集合

集合的由来

  通常,我们的程序需要根据程序运行时才知道创建多少个对象。但若非程序运行,程序开发阶段,我们根本不知道到底需要多少个数量的对象,甚至不知道它的准确类型。为了满足这些常规的编程需要,我们要求能在任何时候,任何地点创建任意数量的对象,而这些对象用什么来容纳呢?我们首先想到了数组,但是数组只能放统一类型的数据,而且其长度是固定的,那怎么办呢?集合便应运而生了!

集合是什么?

  Java集合类存放于 java.util 包中,是一个用来存放对象的容器。

注意:①、集合只能存放对象。比如你存一个 int 型数据 1放入集合中,其实它是自动转换成 Integer 类后存入的,Java中每一种基本类型都有对应的引用类型。

   ②、集合存放的是多个对象的引用,对象本身还是放在堆内存中。

   ③、集合可以存放不同类型,不限数量的数据类型。

Java 集合框架图

 

List :有序,可以重复的集合。

  

由于 List 接口是继承于 Collection 接口,所以基本的方法如上所示。

1、List 接口的三个典型实现:

  ①、List list1 = new ArrayList();

    底层数据结构是数组,查询快,增删慢;线程不安全,效率高

   ②、List list2 = new Vector();

    底层数据结构是数组,查询快,增删慢;线程安全,效率低,几乎已经淘汰了这个集合

   ③、List list3 = new LinkedList();

    底层数据结构是链表,查询慢,增删快;线程不安全,效率高

 

List 接口遍历还可以使用普通 for 循环进行遍历,指定位置添加元素,替换元素等等。

//产生一个 List 集合,典型实现为 ArrayList
        List list = new ArrayList();
        //添加三个元素
        list.add("Tom");
        list.add("Bob");
        list.add("Marry");
        //构造 List 的迭代器
        Iterator it = list.iterator();
        //通过迭代器遍历元素
        while(it.hasNext()){
            Object obj = it.next();
            //System.out.println(obj);
        }
        
        //在指定地方添加元素
        list.add(2, 0);
         
        //在指定地方替换元素
        list.set(2, 1);
         
        //获得指定对象的索引
        int i=list.indexOf(1);
        System.out.println("索引为:"+i);
        
        //遍历:普通for循环
        for(int j=0;j<list.size();j++){
             System.out.println(list.get(j));
        }

Arraylist常用方法:

 

LinkList的常用方法:

List :有序,可以重复的集合。

  

由于 List 接口是继承于 Collection 接口,所以基本的方法如上所示。

1、Set hashSet = new HashSet();

  ①、HashSet:不能保证元素的顺序;不可重复;不是线程安全的;集合元素可以为 NULL;

  ②、其底层其实是一个数组,存在的意义是加快查询速度。我们知道在一般的数组中,元素在数组中的索引位置是随机的,元素的取值和元素的位置之间不存在确定的关系,因此,在数组中查找特定的值时,需要把查找值和一系列的元素进行比较,此时的查询效率依赖于查找过程中比较的次数。而 HashSet 集合底层数组的索引和值有一个确定的关系:index=hash(value),那么只需要调用这个公式,就能快速的找到元素或者索引。

  ③、对于 HashSet: 如果两个对象通过 equals() 方法返回 true,这两个对象的 hashCode 值也应该相同。
     1、当向HashSet集合中存入一个元素时,HashSet会先调用该对象的hashCode()方法来得到该对象的hashCode值,然后根据hashCode值决定该对象在HashSet中的存储位置
      1.1、如果 hashCode 值不同,直接把该元素存储到 hashCode() 指定的位置
      1.2、如果 hashCode 值相同,那么会继续判断该元素和集合对象的 equals() 作比较
          1.2.1、hashCode 相同,equals 为 true,则视为同一个对象,不保存在 hashSet()中
          1.2.2、hashCode 相同,equals 为 false,则存储在之前对象同槽位的链表上,这非常麻烦,我们应该约束这种情况,即保证:如果两个对象通过 equals() 方法返回 true,这两个对象的 hashCode 值也应该相同。
注意:每一个存储到 哈希 表中的对象,都得提供 hashCode() 和 equals() 方法的实现,用来判断是否是同一个对象
   对于 HashSet 集合,我们要保证如果两个对象通过 equals() 方法返回 true,这两个对象的 hashCode 值也应该相同。
2、Set linkedHashSet = new LinkedHashSet();
  ①、不可以重复,有序
  因为底层采用 链表 和 哈希表的算法。链表保证元素的添加顺序,哈希表保证元素的唯一性
 
 
3、Set treeSet = new TreeSet();
  TreeSet:有序;不可重复,底层使用 红黑树算法,擅长于范围查询。
  *  如果使用 TreeSet() 无参数的构造器创建一个 TreeSet 对象, 则要求放入其中的元素的类必须实现 Comparable 接口所以, 在其中不能放入 null 元素
 
     *  必须放入同样类的对象.(默认会进行排序) 否则可能会发生类型转换异常.我们可以使用泛型来进行限制
 
  
   
public class TreeSetTest {
   public static void main(String[] args) {
      //自然排序: 从低到高
      TreeSet<Integer> sets=new TreeSet<>();
      sets.add(5);
      sets.add(4);
      sets.add(3);
      sets.add(2);
      sets.add(1);
      for (Integer integer : sets) {
        System.out.print(integer+" ");
      }
      List<Student> asList = Arrays.asList(new Student("a",18),
                    new Student("b",17),
                    new Student("a",15),
                    new Student("c",24),
                    new Student("b",20),
                    new Student("c",25)
              );
      
      Collections.sort(asList,new Student());
      
      for (Student student : asList) {
        System.out.println(student);
      }
   }
}

 

自动排序:添加自定义对象的时候,必须要实现 Comparable 接口,并要覆盖 compareTo(Object obj) 方法来自定义比较规则

    如果 this > obj,返回正数 1

    如果 this < obj,返回负数 -1

    如果 this = obj,返回 0 ,则认为这两个对象相等

 

public int compare(Student o1, Student o2) {
		if(o1.getName().equals(o2.getName())){
			return -(o1.getAge()-o2.getAge());//通过比较年龄排序
		}else{
			return -o1.getName().compareTo(o2.getName());
		}
	}
	public Student(String name, int age) {
		super();
		this.name = name;
		this.age = age;
	}
	public Student() {
		super();
		// TODO Auto-generated constructor stub
	}
	@Override
	public String toString() {
		return "Student [name=" + name + ", age=" + age + "]";
	}
	

 

 以上三个 Set 接口的实现类比较:

  共同点:1、都不允许元素重复
      2、都不是线程安全的类,解决办法:Set set = Collections.synchronizedSet(set 对象)
 
 
  不同点:
    HashSet:不保证元素的添加顺序,底层采用 哈希表算法,查询效率高。判断两个元素是否相等,equals() 方法返回 true,hashCode() 值相等。即要求存入 HashSet 中的元素要覆盖 equals() 方法和 hashCode()方法
 
    LinkedHashSet:HashSet 的子类,底层采用了 哈希表算法以及 链表算法,既保证了元素的添加顺序,也保证了查询效率。但是整体性能要低于 HashSet。

 

 

posted @ 2019-06-10 10:09  达摩石神  阅读(133)  评论(0)    收藏  举报