List、Set、数据结构、Collections
一.数据结构：
1.什么是数据结构：
一种数据的存储方式
2.常见的4+1种数据结构
堆栈结构：
它是只有一个开口的容器结构
特点：
先进后出（FILO）
例子：弹夹，桶装可比克
队列结构：
它是两端都有开口的容器结构
特点:
先进先出（FIFO）
例子：
安检机
数组结构：
数组结构在内存中是一块连续的区域
特点：
对元素的查询非常快（原因：有下标）
对元素的增加和删除非常慢
过程：
增加的过程：
要添加数组的长度，创建新的数组
进行复制 旧数组
添加新元素
再销毁旧数组（JVM里边有垃圾回收器）
删除的过程：
减少数组的长度，创建新的数组
进行复制
再销毁旧数组（JVM里边有垃圾回收器）
链表结构：
分开环链表，闭环链表
单列表：指针域:数据域
双列表：指针域:数据域:指针域
链表结构中，每一个元素我们一般称为节点
组成部分：
数据域，指针域
链表结构在内存是可以不连续的
优点：
可以提高内存的利用率
特点：
查询慢
增删快
哈希表结构：（数组结构和链表结构的组合）
特点：
查询快
增删快
红黑树结构：
红黑树结构的查找效率非常快
二.List接口
1.List接口的特点：
a.有序：存储的顺序和取出的顺序是一致的（比如：保存时1 2 3 取出时1 2 3 ）
b.有索引：说明有下标（就是跟下标相关方法）
增：add（元素），add（int index，元素）
删：remove（元素），remove（int index）；
改：set（int index，新元素）
查：get（int index）；
c.元素可重复：集合中可以保存两个相同的元素
2.List接口中常用的方法以及常用子类
增：add（元素），add（int index，元素）
删：remove（元素），remove（int index）；
改：set（int index，新元素）
查：get（int index）；
具体的常用实现类：
ArrayList，LinkedList，Vector
3.ArrayList的数据结构以及使用
底层数据结构：数组结构（查询快，增删慢）
特有方法：无
4.LinkList的数据结构以及使用
底层数据结构：链式结构（查询慢，增删快）
特有方法：（大量和首位操作方法）
-public void addFirst（E e）：将指定元素插入此列表的开头
-public void addLast（E e）；将指定元素添加到此列表的结尾
-public E getFirst（）；返回此列表的第一个元素
-public E getLast（）；返回列表的最后一个元素
-public E removeFirst（）；移除并返回此列表的第一个元素
-public E removeLast（）；移除并返回列表的最后一个元素
-public E pop（）；从此列表所表示的堆栈处弹出一个元素（弹出，删除元素）和removeFirst是一样的功能
-public void push（E e）；将元素推入此列表所表示的堆栈（推入，添加元素）和addFirst是一样的功能
三.Set接口
1.Set接口的特点：
a.无序：指的是元素存储顺序和取出顺序不一定一致（LinkedHashSet除外）
b.索引：说明集合没有下标，只能通过迭代器（增强for循环）
c.元素不可重复：集合中只能有一个相同的元素
2.Set接口的常用方法以及常用子类
特有方法：无
常用实现类：
HashSet，LinkedHashSet，TreeSet
3.HashSet的数据结构以及使用
底层数据结构：哈希表结构（查询快，增删快）
如果哈希结构大的话：会加上红黑树结构
所有的哈希表结构 都有一个特点：保证元素是唯一的。
4.哈希表结构的介绍（扩展）
只有底层是哈希表结构，就能保证元素的唯一的吧！！！
对象的哈希码值（对象的“数字指纹”）-----每一个对象都有一个哈希值
a.java中所有的对象都有哈希码值，怎么得到：
调用 对象名.hashcode（）方法即可得到
下面给出几个常用的哈希码的算法。
1:Object类的hashCode.返回对象的内存地址经过处理后的结构，由于每个对象的内存地址都不一样，所以哈希码也不一样。
2:String类的hashCode.根据String类包含的字符串的内容，根据一种特殊算法返回哈希码，只要字符串所在的堆空间相同，返回的哈希码也相同。
3:Integer类，返回的哈希码就是Integer对象里所包含的那个整数的数值，例如Integer i1=new Integer(100),i1.hashCode的值就是100 。由此可见，2个一样大小的Integer对象，返回的哈 希码也一样。
b.我们平时说的地址值，其实是假的！！！
获取到对象的哈希值，给你转成16进制，骗你说这是地址值
注意：
java中其实是有地址值的，在对象名中，只是java打印不出地址值。
结论：哈希表结构如何保证元素的唯一性？
过程：
首先比较两个元素的哈希码值
如果哈希码值相同，再调用equals方法查看是否为true
只有哈希码值相同，并且equals方法也返回true，才判断这两个元素是重复的，不添加。
思考问题：
那么不同的对象，哈希值可能相同吗？
如果对象没有重写hashCode，那么肯定是调用Object的hashCode
而hashCode的返回值是int（42亿种），对象有无数个，所有哈希值是有可能相同（可能性低）
如果对象重写了hashCode，那就要看如何重写了
5.LinkedHashSet的数据结构以及使用
底层数据结构：链表和哈希表（数组+链表+红黑树【当元素超过8个，那么这个链表结构就会变身成红黑树】）
特点：有序，无索引，元素不可重复
练习：使用哈希表结构，保存自定义对象
如果要保证自定义对象的唯一性，必须重写对象hashCode和equals
6.可变参数
JDK1.5出现的新特性
可变参数：可变参数指的是参数的个数可以随便写（而不是参数类型）
格式：
public 返回值类型 方法名（数据类型...变量名）{
}
例子：
public static void main(String[] args) {
//调用
System.out.println(getSum(10));
System.out.println(getSum(11, 51));
System.out.println(getSum(102, 12, 45));
System.out.println(getSum());
}
//可变参数指的是参数的个数
public static int getSum(int...nums){
int sum=0;
for (int num : nums) {
sum+=num;
}
return sum;
}
结果：
10 23 39 0 Process finished with exit code 0
本质：
可变参数的底层就是数组，打印时，通过遍历来打印。
注意事项：
一个方法只能有一个可变参数
一个方法中如果有可变参数和正常的参数，那么可变参数必须写到最后
四.Collections
1.Collections的介绍
Collections是集合工具类，专门方便我们操作集合
Arrays是数组工具类，专门方便我们操作数组
2.常用功能方法
