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  • 集合框架

    1.HashSet集合框架

    hashSet集合的添加方法上次已经讲过了,我们接下来要在maven工程下来讲其他的一些方法了:

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    如上图,把环境弄好。 写个循环来测试一下能否存储值:

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    其运行结果如:

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    其实我们自己写的hashSet的添加方法的objs数组长度只定义为了10,这是不太够的,我最好都要给定到1000,或者更多一点。这个长度定大一点,集合的运行速度就会更加快一点。

    哈希集合的特点在于检索速度非常快,链表数组删除、修改比较灵活方便、然后就是数组集合的添加比较快。其中数组集合和链表集合是有序集合,而哈希集合是无序集合,它添加进去的【学Java,到凯哥学堂kaige123.com】数据的顺序是打乱的。哈希集合的特点在于检索速度非常快,我们这里有junit来测试一下它的检索速度到底怎么样,先把junit的依赖加进来:

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    然后,我们写个junit的测试案例代码,测试一下ArrayList和HashSet两种集合的检索时间的差别:

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    由上图,我们可以看出,ArrayList的检索速度和HashSet的检索速度比起来简直是太慢了。

    自己写一个检索方法:

    哈希里面存储数据时用到的是链表集合的方式,我们在检索一个集合中有没有该数据时,要先把这个数据的hash值计算出来,找到相应的位置,然后再到对应位置下的单链里面去一个一个去问。我们的写的contains1方法如下图:

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    写这个方法的主要思路就是要先把要检索的数据进行hashCode值的计算,然后定位到在Object数组的哪个位置里面,然后到相应的位置下的单链表里面去一个一个的对比。

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    上图是自己写的contains1方法的检索速度测试,

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    由上可知,在Object数组长度是10的时候,我们把检索的数据量加到1000000的时候,需要6000多毫秒,这是比较慢的,但是如果我们把Object数组长度增加到10000,再来检索1000000个数据,此时只要21毫秒,可以看出,Object数组的长度越长,检索的速度就会大大的缩短。因为Object数组长度长了,那么每个位置下的单链表的长度就短了,比对的时间就少了。 所以对于hashSet来说,Object数组的长短决定了检索的时间快慢。哈希集合添加速度不快,查找速度非常快,之所以会有这么快的查找速度,是因为它在查找数据之前就已经做好了充分的准备工作。我们写的哈希集合和系统的哈希集合是有一定差距的,系统的哈希集合的Object是可以自动改变长度的。系统的哈希集合的Object数组会自动根据数据量的多少来进行相应的扩大或减少,当数据量多了,Object的长度就会增加。

    集合家族:

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    主要的类结构如上图所示。其中Collection、List、Set三个是接口。

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    为啥要在最高的集合接口下弄两个不同的接口?有何用途?

    其中List集合是有序集合,可以添加重复值。

    Set集合是无序集合,检索速度非常快,不可添加重复值。这两个都继承于最高接口,它们都是集合。 这个集合框架结构是很好的了,为啥要做不同的集合呢?

    因为集合是数据存储中心,要存数据的,但是存数据时有各种各样的不同的要求,有些要求你存储速度快,有些要求检索速度快,还有一些要求存储有序,所以说为了满足各种需求,我们就应该做出不同的集合接口来进行各种数据的存储。

    集合框架就是包含不同的集合的,每个集合都各有特色,每个集合都是为了某种特定业务而开发出来的。那最高集合接口Collention呢?它实际上就是规定了,规定集合的方法,约定了只要你是集合,就要按照我的方法来,就必须有这些方法。不然就不算是集合了。最高集合是统一方法的。

    ArrayList:有序的、数组的集合
    Vector      数组集合,线程安全的
          >>stack   堆栈集合、进栈出栈的描述很方便,Vector的派生,适用于某些算法。
    LinkedList:双链表集合,上可找下,下可找上,删除、插入、前面加入、中间加入都非常方便灵活的,它的结构没有ArrayList动荡这么大。
    HashSet:天生服务于检索的,检索速度快,无序
    TreeSet:在做到检索速度快的同时,还可以帮你排序,这是二叉树的算法。添加进来的数据会帮你排序摆放(和有顺序不是一回事,添加进来的数据可以排顺序的。)

    先认识一下java.util.Collection,最高的集合接口:

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    方法主要有以上这些,可以将这些方法进行分类管理:

    主要有哪几类呢?

    添加数据

    删除数据

    查看数据

    转换数组

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    什么是集合? 集合就是可以进行无限存储的容器。重点是容器: 说起容器呢,设计一种容器,应该有哪些类型的方法呢? 比如桶: 要有存放、取出、查询、清除这些类型的功能方法的。 集合是容器,能存储、取出,大体的方法应该设计为下面这些种类:

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    添加数据:

    add(Object)每次添加一个数据
    addAll(Collection)批量添加数据对象
    删除数据:
    remove(Object)删除某个数据对象
    removeAll(Collection)批量删除
    retainAll(Collection)交集删除
    clear()清除所有数据
    查询数据:
    iterator拿出所有数据
    contains(Object)检索某个数据
    containsAll(Collection)批量检索
    isEmpty判断是否为空集合
    size看集合的大小

    转换数组 toArray将集合转换为对象数组。 作为一个容器,上面的方法是必须设计出来的,要求我们的每个集合都要有这些方法的。我们设计容器的时候,要把它设计为接口类型,我们是规范容器的功能、不是实现容器的功能,这是设计的重点思路。 如果我们做个集合,也可以遵照上面的最高集合接口规定的方法规则的。

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    上面就是交集删除的意思(retainAll)给你的数据是要保留的,其他的删除掉。

    Iterator是迭代器,以后拿值都用迭代器来拿值了,为啥用迭代器来拿值了呢?

    以前不是都用下标来拿值的吗?

    List一般可以用下标来拿值,但是Set也可以用下标来拿值吗?

    Set是不适合按下边拿值的,因为Set是散列的集合,不好按下标来拿值。

    Set集合应该用迭代器来拿值,实际上所有的集合都可以用迭代器来拿值,只不过List也可以使用下标来拿值。

    List集合接口:

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    List集合的方法有哪些?如上图。可以看出上面罗列的方法都是基本上与下标有关系的。

    Add(int,Object)按下标插入
    Add(int,Collection)按下标批量插入
    Get(int)按下标获得
    IndexOf(Object)看集合中有没有这个对象,在集合的哪个下标下
    LastIndexOf(Object)从后往前看集合中有没有该对象,在集合的哪个下标下
    ListIterator(int)list的迭代器,甚至可以设置从哪个地方开始迭代取值
    Remove(int)按下标删除
    Set(int,Object)按下标替换
    SubList(int,int)按下标截取

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    由上图可知,List的相关方法都是与下标有关系的,这些是List集合特有的用下标控制的方法,所以是不会在Collection里面去规定的。

    Set集合接口里面是没有自己特有的方法的,它的所有方法都是从父类Collection里面继承下来的。为啥它不设计自己的方法呢?

    因为父类的方法都够它的功能了,而且它自己也没有什么特殊的方法要重新设计的。没有必要再重新设计方法。

    总结一下:

    学习了如何搭建集合框架,如何设计每个方法?上面是接口、规范,下面实现。

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