JAVA集合

本文主要是介绍JAVA集合，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

• 集合
  • 1.集合、数组都是对多个数据进行存储操作的结构，简称JAVA容器
  • 2.数组在存储多个数据方面的特点：
    • 1）一旦初始化以后，其长度就确定了。
    • 2）数组一旦定义好，其元素的类型也就确定了。只能操作指定类型的数据
    • 3）数组中提供的方法有线，对于添加、删除、插入数据非常不方便，并且效率不高
    • 4）数据存储的特点：有序、可重复
  • 3.JAVA集合分为Collection和Map两种体系
    • 图示：

      

    • 1.Collection接口：单列数据，定义了存取一对对象的方法的集合
      • 1）List接口：元素有序，可重复的集合。（动态数组，与数组的区别是长度可以修改）
        • ArraryList 作为list接口的主要实现类，线程不安全，效率高，底层使用Object【】elementDate存储
          • jdk7
            • ArraryList底层，若容量不够，容量扩容为原来的1.5倍
            • 为了避免Arrary的自动扩容， 所以建议开发时使用带参的构造器ArraryList list=new ArraryList(int capacity) 提供初始化容量
          • jdk8
            • ArraryList list=new ArraryList() 底层object【】elementDate=初始化为{}，并没有创建长度为10的数组，第一次创建add方法操作，底层才创建了长度为10的数组，并将元素添加到elementDate数组中，后续的扩容和添加操作和jdk7一样
        • LinkedList 对于频繁的插入、删除操作，效率比较高，底层使用双向链表存储
        • Vector 作为list接口的古老实现类，线程安全，效率低，底层使用,扩容时默认扩容为原来的二倍，Object【】elementDate存储
        • 方法：自定义类需要重写toString和equals方法

          

          • contaions 判断是否包含某个值，若直接new对象，则调用的equals方法
          • contaionsAll(Collection coll)
          • add
          • addAll(Collection coll)
          • remove() 移除某个元素 ，判断是否移除，判断的也是equals方法
          • removeAll(Collection coll) 从当前集合移除某个集合的共同值（差集）
          • retainAll(Collection coll) 交集
          • equals(object obj) 比较两个集合是否相等
          • hashCode（） 返回当前对象的哈希值
          • Iterator（）迭代器接口
            • next() 挨个输出元素，超过范围报出异常
              • 1.指针下移
              • 2.将下移以后位置上的元素返回
            • hashNext 判断是否还有元素
            • 内部定义了remove方法，移除元素操作
      • 2）Set：元素无序、不可重复的集合。
        • HashSet:作为set接口的主要实现类，线程不安全，可以存储null值
          • 必须要重写hashCode和equals方法
          • 1.无序性：不是随机性，存储的数据在底层数组中并非按照数组的索引数据进行添加，而是根据数据的哈希值决定的。
          • 2.不可重复性：保证添加的元素按照equals（）判断，不能返回true相同的元素只有一个、
          • 3.添加元素的过程
            • 首先调用hashCode（）计算哈希值，
            • 哈希值通过某种算法计算出在HashSet底层数组中的位置（）索引位置
            • 判断此位置上是否已经有元素
              • 1.若没有其他元素，则添加成功
              • 如果此位置上有其他元素，比较两个元素的哈希值，2.如果哈希值不相同则添加成功，如果哈希值相同，进而需要比较equals方法，3.若不同，则添加成功，否则添加失败。
              • 对于2和3，待添加数据与数组中存在的数据以链表的形式存储（jdk7 jdk8的不同，七上八下）
        • LinkedHashset：作为HashSet子类，遍历其内部的数据，可以按照添加的顺序遍历
          • 作为HashSet的子类，在原有的基础上，添加了引用，用来对下一个添加的数据进行双向指引（双向链表），对于比较频繁的遍历操作，效率高于HashSet
        • TreeSet：可以按照添加对象的指定属性进行排序
          • 1.向TreeSet中添加的数据，必须是相同类的对象
          • 2.自然排序中（实现comparable接口），比较两个对象是否相同的方法是compareTo返回0，并不是equals方法
          • 3.在定制排序中comparator，比较两个对象是否相同的方法是compare方法返回0，不再是eauals方法
      • 若想去除list的重复数据，可以将list利用addAll方法添加到set中，从而达到去重的目的，对于自定义类，需要重写equals和hashcode方法
      • 当hashset中自定义类对象的属性改变时，其所对应的哈希值也会改变，但是已经创建的位置不会改变
    • 2.Map接口：双列数组，保存具有映射关系的”key--value“键值对集合
      • 图示：

