Java-集合框架

集合框架

1. 集合的概念

  • 概念：对象的容器，定义了对多个对象进行操作的常用方法。可实现数组的功能。

  • 集合和数组的区别

    1. 数组长度固定，集合长度不固定。

    2. 数组可以存储基本类型和引用类型，集合只能存储引用类型。

  • 位置：java.util.*;

2. Collection接口

  • 特点：代表一组任意类型的对象，无序、无下标、不能重复。

  • 方法：

     boolean add(Object obj);        //添加一个对象
     boolean addAll(Collection c);   //将一个集合中的所有对象添加到此集合中
     void clear();                   //清空此集合中的所有对象
     boolean contains(Object o);     //检查此集合中是否包含o对象
     boolean equals(Object o);       //比较此集合是否与指定对象相等
     boolean isEmpty();              //判断此集合是否为空
     boolean remove(Object o);       //在此集合中移除o对象
     int size();                     //返回此集合中的元素个数
     Object[] toArray();             //将此集合转换成数组

  • 迭代器：

     Collection collection = new ArrayList();
     collection.add("红");
     collection.add("蓝");
     collection.add("绿");
     Iterator it = collection.iterator();
     /**
      * hasNext();   如果仍有元素迭代，则返回true
      * next();      返回迭代的下一个元素
      * remove();
      */
     while (it.hasNext()){
         System.out.println(it.next());
     }

     

 

3. List

  • 特点：有序、有下标、元素可以重复。

  • 方法

     void add(int index, Object o);          //在index位置插入对象o
     boolean addAll(int index, Collection);  //将一个集合元素添加到此集合中的index位置
     Object get(int index);                  //返回集合中指定位置的元素
     List subList(int fromIndex, int toIndex);//返回fromIndex和toIndex之间的集合元素ArrayList

ArrayList

  • 数组结构实现，查询快、增删慢。

  • JDK1.2版本，运行效率快、线程不安全。

  •  ArrayList arrayList = new ArrayList<>();

  • 源码分析：

    • DEFAULT_CAPACITY = 10;默认容量

      • 注意：如果没有向集合中添加任何元素时，容量0；添加一个元素后，容量10；每次扩容大小是原来的1.5倍

    • elementData存放元素数组

    • size实际元素个数

    • add()添加元素

Vector

  • 数组结构实现，查询快、增删慢。

  • JDK1.0版本，运行效率慢、线程安全。

LinkedList

  • 链表结构实现，增删快、查询慢。

4. 泛型

  • Java泛型是JDK1.5中引入的一个新特性，其本质是参数化类型，把类型作为参数传递。

  • 常见形式有泛型类、泛型接口、泛型方法。

  • 语法：

    • <T,...>称为类型占位符，表示一种引用类型。

  • 好处：

    • 提高代码的重用性。

    • 防止类型转换异常，提高代码的安全性。

  • 泛型接口：

    • 语法：接口名<T>

    •  public interface MyInterface<T>{
           T method(T t);
       }
       ​
       public class MyGeneric implements MyInterface<String>{
           
