88
學號：20070308 姓名：同學17 成績:90
學號：20070327 姓名：同學36 成績:90
學號：20070318 姓名：同學27 成績:91
學號：20070316 姓名：同學25 成績:92
學號：20070320 姓名：同學29 成績:92
學號：20070314 姓名：同學23 成績:93
學號：20070313 姓名：同學22 成績:94
學號：20070302 姓名：同學11 成績:95
學號：20070325 姓名：同學34 成績:95
學號：20070329 姓名：同學38 成績:97
學號：20070326 姓名：同學35 成績:98
學號：20070311 姓名：同學20 成績:99
對TreeMap的總結：
1、TreeMap預設對key進行排序，所以可將自定義物件放入key中，將代表學號的整型放入value中。對Key排序時，可以指定自定義物件中的某個屬性來排序。
2、Map集合使用put（）方法新增元素。
3、Map集合的取出原理：將map集合轉成set集合。在通過迭代器取出。
map集合的兩種取出方式：
（1）Set<k> keySet：將map中所有的鍵存入到Set集合。因為set具備迭代器。
所有可以迭代方式取出所有的鍵，在根據get方法。獲取每一個鍵對應的值。
（2）Set<Map.Entry<k,v>> entrySet：將map集合中的對映關係存入到了set集合中，
而這個關係的資料型別就是：Map.Entry