-public static <T> boolean addAll (Collection<T> c,T... elements);将所有指定元素添加到指定 collection 中。
例子：
public static void main(String[] args) {
//1.添加所有
ArrayList<String> names=new ArrayList<String>();
//添加
Collections.addAll(names,"小苗","java","强");
// for (String name : names) {
// System.out.println(name);
// }
System.out.println(names);
}
结果：
[小苗, java, 强] Process finished with exit code 0
-public static void shuffle(List<?> list);打乱顺序：打乱集合顺序（只有list才可以排）
-public static<T> void sort(List<T> list);将集合中元素按照默认规则升序排序
3.扩展1：Comparable<T>自然排序接口
Collections的sort对集合进行排序时，必须满足集合的泛型需要实现一个接口Comparable
实现Comparable接口，重写方法，比较方法
this和传入的对象进行比较
返回值正数：代表this大
返回值负数：代表传入的对象大
返回值为0：代表相同
升序：
this减去传入的数据
4.扩展2：Comparator<T>比较器排序接口
Collections的sort方法，除了接收集合之外，还可以接收一个比较器Comparator接口的实现类对象
这时候自然排序接口就起不了作用。
Comparator接口
创建接口的实现类对象------用匿名内部类
new Comparator
升序就 是1的减去2 的
总结：两种比较方式的优劣
第二种比较器排序比较灵活
因为第一种比较已经写死比较规则
第二种比较 由于比较规则由程序员自己传递，所以可以随时变换比较规则
例子：
public class Girl implements Comparable<Girl>{
int age;
String name;
public Girl(){
}
public Girl(int age, String name) {
this.age = age;
this.name = name;
}
//重写方法比较方法
public int compareTo(Girl o) {
//this和o的比较
//记住：返回值正数 代表this大
// 返回值负数 代表o大
// 返回值0 代表相等
return this.age-o.age;
//升序就是 我 减它
}
@Override
public String toString() {
return "Girl{" +
"age=" + age +
", name='" + name + '\'' +
'}';
}
}
实现：
public static void main(String[] args) {
//排序自定义类型
ArrayList<Girl> gg=new ArrayList<Girl>();
//保存自定义对象
gg.add(new Girl(12,"add"));
gg.add(new Girl(14,"frcdc"));
gg.add(new Girl(11,"eec"));
gg.add(new Girl(17,"ceex"));
//排序
// Collections.sort(gg);//按照Comparable接口自然排序
Collections.sort(gg, new Comparator<Girl>() {
public int compare(Girl o1, Girl o2) {
//升序就是1减2
return o1.name.length()-o2.name.length();
}
});//根据比较器进行排序
System.out.println(gg);
}
结果：
[Girl{age=12, name='add'}, Girl{age=11, name='eec'}, Girl{age=17, name='ceex'}, Girl{age=14, name='frcdc'}]
Process finished with exit code 0
5.排序练习（代码实现）
创建一个学生类，存储到ArrayList集合中，
要求按照学生的年龄升序排序，
如果年龄相同那么按照名字的第一个字母升序排序
代码：
public class Student implements Comparable<Student>{
int age;
String name;
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public Student(int age, String name) {
this.age = age;
this.name = name;
}
public Student() {
}
@Override
public String toString() {
return "Student{" +
"age=" + age +
", name='" + name + '\'' +
'}';
}
public int compareTo(Student o) {
return 0;
}
}
代码：
public static void main(String[] args) {
ArrayList<Student> list=new ArrayList<Student>();
list.add(new Student(44,"af"));
list.add(new Student(14,"fsf"));
list.add(new Student(15,"rv"));
list.add(new Student(16,"sef"));
list.add(new Student(16,"ugc"));
Collections.sort(list, new Comparator<Student>() {
public int compare(Student o1, Student o2) {
if(o1.age==o2.age ){
return o1.name.charAt(0)-o2.name.charAt(0);
}
return o1.age-o2.age;
}
});
System.out.println(list);
}
结果：
[Student{age=14, name='fsf'}, Student{age=15, name='rv'}, Student{age=16, name='sef'}, Student{age=16, name='ugc'}, Student{age=44, name='af'}]
Process finished with exit code 0
面试题：
向哈希表结构的集合中，添加重复元素时，根本添加不进去，add方法的返回值是false
浙公网安备 33010602011771号