Java基础——集合

Java基础——常用集合

Collection体系集合：

Collection接口存储一组不唯一、无序的对象

List接口存储一组不唯一，有序（索引顺序）的对象。

Set接口存储一组唯一，无序的对象。

Map接口存储一组键值对象，提供key到value的映射。

• key：唯一、无序
• value：不唯一、无序

1. List集合

主要实现类有ArrayList和LinkedList，分别由顺序表和链表实现。另外还包括栈和队列的实现类：Deque和Queue。

特点：有序、不唯一（可重复）

ArrayList

• 内存中分配连续空间，实现了长度可变的数组
• 优点：遍历元素和随机访问元素的效率比较高
• 缺点：添加和删除需要大量移动元素，按照内容查询效率低

LinkedList

• 采用双向链表存储方式
• 缺点：遍历和随机访问元素效率下降
• 有点：插入、删除元素效率比较高

几种遍历方式

for循环

for(int i = 0; i < list.size(); i++){
    // ..
}

for-each循环

for(Object o: objects){
    //...
}

Iterator迭代

Iterator it = list.iterator();
while(it.hasNext()){ // 是否还有元素
    Object o = it.next(); // 取出来
    // ...
}

Lambda表达式

list.forEach((i)->
   	//...
)

2. Set集合

主要有HashSet和TreeSet，LinkedHashSet三种。特点是唯一（不重复）、无序。

Set是无序的，相比Collection没有添加任何方法。而List相比Collection添加了索引相关的方法，比如get(i)，remove(i)等等。

HashSet

• 采用哈希表存储结构
• 优点：添加速度快、查询速度快、删除速度快
• 缺点：无序

LinkedHashSet

是HashSet的子类。

• 采用哈希表存储结构，同时使用链表维护次序
• 有序（添加顺序）

TreeSet

• 采用二叉树（红黑树）的存储结构
• 优点：有序（自然顺序）、查询速度比List快（按照内容）、唯一
• 缺点：查询速度没有HashSet快

基本操作

// 添加
set.add(object);
// 大小
set.size();
// 删除
set.remove(object);
// 由于无序，无法通过for i 遍历

两个问题

1. 为什么HashSet、LinkedHashSet存储String是唯一的，但是存储Student不唯一了？
2. 为什么TreeSet存储String是有序的，但存储Student却报异常？

原因：

​ String是系统类，已经做了某些操作，而Student是自定义类，某些操作还没有做。

​ 问题1解决：重写equals()和hashCode()，缺一不可。

​ 问题2解决：实现一个Comparable的接口，之重写方法compareTo中指定比较规则。

哈希表原理

如何添加数据？

1. 计算哈希码（调用hashCode），结果是一个int值，整数的哈希码取自身即可。

2. 计算在哈希表中的存储位置：y=k(x)=x%11

   x：哈希码，y：元素在哈希表中的存储位置

查询：

​ 和添加过程类似。

3. Map集合

HashMap

• 优点：添加速度快、查询速度快、删除速度快
• 缺点：key无序

LinkedHashMap

• 采用哈希表存储结构，同时使用链表维护次序
• key有序

TreeMap

• 采用二叉树（红黑树）的存储结构
• 优点：key有序，查询速度比List快
• 缺点：查询速度没有HashMap快

基础操作

// 放入键值对
map.put("key", "value");
// 使用键获取值，未查找到则为null
value = map.get("key");
// 大小
map.size();
// 删除
map.remove("key");
// 遍历：三种方法：1.得到所有的key组成的set，遍历；2.得到所有Entry的set集合，然后使用iterator遍历