       } 
       //接口实现类泛型
       public class MyGeneric<T> implements MyInterface<T>{
           
       }

    • 注意：不能泛型静态常量

  • 泛型方法：

    • 语法：<T>返回值类型

    •  public <T> void method(T t){
           
       }
       ​
       public <T> T method(T t){
           return t;
       }

  • 泛型集合：

    • 概念：参数化 类型、类型安全的集合，强制集合元素的类型必须一致。

    • 特点：

      • 编译时即可检查，而非运行时抛出异常。

      • 访问时，不必类型转换（拆箱）。

      • 不同泛型之间引用不能相互赋值，泛型不存在多态。

5. Set

  • Set子接口：

    • 特点：无序，无下标、元素不可重复。

    • 方法：全部继承自Collection中的方法。

HashSet

  • 基于HashCode是实现元素不可重复。

  • 当存入元素的哈希码相同时，会调用equals进行确认，如结果为ture，则拒绝后者存入。

  • 存储结构：哈希表（数组+链表+红黑树）。

  • 存储过程：

    • 根据HashCode，计算保存位置，如果此位置为空，则直接保存，如果不为空执行第二步。

    • 再根据equals方法，如果equals方法为true，则认为是重复，否则形成链表。

TreeSet

  • 基于排列顺序实现元素不重复。

  • 实现了SortedSet接口，对集合元素自动排序。

  • 元素对象的类型实现Comparable接口，指定排序规则。

  • 通过CompareTo方法确定是否为重复元素。

  • 存储结构：红黑树

  • 使用TreeSet保存数据

    • 要求：元素必须要实现Comparable接口，并重写compareTo方法，方法返回值为0，认为是重复元素。

  • Comparator：实现定制比较（比较器）

    •  //创建集合，并指定比较规则
       TreeSet<T> obj = new TreeSet<T>(new Comparator<T>(){
          @Override
           public int compare(T t1,T t2){
               return ;
           }
       });

6. Map

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  • 特点：

    • 用于存储任意键值对（Key-Value）

    • 键：无序、无下标、不允许重复（唯一）

    • 值：无序、无下标、允许重复

  • 方法：

     V put(K key, V value)       //将对象存入到集合中，关联键值。key重复则覆盖原值。
     Object get(Object key)      //根据键获取对应的值
     Set<K>                      //返回多有key
     Collection<V> values()      //返回包含所有值的Collection集合
     Set<Map.Entry<K,V>>         //键值匹配的Set集合

  • 遍历：

    //1.使用keySet();
    Set<T> keyset = map.keySet();
    //或
    for(T key : map.keySet()){
        
    }
    //2.使用entrySet()方法
    Set<Map.Entry<T,T>> entries = map.entryset();
    for(Map.Entry<T,T> entry : entries){
        entry.getKey();
        entry.getValue();
    }
    //entrySet效率高于keySet

HashMap

  • JDK1.2版本，线程不安全，运行效率快；允许用null作为key或是value。

  • 存储结构：哈希表（数组+链表+红黑树）

  • 使用key可hashcode和equals作为重复

  • 源码分析总结：

    • HashMap刚创建时，table时null，为了节省空间，当添加第一个元素时，table容量调整为16

    • 当元素个数大于阈值（16*0.75 = 12）时，会进行扩容，扩容后大小为原来2倍。目的减少调整元素的个数。

    • jdk 1.8 当每个链表长度大于8，并且元素个数大于等于64时，会调整为红黑树，目的提高执行效率。

    • jdk 1.8 当链表长度小于6时，调整成链表。

    • jdk 1.8以前，链表是头插入， jdk 1.8以后是尾插入。

Hashtable

  • JDK 1.0版本，线程安全 ，运行效率慢；不允许null作为key或是value

Properties

  • Hashtable的子类，要求key和value都是String。通常用于配置文件的读取。

TreeMap

  • 实现了SortedMap接口（是Map的子接口），可以对key自动排序。

 

Collections工具类

  • 概念：集合工具类，定义了除了存取以外的集合常用方法。

  • 方法：

    public static void reverse(List<?> list)	//反转集合中元素的顺序
    public static void shuffle(List<?> list)	//随机重置集合元素的顺序
    public static void sort(List<T> list)		//升序排序（元素类型必须实现Comparable接口）

 

总结

  • 集合的概念：

    • 对象的容器，和数组类似，定义了对多个对象进行操作的常用方法。

  • List集合：

    • 有序、有下标、元素可以重复。（ArrayList、LinkedList、Vector）

  • Set集合：

    • 无序、无下标、元素不可重复。（HashSet、TreeSet）

  • Map集合：

    • 存储一对数据，无序、无下标、，键不可重复，值可重复。（HashMap、TreeMap、HashTable）

  • Collections：

    • 集合工具类，定义除了存储以外的集合常用方法。

posted @ 2022-04-16 17:32  _Kalfin  阅读(38)  评论(0)    收藏  举报