        

    • Map结构的理解：
      • Map中的key：无序的、不可重复。使用set存储所有的key
      • Map中的value：无序的、可重复的，使用Collection存储所有的value，
      • 一个键值对key：value构成了一个Entry对象
      • Map中的entry：无序的、不可重复的，使用set存储所有的entry
    • HashMap的底层实现原理
      • HashMap map =new HashMap();在实例化以后，底层创建了一个长度为16的一维数组Entry【】table
      • 添加put方法的调用：
      • 首先，计算key所在类的hashcode值，若经过计算得到的位置上数据为空，则添加成功
      • 若此位置上的数据不为空。比较待添加数据和原本数据的哈希值，若哈希值不相同，则添加成功
      • 若哈希值不相同，调用equals方法，若不太相同，则添加成功。若相同，则与原来的数据以链表的形式储存
      • 当超出临界值时，并且要存放的位置非空时，进行扩容，扩容为原来的二倍，需要重新计算位置（容量不一样可能会导致哈希值不同，导致数据的位置需要重新计算）
      • 添加时，若key值位置存在原有的key值，讲原来的vlaue替换为新添加的value值
      • jdk8

        

    • LinkedHashMap 能够记录数据添加的先后顺序
    • Map常用方法：

      

    • Map的遍历：（不能使用迭代器）
      • 1.遍历所有的key集：
        • map.keySet();
        • 按照set的方式遍历（迭代器，foreach，for）
      • 2.遍历所有的value集
        • Collection values=map.values();
        • 按照Collection遍历的方式遍历（迭代器，foreach，for）
      • 3.遍历Entry数组集：
        • entrySet();
        • 按照set的方式遍历（迭代器，foreach，for）,也可以对其进行Entry强转，然后电泳Entry的getKey和getValue方法
      • TreeMap：可以对key进行排序（不能对value进行排序）
        • 1.自然排序（在自定义类中实现Compareable接口，重写compareTo方法）
        • 2.定制排序（创建TreeMap时直接实现Comparator，重写compare方法）
    • Hashtable
      • Properties用于处理属性文件，它的key和value都是String类型
      • load(file) 加载流对应的文件
      • getProperty("key") key作为参数会得到一个String类型的value
  • 4.Collections工具类
    • 1)reverse(list):反转list中元素的顺序,返回void
    • 2)shuffle(list):随机排列liest中元素的顺序
    • 3)swap(list,Comparator) 默认为其自然排序
    • 4）swap（list,int ,int ）将list集合中i处元素和j处元素进行交换
    • 5）max（collection，Comparator）根据自然排序或指定排序寻找最大值
    • 6）min.........
    • 7）int frequency(lsit,Object) 某个元素在list中出现的次数
    • 8）void copy（list dest,list src）将src中的内容复制到dest中，首先要将待接受的list进行填充，List dest=Arrays.asList(new object[src.size()])
    • 9)synchronizedXxx()即可将线程不安全的Collection或map，转换成线程安全的、
  • 总结：
    • Map：
      • 双列数据，存储key-value数据
      • key：无序的、不可重复的->Set存储
      • value：无序的、可重复的->Collection存储
      • key-value无序的、不可重复->Set存储
    • HashMap的底层实现原理（jdk8）
      • 数组+链表+红黑树（排序二叉树）
    • Map中常用的实现类：
      • HashMap：作为Map的主要实现类，线程不安全，效率高
        • LinkedHashMap：保证遍历map元素时，可以按照添加的顺序实现遍历，原因：在原有的HashMap的底层结构基础上，添加了一对指针，指向前一个和后一个元素，对于频繁的遍历操作，此类效率高于HashMap
      • TreeMap：保证按照添加的key-value对进行排序，实现排序遍历使用自然排序或定制排序
      • Hashtable：古老的实现类，线程安全，效率低，不能存储nll的key和value，不常用
        • Properties：用来处理配置文件。key和value都是String类型
    • 遍历Map中的key-value对
      • keySet
      • Entry
      • Values

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