JAVA集合类

 

发现一个特点，上述所有的集合类，都实现了Iterator接口，这是一个用于遍历集合中元素的接口，主要包含hashNext(),next(),remove()三种方法。它的一个子接口LinkedIterator在它的基础上又添加了三种方法，分别是add(),previous(),hasPrevious()。也就是说如果是先Iterator接口，那么在遍历集合中元素的时候，只能往后遍历，被遍历后的元素不会在遍历到，通常无序集合实现的都是这个接口，比如HashSet，HashMap；而那些元素有序的集合，实现的一般都是LinkedIterator接口，实现这个接口的集合可以双向遍历，既可以通过next()访问下一个元素，又可以通过previous()访问前一个元素，比如ArrayList。

还有一个特点就是抽象类的使用。如果要自己实现一个集合类，去实现那些抽象的接口会非常麻烦，工作量很大。这个时候就可以使用抽象类，这些抽象类中给我们提供了许多现成的实现，我们只需要根据自己的需求重写一些方法或者添加一些方法就可以实现自己需要的集合类，工作流昂大大降低。

2.详解

 2.1HashSet

HashSet是Set接口的一个子类，主要的特点是：里面不能存放重复元素，而且采用散列的存储方法，所以没有顺序。这里所说的没有顺序是指：元素插入的顺序与输出的顺序不一致。

代码实例：HashSetDemo

 

2.2ArrayList

ArrayList是List的子类，它和HashSet想法，允许存放重复元素，因此有序。集合中元素被访问的顺序取决于集合的类型。如果对ArrayList进行访问，迭代器将从索引0开始，每迭代一次，索引值加1。然而，如果访问HashSet中的元素，每个元素将会按照某种随机的次序出现。虽然可以确定在迭代过程中能够遍历到集合中的所有元素，但却无法预知元素被访问的次序。

代码实例：ArrayListDemo

2.3 ListIterator

ListIterator是一种可以在任何位置进行高效地插入和删除操作的有序序列。

2.4 Set

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。

 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

 

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Set treeSet = new TreeSet();         treeSet.add(1);  //添加一个 Integer 类型的数据         treeSet.add("a");   //添加一个 String 类型的数据         System.out.println(treeSet);  //会报类型转换异常的错误

　　

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 由小到大排序

　　　　如果 this < obj,返回负数 -1　　由大到小排序

　　　　如果 this = obj,返回 0 ，则认为这两个对象相等

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　　　　

 

　　　　TreeSet:不保证元素的添加顺序，但是会对集合中的元素进行排序。底层采用 红-黑 树算法（树结构比较适合范围查询）

Map：key-value 的键值对，key 不允许重复，value 可以

1、严格来说 Map 并不是一个集合，而是两个集合之间 的映射关系。

　　  2、这两个集合没每一条数据通过映射关系，我们可以看成是一条数据。即 Entry(key,value）。Map 可以看成是由多个 Entry 组成。

　　  3、因为 Map 集合即没有实现于 Collection 接口，也没有实现 Iterable 接口，所以不能对 Map 集合进行 for-each 遍历。

Map<String,Object> hashMap = new HashMap<>();
        //添加元素到 Map 中
        hashMap.put("key1", "value1");
        hashMap.put("key2", "value2");
        hashMap.put("key3", "value3");
        hashMap.put("key4", "value4");
        hashMap.put("key5", "value5");
         
        //删除 Map 中的元素,通过 key 的值
        hashMap.remove("key1");
         
        //通过 get(key) 得到 Map 中的value
        Object str1 = hashMap.get("key1");
         
        //可以通过 添加 方法来修改 Map 中的元素
        hashMap.put("key2", "修改 key2 的 Value");
         
        //通过 map.values() 方法得到 Map 中的 value 集合
        Collection<Object> value = hashMap.values();
        for(Object obj : value){
            //System.out.println(obj);
        }
         
        //通过 map.keySet() 得到 Map 的key 的集合，然后 通过 get(key) 得到 Value
        Set<String> set = hashMap.keySet();
        for(String str : set){
            Object obj = hashMap.get(str);
            //System.out.println(str+"="+obj);
        }
         
        //通过 Map.entrySet() 得到 Map 的 Entry集合，然后遍历
        Set<Map.Entry<String, Object>> entrys = hashMap.entrySet();
        for(Map.Entry<String, Object> entry: entrys){
            String key = entry.getKey();
            Object value2 = entry.getValue();
            System.out.println(key+"="+value2);
        }
         
        System.out.println(hashMap);

 

 

Map 的常用实现类：

　　　　　　　　

⑥、Map 和 Set 集合的关系

　　　　1、都有几个类型的集合。HashMap 和 HashSet ，都采 哈希表算法；TreeMap 和 TreeSet 都采用 红-黑树算法；LinkedHashMap 和 LinkedHashSet 都采用 哈希表算法和红-黑树算法。

　　　　2、分析 Set 的底层源码，我们可以看到，Set 集合 就是 由 Map 集合的 Key 组成。

　　　　　　　　

 

3.比较

		是否有序	是否允许元素重复
Collection		否	是
List		是	是
Set	AbstractSet	否	否
	HashSet
	TreeSet	是（用二叉排序树）
Map	AbstractMap	否	使用key-value来映射和存储数据，key必须唯一，value可以重复
	HashMap
	TreeMap	是（用二叉排序树）